RU2441851C1

RU2441851C1 - Method for production of microchannel plates blocks

Info

Publication number: RU2441851C1
Application number: RU2010125587/03A
Authority: RU
Inventors: Сослан Кубадиевич Кулов (RU); Сослан Кубадиевич Кулов; Давид Генадьевич Самканашвили (RU); Давид Генадьевич Самканашвили
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Владикавказский Технологический центр "Баспик" (ООО ВТЦ "Баспик")
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-02-10
Also published as: RU2010125587A

Abstract

FIELD: electronics.

SUBSTANCE: invention refers to treatment of glass-like fibers with vitrification, in particular to production of microchannel plates blocks and can be used in image-converter tube. Method for production of microchannel plates blocks includes collection of optical glass fiber into block, framing and vitrification in vial of lead-silicate glass with simultaneous all-around pressing. The framing is performed by laying of at least one row of multicore optic fibre of multifaceted rods identical in size and shape to vitrified light fibers matching technical coefficient of linear expansion of vial glass. Multifaceted rods are manufactured by previous overwinding of package of round rods in fiber from the glass matching the glass of vitrification vial. Vitricifcation of microchannel plates block is performed at temperatures 590-620°C.

EFFECT: increased mechanical durability and increased quality of microchannel plates, as well as increased service life.

1 dwg, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к обработке стекловидных нитей спеканием, в частности к изготовлению блоков микроканальных пластин, и может быть использовано в электронно-оптических преобразователях.The invention relates to the processing of glassy filaments by sintering, in particular to the manufacture of blocks of microchannel plates, and can be used in electron-optical converters.

Известен способ спекания волоконных пакетов, включающий набор блока из многожильных световодов, термоводородную обработку многожильных световодов и последующее спекание при всестороннем обжатии блока в вакууме сообщением наружного давления сжатым воздухом через размягченную при нагревании стеклянную оболочку (см. патент РФ №2010774, МПК⁶ С03В 37/00, опубл. 15.04.1994 г.).A known method of sintering fiber bags, including a set of a block of multicore optical fibers, thermal treatment of multicore optical fibers and subsequent sintering during a comprehensive compression of the block in a vacuum by external pressure with compressed air through a glass sheath softened by heating (see RF patent No. 2010774, IPC ⁶ C03B 37 / 00, published on April 15, 1994).

Недостатком этого способа является закономерное изменение в техпроцессе термического коэффициента линейного расширения (ТКЛР) микроканального блока, что приводит к треску пластин после вытравливания опорной жилы, либо к деформации прогиба пластин после восстановления.The disadvantage of this method is a regular change in the process of thermal coefficient of linear expansion (TEC) of the microchannel block, which leads to cracking of the plates after etching of the support core, or to deformation of the deflection of the plates after restoration.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ изготовления блока микроканальных пластин, включающий сборку световодов в блок, обрамление и спекание в колбе из свинцово-силикатного стекла при одновременном всестороннем обжатии, причем обрамление осуществляют укладкой рядов из многогранных штабиков, идентичных по форме и размерам со спекаемыми световодами (см. авторское свидетельство SU №1594887, МПК⁶ С03В 37/00, опубл. 27.10.1995 г.).Closest to the claimed technical solution is a method of manufacturing a block of microchannel plates, including assembling optical fibers into a block, framing and sintering in a bulb of lead-silicate glass while simultaneously comprehensively crimping, and the framing is carried out by laying rows of multi-faceted racks, identical in shape and size to the sintered optical fibers (see copyright certificate SU No. 1594887, IPC ⁶ C03B 37/00, publ. 10/27/1995).

Недостатками прототипа является значительный треск пластин на операции травления из-за неблагоприятного сочетания термического коэффициента линейного расширения по границе микроканальной вставки и монолитного обрамления (МКВ-МО).The disadvantages of the prototype is a significant crack of plates on the etching operation due to the unfavorable combination of the thermal coefficient of linear expansion along the border of the microchannel insert and monolithic framing (MKV-MO).

Технический результат заключается в снижении треска при травлении за счет использования стекла колбы для спекания в качестве стекла для изготовления многогранных штабиков с идентичным коэффициентом термического расширения и исключении повреждения граней МЖС и их сдвигов при обвязке и спекании, а также увеличении срока ее эксплуатации.The technical result consists in reducing cod during etching due to the use of glass sintering flasks as glass for the manufacture of multifaceted beads with the same coefficient of thermal expansion and eliminating damage to the faces of the MLC and their shifts during strapping and sintering, as well as increasing its life.

Данный технический результат достигается тем, что в способе изготовления блока микроканальных пластин, включающем сборку световодов в блок, обрамление его путем укладки, по крайней мере, одного ряда из многогранных штабиков, идентичных по форме и размерам со спекаемыми световодами, и спекание при одновременном всестороннем обжатии, согласно изобретению спекание осуществляют в колбе из свинцово-силикатного стекла, а обрамление производят из многогранных штабиков, выполненных из стекла соответствующего стеклу колбы.This technical result is achieved in that in a method for manufacturing a block of microchannel plates, including assembling optical fibers into a block, framing it by stacking at least one row of multifaceted posts identical in shape and size to sintered optical fibers, and sintering while simultaneously comprehensively crimping , according to the invention, sintering is carried out in a flask of lead-silicate glass, and the framing is made of polyhedral beads made of glass corresponding to the glass of the flask.

Данный способ позволит снизить треск при травлении за счет использования стекла колбы для спекания в качестве стекла для изготовления многогранных штабиков с идентичным коэффициентом термического расширения, исключить повреждение граней МЖС и их сдвиги при обвязке и спекании, увеличить срок эксплуатации микроканальных пластин.This method will reduce cracking during etching due to the use of glass sintering flasks as glass for the manufacture of multifaceted racks with the same coefficient of thermal expansion, eliminate damage to the faces of the MLC and their shifts during strapping and sintering, increase the life of microchannel plates.

Сущность способа изготовления блока микроканальных пластин поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен микроканальный блок с одним дополнительным рядом обрамления, на фиг.2 - с двумя рядами обрамления, на фиг.3 - максимальное количество рядов обрамления, соответствующих размеру колбы для спекания, на фиг.4 - обрамление дополнительными рядами микроканальной пластины прямоугольного сечения, а также таблицей сравнительных данных по механическим параметрам МКП.The essence of the method of manufacturing a block of microchannel plates is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a microchannel block with one additional row of framing, in Fig.2 - with two rows of framing, in Fig.3 - the maximum number of rows of framing corresponding to the size of the sintering flask, figure 4 - framing with additional rows of a microchannel plate of rectangular cross section, as well as a table of comparative data on the mechanical parameters of the MCP.

Блок микроканальных пластин, собранный из световодов 1, помещают в стеклянную колбу 2 на основе свинцово-силикатного стекла, при этом укладывают дополнительно один (см. фиг.1) или более (см. фиг.2, 3) рядов многожильных световодов 1 микроканальной вставки из многогранных штабиков 3, выполненных из стекла колбы 2 для спекания.The block of microchannel plates, assembled from the optical fibers 1, is placed in a glass flask 2 based on lead-silicate glass, while an additional one (see Fig. 1) or more (see Fig. 2, 3) rows of multicore optical fibers 1 of a microchannel insert is placed from multifaceted staffs 3 made of glass flasks 2 for sintering.

Способ изготовления блока микроканальных пластин осуществляют следующим образом.A method of manufacturing a block of microchannel plates is as follows.

Изготовление МКП с дополнительным обрамлением включает изготовление многогранных штабиков 3 предварительной перетяжкой пакета круглых стержней в пучке из свинцово-силикатного стекла, используемого в качестве колбы для спекания 2 микроканального блока (МКБ).The manufacture of MCP with an additional frame includes the manufacture of multi-faceted racks 3 by preliminary hauling a package of round rods in a beam of lead-silicate glass, used as a sintering flask 2 of a microchannel block (ICD).

Обрамление осуществляют укладкой рядов многожильных световодов 1 микроканальной вставки многогранными штабиками 3, выполненными из того же стекла, что и колба для спекания 2, идентичными по форме и размерам со спекаемыми световодами (см. фиг.1).The framing is carried out by laying the rows of multicore optical fibers 1 of a microchannel insert with multifaceted posts 3 made of the same glass as the sintering bulb 2, identical in shape and size to the sintered optical fibers (see Fig. 1).

Размер по двойной апофеме многогранного штабика должен быть аналогичен размеру многожильного световода 1.The size of the double apofem of a multifaceted staff should be similar to the size of a multicore fiber 1.

Собранный блок из световодов 1 с дополнительным обрамлением помещают в стеклянную колбу 2 на основе свинцово-силикатного стекла, например, марки МО-34 (С74-4) и спекают в контейнере при всестороннем обжатии под давлением 10 атм, при температуре 590-620°С в течение 30 минут. По предлагаемому способу можно формировать монолитное обрамление любой конфигурации и любых размеров (см. фиг.1, 4).The assembled block of optical fibers 1 with an additional frame is placed in a glass flask 2 based on lead-silicate glass, for example, grade MO-34 (C74-4) and sintered in a container undergoing comprehensive compression under a pressure of 10 atm, at a temperature of 590-620 ° C within 30 minutes. By the proposed method, it is possible to form a monolithic frame of any configuration and any size (see figures 1, 4).

Из таблицы видно, что МКП с обрамлением рядами из многогранных штабиков, выполненных из стекла колбы для спекания, позволит снизить треск при травлении за счет снижения механических напряжений в стекле в 3-4 раза (см. таблицу).The table shows that the MCP framed by rows of polyhedral beads made of glass sintering flasks will reduce cracking during etching by reducing mechanical stresses in the glass by 3-4 times (see table).

Предлагаемый способ изготовления блока микроканальных пластин позволит по сравнению с прототипом снизить трески при вытравливании опорной жилы за счет использования стекла колбы для спекания для изготовления многогранных штабиков с идентичными коэффициентами термического расширения, улучшить структурную однородность при сборке, минимизировать деформацию геометрических параметров блока, опорной жилы за счет использования стекла колбы для спекания для изготовления многогранных штабиков с идентичными коэффициентами термического расширения, улучшить структурную однородность при сборке, минимизировать деформацию геометрических параметров блока, избежать повреждения граней МЖС и их сдвигов при обвязке и спекании, повысить надежность МКП и срок ее эксплуатации.The proposed method of manufacturing a block of microchannel plates will allow, in comparison with the prototype, to reduce cod during etching of the supporting core by using glass sintering flasks for the manufacture of polyhedral beams with identical coefficients of thermal expansion, to improve structural uniformity during assembly, to minimize deformation of the geometric parameters of the block, supporting core due to the use of glass sintering flasks for the manufacture of multifaceted racks with identical thermal coefficients asshireniya, improved structural homogeneity during assembly, minimize deformation of the geometric parameters of the unit, to avoid damage OLS faces and shifts in piping and sintering, and improve reliability of PCR its service life.

ТаблицаTable Сравнительные данные параметров МКПMCP parameters comparative data Образцы МКПОMKPO samples Значения механических напряжений в заготовках, кг/мм² Values of mechanical stresses in the workpieces, kg / mm ² Количество потрещавших заготовок при травлении, штThe number of cracked workpieces during etching, pcs ПримечаниеNote 18-818-8 0,060.06 00 Обрамление из штабиковStaff framing 0,160.16 88 ПрототипPrototype 18-618-6 00 4four Обрамление из штабиковStaff framing 0,290.29 1212 ПрототипPrototype

Claims

A method of manufacturing a block of microchannel plates, including assembling optical fibers into a block, framing it by stacking at least one row of multifaceted posts identical in shape and size to sintered optical fibers, and sintering while simultaneously comprehensively crimping, characterized in that the sintering is carried out in a flask of lead-silicate glass, and the framing is made of multifaceted staffs made of glass corresponding to the glass of the flask.