[发明专利]抗高过载管帽的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于探测器封装的管帽，尤其涉及一种抗高过载管帽的制作方法。

背景技术

随着技术的发展，工程领域对探测器组件的抗过载能力要求越来越严苛，在某些特殊领域，要求探测器组件能够抵抗11000g的冲击，而现有的具备抗过载能力的探测器组件，其抗冲击能力上限一般仅有9000g左右，难以满足要求。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种抗高过载管帽的制作方法，所述抗高过载管帽由光窗片和金属帽组成，所述金属帽中部设置有与所述光窗片匹配的光窗孔，光窗片设置在所述光窗孔内，光窗片上与金属帽接触的区域形成光窗封接区，金属帽上与光窗封接区匹配的区域形成连接区；其创新在于：所述抗高过载管帽按如下方法制作：

金属帽制作：

1）采用机加工方式，将金属帽加工成型；

2）采用PVD工艺在金属帽上的连接区表面形成金膜，金属帽制作完成；

光窗片制作：

A）预制蓝宝石材质的光窗片；

B）采用PVD工艺在光窗片表面形成氟化镁膜层；

C）采用PVD工艺在光窗片上的光窗封接区表面形成铬膜；

D）采用PVD工艺在铬膜表面形成镍膜；

E）采用PVD工艺在镍膜表面形成金膜；光窗片制作完成；

抗高过载管帽制作：

1]将光窗片放置在金属帽的光窗孔内；

2]采用低温钎焊工艺将光窗片和金属帽焊接在一起，抗高过载管帽制作完成；

所述低温钎焊工艺采用金锡合金作为焊料。

本发明的原理是：国外（主要指俄罗斯）同类产品，一般采用DM305玻璃制作光窗片，受限于材料，其光窗片的抗冲击性较低，导致整个管帽的抗冲击性能受限，于是发明人考虑采用强度较高的蓝宝石材料来制作光窗片；由于蓝宝石材料为非金属材料，采用低温钎焊工艺焊接光窗片和金属帽时，金锡合金的金属焊料无法将光窗片表面浸润，管帽的气密性难以满足要求，于是发明人考虑先对光窗片上的光窗封接区表面进行金属化处理，以利于金属焊料将光窗片表面浸润；金在加热状态下可以与金属焊料相互扩散紧密结合，是用于对光窗片进行金属化处理的首选，但金对蓝宝石材料的附着力较差，仅采用金膜作为金属化层，结构稳定性难以保证，为了使金层牢固地附着在蓝宝石材料表面，发明人又考虑采用复合金属层来作为金属化层：铬的机械性能较好，并且对蓝宝石材料表面的附着能力较强，于是发明人将铬作为金属化层的基层，再将金层设置在铬表面，经过多次试验后，发现，金与铬的膨胀系数差异较大，金属化处理时，金层与铬层之间存在较大的应力，影响金属化效果，为了消除应力的影响，发明人又在金层和铬层之间增加了镍层来作为过渡层，通过试验验证，效果很好，于是本发明便诞生了。

优选地，所述金属帽上端面上光窗孔的外围设置有外锥面，所述外锥面的倾角为9度，金属帽上端的内侧面上设置有与所述外锥面匹配的环形凹槽，环形凹槽的底面为锥面，所述锥面与外锥面匹配。相比于上端面为平面的金属帽，设置了外锥面和环形凹槽后，金属帽上部具备较大的形变余量，受冲击时，可以通过形变来吸收一部分冲击能量，减小作用在光窗片上的冲击应力，经过大量试验验证，在相同冲击作用下，外锥面的倾角为9度时，作用在光窗片上的冲击应力最小。

本发明的有益技术效果是：提供了一种抗高过载管帽的制作方法，由此得到的管帽具有很强的抗冲击能力，可达11300g。

附图说明

图1、由本发明方法所得到的管帽结构示意图；

图中各个标记所对应的名称分别为：光窗片1、金属帽2、外锥面倾角θ。

具体实施方式

一种抗高过载管帽的制作方法，所述抗高过载管帽由光窗片1和金属帽2组成，所述金属帽2中部设置有与所述光窗片1匹配的光窗孔，光窗片1设置在所述光窗孔内，光窗片1上与金属帽2接触的区域形成光窗封接区，金属帽2上与光窗封接区匹配的区域形成连接区；其创新在于：所述抗高过载管帽按如下方法制作：

金属帽2制作：

1）采用机加工方式，将金属帽2加工成型；

2）采用PVD工艺在金属帽2上的连接区表面形成金膜，金属帽2制作完成；

光窗片1制作：

A）预制蓝宝石材质的光窗片1；

B）采用PVD工艺在光窗片1表面形成氟化镁膜层；

C）采用PVD工艺在光窗片1上的光窗封接区表面形成铬膜；

D）采用PVD工艺在铬膜表面形成镍膜；