устройство для изготовления микроканальной пластины

Формула изобретения

Устройство для изготовления микроканальной пластины, состоящее из стеклянной трубки с герметизирующими ее верхней и нижней поверхностями, внутри которой расположен микроканальный блок, полости для откачки газов, камеры сжатия и печи для нагревания сборки, отличающееся тем, что герметизирующие верхние и нижние поверхности выполнены в виде фланцев, закрепленных на цилиндрическом кожухе, а полость для откачки газов выполнена в хвостовике одного из фланцев, в торцевой части которого со стороны микроканального блока выполнены отверстия или вкладыш с отверстиями, при этом в торцевых участках фланцев выполнены кольцевые пазы с установленными в них герметизирующими прокладками, на которые опираются торцы стеклянной трубки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к устройству для изготовления микроканальной пластины, и может быть использовано при изготовлении волоконно-оптических пластин.

Известно устройство для изготовления микроканальных пластин, состоящее из цилиндрической трубки свинцового стекла, внутрь которой помещают собранный в точную трубку из боросвинцового стекла микроканальный блок. К одному торцу цилиндрической трубки из свинцового стекла припаяна металлическая трубка, а другой торец закрывают стеклянным диском и для образования герметичной оболочки заваривают на вертикальной заварочной машине. Полученную герметичную оболочку помещают в установку спекания, где металлическую трубку присоединяют к вакуумному насосу, нагревают внешней печью до температуры спекания при непрерывной откачке, выдерживают при этой температуре, подают внешнее давление сжатого газа для обжатия нагретой сборки, после чего охлаждают до комнатной температуры, извлекают спеченную сборку и подвергают ее необходимым обработкам для получения эмиссионно-резистивных свойств. (см. Balkwill John T. Manufakturing techniques for microchannel plates and their application in night vision image intensifiers. "Proc. 24 th. Symp. Art, Glassblowing, Southfield, Mich., 1979" Toledo, Ohio, 1979, s. 68-78.)

Недостатками известного устройства являются:

- искажение формы спекаемого микроканального блока по торцам, что уменьшает полезно используемую часть блока;

- все элементы устройства используются однократно.

Наиболее близким к заявляемому устройству для изготовления микроканальных пластин является устройство, состоящее из цилиндрической стеклянной трубки, внутрь которой помещают собранный микроканальный блок с промежуточной структурой. К одному торцу цилиндрической стеклянной трубки приваривается металлический диск с трубкой, а другой торец после помещения в трубку микроканального блока и металлических экранов закрывают стеклянной чашкой, которая для получения герметичной оболочки крепится к торцу трубки легкоплавким стеклом. Полученную герметичную оболочку помещают в установку спекания, где металлическую трубку присоединяют к вакуумному насосу, нагревают внешней печью до температуры спекания при непрерывной откачке, выдерживают при этой температуре, подают внешнее давление сжатого газа для обжатия нагретой сборки, снижают температуру до комнатной, извлекают спеченную сборку и подвергают необходимым обработкам для получения эмиссионно-резистивных свойств (см. патент США N 5378955 МКП⁶ H 01 J 43/00, опубл. 03.01.95 г.).

Недостатками устройства являются:

- искажение формы спеченного микроканального блока за счет осевой составляющей при обжатии нагретой сборки сжатым газом;

- необходимость применения разнообразного технологического оборудования и процессов для изготовления герметичной оболочки;

- практически все элементы устройства используются однократно.

Задачей данного технического решения является создание устройства для изготовления микроканальных пластин, исключающего искажение формы микроканального блока при обжатии нагретой сборки, а также позволяющего многократное использование большинства элементов конструкции.

Технический результат заключается в исключении искажения формы микроканального блока (исключается осевая составляющая при обжатии нагретой сборки сжатым газом), в уменьшении разнообразия технологического оборудования и процессов, необходимых для изготовления оболочки для спекания микроканального блока, в возможности многократного использования большинства элементов устройства, в сокращении трудоемкости изготовления микроканальной пластины.

Этот технический результат достигается тем, что в известном устройстве для изготовления микроканальной пластины, состоящем из стеклянной трубки с герметизирующими ее верхней и нижней поверхностями, внутри которой расположен микроканальный блок, трубки для откачки газов, камеры сжатия, печи для нагревания сборки, согласно изобретению герметизирующие верхние и нижние поверхности выполнены в виде фланцев, закрепленных на цилиндрическом кожухе, а полость для откачки газов выполнена в хвостовике одного из фланцев, в торцевой части которого со стороны микроканального блока выполнены отверстия или вкладыш с отверстиями, при этом в торцевой части фланцев выполнены кольцевые пазы с установленными в них герметизирующими прокладками, на которые опираются торцы стеклянной трубки.

Использование данного устройства позволит исключить искажения формы микроканального блока (исключается осевая составляющая при обжатии нагретой сборки сжатым газом), уменьшить разнообразие технологического оборудования и процессов, необходимых для изготовления оболочки для спекания микроканального блока, многократно использовать большинство элементов конструкции, снизить трудоемкость изготовления микроканальной пластины.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид конструкции в разрезе.

Устройство для изготовления микроканальной пластины состоит из стеклянной трубки 1, в которую помещают микроканальный блок 2. Торцы стеклянной трубки 1 герметизируют фланцами 3 и 4, имеющими торцевые участки 5 и цилиндрические 6. В торцевых участках 5 выполнены кольцевые пазы 7, в которые установлены герметизирующие прокладки 8. Фланец 3 снабжен хвостовиком 9, внутри которого выполнена полость 10, перекрытая в торцевом участке 5 вкладышем 11 с отверстиями 12, или торцевая часть 5 снабжена отверстиями, соединенными с полостью 10 хвостовика 9.

Цилиндрические участки 6 фланцев 3 и 4 крепятся к цилиндрическому кожуху 13 с помощью элементов крепления 14 и 15. Кожух 13 после установки элементов крепления 14 и 15 (не менее 3-х штук в каждом сечении) создает единую конструкцию.

Устройство работает следующим образом. Из отдельных многожильных световодов собирают микроканальный блок 2, который устанавливают на торцевую часть фланца 4, в паз 7 которого укладывают герметизирующую прокладку 8, и на них устанавливают стеклянную трубку 1 и, тем самым, помещают микроканальный блок 2 внутрь стеклянной трубки 1, затем на эту сборку устанавливают цилиндрический кожух 13 и закрепляют его к фланцу 4 с помощью элементов крепления 15 (не менее 3-х штук). На открытый торец стеклянной трубки 1 устанавливают фланец 3, в котором выполнен кольцевой паз 7 с герметизирующей прокладкой 8, закрепляют его в кожухе 13 с помощью элементов крепления 16 (не менее 3-х штук). Этим действием завершается создание герметичного объема, в котором находится микроканальный блок 2.

Далее полученную сборку помещают в печь для спекания (не указана) и с помощью хвостовика 9 присоединяют ее к системе откачки газов. Полость 10 хвостовика 9 фланца 3 соединена отверстиями 12 вкладыша 11 с микроканальным блоком 2. Газы откачивают в течение всего процесса нагрева, а после выдержки сборки при температуре спекания подают сжатый газ, который обжимает нагретую сборку в радиальном направлении, так как фланцы 3 и 4 закреплены на кожухе 13.

Трубка 1 после спекания с блоком 2 является монолитным обрамлением микроканальной пластины. Затем снижают давление сжатого газа до атмосферного и производят охлаждение до комнатной температуры, после чего извлекают спеченную сборку, снимают фланец 3 и кожух 13, отделяют спеченный со стеклянной трубкой 1 микроканальный блок 2 от фланца 4 и разрезают его на пластины, которые подвергают обработкам для получения эмиссионно-резистивных свойств. Фланцы 3 и 4, цилиндрический кожух 13 и элементы крепления 14 и 15 используют повторно.

Использование данного устройства по сравнению с прототипом позволит устранить искажение формы микроканального блока (исключается осевая составляющая при обжатии нагретой сборки сжатым газом), уменьшить разнообразие технологического оборудования и процессов, применяемых для изготовления оболочки для спекания микроканального блока, многократно использовать большинство элементов устройства и снизить трудоемкость изготовления микроканальной пластины.