碱腐蚀工艺对微通道板性能的影响研究

本文探究了微通道板腐蚀工艺中碱溶液的腐蚀时间对其增益的影响。利用X射线光电子能谱分析仪和原子力显微镜,测试了不同碱腐蚀时间作用后微通道板通道内壁碱金属元素的含量变化情况,以及通道内壁粗糙度变化趋势。结果表明,在不影响微通道板通道内壁粗糙度的情况下,一定程度上减少碱腐蚀时间可以降低微通道板通道内壁的碱金属元素的流失,从而提高通道内部二次电子发射能力,提高微通道板增益。微通道板电性能以及制管后产品增益和噪声性能结果表明,减少碱腐蚀时间,并未增加制管后噪声系数,而通过提高微通道板内表面碱金属的含量,有助于制管增益的提高。     

带膜微通道板的工艺和特性研究

微通道板(MCP)电子透射膜是决定Ⅲ代微光像管稳定性和可靠性的主要因素.采用有机衬底掩膜技术和冷基底溅射相结合的方法在MCP输入面制备非晶态Al2O3电子透射膜,测量了带膜MCP紫外光辐照清洗前后的电学特性. 讨论在多孔MCP输入面形成连续电子透射膜与气体辉光放电的关系,工艺失败对MCP的危害性.     

微通道板表面羟基化工艺研究北大核心

研究了3种微通道板基底羟基化的方法,测量了羟基化处理后微通道板基底表面水接触角及通道端面的形貌变化,分析了各种方法中微通道板基底的亲水性和腐蚀情况。实验结果表明:氨水双氧水溶液对基体表面的亲水性能提升不大,NaOH溶液对基体有腐蚀作用,经食人鱼溶液处理的基体表面亲水性明显提高且无腐蚀作用。研究了微通道板在食人鱼溶液中的浸泡时间和浸泡温度对表面亲水性的影响。结果表明:随着浸泡温度的增加,微通道板表面水接触角先减小后增大,当温度为80℃时达到极小值,浸泡时间对微通道板表面的亲水性影响不大。最终确定了微通道板表面羟基化工艺:浸泡温度为80℃,静置时间为20~60 min。     

微通道板清洗技术

基于微通道板材料和结构特性,分析了微通道板工艺制造过程中表面污染物的来源,并对其成分进行分析和归类.针对污染物的不同类型和形态,提出了相应的物理、化学清洗方法,主要包括:有机溶剂清洗、清洗液清洗、超声清洗等技术.通过理论分析及实验总结找出了适用于微通道板不同工序的清洗技术及工艺参数,为提高微通道板的表观质量提供了有效的清洗方法.     

微通道板位敏探测器

根据读出粒子流空间坐标的方式,可以把微通道板位敏探测器分为三类:数字读出、模拟读出及数字-模拟混合读出位敏探测器。本文首先简略地介绍位敏探测器的基本结构,并着重介绍各种位敏探测器读出阳极的结构、工作机理及目前发展的状况。     

微通道板及其真空处理工艺研究

本文主要介绍几种新型的微通道板（ＭＣＰ）。同时简单叙述采用热烘烤和紫外光照射清洗技术对ＭＣＰ进行真空处理的工艺研究过程和结果，采用这种ＭＣＰ作为电子倍增器的光电倍增管，其性能稳定，寿命达１０００ｈ以上。     

紫外微通道板型光电倍增管研制及性能研究

紫外光电倍增管是紫外告警系统和紫外光通信的关键探测器件,紫外微通道板型光电倍增管具有高灵敏度、高增益、高分辨率、低噪声等特点,且体积小、耐冲击与振动,但国内紫外光电倍增管起步较晚,产品技术性能薄弱,故紫外微通道板型光电倍增管的研制及性能研究迫在眉睫。本文中的紫外微通道板型光电倍增管采用端窗式结构、MgF₂材料作为光窗、Cs₂Te阴极作为光电转换阴极,可实现200 nm～300 nm"日盲"紫外波段的探测,倍增极使用高增益双通道板叠加结构,在电压较低的情况下可以实现约5×10⁶倍增能力,从而提高了紫外光电倍增管的单光子探测能力。文中简要介绍了紫外光电倍增管的应用以及同种管型国内外的发展现状,研究紫外光电倍增管的测试方法,对自主研发的光电倍增管进行了性能评估和数据分析。结果表明,紫外微通道板型光电倍增管阴极辐射灵敏度较高,同时对单光子具有较好的响应,相对国外同类型的产品,具有高增益、高峰谷比、高分辨率等优点。     

硅微通道板电子倍增器

本文采用感应耦合等离子体刻蚀机(ICP)和低压化学气相淀积(LPCVD)技术制备了硅微孔列阵和连续打拿极,得到具有一定性能的硅微通道板.同时分析讨论了微孔列阵的表面形貌、反应离子刻蚀的尺寸效应以及电子增益系数等问题.与传统工艺相比,新工艺将微通道板基体材料与打拿极材料的选择分开、微孔列阵形成和连续打拿极制作过程分开,以MCP性能的突破找到了新途径.     

微通道板双面抛光技术

基于微通道板皮料、芯料、实体边玻璃材料的特点,分析了微通道板的双面抛光机理,研究了抛光工艺参数(抛光粉、抛光压力、抛光液pH值等)对MCP平面粗糙度、表面质量的影响,提出了微通道板的抛光工艺及参数:抛光粉应选择莫氏硬度为6、粒度为1.5μm的CeO2;抛光压力和时间按照特定的台阶式工艺进行.抛光液的pH值对MCP表面粗糙度有较明显的影响,pH值会随抛光时间延长而升高,宜控制在6～8.     

Si基体二维深通道微孔列阵刻蚀技术

Si材料二维深通道微孔列阵是新型二维通道电子倍增器的基体,其可以采用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀和光电化学(PEC)刻蚀等半导体工艺技术实现。简述了ICP工艺原理和实验方法,给出了微孔直径6～10μm、长径比约20、平均刻蚀速率约1.0μm/min的实验样品,指出了深通道内壁存在纵向条带不均匀分布现象、成因和解决途径;重点论述了微孔深通道列阵PEC刻蚀原理和实验方法,在优化的光电化学工艺参数下,得到了方孔边长3.0μm、中心距为6.0μm、深度约为160μm的n型Si基二维深通道微孔列阵基体样品,得出了辐照光强、Si基晶向与HF的质量分数是影响样品质量的结论,指出了光电化学刻蚀工艺的优越性。     

三代微通道板记忆效应研究

针对三代微通道板在制作像增强器中出现的电子记忆效应现象进行分析,指出记忆效应的产生机理是通道内壁表面的多孔介质膜(PbO-Al2O3-SiO2系铅铝硅酸盐玻璃)引起的自激发射.分析了多孔介质膜的结构和形成原因,提出了采用调整玻璃材料中SiO2含量、优化金属氧化物的引入种类及数量改进通道内壁结构.工艺上采用减少皮料被酸碱腐蚀的时间和降低还原温度以减少多孔介质膜的形成.实验结果表明,采用新的材料配方,优化的三次酸碱腐蚀和520～560 ℃氢还原工艺消除了微通道板的记忆效应,提高了像增强器的信噪比.     

GDB-602型微通道板光电倍增管的研制

报道了GDB-602型微通道光电倍增管最新成果，及该管的基本原理、设计计算和所解决的工艺难点。该管的各项指标接近达到或已经达到国外同类样管F4218G和R1564U-01的水平。     

微通道板清洗设备研制

基于微通道板的清洗工艺,设计了清洗设备的结构,并对设备的核心部件详细说明.利用液体射流喷射实现喷淋清洗,采用液体液下喷射循环实现液体的紊流,减少了搅动和传动系统为系统带来的复杂性.利用超声和兆声双频率清洗实现了对MCP不同粒径腐蚀产物和污染物的清洗,工作槽斜底式设计和频率扫描改进槽内声场的均匀性,功率精度达到±10%.储液槽预热结合在线加热,使液体温度精度达±0.5℃,改善了MCP清洗主要工艺参数的稳定性和一致性,体现了湿法清洗的独创性和实用性,实现了清洗工艺过程的半自动化.