[发明专利]微通道板平面度的检测装置及检测方法

说明书

本发明是关于一种微通道板平面度的检测装置及检测方法。该检测装置包括：固定机构、图像采集机构、投影机构、光源和处理机构。使用该检测装置对微通道板平面度进行检测的方法，包括：将微通道板固定于所述固定机构上；打开光源，将所述投影机构正投影在所述微通道板的待测量平面上，形成第一投影和第二投影；通过所述图像采集机构采集所述第一投影和所述第二投影的图像，形成图像数据；将所述图像数据传输到所述处理机构，对所述图像数据进行处理，并与预存的数据库进行比较，获得微通道板平面度。本发明微通道板平面度的检测装置可实现自动检测，该自动检测方法的测量精度高。

技术领域

本发明涉及微形变检测领域，特别涉及一种微通道板平面度的检测装置及检测方法。

背景技术

微通道板(Micro-channel plate,MCP)是一种具有二维空芯玻璃管阵列结构的电子倍增元件，现已被广泛地应用于夜视、航天、电子等领域之中。然而，微通道板在生产、加工与使用的过程中会受到热压、研磨抛光、酸碱腐蚀、氢高温还原和镀膜等理化作用的影响，造成其板面形貌发生变化。虽然此形变量较小，但是足以严重影响微通道板二维电子像的分辨率和均匀性、机械强度等方面的性能。在夜视微光像管中，微米尺度的平面度超差即可影响近贴式像增强器光阴极与微通道板的近贴距离。现有研究表明，当微通道板与阳极微通道板平面度的检测方法材料的间隙增加0.1mm时，其耦合效率会降低10～20％，图像分辨力也会降低20％以上。因此，必须在微通道板生产与加工过程中对其进行无损形貌监测与检测，分类或剔除形变超差品以保障其生产效率和各类器件与装备的安全使用。

目前用于微通道板的平面度检测方法主要有扫描电镜法(SEM)、光干涉测量法、图像对焦法等等。然而受技术原理和监测条件限制，以上方法在实际应用中存在无法解决的问题：扫描电镜法可以实现高精度测量，但是该类检测只能以线扫描的方式进行，无法快速获得全场的形貌特征数据；光干涉测量法虽能实现全场形变检测，但是该方法需要的实验光路较为复杂，且对温度、振动等监测环境要求较高，不适合于工业环境下的形貌测量；图像对焦法往往需要几千帧甚至上万帧图像才能实现微通道板的形貌复原，不适合快速检测。除此之外，若要保证测量精度，以上方法所需仪器的价格均较为昂贵，因此，寻找一种快速、高效、简易且低成本的平面度检测方法是微通道板以及其他光纤材料研究领域的迫切需求。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种微通道板平面度的检测装置及检测方法，所要解决的技术问题是针对当下微通道板平面度的检测方法存在检测时间过长和仪器昂贵的问题，提供一种快速、精度高且低成本的检测装置及方法。

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微通道板平面度的检测装置，包括：

固定机构、图像采集机构、投影机构、光源和处理机构；其中，所述固定机构、图像采集机构、投影机构和光源依次设置；

所述固定机构用于固定待测的微通道板；

所述投影机构包括垂直相交的第一杆件和第二杆件，所述第一杆件的直径为0.05-1mm，所述第二杆件的直径为0.05-1mm，所述第一杆件和所述第二杆件所形成的平面平行于所述微通道板的待测量平面；

所述光源使所述投影机构正投影在所述待测量平面上，所述第一杆件和所述第二杆件在所述待测量平面上的投影分别为第一投影和第二投影；

所述图像采集机构位于所述待测量平面和所述投影机构的之间，用于采集所述第一投影和第二投影的图像，形成图像数据；

所述处理机构与所述图像采集机构连接，可接收所述图像数据，并处理所述的图像数据，获得所述微通道板的待测量平面的平面度。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的微通道板平面度的检测装置，其中所述图像采集机构包括摄像头，用于采集所述第一投影和第二投影的图像；