一种微通道板及其制备方法和应用技术

本发明专利技术是关于一种微通道板及其制备方法和应用。所述方法包括：将硼硅酸盐玻璃预制棒与铅硅酸盐玻璃预制管进行嵌套，拉制，得到复丝内部单丝；将所述硼硅酸盐玻璃预制棒进行拉制，得到复丝最外层单丝；将得到的复丝内部单丝与复丝最外层单丝进行排列，捆绑，得到复丝棒；将复丝棒进行拉制，得到复丝；将复丝浸入稀酸溶液中，使最外层单丝溶解；再用NaOH溶液、去离子水及异丙醇清洗复丝；将复丝两端被腐蚀的部分切除；再将剩余复丝定长切断，排列为坯板；将坯板进行熔压、切片抛光、酸溶出通道、还原、镀电极，制成微通道板。本发明专利技术的微通道板在工作电压下无固定图案噪声。作电压下无固定图案噪声。作电压下无固定图案噪声。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道板及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种光电元件制造
，特别是涉及一种微通道板及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微通道板是一种光电倍增元件，由数千万个微米级的玻璃通道集合而成，每一个通道如同一个打拿极倍增器，入射电子在电场作用下撞击通道内壁，不断激发出更多的二次电子，从而起到光电信号放大的作用，是微光像增强器、光电倍增器、粒子计数器的核心元件。
[0003]目前微通道板的制备一般采用棒管法和复合丝法，即分别熔制玻璃芯棒与玻璃管，芯棒为通道区材料，玻璃管为通道壁材料，将二者配套结合拉制单丝、单丝规则排列为复丝棒拉制复丝、将复丝定长切断并精确对位排板、模具加热加压熔合成坯板，切片抛光后将芯料酸溶形成通道，再经过还原镀膜完成制备。
[0004]在微通道板的制备过程中，受工艺的限制，通道的直径存在微小的偏差，这些通道直径的偏差会导致微通道板的增益不均匀，导致噪声。固定图案噪声就是其中一种噪声，与复丝的拉制工艺相关。复丝是由圆形单丝规则排列而成，在拉制过程中，因最外层单丝缺少束缚，在高温下会流动变形。除最外层单丝外，内部单丝仍保持圆形，如图1所示，现有技术的微通道板包括复丝内部单丝形成的第一通道1及复丝最外层单丝形成的第二通道2，其中第一通道1的横截面呈圆形，第二通道2的横截面呈类椭圆形。单丝形貌进而会影响最终的增益，因此在图像上就表现为每根复丝的最外层与内部亮度不一致，整个板面图像呈现出网格状，称为固定图案噪声。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于，提供一种微通道板及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是，通过通道结构一致，使得微通道板的增益均匀，图案噪声低。
[0006]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种微通道板的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1拉单丝：将硼硅酸盐玻璃预制棒与铅硅酸盐玻璃预制管进行嵌套，形成管棒复合体，将所述管棒复合体进行拉制，得到复丝内部单丝；将所述硼硅酸盐玻璃预制棒进行拉制，得到复丝最外层单丝；
[0008]S2排棒：将步骤S1得到的复丝内部单丝与复丝最外层单丝进行排列，捆绑，得到复丝棒；
[0009]S3拉复丝：将步骤S2得到的复丝棒进行拉制，得到复丝；
[0010]S4将步骤S3得到的复丝浸入稀酸溶液中，使最外层单丝被腐蚀除去；再用NaOH溶液、去离子水及异丙醇清洗复丝，之后将复丝烘干；
[0011]S5排板：将步骤S4得到的复丝两端被腐蚀的部分切除；再将剩余复丝定长切断，排
列为坯板；
[0012]S6将步骤S5得到的坯板进行熔压、切片抛光、酸溶出通道、还原、镀电极，制成微通道板。
[0013]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0014]优选的，前述的一种微通道板的制备方法，其中步骤S1中，所述的硼硅酸盐玻璃预制棒是通过以下步骤得到：以硼硅酸盐玻璃作为通道区材料并加工为棒状；所述的铅硅酸盐玻璃预制管是通过以下步骤得到：以铅硅酸盐玻璃为通道壁材料并加工为管状。
[0015]优选的，前述的一种微通道板的制备方法，其中步骤S1中，所述的复丝内部单丝与复丝最外层单丝的丝径及丝长相同。
[0016]优选的，前述的一种微通道板的制备方法，其中步骤S3中，所述复丝的长度与复丝内部的单丝的芯径的比值大于或等于1000：1，将复丝浸入稀酸溶液中，使复丝最外层单丝溶解；之后用NaOH溶液及去离子水清洗复丝。
[0017]优选的，前述的一种微通道板的制备方法，其中所述复丝的长度与复丝内部的单丝的芯径的比值小于1000：1，在溶解复丝前，在所述复丝的端面涂覆光学环氧胶，再将复丝浸入稀酸溶液中，使复丝最外层单丝溶解；之后用NaOH溶液、去离子水及异丙醇清洗复丝。
[0018]优选的，前述的一种微通道板的制备方法，其中所述稀酸溶液为稀HCl溶液或稀HNO3溶液。
[0019]优选的，前述的一种微通道板的制备方法，其中所述稀HCl溶液的浓度为2～5wt％；所述稀HNO3溶液的浓度为3.5～9wt％；所述NaOH溶液的浓度为0.5～2wt％。
[0020]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种微通道板，包括，平板状基体，所述基体具有相互平行的上表面和下表面，所述基体设有多数个贯穿所述上表面及下表面的圆形通道，多数个所述圆形通道的长径比相同；所述微通道板在工作电压下无固定图案噪声。
[0021]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种微光像增强器，其包括上述的微通道板。
[0022]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种光电倍增管，其包括上述的微通道板。
[0023]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种粒子计数器，其包括上述的微通道板。
[0024]借由上述技术方案，本专利技术提出的一种微通道板及其制备方法和应用，至少具有下列优点：
[0025]1、通道结构一致。采用可酸溶的单丝作为复丝棒的最外层，虽然拉制时最外层仍会变形，但可通过酸溶将最外层除去，原来的次外层变为最外层，从而实现所有通道结构均为圆形。
[0026]2、增益均匀。因各通道结构一致，也就不存在不同形貌导致的增益差，复丝各部分通道增益均匀。
[0027]3、噪声低。因各通道结构一致，解决了固定图案噪声的问题。所述微通道板在工作电压下无固定图案噪声。
[0028]4、信噪比高。所述微通道板可应用于微光像增强器、光电倍增器或粒子计数器中，
无固定图案噪声，信噪比可达到27.8以上。
[0029]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0030]图1是现有技术的微通道板中三根复丝交界处的通道形貌图；其中，1
‑
第一通道，2
‑
第二通道。
[0031]图2是本专利技术复丝棒的截面图；其中，3
‑
复丝最外层单丝，4
‑
复丝内部单丝。
[0032]图3是本专利技术复丝经酸蚀处理后的截面图。
[0033]图4是本专利技术复丝间排列的示意图。
[0034]图5是本专利技术微通道板的结构图。
[0035]图6是本专利技术实施例1的微通道板的测试图像。
[0036]图7是本专利技术实施例2的微通道板的测试图像。
[0037]图8是本专利技术实施例3的微通道板的测试图像。
[0038]图9是本专利技术对比例1的微通道板的测试图像。
具体实施方式
[0039]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微通道板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1拉单丝：将硼硅酸盐玻璃预制棒与铅硅酸盐玻璃预制管进行嵌套，形成管棒复合体，将所述管棒复合体进行拉制，得到复丝内部单丝；将所述硼硅酸盐玻璃预制棒进行拉制，得到复丝最外层单丝；S2排棒：将步骤S1得到的复丝内部单丝与复丝最外层单丝进行排列，捆绑，得到复丝棒；S3拉复丝：将步骤S2得到的复丝棒进行拉制，得到复丝；S4将步骤S3得到的复丝浸入稀酸溶液中，使最外层单丝被腐蚀除去；再用NaOH溶液、去离子水及异丙醇清洗复丝，再将复丝烘干；S5排板：将步骤S4得到的复丝两端被腐蚀的部分切除；再将剩余复丝定长切断，排列为坯板；S6将步骤S5得到的坯板进行熔压、切片抛光、酸溶出通道、还原、镀电极，制成微通道板。2.如权利要求1所述的微通道板的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述的硼硅酸盐玻璃预制棒是通过以下步骤得到：以硼硅酸盐玻璃作为通道区材料并加工为棒状；所述的铅硅酸盐玻璃预制管是通过以下步骤得到：以铅硅酸盐玻璃为通道壁材料并加工为管状；所述的复丝内部单丝与复丝最外层单丝的丝径及丝长相同。3.如权利要求1所述的微通道板的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述复丝的长度与复丝内部的单丝的芯径的比值大于或...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉姣，史小玄，刘辉，薄铁柱，蔡华，刘畅，王辰，李帅奇，马婧，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：