[发明专利]包边玻璃及其制备方法、用其制备微通道板的方法及微通道板

说明书

本发明是关于一种包边玻璃及其制备方法、用其制备微通道板的方法及微通道板，该包边玻璃，以质量百分比计，包括以下组分：SiO₂：40～45％；Al₂O₃：4～6％；PbO：18～22％；ZrO₂：4～5％；TiO₂：3～4％；BaO：5～6％；Bi₂O₃：7～8％；K₂O：3～4％；和Na₂O：6～8％；本发明提出的包边玻璃的膨胀系数为70～80×10^‑7/℃，软化温度为700～720℃，化学稳定性为1级，抗析晶温度达到850℃，可与微通道板皮料玻璃性能精确匹配。通过采用本发明的包边玻璃组分设计、熔制技术以及整体包边技术，可有效控制微通道板的变形，解决厚度为0.20～0.25mm的微通道板的变形问题。

技术领域

本发明涉及微通道板技术领域，特别是涉及包边玻璃及其制备方法、用其制备微通道板的方法及微通道板。

背景技术

微通道板具有体积小、重量轻、分辨率高、增益高、噪声低、使用电压低等优点，在微光夜视、空间探测、核探测、紫外预警、医疗图像等军用和民用光电子技术领域都具有不可替代的作用。增益和分辨率是微通道板的核心关键指标，更高的增益、更强的分辨能力一直是微通道板研发人员不断追逐的目标。减小孔径是提高微通道板分辨率最为直接和有效的途径。一方面，通过减小微通道板的孔径，可直接提高成像的空间分辨率，利于弱信号的探测与识别；另一方面，孔径减小可增加相同有效区面积内的微孔数量，降低体电阻，从而缩短逸出电子的补偿时间，提高微通道板的时间分辨率。因此，探索玻璃基微通道板的孔径下限，制备超小孔径微通道板一直是该领域研究的热点问题。

为了保持微通道板的电子倍增特性，减小孔径的同时必须减薄微通道板的厚度，使其满足最佳的长径比，这是由于微通道板的电子倍增特性与单通道直径和长度的绝对值无关，而与长度和直径的比值(长径比)相关。韦亚一等提出了微通道板增益最大值与长径比、工作电压间的关系式，并指出在微通道板增益最大值时，工作电压与长径比满足关系U＝22α。可见，要获得最大增益要求微通道板厚度满足最佳长径比。但是微通道板的厚度薄到一定程度会严重降低其机械强度，操作处理时极易损坏，并且增加了制造难度，所以应在权衡工艺制造难度的同时，尽量选择相对合适的长径比参数，使之接近于最佳长径比，以获得相对较为满意的微通道板增益。金戈在微通道板双面抛光工艺研究中指出，孔径为6μm的微通道板，厚度在0.30mm～0.33mm时，经过氢还原后，变形发生的概率极高，为解决6μm通道孔径微通道板的变形问题，其在制造工艺过程中，牺牲了其他性能而专门进行了针对性的工艺特殊改进，在一定程度上解决了变形问题，但在厚度接近0.30mm下限时，变形的几率仍然很高。微通道板的变形不但影响机械强度，而且还会恶化微通道板二维电子图像的分辨率和均匀性。在与CCD耦合过程中，造成耦合效率下降10％～20％。

因此，随着器件对分辨率、成像清晰度、探测信号极限等要求的不断提高，微通道板的性能不能满足器件使用要求的问题愈发凸显，尤其是受长径比制约的厚度减薄带来的微孔阵列变形以及强度下降引发的可靠性问题，已成为制约微通道板性能提升的关键。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供包边玻璃及其制备方法、用其制备微通道板的方法及微通道板，所要解决的技术问题是提高包边玻璃的包边强度和抗变形性能，以制备超薄微通道板。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种包边玻璃，以质量百分比计，包括以下组分：

SiO₂：40～45％；

Al₂O₃：4～6％；

PbO：18～22％；

ZrO₂：4～5％；