CN117214994B - 毛细管阵列及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种毛细管阵列及其制备方法和应用。毛细管阵列包括：毛细管区，包括多根第一玻璃毛细管，以轴线平行的方式设置；每根毛细管内壁上设置有低折射层，其折射率小于液闪的折射率；任意相邻两根毛细管间均设置有第二玻璃材质的光吸收层；第一玻璃软化点T₁，第二玻璃软化点T₂，T₁‑T₂为30~50℃；第一玻璃热膨胀系数α₁；包边区，设置于毛细管区外侧，与毛细管区外侧面接触；包边区材质为第三玻璃，其软化点T₃，T₂‑T₃为50~100℃；第三玻璃热膨胀系数α₃，α₁‑α₃为2×10^‑7~10×10^‑7/℃。本发明所要解决的技术问题是如何制备一种毛细管阵列，使得由该毛细管阵列制成的液闪光纤面板的空间分辨率高，孔径均匀性高，数值孔径高和耦合效率高，制备工艺简单。

Description

毛细管阵列及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于快中子探测器件技术领域，特别是涉及一种毛细管阵列及其制备方法和应用。

背景技术

液闪光纤面板是在毛细管阵列中填充了液闪，探测原理是：快中子轰击液闪中的氢核，激发液闪发出可见荧光，部分可见荧光在毛细管内壁发生全反射，从液闪光纤面板的出射端传出，被CCD或CMOS等感光元件接收，从而实现对快中子的探测。

现有技术中液闪光纤面板的制备方法如下：将低折射率玻璃圆管拉制为毛细管单丝，再将毛细管单丝排列为六棱柱复丝棒，再拉制为毛细管复丝，此时每根复丝里含有多根毛细管纤维；然后，将复丝截断为毛细管纤维束，再经加热熔合形成坯段；最后将坯段两端切割为平面，向毛细管内填充液闪，两端再覆盖透镜或光纤面板进行封装。

但是，目前液闪光纤面板存在以下问题：其一，尽管在排板时已经在相邻毛细管间插入了吸收丝以降低相邻毛细管之间的光串扰，但是仍有部分光会穿透毛细管成为串扰光，导致空间分辨率降低。其二，由于液闪折射率较低，一般仅为1.5~1.8；为了保证光纤传像，毛细管的折射率须小于液闪，而折射率低于液闪的玻璃较少；石英玻璃折射率为1.46，但由于其软化点过高，没有合适的壁外吸收丝可匹配，难以解决毛细管间光串扰问题；氟化物玻璃具备低的折射率，折射率可降至1.4以下，但是成纤性能差，高温下易析晶，不能用于拉制毛细管；因此，毛细管玻璃只能选择折射率较高一些的玻璃，但因液闪的折射率与毛细管的折射率差距较小，导致液闪光纤面板的数值孔径较低。其三，通常毛细管为圆形，出射端连接的CCD或CMOS等感光元件像素均为方形，液闪光纤面板与CCD或CMPO元件像素未一一对应，导致耦合效率较低。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种毛细管阵列及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是如何制备一种毛细管阵列，使得由该毛细管阵列制成的液闪光纤面板的空间分辨率高，孔径均匀性高，数值孔径高和耦合效率高，且制备工艺简单，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种毛细管阵列，其包括：

毛细管区，包括多根第一玻璃材质的毛细管；所述毛细管以轴线平行的方式设置；每根所述毛细管的内壁上设置有低折射层；所述低折射层的折射率小于液闪的折射率；任意相邻的两根所述毛细管之间均设置有第二玻璃材质的光吸收层；所述第一玻璃的软化点为T₁，第二玻璃的软化点为T₂，其中T₁- T₂的差值为30~50℃；所述第一玻璃的热膨胀系数为α₁；

包边区，设置于所述毛细管区的外侧，且与所述毛细管区的外侧面接触；所述包边区材质为第三玻璃，其软化点为T₃，其中T₂- T₃的差值为50~100℃；所述第三玻璃的热膨胀系数为α₃，其中α₁-α₃的差值为2×10^-7~10×10^-7/℃。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的毛细管阵列，其中所述毛细管的内径为10~99微米。

优选的，前述的毛细管阵列，其中所述低折射层为SiO₂层，其厚度≥0.5μm。

优选的，前述的毛细管阵列，其中沿所述毛细管的径向，所述包边区的单侧厚度为5~20mm。

优选的，前述的毛细管阵列，其中单根所述毛细管的径向截面为正方形。

优选的，前述的毛细管阵列，其中所述光吸收层由光吸收玻璃组成，或者由光吸收玻璃和低软化点玻璃组成。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种毛细管阵列的制备方法，其包括以下步骤：

S1将玻璃预制管排列和拉制形成复丝；所述玻璃预制管由内侧的第一玻璃和外侧的第二玻璃组成；所述第一玻璃的软化点为T₁，第二玻璃的软化点为T₂，其中T₁- T₂的差值为30~50℃；所述第一玻璃的热膨胀系数为α₁；

S2将所述复丝排列为毛细管束，然后在所述毛细管束的外围包裹多层第三玻璃单丝形成包边区，得到坯段；所述第三玻璃的软化点为T₃，其中T₂- T₃的差值为50~100℃；所述第三玻璃的热膨胀系数为α₃，其中α₁-α₃的差值为2×10^-7~10×10^-7/℃；

S3将所述坯段进行熔压，然后将所述坯段的两个端面切割平整；所述熔压的温度T为：T₂＜T＜T₁；

S4在组成所述毛细管束的每根毛细管内镀制低折射层；所述低折射层的折射率小于液闪的折射率。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的制备方法，其中所述玻璃预制管的制备方法如下：

A、将第一玻璃加工为玻璃管；所述玻璃管的横截面为内侧轮廓和外侧轮廓均为正方形的环形截面；将第二玻璃加工为横截面为正方形的玻璃棒；将所述玻璃棒拉制为第二玻璃单丝；

B、将所述第二玻璃单丝以全包覆的方式排列在所述玻璃管外围形成玻璃预制管；所述第二玻璃单丝为光吸收玻璃单丝，或者为光吸收玻璃单丝和低软化点玻璃单丝。

优选的，前述的制备方法，其中所述玻璃预制管的径向截面为内侧轮廓和外侧轮廓均为正方形的环形截面。

优选的，前述的制备方法，其中所述镀制低折射层的方法为原子层沉积法；所述低折射层为SiO₂层，其厚度≥0.5μm。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种液闪光纤面板，其包括：

前述的毛细管阵列；

液闪，填充于所述毛细管阵列的每根毛细管内；

封端部件，覆盖于填充了所述液闪的所述毛细管阵列的两端。

借由上述技术方案，本发明提出的一种毛细管阵列及其制备方法和应用至少具有下列优点：

本发明提出的一种毛细管阵列及其制备方法和应用，其通过在毛细管的内壁设置低折射层，使其在将来向毛细管内填充液闪后，低折射层可以作为光纤的皮层，液闪可以作为光纤的芯层，二者配合形成“中间区域为液闪+液闪外围为低折射层”的光纤结构，从而可以避免液闪光纤的皮层受低折射率玻璃可选择种类很少的限制，进而扩大了第一玻璃材质的选择范围，同时也可以通过控制二者折射率的差异提高光纤的数值孔径；以及，其通过在任意相邻的两根毛细管之间均设置第二玻璃材质的光吸收层，使光吸收层严密地包覆于毛细管的外侧，较好地阻挡了毛细管之间的串扰光，避免或减缓了相邻两根毛细管之间的光线串扰，从而提高了空间分辨率；其通过合理设计第一玻璃、第二玻璃和第三玻璃的软化点温度，通过用软化点较低的第二玻璃包覆第一玻璃材质的毛细管，并用软化点更低的第三玻璃包覆毛细管阵列的方式，使得制备的毛细管能够保持玻璃管的原始形状；这样，如果原始玻璃管为圆形，则后续的毛细管也为圆形；如果原始玻璃管为方形，则后续的毛细管也为方形；也即，毛细管中空的孔的形状受控，具有较好的保形性，最终毛细管的孔径均匀性高。

进一步的，通过控制原始玻璃管的横截面形状之方形，使得由其制备的液闪光纤面板的每一根光线传输通道的横截面均为正方形形状，从而能够使单根毛细管与CCD或CMOS等感光元件的方形像素一一对应，从而提高了其耦合效率。

进一步的，传统的液闪光纤面板中毛细管材料必须同时满足低折射率、可添加壁外吸收层、且能够成纤；而本发明通过在毛细管内壁镀制低折射率膜的方式获得低折射率层，因此对于毛细管壁的玻璃本身的折射率不作限制，大多玻璃软化点都满足可添加壁外吸收层的要求，只需满足成纤要求即可实现本发明效果，制备工艺简单。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明毛细管阵列的结构示意图；

图2是玻璃预制管的结构示意图；

图3是现有技术中复丝棒结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种毛细管阵列及其制备方法和应用其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

本发明提出一种毛细管阵列，如附图1和附图2所示，其包括毛细管区；毛细管区包括多根毛细管1；多根毛细管以轴线彼此平行的方式进行排列；毛细管的管体12采用第一玻璃材质；在每根毛细管的内壁上设置有低折射层11；低折射层的折射率小于液闪的折射率；通过上述技术手段的组合使用，可以在将来向毛细管内填充液闪后，低折射层可以作为光纤的皮层，液闪可以作为光纤的芯层，二者配合形成“中间区域为液闪+液闪外围为低折射层”的光纤结构，可以与液闪构成全反射界面，从而可以避免液闪光纤的皮层受低折射率玻璃可选择种类很少的限制，进而扩大了第一玻璃材质的选择范围，同时也可以通过控制二者折射率的差异提高光纤的数值孔径。基于以上设计，第一玻璃材质的选择仅需考虑毛细管阵列制造的需要即可，无需考虑折射率的问题。

为了避免相邻的毛细管之间发生光线串扰，本发明技术方案中还在任意相邻的两根毛细管之间均设置了第二玻璃材质的光吸收层13；该光吸收层严密地包覆于毛细管的外侧，较好地阻挡了毛细管之间的串扰光，这一点是相对于现有技术的改进；具体如附图3所示，现有技术中的毛细管3之间的光串扰是通过在毛细管之间插入光吸收丝4解决的，但是由附图可见，光吸收丝之间存在间隙，还是会发生光线串扰；而本发明则是在毛细管的外侧设置全包覆的光吸收层避免或减缓了串扰光，提高了空间分辨率。

本发明的毛细管阵列还包括包边区2；包边区主要有两方面的作用：其一是包边区的软化点较低，因此其在后续的熔压过程中，包边区率先软化，能够均化熔压时坯段受到的压力，从而起到类似热等静压的效果；其二是包边区为由实心纤维熔压在一起形成的，引起其可以对阵列区的毛细管起到保护的作用，防止毛细管受外力破损。包边区设置于毛细管区的外侧，且与毛细管区的外侧面接触融合为一个整体；包边区材质为第三玻璃。

为了适应毛细管阵列的制备工艺，以及为了在制备工艺过程中使毛细管的横截面的孔型结构具有较好的保形性，所制备的毛细管的孔径均匀性高；本发明在选择第一玻璃、第二玻璃和第三玻璃时，它们应当符合下列关系：

1、第一玻璃的软化点为T₁，第二玻璃的软化点为T₂，第三玻璃的软化点为T₃，其中T₁- T₂的差值为30~50℃，T₂- T₃的差值为50~100℃；也即，第一玻璃、第二玻璃和第三玻璃软化点存在梯度，从而使得在毛细管拉制时（此时尚未加入包边区玻璃），吸收层玻璃率先软化熔合而内壁玻璃仍能保持其原始形状；毛细管熔压时（（此时已经包覆了包边区玻璃）），包边区材料率先软化熔合而同时阵列区毛细管仍可保持其原始形状，能够克服高温下毛细管因受挤压而变形的问题；但是，如果软化点过低则会使其粘度太小，会导致对阵列区的毛细管束的支撑能力过小，毛细管束易散架变形因此本发明优选上述的温度差值。

2、第一玻璃的热膨胀系数为α₁，第三玻璃的热膨胀系数为α₃，其中α₁-α₃的差值为2×10^-7~10×10^-7/℃。熔压中包边区的热膨胀系数α₃应低于毛细管的热膨胀系数α₁，使毛细管束能够在压应力作用下发生熔合。但是，二者的热膨胀差值也不可过大，否则其在持续高温高压的熔压过程后易存在较大的残余应力，可能会使得坯段炸裂。

本发明技术方案中的毛细管阵列，其中一个用途是将其制备成液闪光纤面板。本发明还提出一种液闪光纤面板，其包括前述的毛细管阵列，在毛细管阵列的每根毛细管内填充上液闪，然后通过封端部件覆盖于填充了液闪的毛细管阵列的两端，形成了液闪光纤面板。

为了保证毛细管阵列制成液闪光纤面板之后具有较好的光线传递性能，使其在后续应用中能够实现10μm量级的分辨率，其孔径不能过大；本发明优选毛细管的内径为10μm量级；此处所说的10μm量级是指毛细管的内径为10~99μm；同时，毛细管的孔径也不可过低，因为如果毛细管的孔径过低，则会导致单根毛细管内填充的液闪量太少，从而不能激发出足量的荧光，使其难以被用于液闪光纤面板。为了保证光纤传像质量，以及为了使其能够顺利被应用至液闪光纤面板中，本发明进一步优选毛细管的内径为10~30μm。

本发明还提出一种毛细管阵列的制备方法，其具体包括以下步骤：

第一步是准备第一玻璃、第二玻璃和第三玻璃的玻璃材料，其软化点温度及热膨胀系数应符合前述的要求；其中，第二玻璃为光吸收玻璃，或者，第二玻璃包括光吸收玻璃和低软化点玻璃。

第二步是上述各种第一玻璃、第二玻璃和第三玻璃的预制加工，包括：

将第一玻璃加工为玻璃管，为了使拉制的毛细管为方形孔径，优选将该玻璃管的横截面为内侧轮廓和外侧轮廓均为正方形的环形截面；玻璃管的壁厚为2~4mm，内径为20~50mm；对于内侧轮廓为正方形的环形截面的玻璃管，其内径是指对边距离。毛细管阵列用于光纤传像时，是以液闪光纤面板的形式使用，其出射端一般连接CCD或CMOS等感光元件，而CCD或CMOS等感光元件的像素均为方形的，但是现有技术中的毛细管阵列中单根毛细管横截面均为圆形的，因此单根毛细管与CCD或CMOS等感光元件的像素无法一一对应，导致液闪光纤面板与CCD或CMOS等感光元件耦合效率较低。本发明通过将第一玻璃加工成横截面为内侧轮廓和外侧轮廓均为正方形的环形截面的玻璃管，使其经过拉制等加工之后，每根毛细管的径向截面均为内侧轮廓和外侧轮廓均为正方形的环形截面，这样使其可以与CCD或CMOS等感光元件的方形像素一一对应，从而提高了其耦合效率。

将第二玻璃、第三玻璃均加工为玻璃棒，玻璃棒的横截面均为正方形，玻璃棒彼此相对的一组侧面之间距离为20~50mm；然后，再将前述的玻璃棒拉制为横截面为正方形的单丝，单丝对边距离0.3~2mm。

上述棒、管尺寸的选择方面，过细时可能会导致材料的利用率偏低，而过粗时则会导致进行拉制时，棒管中心与外围温度差异较大，导致后续制备的毛细管的孔径均匀性差。在壁厚方面，其上述设置的原因在于是使得最终毛细管具有必要的强度，同时又不因壁厚过大，占空比过低，而降低探测效率。对于方丝的尺寸，其设置原因是为了满足在方形玻璃管外围环绕的同时又不会过多地降低占空比。

第三步是将第二玻璃拉制的单丝以全包覆的方式排列在第一玻璃的玻璃管外围形成预制管，从而能够对串扰光进行360°全方位吸收。如附图2所示，也即，玻璃预制管的管体本身包括两层玻璃，是由内侧的第一玻璃和外侧的第二玻璃组成的；其中，第二玻璃拉制的单丝可以全部是光吸收玻璃的单丝132；但是，如果光吸收玻璃的吸收作用过强，其含量过高时，则会导致光吸收成分可能扩散入毛细管玻璃内吸收有效光，此时，可以适当减少光吸收玻璃的占比，因此也可以是同时包括低软化点玻璃的单丝131与光吸收玻璃的单丝132，二者按照一定的比例混合后按既定的排列规则排列；具体操作时，可以根据光吸收玻璃的吸收能力确定二者的混合比例，光吸收玻璃吸收能力强，则减少光吸收玻璃占比，反之则增加其占比。本发明通过在毛细管之间设置含有光吸收玻璃（软化点低于第一玻璃），或者通过在毛细管之间设置含有光吸收玻璃（软化点低于第一玻璃）及低软化点玻璃，一方面光吸收玻璃可以用于吸收毛细管之间的串扰光，同时还能够提高毛细管的保形性；低软化点玻璃用于对光吸收作用进行调节，同时其也具备提高毛细管保形性的作用。

第四步是将预制管拉制为毛细管，拉制一般为两次拉制；首先进行预制管第一次拉制，得到多个方形的一次复丝；一次复丝的横截面对边距离优选为0.5~2mm；上述尺寸设置的原因在于：如果对边距离过小，可能会导致后续排棒操作的难度增大；但是，如果对边距离过大时，则会导致拉制时的丝径精度难以控制，从而产生较大的偏差，使排棒时产生较多的缝隙，从而影响了毛细管阵列的规整性。然后再将一次复丝经过四方堆积排列，得到截面为正方形的复丝棒；复丝棒的对边距离优选为20~50mm，以便满足材料利用率与温度均化需求。之后再对一次复丝进行第二次拉制，得到方形的二次复丝；二次复丝的横截面对边距离优选为0.5~2mm，以便满足精度控制与后续阵列排列需求。经过两次拉制后单根毛细管的径向截面为正方形。

第五步是将方形的二次复丝排列为方形的毛细管束，并在外围包裹上多层第三玻璃的单丝构成包边区，形成坯段；包边区的厚度优选为5~20mm，也即，沿毛细管的径向，包边区的单侧厚度为5~20mm。包边区壁厚设置的原因在于：包边区起到熔压中率先软化以便于均化应力的作用，因此，如果包边区壁厚过薄时，则均化效果不明显；而包边区壁厚过厚时，则可能造成不必要的材料浪费。

第六步是将坯段装入熔压模具内进行高温熔压，熔压温度高于第二玻璃的软化点，且低于第一玻璃的软化点，也即熔压温度T为：T₂＜T＜T₁。在该熔压温度下，吸收层已处于软化状态而毛细管仍未软化，从而使毛细管间通过吸收层玻璃相互熔合的同时毛细管仍能保持方形结构。

第七步是进行端面加工，具体操作是用切割机将端面加工为平面，平面垂直于毛细管的轴向；然后将坯段进行超声清洗、烘干。切割时，以水为冷却液，便于后续清洗。将坯段进行超声清洗、烘干，从而去除端面加工时毛细管内进入的玻璃碎屑或切削液等杂质。

第八步是对端面加工后的坯段中每根毛细管的内壁镀制低折射层，膜层镀制优选采用原子层沉积技术在毛细管内壁沉积低折射率薄膜，这是由于原子层沉积技术能够实现深孔内壁的均匀镀膜；由于SiO₂膜层的折射率可低至1.46，因此膜层的材质优选为SiO₂，且灌装液闪后能得到高的数值孔径；膜层的厚度优选≥0.5μm，以使荧光能够被反射而不会穿透膜层。

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

若无特殊说明，以下所涉及的材料、试剂等均为本领域技术人员熟知的市售商品；若无特殊说明，所述方法均为本领域公知的方法。除非另外定义，所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内的普通技术人员所理解的通常意义。

实施例1

本实施例制备一种毛细管阵列和液闪光纤面板，其中用到玻璃材料共四种：

第一玻璃的软化点为606℃，热膨胀系数92×10^-7/℃；

第二玻璃包括两种，其中光吸收玻璃软化点576℃，低软化点玻璃软化点为570℃；

第三玻璃的软化点506℃，包边玻璃热膨胀系数为82×10^-7/℃。

具体制备过程如下：

1）将第一玻璃加工为横截面为正方形的玻璃管，其壁厚为2mm，内径为20mm。

2）将光吸收玻璃、低软化点玻璃和第三玻璃加工为横截面为正方形的玻璃棒，对边距离为20mm。将方形玻璃棒拉制为方形的光吸收单丝、低软化点玻璃单丝和第三玻璃单丝，其中光吸收单丝、低软化点玻璃单丝对边距离为0.3mm，包边玻璃单丝对边距离为0.5mm。

3）将低软化点玻璃单丝与光吸收单丝按1∶1的比例混合，并以全包覆的方式排列在方形玻璃管的外围形成预制管。

4）将预制管拉制为毛细管，具体步骤如下：先进行预制管第一次拉制，得到多个方形的一次复丝，一次复丝的横截面对边距离为1mm；再将一次复丝经过四方堆积排列，得到截面为正方形的复丝棒，一次复丝棒的对边距离为30mm；之后再对一次复丝进行第二次拉制，得到方形的二次复丝，二次复丝的横截面对边距离为0.5mm。

5）将方形的二次复丝排列为方形毛细管束，并在外围包裹10层第三玻璃单丝构成包边区形成坯段；包边区厚度为5mm。

6）将坯段装入熔压模具于595℃熔压。

7）以水为冷却液，用切割机将熔压后的坯段端面加工为平面，平面垂直于毛细管轴向；将坯段进行超声清洗、烘干。

8）采用原子层沉积技术在毛细管的内壁沉积SiO₂薄膜，膜层厚度为0.6μm。

采用光学显微镜进行测试，本实施例制备的毛细管阵列中，毛细管孔径为12.9μm，壁厚为3.8μm。

向毛细管中填充液闪，并在两端分别用石英透镜与5μm芯径的光纤面板封装。对上述液闪光纤面板的性能进行测试，液闪的折射率为1.57，液闪光纤面板的数值孔径达到0.5；液闪光纤面板可见光分辨率达到20.1 lp/mm；与CCD耦合效率为61%。

实施例2~6

同实施例1，具体参数变化见下表1所示：

表1

对比例

对现有技术的液闪光纤面板进行测试，其数值孔径最高可达到0.3，可见光分辨率最高可达到2.24 lp/mm；与CCD耦合效率最高可达到40%。

由本发明实施例和对比例测试数据可见，本发明技术方案制备的液闪光纤面板其数值孔径提高了66%~134%，可见光分辨率提高了300%~798%，与CCD耦合效率提高了37.5%~52.5%。

本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种毛细管阵列，其特征在于，其包括：

毛细管区，包括多根第一玻璃材质的毛细管；所述毛细管以轴线平行的方式设置；每根所述毛细管的内壁上设置有低折射层；所述低折射层的折射率小于液闪的折射率；任意相邻的两根所述毛细管之间均设置有第二玻璃材质的光吸收层；所述第一玻璃的软化点为T₁，第二玻璃的软化点为T₂，其中T₁- T₂的差值为30~50℃；所述第一玻璃的热膨胀系数为α₁；

包边区，设置于所述毛细管区的外侧，且与所述毛细管区的外侧面接触；所述包边区材质为第三玻璃，其软化点为T₃，其中T₂- T₃的差值为50~100℃；所述第三玻璃的热膨胀系数为α₃，其中α₁-α₃的差值为2×10^-7~10×10^-7/℃。

2.根据权利要求1所述的毛细管阵列，其特征在于，所述毛细管的内径为10~99微米。

3.根据权利要求1所述的毛细管阵列，其特征在于，所述低折射层为SiO₂层，其厚度≥0.5μm。

4.根据权利要求1所述的毛细管阵列，其特征在于，沿所述毛细管的径向，所述包边区的单侧厚度为5~20mm。

5.根据权利要求1所述的毛细管阵列，其特征在于，单根所述毛细管的径向截面为正方形。

6.根据权利要求1所述的毛细管阵列，其特征在于，所述光吸收层由光吸收玻璃组成，或者由光吸收玻璃和低软化点玻璃组成。

7.一种毛细管阵列的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、将玻璃预制管排列和拉制形成复丝；所述玻璃预制管由内侧的第一玻璃和外侧的第二玻璃组成；所述第一玻璃的软化点为T₁，第二玻璃的软化点为T₂，其中T₁- T₂的差值为30~50℃；所述第一玻璃的热膨胀系数为α₁；

S2、将所述复丝排列为毛细管束，然后在所述毛细管束的外围包裹多层第三玻璃单丝形成包边区，得到坯段；所述第三玻璃的软化点为T₃，其中T₂- T₃的差值为50~100℃；所述第三玻璃的热膨胀系数为α₃，其中α₁-α₃的差值为2×10^-7~10×10^-7/℃；

S3、将所述坯段进行熔压，然后将所述坯段的两个端面切割平整；所述熔压的温度T为：T₂＜T＜T₁；

S4、在组成所述毛细管束的每根毛细管内镀制低折射层；所述低折射层的折射率小于液闪的折射率。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃预制管的制备方法如下：

A、将第一玻璃加工为玻璃管；所述玻璃管的横截面为内侧轮廓和外侧轮廓均为正方形的环形截面；将第二玻璃加工为横截面为正方形的玻璃棒；将所述玻璃棒拉制为第二玻璃单丝；

B、将所述第二玻璃单丝以全包覆的方式排列在所述玻璃管外围形成玻璃预制管；所述第二玻璃单丝为光吸收玻璃单丝，或者为光吸收玻璃单丝和低软化点玻璃单丝。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃预制管的径向截面为内侧轮廓和外侧轮廓均为正方形的环形截面。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述镀制低折射层的方法为原子层沉积法；所述低折射层为SiO₂层，其厚度≥0.5μm。

11.一种液闪光纤面板，其特征在于，其包括：

权利要求1至6任一项所述的毛细管阵列；

液闪，填充于所述毛细管阵列的每根毛细管内；

封端部件，覆盖于填充了所述液闪的所述毛细管阵列的两端。