一種微通道板分辨力的測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種對(duì)微通道板的測(cè)量方法，具體是一種用于微通道板生產(chǎn)廠家和用戶測(cè)量其分辨力的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微通道板(簡(jiǎn)稱MCP)，是一種大面陣微通道電子倍增器，見(jiàn)圖1，它由多根空芯玻璃管3，實(shí)體邊I和電極2組成，玻璃管的直徑約為Φ4~50 μπι，當(dāng)每一根玻璃管的兩端加有一定的工作電壓時(shí)，他們就相當(dāng)于一個(gè)連續(xù)打拿極的光電倍增管。MCP作為一種電子倍增器，在相關(guān)行業(yè)里得到廣泛應(yīng)用，如在微光像增強(qiáng)器中作為電子倍增手段應(yīng)用，在微光像增強(qiáng)器中的MCP除要求具有較高的增益外，還要求具有較高的分辨力。分辨力是MCP的主要技術(shù)指標(biāo)之一，分辨力是指在特定條件下，MCP輸出電子圖像在熒光屏上顯示出光學(xué)圖像的最高分辨力(單位lp/mm)。在工作電壓相同，熒光屏相同以及MCP輸出端與熒光屏之間的距離相同條件下，分辨力取決于MCP通道的直徑Φ，輸出電極的寬度a、深度b及電子清刷等因素(見(jiàn)圖2)。目前在對(duì)MCP的性能進(jìn)行測(cè)量時(shí)，因技術(shù)難度大，不能對(duì)MCP的分辨力進(jìn)行測(cè)量，國(guó)內(nèi)外也尚未發(fā)現(xiàn)測(cè)量MCP分辨力的方法或裝置的報(bào)道。
[0003]實(shí)踐中，MCP的生產(chǎn)廠家，對(duì)其增益、板阻、暗電流、視場(chǎng)清潔度等性能指標(biāo)均可以通過(guò)測(cè)試臺(tái)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，以保證所出廠的MCP達(dá)到性能指標(biāo)的要求。在MCP的用戶也是如此，如在微光像增強(qiáng)器的應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)將MCP裝入像增強(qiáng)器中以后，在對(duì)微光像增強(qiáng)器進(jìn)行封裝光電陰極之前，還必須對(duì)MCP的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，否則在微光像增強(qiáng)器制造完成后，再發(fā)現(xiàn)MCP有問(wèn)題，那么將使所生產(chǎn)的管子報(bào)廢，這方面教訓(xùn)行業(yè)內(nèi)是普遍關(guān)注的。由于不能對(duì)MCP的分辨力進(jìn)行測(cè)量，在微光像增強(qiáng)器制造完成后，有時(shí)確實(shí)屬于分辨力達(dá)不到要求，導(dǎo)致成批的微光像增強(qiáng)器報(bào)廢，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失的例子不算少見(jiàn)。但是連分辨力達(dá)不到要求的依據(jù)都找不到，只好從多方面邏輯推理分析找原因，但找出的原因畢竟不是客觀直接得出的，可信度差。有時(shí)還造成MCP的生產(chǎn)廠家與微光像增強(qiáng)器生產(chǎn)廠家的質(zhì)量糾紛。因此無(wú)論是MCP的生產(chǎn)廠家還是微光像增強(qiáng)器等生產(chǎn)的用戶，均迫切需要有一種能夠測(cè)量MCP分辨力的裝置，來(lái)解決行業(yè)內(nèi)長(zhǎng)期存在的這一技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要任務(wù)和目的是，針對(duì)目前存在的不能對(duì)MCP分辨力進(jìn)行測(cè)量的缺陷，根據(jù)MCP的理論，設(shè)計(jì)一種MCP分辨力的測(cè)量裝置，對(duì)MCP分辨力通過(guò)比較的方法進(jìn)行測(cè)量，填補(bǔ)廠家和用戶對(duì)MCP分辨力無(wú)法測(cè)量的空白。從根本上消除因分辨力達(dá)不到要求，導(dǎo)致成批的微光像增強(qiáng)器和其它有關(guān)產(chǎn)品報(bào)廢的現(xiàn)象，達(dá)到有效地提高和保障MCP的質(zhì)量，適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。
[0005]本發(fā)明的主要技術(shù)方案是:裝置總體結(jié)構(gòu)，在真空腔內(nèi)，放置一個(gè)絕緣座，絕緣座上配合安裝一個(gè)夾具，真空腔的上蓋有一個(gè)觀察窗，在觀察窗的上部通過(guò)支架安裝有光學(xué)鏡頭、CCD攝像機(jī)，CCD攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)相連接，真空腔的左下部連接真空規(guī)、真空閥門、渦輪分子泵、機(jī)械泵，真空腔的右下部裝有引線柱，通過(guò)導(dǎo)線與高壓電源相連；MCP分辨力測(cè)量的具體操作:a、選擇一支各項(xiàng)指標(biāo)比較好的以MCP作為電子倍增的微光像增強(qiáng)器，在普通的微光像增強(qiáng)器測(cè)試臺(tái)上測(cè)出它的分辨力值作為待測(cè)MCP分辨力的標(biāo)準(zhǔn)值；b、將微光像增強(qiáng)器中的MCP拆下來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)MCP，清潔后裝入夾具中的安裝環(huán)上，之后將開(kāi)口彈簧壓圈安裝在MCP和裝配環(huán)之間，將MCP固定在安裝環(huán)上，使MCP分別與裝配環(huán)、安裝環(huán)相連接；
C、關(guān)閉真空腔的真空閥門，向真空腔內(nèi)沖入干燥氮?dú)猓婵涨粌?nèi)的壓力達(dá)到大氣壓時(shí)，打開(kāi)真空腔的上蓋，將已安裝好MCP的夾具，放入真空腔內(nèi)的絕緣座上，分別接好MCP輸入端裝配環(huán)、輸出端安裝環(huán)和熒光屏輸出端封接環(huán)的導(dǎo)線，蓋上真空腔的上蓋，關(guān)閉氮?dú)獬錃忾y門，按順序打開(kāi)機(jī)械泵、渦輪分子泵和真空閥門，對(duì)真空腔進(jìn)行抽真空，當(dāng)達(dá)到極限真空時(shí)，保持抽真空I小時(shí)以上，此時(shí)真空度應(yīng)該優(yōu)于10-4帕，打開(kāi)高壓電源，對(duì)MCP和熒光屏緩慢施加工作電壓，將CCD攝像機(jī)和光學(xué)鏡頭調(diào)在觀察窗正上方，打開(kāi)CCD攝像機(jī)及計(jì)算機(jī)的電源；d、在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察熒光屏上MCP暗發(fā)射亮斑圖像，當(dāng)MCP工作10分鐘后，開(kāi)始采集圖像，利用計(jì)算機(jī)軟件測(cè)量所有亮斑的直徑，并計(jì)算出平均值作為待測(cè)MCP的暗發(fā)射亮斑直徑的標(biāo)準(zhǔn)值；e、測(cè)量完后，關(guān)閉真空閥，向真空腔內(nèi)沖入干燥氮?dú)?，待真空腔?nèi)的壓力達(dá)到大氣壓時(shí)，打開(kāi)真空腔上蓋，取出夾具，卸下標(biāo)準(zhǔn)MCP;f、按照步驟b、c、d、e的程序，測(cè)量出待測(cè)MCP的五個(gè)暗發(fā)射亮斑直徑的平均值；g、待測(cè)MCP的分辨力R根據(jù)式子R= dl /d2 X RO計(jì)算得到。
[0006]本發(fā)明通過(guò)試用證明:完全達(dá)到研制目的，填補(bǔ)了廠家和用戶對(duì)MCP分辨力無(wú)法測(cè)量的空白，剔出了不合格的MCP，杜絕了廢品出廠廢品投入使用的現(xiàn)象，我公司作為用戶，不再出現(xiàn)制造完工后的微光像增強(qiáng)器因MCP的分辨力不合格而報(bào)廢的例子，從根本上提高和保證了產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益得到明顯提高。
【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0008]圖1，是MCP的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2，是圖1標(biāo)記A的放大示意圖。
[0010]圖3，是MCP的單根通道內(nèi)暗發(fā)射產(chǎn)生的單個(gè)電子4，經(jīng)倍增后在熒光屏28上產(chǎn)生的暗發(fā)射殼斑5的不意圖。
[0011]圖4，是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5，是本發(fā)明的夾具結(jié)構(gòu)示意圖，也是MCP的安裝圖。
[0013]圖6，是測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)MCP時(shí)，在熒光屏上產(chǎn)生的暗發(fā)射亮斑示意圖。
[0014]圖7，是測(cè)量I號(hào)待測(cè)MCP時(shí)，在熒光屏上產(chǎn)生的暗發(fā)射亮斑示意圖。
[0015]圖8，是測(cè)量2號(hào)待測(cè)MCP時(shí)，在熒光屏上產(chǎn)生的暗發(fā)射亮斑示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照?qǐng)D4，對(duì)本發(fā)明的主要技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明:本發(fā)明根據(jù)MCP的理論(即MCP的單根通道的分辨力越高，MCP的分辨力就越高，單根通道的分辨力越低，MCP的分辨力也隨之降低，因此MCP單根通道的分辨力高低也就代表了 MCP分辨力的高低，同時(shí)MCP的單根通道的分辨力又與其在熒光屏上所成暗發(fā)射亮斑的直徑成反比，亮斑越大，MCP的單根通道的分辨力越低)，設(shè)計(jì)了一種MCP分辨力的比較與測(cè)量的裝置。本發(fā)明由真空腔6，上蓋7，計(jì)算機(jī)8，CXD攝像機(jī)9，光學(xué)鏡頭10，觀察窗11，夾具12，絕緣座13、真空閥門14、真空規(guī)15，渦輪分子泵16，機(jī)械泵17，高壓電源18、引線柱19組成。裝置總體結(jié)構(gòu)，在真空腔6內(nèi)，放置一個(gè)絕緣座13，絕緣座上配合安裝一個(gè)夾具12，真空腔的上蓋7有一個(gè)觀察窗11，在觀察窗的上部通過(guò)支架安裝有光學(xué)鏡頭10、CCD攝像機(jī)9，CCD攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)8相連接，真空腔6的左下部連接真空規(guī)15、真空閥門14、渦輪分子泵16，機(jī)械泵17，真空腔6的右下部裝有引線柱19，通過(guò)導(dǎo)線與高壓電源18相連；參照?qǐng)D5，夾具12的具體結(jié)構(gòu):在夾具的上部是一個(gè)由玻璃片27與封接環(huán)29封接的組件，在玻璃片27的內(nèi)表面制作有一層熒光屏28，
短陶瓷環(huán)20，中陶瓷環(huán)21、長(zhǎng)陶瓷環(huán)22與裝配環(huán)23，安裝環(huán)25以及封接環(huán)29封接在一起，裝配環(huán)23和安裝環(huán)25之間裝有一個(gè)可裝卸的開(kāi)口彈簧壓圈24;參照?qǐng)D4，MCP分辨力測(cè)量的具體操作(在制造電真空器件的超凈工作室內(nèi)進(jìn)行):a、選擇一支各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)比較好的以MCP作為電子倍增的微光像增強(qiáng)器，在普通的微光像增強(qiáng)器測(cè)試臺(tái)上測(cè)出它的分辨力值RO作為待測(cè)MCP分辨力的標(biāo)準(zhǔn)值(一般為451p/mm，因?yàn)槲⒐庀裨鰪?qiáng)器的分辨力主要取決于MCP的優(yōu)劣，別的因素很少，可忽略不計(jì));b、將微光像增強(qiáng)器中的MCP26拆下來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)MCP，清潔后裝入夾具12中的安裝環(huán)25上，之后將開(kāi)口彈簧壓圈24安裝在MCP26和裝配環(huán)23之間，將MCP固定在安裝環(huán)25上，使MCP分別與裝配環(huán)、安裝環(huán)相連接(見(jiàn)圖5) ;c、關(guān)閉真空腔6的真空閥門14，向真空腔內(nèi)沖入干燥氮?dú)猓婵涨粌?nèi)的壓力達(dá)到大氣壓時(shí)，打開(kāi)真空腔的上蓋7，將已安裝好MCP的夾具12，放入真空腔內(nèi)的絕緣座13上