CN108364846B - 一种微通道板装夹装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种微通道板装夹装置，包括微通道板底座、叠压安装在微通道板底座内的多层电极、上绝缘子、收集极、顶绝缘子、压紧弹簧和底座盖板；相邻两层电极之间可夹有一微通道板。本公开采用一个放置在底座盖板与顶绝缘子之间的压紧弹簧压紧固定微通道板。压紧弹簧放置在中央位置，使边缘的压紧力分布均匀。固定的压紧力防止压紧力过大压碎微通道板，或者压紧力过小微通道板与电极板接触失效。均匀的压紧力防止微通道板与电极之间高压打火。各电极的圆形突出部分方便电极与导线的焊接。

Description

一种微通道板装夹装置

技术领域

本文涉及微通道板检测器，特别是具有均匀固定压紧力的微通道板装夹装置。

背景技术

微通道板(MCP)的形状如聚集了上百万个细微平行空心玻璃管的薄圆片，每一个小的空心玻璃管都是一个直径大约为几十微米的直管式电子倍增器微通道。薄片的两个断面镀有金属薄膜。薄片外环为一圈镀有金属膜，没有微通道孔的实体边，用于提供良好的端面接触以便给微通道板施加电压。微通道板具有高增益、低噪声的特点，广泛应用于微光像管、摄像管、光电倍增管及离子探测领域。

现有的微通道板的组装方式可以分为两类：一类是使用波浪式金属簧片压紧在微通道板外环电极上，固定微通道板。这种方法的缺点是金属簧片本身的压紧力没法控制，容易引起微通道板圆周电极压力不均匀而损坏微通道板，也容易引起尖端高压放电击穿微通道板。另一类是采用螺母螺杆压紧固定微通道板。采用在几个圆周对称的螺杆上添加弹簧的方式，虽然可以调节微通道板上的压紧力，但是不符合实际工况。每一种微通道板应用场合都会有一个最佳的微通道板装夹要求，使用过程中不能也不需要调节夹紧压力，而采用几个边缘压紧弹簧的方式，很难控制所有弹簧的压紧力都相同，也就没法保证压紧力的均匀性。

公开内容

(一)要解决的技术问题

针对上述问题，本公开提供一种满足工况要求的具有均匀且固定压紧力的微通道板装夹装置。

(二)技术方案

本公开提供了一种微通道板装夹装置，包括：微通道板底座、叠压安装在微通道板底座内的多层电极、上绝缘子、收集极、顶绝缘子、压紧弹簧和底座盖板；相邻两层电极之间可夹有一微通道板。

在本公开的一些实施例中，所述微通道板底座中心开有通孔，所述多层电极、收集极、上绝缘子、顶绝缘子依次叠加放置在通孔。

在本公开的一些实施例中，所述微通道板底座内边缘四周开有侧通孔，所述多层电极、收集极、上绝缘子、顶绝缘子的突出部依次插入侧通孔。

在本公开的一些实施例中，所述多层电极的电极片为环形结构。

在本公开的一些实施例中，所述底座盖板通过固定螺钉固定在微通道板底座上。

在本公开的一些实施例中，所述底座盖板与顶绝缘子开有凹槽，所述压紧弹簧卡在凹槽中，防止移动。

在本公开的一些实施例中，所述底座盖板与顶绝缘子的距离为L，压紧弹簧的自然长度为H，压紧弹簧的劲度系数为k，则压紧弹簧处于受压的状态，压紧力F＝k*(H-L)。

在本公开的一些实施例中，所述多层电极的电极片为铜或不锈钢材料。

在本公开的一些实施例中，所述收集极用来接收经微通道板放大过后的电子流。

在本公开的一些实施例中，所述微通道板为圆形、方形或椭圆形。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开具有以下有益效果：

本公开采用一个放置在底座盖板与顶绝缘子之间的压紧弹簧压紧固定微通道板，压紧弹簧的自然长度为H，底座盖板与顶绝缘子的间距为L，则压紧力F＝k*(H-L)。选择合适劲度系数k的弹簧，就能得到固定的压紧力F。压紧弹簧放置在中央位置，使边缘的压紧力分布均匀。固定的压紧力防止压紧力过大压碎微通道板，或者压紧力过小微通道板与电极板接触失效。均匀的压紧力防止微通道板与电极之间高压打火。各电极的圆形突出部分方便电极与导线的焊接。

附图说明

图1是本公开的微通道板装夹装置结构示意图。

图2是本公开提供的压紧力计算示意图。

【符号说明】

1-微通道板底座；2-底环电极；3-第一微通道板；4-中环电极；5-第二微通道板；6-上环电极；7-上绝缘子；8-收集极；9-顶绝缘子；10-压紧弹簧；11-底座盖板；12-固定螺钉。

具体实施方式

下面将结合实施例和实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

微通道板是由许多细小的单通道电子倍增器平行排列而成，工作时需要在两端加适当电压，具有一定动能的电子或离子撞击微通道板入口附近的表面产生二次电子，同电子倍增器一样，多次撞击产生10⁴倍以上增益的电子流最终被检测。

本公开实施例提供了一种微通道板装夹装置，用于对微通道板的离子信号进行采集，如图1所示，包括：微通道板底座1、依次叠压安装在微通道板底座内的底环电极2、第一微通道板3、中环电极4、第二微通道板5、上环电极6、上绝缘子7、收集极8、顶绝缘子9、压紧弹簧10和底座盖板11。

微通道板底座1中间开有圆通孔。底环电极2、中环电极4、上环电极6、上绝缘子7为圆环结构，收集极8、顶绝缘子9为圆盘结构，并且上述部件均具有突出部。上述各个部件的圆环结构和圆盘结构的直径都与微通道板相同且略小于圆通孔直径，并且依次叠加放置在圆通孔处。

微通道板装夹装置夹持两块微通道板。底环电极2与中环电极4之间夹有第一微通道板3，中环电极4与上环电极6之间夹有第二微通道板5，以对两块微通道板的表面加载电压。

由于微通道板的周缘是电极材料，中间是工作的微通道，所以这三片电极也都是圆环结构。这三片电极可以是导电性良好的铜材料，也可以是不锈钢等其它合适的导电材料。

收集极8用来接收经微通道板放大过后的电子流，并经导线导出后，经过采集电路变成可供分析处理的电信号。收集极的圆盘结构是与微通道板直径相同的金属圆片，且与第二微通道板之间有一定间距，这个间距就用圆环结构的上绝缘子7隔开。

压紧弹簧10放置在底座盖板11与顶绝缘子9之间，顶绝缘子9叠压在收集极8上，底座盖板11通过固定螺钉12固定在微通道板底座1上。底座盖板11与顶绝缘子9开有凹槽，压紧弹簧10卡在凹槽中，防止移动。如图2所示，底座盖板11与顶绝缘子9的距离为L，弹簧的自然长度为H，弹簧的劲度系数为k，则弹簧处于受压的状态，压紧力F＝k*(H-L)。压紧力通过顶绝缘子9、收集极8、上绝缘子7、上环电极6层层传递，最终作用在微通道板上。固定的压紧力防止压紧力过大压碎微通道板，或者压紧力过小微通道板与电极板接触失效。压紧弹簧放置在中央位置，通过各圆环的传递使边缘的压紧力分布均匀。均匀的压紧力防止微通道板与电极之间高压打火。

所述微通道板底座内边缘四周开有侧通孔，所述底环电极2、中环电极4、上环电极6、收集极8、上绝缘子7、顶绝缘子9的突出部依次插入侧通孔。突出部可以直接与导线焊接，方便加载电压，也方便安装。

本公开微通道板装夹装置，以上仅以圆形的微通道板为例进行了说明，但本公开不限于此，本领域技术人员应当明白，其它形状的微通道板，如方形的、椭圆形的等等，只需依照微通道板的形状，给微通道板底座开方形的或椭圆形的孔，所有电极、绝缘子、收集极、底座盖板做成方形的或椭圆形的即可。

本公开微通道板装夹装置，以上仅两片微通道板为例进行了说明，但本公开不限于此，本领域技术人员应当明白，微通道板的数量可以是一片或多片。如果是一片微通道板，则只需要底环电极2和上环电极6两片电极，两片微通道板则需要如图1所示的三片电极环片：底环电极2、中环电极4、和上环电极6；多片微通道板的情况以此类推。

本公开采用一个放置在底座盖板与顶绝缘子之间的压紧弹簧压紧固定微通道板，压紧弹簧的自然长度为H，底座盖板与顶绝缘子的间距为L，则压紧力F＝k*(H-L)。选择合适劲度系数k的弹簧，就能得到固定的压紧力F。压紧弹簧放置在中央位置，使边缘的压紧力分布均匀。固定的压紧力防止压紧力过大压碎微通道板，或者压紧力过小微通道板与电极板接触失效。均匀的压紧力防止微通道板与电极之间高压打火。各电极的圆形突出部分方便电极与导线的焊接。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开有了清楚的认识。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：

(1)实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围；

(2)上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微通道板装夹装置，包括：

微通道板底座、叠压安装在微通道板底座内的多层电极、上绝缘子、收集极、顶绝缘子、压紧弹簧和底座盖板，所述多层电极包括底环电极、中环电极和上环电极；

相邻两层电极之间夹有一微通道板，包括：所述底环电极与所述中环电极之间夹有第一微通道板，所述中环电极与所述上环电极之间夹有第二微通道板，以对所述第一微通道板和所述第二微通道板的表面加载电压；

所述微通道板底座中间开有圆通孔；

所述底环电极、所述中环电极、所述上环电极和所述上绝缘子均为圆环结构，所述收集极和所述顶绝缘子均为圆盘结构；

所述底环电极、所述中环电极、所述上环电极、所述上绝缘子、所述收集极和所述顶绝缘子各自的圆环结构和圆盘结构的直径都与所述微通道板相同且小于所述圆通孔的直径；

所述底环电极、所述中环电极、所述上环电极、所述上绝缘子、所述收集极和所述顶绝缘子依次叠加放置在所述圆通孔中，所述顶绝缘子叠压在所述收集极上；

所述底座盖板与所述顶绝缘子之间设置有压紧弹簧，所述底座盖板与所述顶绝缘子开有凹槽，所述压紧弹簧卡在凹槽中，防止移动；

所述底座盖板通过固定螺钉固定在所述微通道板底座上。

2.如权利要求1所述的微通道板装夹装置，所述微通道板底座内边缘四周开有侧通孔，所述多层电极、所述收集极、所述上绝缘子、所述顶绝缘子各自的突出部依次插入所述侧通孔。

3.如权利要求1所述的微通道板装夹装置，所述底座盖板与所述顶绝缘子的距离为L，所述压紧弹簧的自然长度为H，所述压紧弹簧的劲度系数为k，则所述压紧弹簧处于受压的状态，压紧力F＝k*(H-L)。

4.如权利要求1所述的微通道板装夹装置，所述多层电极的电极片为铜或不锈钢材料。

5.如权利要求1所述的微通道板装夹装置，所述收集极用来接收经所述微通道板放大过后的电子流。

6.如权利要求1所述的微通道板装夹装置，所述微通道板为圆形、方形或椭圆形。