[发明专利]一种微通道板用高酸溶速率芯料玻璃组分

说明书

技术领域

本发明涉及无机非金属材料技术领域，特别是一种微通道板用高酸溶速率芯料玻璃组分。 

背景技术

微通道板(Micro-channel Plate，简称MCP)是对二维空间分布的电子进行倍增的元件，由于其具有高增益、低噪声、高分辨率、宽频带、低功耗、长寿命及自饱和效应等特点，而被广泛用于微光像管、光电倍增管、摄像管以及粒子探测器。目前，制备MCP的方法为实心法，其制备MCP的关键在于所用玻璃纤维是由可溶于酸的芯料玻璃棒外套皮料玻璃管一并拉制形成，加上外围的包边玻璃纤维，二种玻璃纤维规则排列成束经高温熔合后切成片，再经酸蚀去除芯玻璃而形成多孔结构。采用实心法制作的MCP结构几何尺寸均匀，通道孔径易于控制且可实现小孔径的制备，输入与输出端面研磨抛光工艺简单且抛光质量好，而且其通道可易于制作成弯曲形状，但是实心法存在芯料玻璃和皮料玻璃的匹配问题，制备中必须使芯料玻璃能容易被酸蚀掉，而皮料玻璃须具备很好的抗酸蚀能力，而且芯料、皮料玻璃间不能相互渗透，应具有良好的化学相容性。 

随着微通道板应用器件成像清晰度及分辨力要求的提升，微通道板的微通道直径一直在缩小，目前，主流微通道板的微孔直径为6μm，而且已有4μm、2μm微通道板的报道，通道的细化导致酸蚀芯玻璃时残渣排出的速度下降，进而增加了芯玻璃酸溶时间。同时，伴随微通道直径的减少，微通道板厚度也在不断减薄，从6μm孔径的 0.30mm～0.34mm到4μm孔径的0.20mm～0.24mm，微通道板变薄后一个突出的问题就是板容易发生变形，甚至于破损，从而限制了微通道板微孔细化。导致薄微通道板变形的一个重要影响就是酸蚀去除芯玻璃的同时降低了包边玻璃的力学强度。此外，体导电玻璃微通道板制备过程中为避免酸蚀时间过长对体导电玻璃(磷酸盐玻璃系统)的侵蚀，也需要高酸溶速率的芯玻璃与之匹配。 

基于上述因素，提高微通道板用芯玻璃的酸溶速率非常必要。国内，关于高酸溶速率的微通道板芯玻璃的报道不多。专利CN101913765中涉及到了微通道板芯玻璃组分，该发明采用酸溶玻璃组分主要是硅硼钡镧玻璃系统，其组成包括SiO₂：20～27wt％，B₂O₃：12～18wt％，BaO+CaO：30～40wt％，La₂O₃：10～20wt％；专利CN1807307A中也涉及了制备柔性光纤传像束用酸溶玻璃组分，其主要组成为硅硼钡玻璃系统。 

因此，目前酸溶玻璃的体系主要是硅硼钡玻璃。可见，酸溶玻璃的体系比较单一，很大程度上限制了微通道板变形缺陷的有效解决，目前急切需要开发一种合理有效的高酸溶速率微通道板芯料玻璃，为微通道板性能的提高提供多种有效途径。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种微通道板用高酸溶速率芯料玻璃组分。 

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：一种光微通道板用高酸溶速率芯料玻璃组分，包括： 

B₂O₃，含量为30～40wt％； 

BaO，含量为20～30wt％； 

La₂O₃，含量为20～30wt％； 

SiO₂，含量为5～10wt％； 

Al₂O₃，含量为1～5wt％； 

MgO和CaO的含量共为5～10wt％； 

Na₂O和K₂O的含量共为5～10wt％。 

本发明的积极效果是：本发明提供新的微通道板芯玻璃系统，该玻璃系统具有高的酸溶速率，且与微通道板皮玻璃系统具有良好的化学与热学性能的相容性，可用于制造小孔径微通道板、体导电玻璃微通道板和较厚的弯曲型微通道板。 

附图说明

图1为微通道板毛坯正面结构示意图 

图中，1-皮玻璃；2-芯玻璃；3-包边玻璃 

图2为芯玻璃被酸溶后的微通道板正面结构示意图 

图中，4-皮玻璃；5-包边玻璃 

图3为本发明的具体实施例 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。