一種采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法。采用噴淋方式依次對微通道板進行酸的微處理及堿的微處理；采用噴射的方式對微通道板進行氫氟酸的處理；采用酸堿處理的方式去除微通道板的芯料，制得喇叭口微通道板。此法的優(yōu)點是避免了微通道單端喇叭口微通道板制作過程中傳統(tǒng)方法帶來的微通道板污染問題，不影響微通道板的性能。通過該方法得到的喇叭口通道有利于電子的接收或者X射線的收集，輸出端又不發(fā)散，因此，在像增強器領(lǐng)域分辨率會提高，在探測領(lǐng)域探測的效率會大大提高。通過試驗證明，微通道板開口部分達到了喇叭口的要求，開口面積比達到68%以上，通道板的測試性能得到很好的改善。
【專利說明】一種采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法，屬于基于微通道板的微光像增強器、X射線成像、紫外成像探測等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微通道板是由可多達數(shù)百萬甚至千萬以上的平行排列的4~20 μ m通道孔徑6~25 μ m通道間距的玻璃通道熔合而成的通道陣列，再按一定角度斜切而成的厚度在0.25~Imm量級的玻璃薄片。微通道板采用鉛硅酸鹽玻璃管和可酸溶玻璃棒制作，通過熔合纖維光學(xué)制作方法并紅酸蝕除芯而形成通道陣列，再經(jīng)氫還原處理獲得表面導(dǎo)電特性，最后在其上下兩端面鍍有金屬電極用以可施加工作電壓。由此構(gòu)成一個具有二維空間分辨能力的緊湊型的各自獨立的打拿極倍增器陣列。
[0003]圖1中，當(dāng)在微通道板輸入和輸出面之間施加一個約IkV的高壓時，沿通道壁傳導(dǎo)的一個微弱帶電流在通道壁內(nèi)建立約2MVm-l的通道內(nèi)電場。當(dāng)一個荷能粒子從通道的低電勢端進入，并撞擊通道壁激發(fā)產(chǎn)生一個或多個二次電子，通道輸入端內(nèi)表層受到來自于光陰極的一定能量的光電子的碰撞，這些電子受到通道內(nèi)電場作用下加速，沿拋物線運動，撞擊通道內(nèi)壁，再次激發(fā)產(chǎn)生二次電子，如此經(jīng)過重復(fù)多次的碰撞和電子的二次發(fā)射倍增的級聯(lián)過程，形成“電子雪崩”效應(yīng)，最后在高電勢輸出端面產(chǎn)生高額的電子輸出。
[0004]微通道板的輸出信 號通常采用三種不同的方法收集以滿足各種應(yīng)用的需要，沉積在纖維光學(xué)元件上的熒光屏的直接光學(xué)成像，單陽極用于有效區(qū)域內(nèi)的電子輸出信號測量，而一種更復(fù)雜的編碼位置靈敏電子學(xué)讀出，如多陽極楔形條或電阻陽極，可用于與單個信號位置相對應(yīng)的電子輸出信號測量。
[0005]微通道板具有對電子、UV光子、X射線和荷能粒子的直接探測能力。通過直接、或借助于光電轉(zhuǎn)換器，如光陰極，將相應(yīng)輻射物比例于輸入事件轉(zhuǎn)換成電子，同時結(jié)合多種形式的輸出方式，如熒光屏或位置靈敏陽極，基于微通道板的探測器可對多種輻射物和粒子進行高空間分辨力、時間分辨力的成像和計數(shù)探測。微通道板成像探測器的應(yīng)用從微光像增強器，空間UV和X射線成像，核反應(yīng)過程中各種粒子束的瞬態(tài)現(xiàn)象的超高速攝影，質(zhì)譜儀中離子的探測，用于化學(xué)分析的電子能譜儀中的電子束成像，和大規(guī)模集成電子制作過程中的布線圖的測量等等。
[0006]微通道板單位面積內(nèi)的通道數(shù)量由通道的孔間距決定，而微通道板的開口面積比由微通道板有效區(qū)的通道開口面積與整個工作區(qū)的面積之比。微通道板的開口面積比可用下式計算:
【權(quán)利要求】
1.一種采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: 第一步，采用噴淋方式依次對微通道板進行酸的微處理及堿的微處理，其中所述的酸為硝酸，濃度為3mol/L，酸溫度為21 °C ±1°C，酸處理的時間為200s?600s，所述的堿為氫氧化鈉，濃度為25%，堿溫度為22°C ±1°C，堿處理的時間為50s?150s ； 第二步，采用噴射的方式對微通道板進行氫氟酸的處理，質(zhì)量濃度為5%，酸溫度為20.50C ±1°C，酸處理的時間為50s?120s ； 第三步，采用酸堿處理的方式去除微通道板的芯料，制得喇叭口微通道板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法，其特征在于第一步中所述的酸的微處理的次數(shù)為I次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法，其特征在于第一步中所述的堿的微處理的次數(shù)為3次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法，其特征在于第二步中所述的氫氟酸的處理次數(shù)為I次。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用溶劑刻蝕法制備喇叭口微通道板的方法，其特征在于第三步中所述的酸堿處理為:將微通道板浸浴在硝酸溶液中處理40min，硝酸濃度為2.3mol/L,硝酸溶液溫度為24°C ;然后將微通道板浸浴在氫氧化鈉溶液中處理105min，氫氧化鈉的濃度為4mol/L，氫氧化鈉的溶液溫度為26°C。
【文檔編號】H01J9/00GK103646836SQ201310660810
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】孫賽林, 潘京生, 曹柱榮, 孫建寧, 張正君, 蘇德坦, 胡松, 邵愛飛, 趙慧民, 顧燕 申請人:北方夜視技術(shù)股份有限公司