[实用新型]空间探测通用微通道板传感器

说明书

本实用新型涉及空间探测领域通用的一种传感器，它以微通道板作为探测元件，能够广泛应用于空间低能带电粒子探测、空间紫外成象、空间中性原子成象和探测等空间探测领域的不同应用方向。

作为对低能带电粒子、X射线、紫外线等探测对象灵敏的探测元件--微通道板，是一种经过高温氧化、还原，内表面涂附铅料的玻璃，一般是平板形，其上有数以亿计的微通道，在微通道板的上、下表面施加一定的偏压后，微通道板就具有对输入的探测对象转换为电脉冲信号的功能，并能够进行放大、倍增，形成电子学系统可以处理的输出信号。输出信号由阳极板，或者CCD器件采集，并提供给后续电子学系统。为了提高增益，微通道板需要两片叠放。如图1所示，A和B是两片微通道板，C是阳极板，这样的组合在空间探测领域被应用，但是会遇到诸如：抗力学振动、高压绝缘、位形改变、真空排气不良等问题。

为解决这些问题，一般的办法是：两片微通道板之间采用微螺丝多点支撑，陶瓷粘接封装的办法，来固定两片微通道板，形成微通道板部件，阳极板部件与微通道板部件再通过机械办法另行固定耦合。陶瓷粘接封装能够提高探测器抗力学振动的特性，也能够保证高压绝缘，但是，两片微通道板玻璃之间的微螺丝为多点支撑，容易放电；且两板之间的相对位置会因为振动从而改变，降低测量的准确度；两板间的残余气体在空间不易排放，可能导致低气压真空放电，也使得微通道板容易破损；另外，整个传感器不是一体化设计，使得阳极板部件与微通道板部件耦合的距离产生偏差，甚至无法达到要求。这些可能的问题使得传感器的可靠性大大降低，空间探测的实现发生很大困难。

本实用新型的目的是要提供一种供空间探测通用的整体结构的微通道板传感器，它能够有效地解决力学振动、高压绝缘、位形固定、真空排气等问题，更充分地满足空间探测应用的要求。

本实用新型是由环状盖板、外套筒、内套筒、铜环、两片微通道板、阳极板、气孔、引线组成。本实用新型制作方法是；首先将阳极板安装于内套筒的下方凹槽内，用螺丝固定，并用胶固封，将引线引出；将两片微通道板顺序安装于内套筒的上方凹槽内，在两片微通道板之间安装铜环，用硅橡胶固封，引出引线；将内套筒安装于外套筒内，用螺钉固定；将上盖板安装于内、外套筒的上表面，在上盖板和两片微通道板之间装有铜环；在内、外套筒上开有气孔；外套筒的材料为铝，内套筒由聚酰亚胺制成，为微通道板部件和阳极板部件提供安装面；

以下结合图2具体说明本实用新型的结构；1环状盖板、2外套筒、3内套筒、4铜环、5和6微通道板、7阳极板、8气孔、9引线，内套筒上方和下方设有安装凹槽，为微通道板部件和阳极板部件提供安装面；本实用新型的安装，首先将阳极板7安装于内套筒3的下方凹槽内，用螺丝固定，并用硅橡胶固封，将引线9引出；将两片微通道板顺序安装于内套筒的上方凹槽内，在两片微通道板之间安装铜环，用胶固封，引出引线；将内套筒安装于外套筒内，用螺钉固定；将上盖板安装于内、外套筒的上表面，在上盖板和两片微通道板之间装有铜环；在内、外套筒上开有气孔；外套筒的材料为铝，内套筒由聚酰亚胺制成，

本实用新型采用了一体化结构设计、内套筒材料的选用和隔离封装、以及铜环的使用，使得传感器力学振动特性、耐高压特性大大增强；保证电接触均匀，防止高压打火；且起到支撑的作用，提供了近距离安装的可能；在内、外套筒上开有气孔，克服了真空排气的不足，更充分地满足空间探测应用的要求。

本实用新型的最佳实施例为：由环状盖板1、外套筒2、内套筒3、铜环4微通道板5和6、阳极板7、气孔8、引线9组成。本实用新型的安装结合图(2)详细说明：首先将阳极板安装于内套筒3的下方凹槽内，用螺丝固定，并用胶固封，将引线9引出；将两片微通道板顺序安装于内套筒的上方凹槽内，在两片微通道板之间注意安装铜环，用胶固封，引出引线；将内套筒安装于外套筒内，用螺钉固定；将上盖板安装于内、外套筒的上表面，在上盖板和两片微通道板之间装有铜环；在外套筒上开有气孔；外套筒的材料为铝，内套筒由聚酰亚胺制成，为微通道板部件和阳极板部件提供安装面；在微通道板之间、以及微通道板和上盖板之间铜环的厚度最佳为0．1mm，内、外套筒上均打有气孔，以保证真空出气的要求。