[发明专利]一种微通道孔径可变的改进型微通道板

说明书

技术领域

本发明涉及一种微通道板，具体涉及一种微通道孔径可变的改进型微通道板。

背景技术

微光夜视仪能够将夜晚微弱光照条件下的微弱光通过图像信息之间相互转换、增强、处理等过程使微弱光能够被使用者看见，通过微光夜视仪人们可以看见人眼无法看见的X光、紫外光、近红外辐射等。随着科技的不断发展，微光夜视仪被广泛地应用在军事、天文、航天、生物、高速摄影、光电火控等诸多领域，并且可以与红外、激光、雷达等技术结合，组成完整的光电侦查、测量和警告系统，微光夜视仪的重要性逐渐凸显，但我国的微光夜视技术较落后，所以研究微光夜视技术、改进微光夜视仪的功能具有重大意义。

目前国内主要的微光夜视技术为二代和超二代微光技术，二代和超二代微光技术与一代微光技术相比较，其实质在于像增强器中应用了微通道板，而不再像一代微光夜视技术需要串联大量的单级像增强器以满足军事要求的光增益效果。微通道板是一种特殊光学纤维制成的电子倍增器，具有传输、增强电子图像的功能，还具有体积小、重量轻、分辨力好、增益高、噪声低、使用电压低等优点。微通道板能够利用二次电子发射的特性，达到极高的电子倍增。在工作时，光电阴极发射出均匀的电子，电子通过微通道板后强度进一步增强，放大后的电子束轰击荧光粉发光，实现信息图像显示。

传统微通道板的微通道直径不会发生变化，当施加在微通道板两侧的电压为超过1000V时，会出现离子反馈现象，导致微通道板噪声增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对传统微通道板的缺陷，提供一种微通道孔径可变的改进型微通道板，解决传统微通道板的微通道直径不可变造成微光夜视仪噪声增大，清晰度降低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种微通道孔径可变的改进型微通道板，包括主体，所述主体沿径向外侧设置有保护环，主体上设置有若干微通道，所述微通道平行于主体的轴向，微通道的直径沿着主体轴向先逐渐变小再逐渐变大，还包括保护套，所述保护环和保护套的位置被配置为，当两个保护套关于主体镜面对称放置时，保护环位于两个保护套所形成的凹槽中，所述凹槽直径等于保护环外径，凹槽内与主体平行的侧面上设置有硬弹簧，所述硬弹簧连接有缓冲块，还包括紧固螺栓，所述紧固螺栓沿与主体垂直的方向贯穿两个保护套，紧固螺栓不与保护环接触。现有技术中，当施加在微通道板两端的电压高于1000V时，会出现离子反馈，微通道板的噪声增大，导致微光夜视仪清晰度降低。微通道板工作时，微通道内的二次电子会多次倍增，在通道末端形成高密度的电子云，可将通道内参与的气体分子电离，电离后的正离子在通道内电场的作用下，撞击通道壁产生额外电子，部分额外电子会朝微通道入口方向移动，对像增强器的光电阴极造成损害，所以离子反馈效应在像增强器中的产生会使像增强器中噪声提高和光电阴极灵敏度降低，因此有必要防止离子反馈效应。为了解决上述问题，本发明提供了一种微通道孔径可变的改进型微通道板，在使用时，首先将保护套水平放置，保护套内间隔设置有若干硬弹簧和缓冲块，将微通道板的保护环部分水平放置在保护套内的缓冲块上，调整微通道板的位置，使微通道板的主体全部暴露在保护套外，这样可以使得主体上的微通道全部工作，调整好微通道板的位置后，轻轻地合上另一半保护套，另一半保护套内的缓冲块与微通道板接触后，对齐两个保护套上设置的通孔，将紧固螺栓从通孔内插入，之后对角线优先逐渐拧紧紧固螺栓，两个保护套是金属结构且只有外侧设置有紧固螺栓，保护环由于与缓冲块接触而本身不会受到强挤压，当紧固螺栓拧紧后，保护环被夹持在保护套内，主体最大程度的暴露。主体上的微通道在主体的表面处直径最大，使得从光电阴极发射的电子碰撞微通道内壁的几率增大，通过实验发现，增大电子碰撞微通道内壁的几率能够有效降低背景噪声；微通道直径先逐渐变小增加了电子在通道内的碰撞次数，使得增益特性增大，之后电子在通过微通道内壁增强变为电子束，电子会在通道末端形成高密度的电子云，电子云可将微通道内残留的气体分子电离，电离后的正离子在通道内电场的作用下，撞击微通道壁产生额外电子，出现离子反馈效应，不仅会增加背景噪声，降低清晰度，还会损害光电阴极，降低光电阴极的寿命，本装置在微通道后半段使微通道直径逐渐变大，不仅能够减少高密度电子云在通道末端对微通道壁的碰撞，还因为微通道中部直径最小而有效地避免电子往微通道入口反射，避免其损害光电阴极。本装置通过设置微通道的直径沿主体轴向先缩小再增大的结构，削弱了离子反馈效应，有效地降低了噪声，提高了图像清晰度，还保护了光电阴极；另外，通过金属材质的保护套，本装置可以保护主体不受到磨损，保护套使得主体固定在保护套内，硬弹簧和缓冲块能保证当微光夜视仪发生碰撞或者掉落时，能够卸去作用在微通道板上的受力，起到减震作用，与现有技术相比，本装置不易受损，延长了使用时间，降低了微光夜视仪的使用成本。