[发明专利]提高微通道板增益及微孔内壁化学稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种提高微通道板增益及微孔内壁化学稳定性的方法，将经过腐蚀工艺后得到的具有多孔结构的微通道板进行脱碱工艺处理；所述脱碱工艺的具体步骤如下：将经过腐蚀处理并清洗烘干后的微通道板置于石英篮中，并放入石英玻璃容器中置于洁净的马弗炉中，并将马弗炉升温；向马弗炉中通入氮气，再通入脱碱气体一段时间，停止通入脱碱气体后继续通氮气，之后随炉冷却至室温；将上述处理后的微通道板置于弱酸溶液中，再置于弱碱溶液中腐蚀，最后去离子水中超声振动清洗。本发明的方法在满足微通道板基本结构的基础上，保证了微通道板中碱金属的含量，提高了微通道板二次电子发射系数及内壁化学稳定性。

技术领域

本发明属于光电材料技术领域，具体而言涉及一种提高微通道板增益及微孔内壁化学稳定性的方法。

背景技术

微通道板是由数百万根尺寸为微米级的平行通道组成的二维真空电子放大器件，具有对X-射线、紫外光子、电子、离子、中子等粒子的直接探测能力。然而，质量不同，电场作用下产生的撞击动能也有较大差异，致使微通道板的增益稳定性具有一定差异，即使用寿命的差异。例如，离子质量是电子的数万倍，在电场作用下甚至可以应用于离子束刻蚀、抛光等方面。微通道板作为离子探测器应用于飞行时间或二次离子质谱等质谱仪中时，强烈的离子轰击会加速增益疲劳，降低微通道板的使用寿命。另外，铯束管作为铯原子钟核心元器件，使用微通道板替代传统的非连续打拿级进行电子的倍增放大时，同样存在较短时间内增益就会有很大的衰减的问题，不能满足长期稳定性的指标。

A.M.Then等人研究通道内壁的成分分布时发现，微通道板内壁最外层1-1.5nm富集的碱金属的逸失是增益疲劳的主要因素之一，说明玻璃成分的改变对于微通道板使用寿命有着重要的影响；另一方面，微通道板的放大是由于半导体表面被电子轰击时发生的二次电子发射引起的，因此，二次电子发射系数越大，其具有的增益越高；而关于多组分氧化物玻璃的二次电子发射系数，其遵守加和法则，即

δ＝Σδ_iM_i

式中δ为玻璃的二次电子发射系数；δ_i是第i氧化物的二次电子发射系数计算值；M_i为玻璃中第i氧化物的摩尔百分数。

下表给出了部分氧化物的二次电子发射系数