[发明专利]一种微通道板分辨力的测量装置

说明书

技术领域

本发明属于一种对微通道板的测量方法，具体是一种用于微通道板生产厂家和用户测量其分辨力的装置。

背景技术

微通道板（简称MCP），是一种大面阵微通道电子倍增器，见图1，它由多根空芯玻璃管3，实体边1和电极2组成，玻璃管的直径约为φ4~50μm，当每一根玻璃管的两端加有一定的工作电压时，他们就相当于一个连续打拿极的光电倍增管。MCP作为一种电子倍增器，在相关行业里得到广泛应用，如在微光像增强器中作为电子倍增手段应用，在微光像增强器中的MCP除要求具有较高的增益外，还要求具有较高的分辨力。分辨力是MCP的主要技术指标之一，分辨力是指在特定条件下，MCP输出电子图像在荧光屏上显示出光学图像的最高分辨力（单位lp/mm）。在工作电压相同，荧光屏相同以及MCP输出端与荧光屏之间的距离相同条件下，分辨力取决于MCP通道的直径φ，输出电极的宽度a、深度b及电子清刷等因素（见图2）。目前在对MCP的性能进行测量时，因技术难度大，不能对MCP的分辨力进行测量，国内外也尚未发现测量MCP分辨力的方法或装置的报道。

实践中，MCP的生产厂家，对其增益、板阻、暗电流、视场清洁度等性能指标均可以通过测试台来进行测量，以保证所出厂的MCP达到性能指标的要求。在MCP的用户也是如此，如在微光像增强器的应用过程中，当将MCP装入像增强器中以后，在对微光像增强器进行封装光电阴极之前，还必须对MCP的性能指标进行测试，否则在微光像增强器制造完成后，再发现MCP有问题，那么将使所生产的管子报废，这方面教训行业内是普遍关注的。由于不能对MCP的分辨力进行测量，在微光像增强器制造完成后，有时确实属于分辨力达不到要求，导致成批的微光像增强器报废，造成巨大经济损失的例子不算少见。但是连分辨力达不到要求的依据都找不到，只好从多方面逻辑推理分析找原因，但找出的原因毕竟不是客观直接得出的，可信度差。有时还造成MCP的生产厂家与微光像增强器生产厂家的质量纠纷。因此无论是MCP的生产厂家还是微光像增强器等生产的用户，均迫切需要有一种能够测量MCP分辨力的装置，来解决行业内长期存在的这一技术难题。

发明内容

本发明的主要任务和目的是，针对目前存在的不能对MCP分辨力进行测量的缺陷，根据MCP的理论，设计一种MCP分辨力的测量装置，对MCP分辨力通过比较的方法进行测量，填补厂家和用户对MCP分辨力无法测量的空白。从根本上消除因分辨力达不到要求，导致成批的微光像增强器和其它有关产品报废的现象，达到有效地提高和保障MCP的质量，适应现代化生产的需求。

本发明的主要技术方案是：装置总体结构，在真空腔内，放置一个绝缘座，绝缘座上配合安装一个夹具，真空腔的上盖有一个观察窗，在观察窗的上部通过支架安装有光学镜头、CCD摄像机，CCD摄像机与计算机相连接，真空腔的左下部连接真空规、真空阀门、涡轮分子泵、机械泵，真空腔的右下部装有引线柱，通过导线与高压电源相连；MCP分辨力测量的具体操作：a、选择一支各项指标比较好的以MCP作为电子倍增的微光像增强器，在普通的微光像增强器测试台上测出它的分辨力值作为待测MCP分辨力的标准值；b、将微光像增强器中的MCP拆下来作为标准MCP，清洁后装入夹具中的安装环上，之后将开口弹簧压圈安装在MCP和装配环之间，将MCP固定在安装环上，使MCP分别与装配环、安装环相连接；c、关闭真空腔的真空阀门，向真空腔内冲入干燥氮气，待真空腔内的压力达到大气压时，打开真空腔的上盖，将已安装好MCP的夹具，放入真空腔内的绝缘座上，分别接好MCP输入端装配环、输出端安装环和荧光屏输出端封接环的导线，盖上真空腔的上盖，关闭氮气充气阀门，按顺序打开机械泵、涡轮分子泵和真空阀门，对真空腔进行抽真空，当达到极限真空时，保持抽真空1小时以上，此时真空度应该优于10-4帕，打开高压电源，对MCP 和荧光屏缓慢施加工作电压，将CCD摄像机和光学镜头调在观察窗正上方，打开CCD摄像机及计算机的电源；d、在计算机屏幕上观察荧光屏上MCP暗发射亮斑图像，当MCP工作10分钟后，开始采集图像，利用计算机软件测量所有亮斑的直径，并计算出平均值作为待测MCP的暗发射亮斑直径的标准值； e、测量完后，关闭真空阀，向真空腔内冲入干燥氮气，待真空腔内的压力达到大气压时，打开真空腔上盖，取出夹具，卸下标准MCP；f、按照步骤b、c、d 、e的程序，测量出待测MCP的五个暗发射亮斑直径的平均值；g、待测MCP的分辨力R根据式子R＝d1／d2×R0计算得到。