CN111463101B - 方形微通道板组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种方形微通道板组件，包括绝缘骨架、输入电极、第一微通道板、中间电极、第二微通道板、输出电极、第一绝缘片、弹性构件、底座、第二绝缘片和信号读出装置；底座、第二绝缘片和信号读出装置依次叠加形成底部支撑结构；绝缘骨架采用凹坑结构，输入电极、第一微通道板、中间电极、第二微通道板、输出电极、第一绝缘片、弹性构件依次从上到下叠加地组装至绝缘骨架的凹坑内，然后整体固定到底部支撑结构上；其中，弹性构件由方环形的金属平板和多个弹性垫片组成，弹性垫片固定在金属平板的表面，通过弹性垫片抵接到底座。本发明的方形微通道板组件，可缓解MCP所受到的应力，防止安装及使用过程中产生的应力对MCP造成损坏。

Description

方形微通道板组件

技术领域

本发明涉及微通道板技术领域，具体而言涉及一种方形微通道板组件。

背景技术

微通道板(Microchannel Plate，简称MCP)是一种电子倍增器件，由大量微孔二维排列组成，可用于电子、离子、中性粒子、X射线等各种粒子的探测。以MCP为核心元件组装形成的MCP组件在质谱分析、空间环境检测、核物理检测等领域均有广泛应用。

MCP主要成分为玻璃，属易碎物质。目前MCP组件中常见的MCP装夹方式为将MCP直接叠放在两个电极之间，如公开号为CN108878251A公布的一种微通道板组件，公开号为CN106531606A公布的一种用于太空环境的开放式微通道板组件，但这样的装夹方式难以实现缓冲MCP组件在生产、运输及使用过程中产生的作用于MCP上的应力，容易造成MCP损坏。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有防振功能的MCP组件，缓解MCP所受到的应力，防止安装及使用过程中产生的应力对MCP造成损坏。

为实现上述目的，本发明提出一种方形微通道板组件，包括绝缘骨架、输入电极、第一微通道板、中间电极、第二微通道板、输出电极、第一绝缘片、弹性构件、底座、第二绝缘片和信号读出装置；

所述底座、第二绝缘片和信号读出装置依次叠加形成底部支撑结构；

所述绝缘骨架采用凹坑结构，所述输入电极、第一微通道板、中间电极、第二微通道板、输出电极、第一绝缘片、弹性构件依次从上到下叠加地组装至绝缘骨架的凹坑内，然后整体固定到所述底部支撑结构上；

其中，所述弹性构件由方环形的金属平板和多个弹性垫片组成，弹性垫片固定在金属平板的表面，通过弹性垫片抵接到底座。

优选地，所述弹性垫片的截面为等腰梯形结构，具有固定到金属平板表面的上底边以及与上底边连接的两个斜边，如此进行点或者面的缓冲。

优选地，所述弹性垫片的斜边具有平板型延伸部分。

优选地，所述弹性垫片的斜边的平板型延伸部分与金属平板平行，利用该方案可通过梯形的结构进行主体安装结构与底座组件之间的缓冲，并利用延伸部分更好的实现接触面，实现平面界面的缓冲，进一步提高缓冲的效果。

由此，本发明提出的本发明的方形MCP组件的结构设计，通过弹性构件可缓解组装过程时承受的压力以及微通道板组件在运输及使用过程中因振动等原因产生的压力，有效的防止微通道板被压坏。整个微通道板组件组装方便，可用于存在一定振动的环境，适用范围广。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明的方形微通道板组件的整体结构示意图。

图2为本发明的方形微通道板组件的装配示意图。

图3为本发明的弹性构件的示意图。

图4为本发明的弹性垫片的示意图。

图5-7为本发明的方形微通道板组件随机振动试验结果图，其中图5为Z方向随机振动试验结果图，图6为X方向随机振动试验结果图，图7为Y方向随机振动试验结果图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1-4所示，本发明的示例性实施例的方形微通道板组件包括绝缘骨架2、输入电极3、第一微通道板4、中间电极5、第二微通道板6、输出电极7、第一绝缘片8、弹性构件9、底座10、第二绝缘片11和信号读出装置12。

底座10、第二绝缘片11和信号读出装置12依次叠加形成底部支撑结构。可选地，底座10、第二绝缘片11和信号读出装置12的螺钉孔需与绝缘骨架的螺钉孔一一对应，通过螺钉组件1(如螺钉及螺钉垫片)装配在一起。

绝缘骨架2采用凹坑结构，输入电极3、第一微通道板4、中间电极5、第二微通道板6、输出电极7、第一绝缘片8、弹性构件9依次从上到下叠加地组装至绝缘骨架2的凹坑内，然后整体固定到底部支撑结构上。

弹性构件9由方环形的金属平板9-1和多个弹性垫片9-2组成，弹性垫片9-2固定在金属平板9-1的表面，通过弹性垫片9-2抵接到底座10。

优选地，弹性垫片9-2焊接到金属平板9-1上。

弹性垫片9-2的截面为等腰梯形结构，具有固定到金属平板9-1表面的上底边以及与上底边连接的两个斜边。

弹性垫片9-2的斜边具有平板型延伸部分，尤其优选的是，弹性垫片9-2的斜边的平板型延伸部分与金属平板9-1平行。

可选地，弹性构件9中的金属平板9-1材料为不锈钢316L，弹性垫片9-2材料为T9A。金属平板9-1为方形框结构，内框尺寸为49mm×49mm，与第一微通道板4和第二微通道板的有效区尺寸相同，外框尺寸为52mm×52mm，与绝缘骨架2凹坑的尺寸相同，整个弹性构件共计有16片弹性垫片，均布在金属平板的四边。

优选地，2个微通道板采用的设计，外部尺寸为52mm×52mm，有效区尺寸为49mm×49mm。

可选地，绝缘骨架2材料为99瓷，整体尺寸为62mm×62mm，内部采用凹坑设计，凹坑尺寸为52mm×52mm，凹坑深度为5.7mm,，比输入电极3、第一微通道板4、中间电极5、微第二通道板6、输出电极7、第一绝缘片8和弹性构件9整体厚度小0.15mm，以使弹性构件9起到防振作用。

优选地，绝缘骨架2的凹坑的深度小于输入电极3、第一微通道板4、中间电极5、第二微通道板6、输出电极7、第一绝缘片8和弹性构件9叠加在一起的整体厚度。

输入电极3、第一微通道板4、中间电极5、第二微通道板6、输出电极7、第一绝缘片8和弹性构件9依次叠加组装到绝缘骨架2的凹坑内后，通过多个螺钉整体固定到底部支撑结构上。

输入电极3、中间电极5、输出电极7材料为不锈钢316L，三个电极中间均为方形框结构，其中内框尺寸为49mm×49mm，与第一微通道板4和第二微通道6的有效区尺寸相同，外框尺寸为52mm×52mm，与绝缘骨架2凹坑的尺寸相同。三个电极不仅具有施加电压的功能，同时也对微通道板起到限位作用。

如图1，绝缘骨架2的侧壁上设置有容许输入电极3、中间电极5以及输出电极7的引脚伸出的开口。

可选地，第一绝缘片8和第二绝缘片11材料为99瓷。

底座10上还预设螺栓孔，用于方形微通道板组件与其它部件连接使用。

在本发明的实施例中，按表1的条件对本实施案例中的方形组件进行了Z、X、Y三个方向的随机振动试验，试验结果如图5-7所示，可见，通过本发明的结构优化设计，使用弹性构件进行缓冲后，改善方形MCP组件整体防振效果。

表1随机振动试验参数

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种方形微通道板组件，其特征在于，包括绝缘骨架(2)、输入电极(3)、第一微通道板(4)、中间电极(5)、第二微通道板(6)、输出电极(7)、第一绝缘片(8)、弹性构件(9)、底座(10)、第二绝缘片(11)和信号读出装置(12)；

所述底座(10)、第二绝缘片(11)和信号读出装置(12)依次叠加形成底部支撑结构；

所述绝缘骨架(2)采用凹坑结构，所述输入电极(3)、第一微通道板(4)、中间电极(5)、第二微通道板(6)、输出电极(7)、第一绝缘片(8)、弹性构件(9)依次从上到下叠加地组装至绝缘骨架(2)的凹坑内，然后整体固定到所述底部支撑结构上；

其中，所述弹性构件(9)由方环形的金属平板(9-1)和多个弹性垫片(9-2)组成，弹性垫片(9-2)固定在金属平板(9-1)的表面，通过弹性垫片(9-2)抵接到底座(10)。

2.根据权利要求1所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述弹性垫片(9-2)焊接到所述金属平板(9-1)上。

3.根据权利要求1所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述弹性垫片(9-2)的截面为等腰梯形结构，具有固定到金属平板(9-1)表面的上底边以及与上底边连接的两个斜边。

4.根据权利要求3所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述弹性垫片(9-2)的斜边具有平板型延伸部分。

5.根据权利要求4所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述弹性垫片(9-2)的斜边的平板型延伸部分与金属平板(9-1)平行。

6.根据权利要求2所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述弹性构件(9)中的金属平板(9-1)材料为不锈钢316L，弹性垫片(9-2)材料为T9A。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述绝缘骨架(2)的凹坑的深度小于输入电极(3)、第一微通道板(4)、中间电极(5)、第二微通道板(6)、输出电极(7)、第一绝缘片(8)和弹性构件(9)叠加在一起的整体厚度。

8.根据权利要求1所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述输入电极(3)、第一微通道板(4)、中间电极(5)、第二微通道板(6)、输出电极(7)、第一绝缘片(8)和弹性构件(9)依次叠加组装到所述绝缘骨架(2)的凹坑内后，通过多个螺钉整体固定到底部支撑结构上。

9.根据权利要求1所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述绝缘骨架(2)的侧壁上设置有容许输入电极(3)、中间电极(5)以及输出电极(7)的引脚伸出的开口。

10.根据权利要求1所述的方形微通道板组件，其特征在于，所述输入电极(3)、中间电极(5)、输出电极(7)的材料为不锈钢316L。

Images