专利名称：双微通道板的对孔装置及其对孔方法
技术领域：
本发明属于χ射线、γ射线、极紫外线以及带电粒子探测技术领域，具体涉及到双微通道板的对孔装置及其对孔方法。
背景技术：
平面微通道板是数百万个平行排列的通道电子倍增器熔集成一体的二维列阵，每一个微通道空心管相当于一个微型打拿极电子倍增器，两端加有一定电压，可以获得很高的电子增益。
微通道板为薄片式蜂窝状结构，是荷电粒子、短波长光量子探测器和电子图像增强器，微通道板体积小，重量轻，电子增益高，已广泛使用在χ射线、γ射线、极紫外线以及带电粒子的探测和倍增器件中。微通道板表面上有上百万个电子倍增管，其单片微通道板的增益可以达到103。现代变像管和增强器普遍采用这种微通道板电子倍增的技术来提高增益。但是，随着科学技术的发展，这个增益已经不能满足使用者，于是提出用两块或者是三块微通道板级联的方式，以提高变像管的增益。微通道板是有斜切角的一种光电倍增器件，微通道板的斜切角通常是指通道平面相对于通道垂直线之间的夹角。正是由于有了这个斜切角，V型双微通道板才可以实现直穿光小，增益大的功能。这样，微通道板的对孔问题便成了当前需要解决的一个技术问题。
R.M.Jordan有限公司微通道板的对孔方法采用在生产微通道板工艺过程中将芯料与皮料套在一起，微通道板芯料是一个实芯棒，皮料是一个空心玻璃管，经过拉单丝、排丝、拉复丝、熔压后，先在棒状微通道板的边缘上做标记，然后切片，两个面光学抛光制成微通道板。这样容易损伤微通道板或者弄脏微通道板，降低生产率，而且会影响阴极制作。国内北方夜视公司也是采用这种方法将两块微通道板的孔对起来。
在制作变像管时，需要在已经对好方向的微通道板上制作金阴极微带线，所以需要一种能把两块微通道板既能对孔又能进行镀膜的夹具，可以将对好两块微通道板直接放入真空镀膜机，分别进行真空镀膜。镀膜时，已对好的位置不能变化，镀完膜后，能直接装夹微通道板，而不用再重新对孔。因为如果位置变化，无法再修补金阴极微带线，对电子倍增输出的增益有影响，甚至导致微通道板报废。当前需要解决的另一个技术问题是制作一种装夹和调节微通道板并能直接镀膜的装置。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题在于克服上述微通道板对孔的缺点，提供一种设计合理、结构简单，体积小、使用方便的双微通道板的对孔装置。
本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种双微通道板的对孔方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是在底座上设置有支柱和反射镜，支柱上设置有在一个平面内的上支架和下支架、设置在另一个平面内的左固定板和右固定板，在上支架和下支架设置有微通道板夹具，它还包括有激光器。
本发明的微通道板夹具包括上微通道板夹具和下微通道板夹具，上微通道板夹具为圆环形结构，下微通道板夹具的上表面加工有与上微通道板夹具的内圆圈直径相同的圆形凹槽，在的圆形凹槽的径向位置平行地加工有1～8条平行的微带线槽，圆周位置对称地加工有两个凹槽，在上微通道板夹具和下微通道板夹具的圆周方向加工有连接孔。
本发明的下微通道板夹具的微带线槽的形状是直槽通孔，圆周位置的两个凹槽为矩形凹槽。
本发明的上支架与下支架平行且与支柱垂直，左固定板与右固定板平行且与支柱垂直，在上支架和下支架的中心处分别加工有与微通道板外径相同的圆孔。
本发明的激光器是波长为400～700nm可见光激光器。
采用上述装置对两块微通道板的对孔方法包括如下步骤1、接通激光器的电源，调节反射镜使激光垂直入射到下支架和上支架上。
2、将一片微通道板用螺纹紧固联接件固定在一个上微通道板夹具与一个下微通道板夹具之间，然后放置在下支架上，放置时一个下微通道板夹具在上，一个下微通道板夹具的微带线槽与支柱的前后面平行、与左固定板和右固定板垂直，从微通道板上面可以看到衍射和干涉共同作用的梅花型光斑。
3、在上支架上放入另一个下微通道板夹具，另一个下微通道板夹具的微带线槽朝下且与支柱的前后面平行，与左固定板和右固定板垂直，圆形凹槽朝上，把另一片微通道板放入另一个下微通道板夹具的圆形凹槽内，把装有一片微通道板的一个微通道板夹具和装有另一片微通道板的另一个下微通道板夹具固定在左固定板与右固定板之间。
4、在另一个下微通道板夹具的矩形凹槽处用处理过的镊子调节另一片微通道板的位置，把另一片微通道板旋转一周，从另一片微通道板上面观察另一片微通道板表面输出的光点数目的变化，另一片微通道板上只有一个亮点时，一片微通道板的内微通道与另一片微通道板的内微通道成V型的位置，一片微通道板的内微通道与另一片微通道板的内微通道已经对正。
5、用螺纹紧固联接件将另一个上微通道板夹具与另一个下微通道板夹具联接。
6、从下支架和上支架上分别把装有一片微通道板的一个微通道板夹具和另一片微通道板的另一个微通道板夹具夹具取下，放入真空镀膜机内进行真空镀膜，在一片微通道板和另一片微通道板的表面蒸镀2000埃黄金，镀膜后，取掉一片微通道板的一个微通道板夹具和另一片微通道板的另一个微通道板夹具。
7、经质量检验后包装，入库。
本发明采用双微通道板的对孔装置用激光对双微通道板进行对孔，减少了用其它光源产生的各种问题，对孔后不会损伤微通道板，降低废品率，减小成本。本发明装置具有结构简单、操作方便、对孔效果好等优点。本发明方法简单、可行。采用本发明装置以及本发明方法对孔的双微通道板可用于高时间分辨的变像管。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1中上微通道板夹具4-1的结构示意图。
图3是图1中下微通道板夹具4-2的结构示意图。
图4是对孔后的双微通道板的增益图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1在图1中，本实施例的双微通道板的对孔装置是由支柱1、左固定板2、上支架3、微通道板夹具4、右固定板5、下支架6、反射镜7、底座8、激光器9联接构成。
在底座8上通过螺纹紧固件联接安装有支柱1，支柱1上左侧安装有左固定板2、右侧安装有右固定板5，左固定板2和右固定板5与支柱1垂直，左固定板2与右固定板5之间在支柱1上的距离上可调整，支柱1上用螺纹紧固联接件安装有上支架3和下支架6，上支架3与下支架6平行，在上支架3和下支架6的中心处分别加工有与微通道板外径相同的圆孔，上支架3和下支架6用于放置微通道板夹具4。本实施例的微通道板夹具4由上微通道板夹具4-1和下微通道板夹具4-2构成。下微通道板夹具4-2的上表面加工有一个与微通道板大小相同厚度相同的圆形凹槽c，在下微通道板夹具4-2的圆形凹槽的径向位置平行地加工有4条平行的微带线槽b，微带线槽b的形状为直槽通孔，用于在微通道板上镀膜，在微通道板上真空镀膜时，微通道板上微带线槽b的部位可镀上膜，其它部位镀不上膜。在下微通道板夹具4-2的圆周位置对称地加工有两个矩形凹槽a，矩形凹槽a用于在对孔时转动调节微通道板的位置，防止调节时弄脏微通道板，避免微通道板被报废，下微通道板夹具4-2的圆周方向均布加工有孔，用于安装螺钉，在下微通道板夹具4-2的圆形凹槽c内可安装微通道板。上微通道板夹具4-1为圆环形结构，中心圆的大小与下微通道板夹具4-2的中心的圆形凹槽c的大小完全相同，上微通道板4-1可将微通道板固定在上下、左右的固定位置。在底座8上用螺纹紧固联接件固定联接有反射镜7，反射镜7用于反射光。本发明还包括有激光器9，本实施例的激光器9采用640nm的半导体激光器，做光源。半导体激光器射出的激光经反射镜7反射到上支架3和下支架6上用于两片微通道板对孔。下支架6用于放置一个微通道板夹具4，上支架3用于安装另一个微通道板夹具4，对孔时，将一片微通道板安装在一个微通道板夹具4内放置在下支架6上，另一片微通道板放置在另一个下微通道板夹具4-2上放置在支架3上，再将一个微通道板夹具4和另一个下微通道板夹具4-2用左固定板2和右固定板5固定，然后进行对孔，对孔后用螺纹紧固联接件将另一个上微通道板夹具4-1与另一个下微通道板夹具4-2固定联接，取下装有一片微通道板的一个微通道板夹具4和另一片微通道板的另一个微通道板夹具4，放入真空镀膜机内进行真空镀膜。
本实施例两块微通道板的对孔方法如下1、接通激光器9的电源，调节反射镜使激光垂直入射到下支架6和上支架3上。
2、将一片微通道板用螺纹紧固联接件固定在一个上微通道板夹具4-1与一个下微通道板夹具4-2之间，然后放置在下支架6上，放置时一个下微通道板夹具4-2在上，一个下微通道板夹具4-2的微带线槽b与支柱1的前后面平行、与左固定板2和右固定板5垂直，从微通道板上面可以看到衍射和干涉共同作用的梅花型光斑。
3、在上支架3上放入另一个下微通道板夹具4-2，另一个下微通道板夹具4-2的微带线槽b朝下且与支柱1的前后面平行，与左固定板2和右固定板5垂直，圆形凹槽c朝上，把另一片微通道板放入另一个下微通道板夹具4-2的圆形凹槽c内，把装有一片微通道板的一个微通道板夹具4和装有另一片微通道板的另一个下微通道板夹具4-2固定在左固定板2与右固定板5之间。
4、在另一个下微通道板夹具4-2的矩形凹槽a处用处理过的镊子调节另一片微通道板的位置，把另一片微通道板旋转一周，从另一片微通道板上面观察另一片微通道板表面输出的光点数目的变化，另一片微通道板上只有一个亮点时，一片微通道板的内微通道与另一片微通道板的内微通道成V型的位置，这样一片微通道板的内微通道与另一片微通道板的内微通道便对正。
5、用螺纹紧固联接件将另一个上微通道板夹具4-1与另一个下微通道板夹具4-2联接。
6、从下支架6和上支架3上分别把装有一片微通道板的一个微通道板夹具4和另一片微通道板的另一个微通道板夹具4夹具取下，放入真空镀膜机内进行真空镀膜，在一片微通道板和另一片微通道板的表面蒸镀10000埃黄金，镀膜后，取掉一片微通道板的一个微通道板夹具4和另一片微通道板的另一个微通道板夹具4。
7、经质量检验后包装，入库。
实施例2在本实施例中，微通道板夹具4的下微通道板夹具4-2的圆形凹槽c的径向位置加工有1条微带线槽b。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
实施例3在本实施例中，微通道板夹具4的下微通道板夹具4-2的圆形凹槽c的径向位置平行地加工有8条平行的微带线槽b。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
为了验证本发明的有益效果，发明人采用本发明装置以及方法将对孔后的两片微通道板装入变像管内进行了试验，用高压电源给变像管输入高压电脉冲，用数码相机拍摄到装有双微通道板的变像管增益的照片，如图4所示，在该照片中两条微带线是经过本发明对孔方法后，得到的对准方向成V形结构的双微通道板组装而成的变像管的静态测试图像。图中，两块微通道板上所加电压比单块微通道板所加电压低，而得到微通道板增益远大于由单块微通道板制作的变像管的增益，说明两块微通道板的内微通道对正，如果没有对正，增益不会这么高，而且会出现莫尔条纹。
权利要求
1.一种双微通道板的对孔装置，其特征在于在底座(8)上设置有支柱1和反射镜(7)，支柱1上设置有在一个平面内的上支架(3)和下支架(6)、设置在另一个平面内的左固定板(2)和右固定板(5)，在上支架(3)和下支架(6)设置有微通道板夹具(4)，它还包括有激光器(9)。
2.按照权利要求1所述的双微通道板的对孔装置，其特征在于所说的微通道板夹具(4)包括上微通道板夹具(4-1)和下微通道板夹具(4-2)，上微通道板夹具(4-1)为圆环形结构，下微通道板夹具(4-2)的上表面加工有与上微通道板夹具(4-1)的内圆圈直径相同的圆形凹槽(c)，在的圆形凹槽(c)的径向位置平行地加工有1～8条平行的微带线槽(b)，圆周位置对称地加工有两个凹槽，在上微通道板夹具(4-1)和下微通道板夹具(4-2)的圆周方向加工有连接孔。
3.按照权利要求2所述的双微通道板的对孔装置，其特征在于所说下微通道板夹具(4-2)的微带线槽(b)的形状是直槽通孔，圆周位置的两个凹槽为矩形凹槽(a)。
4.按照权利要求1所述的双微通道板的对孔装置，其特征在于所说的上支架(3)与下支架(6)平行且与支柱(1)垂直，左固定板(2)与右固定板(5)平行且与支柱(1)垂直，在上支架(3)和下支架(6)的中心处分别加工有与微通道板外径相同的圆孔。
5.按照权利要求1所述的双微通道板的对孔装置，其特征在于所说的激光器(9)是波长为400～700nm可见光激光器。
6.一种使用权利要求1的双微通道板的对孔方法，其特征在于它包括如下步骤(1)接通激光器(9)的电源，调节反射镜(7)使激光垂直入射到下支架(6)和上支架(3)上。(2)将一片微通道板用螺纹紧固联接件固定在一个上微通道板夹具(4-1)与一个下微通道板夹具(4-2)之间，然后放置在下支架(6)上，放置时一个下微通道板夹具(4-2)在上，一个下微通道板夹具(4-2)的微带线槽(b)与支柱(1)的前后面平行、与左固定板(2)和右固定板(5)垂直，从微通道板上面可以看到衍射和干涉共同作用的梅花型光斑。(3)在上支架(3)上放入另一个下微通道板夹具(4-2)，另一个下微通道板夹具(4-2)的微带线槽(b)朝下且与支柱1的前后面平行，与左固定板(2)和右固定板(5)垂直，圆形凹槽(c)朝上，把另一片微通道板放入另一个下微通道板夹具(4-2)的圆形凹槽(c)内，把装有一片微通道板的一个微通道板夹具(4)和装有另一片微通道板的另一个下微通道板夹具(4-2)固定在左固定板(2)与右固定板(5)之间。(4)在另一个下微通道板夹具(4-2)的矩形凹槽(a)处用处理过的镊子调节另一片微通道板的位置，把另一片微通道板旋转一周，从另一片微通道板上面观察另一片微通道板表面输出的光点数目的变化，另一片微通道板上只有一个亮点时，一片微通道板的内微通道与另一片微通道板的内微通道成V型的位置，一片微通道板的内微通道与另一片微通道板的内微通道已经对正。(5)用螺纹紧固联接件将另一个上微通道板夹具(4-1)与另一个下微通道板夹具(4-2)联接。(6)从下支架(6)和上支架(3)上分别把装有一片微通道板的一个微通道板夹具(4)和另一片微通道板的另一个微通道板夹具(4)夹具取下，放入真空镀膜机内进行真空镀膜，在一片微通道板和另一片微通道板的表面蒸镀2000埃黄金，镀膜后，取掉一片微通道板的一个微通道板夹具(4)和另一片微通道板的另一个微通道板夹具(4)。(7)经质量检验后包装，入库。
全文摘要
一种双微通道板的对孔装置及其对孔方法，对孔装置为在底座上设置有支柱和反射镜，支柱上设置有在一个平面内的上支架和下支架、设置在另一个平面内的左固定板和右固定板，在上支架和下支架设置有微通道板夹具，它还包括有激光器。使用对孔装置的对孔方法包括接通激光器的电源，使激光垂直入射到下支架和上支架上；将一片微通道板固定在一个微通道板夹具上放置在下支架上；把另一片微通道板放入另一个下微通道板夹具上放置在上支架上；进行对孔；真空镀膜；经质量检验后包装，入库。本发明装置具有结构简单、操作方便、对孔效果好等优点。本发明方法简单、可行。采用本发明装置以及本发明方法对孔的双微通道板可用于高时间分辨的变像管。
文档编号H01J43/04GK1635601SQ200410073569
公开日2005年7月6日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者白晓红, 白永林, 刘百玉, 高胜琛, 王琛, 杨文正, 田进寿, 黄蕾, 欧阳娴, 李 东, 时利勇 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所