GB/T 37951-2019 微通道板试验方法

ICS31.260

L50

中华人民共和国国家标准

/—

GBT379512019

微通道板试验方法

Testmethodsformicrochannellate

p

2019-08-30发布2020-03-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT379512019

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4通用要求…………………2

4.1大气条件……………2

4.2真空条件……………2

4.3试验参数允差………………………2

4.4样品…………………2

5试验方法…………………2

5.1尺寸…………………2

5.2外观质量……………7

5.3电性能………………8

5.4工艺适应性…………………………16

5.5环境适应性…………………………17

Ⅰ

/—

GBT379512019

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

本标准由中国机械工业联合会提出。

(/)。

本标准由全国光学和光子学标准化技术委员会SACTC103归口

:、、、

本标准起草单位北方夜视技术股份有限公司中国计量大学南京理工大学中国兵器工业标准化

、。

研究所中国科学院上海硅酸盐研究所

:、、、、、、、、、、

本标准主要起草人刘稳山张淑琴郭燕钱芸生赵慧民张智勇邵爱飞张勤东苏德坦孙赛林

、、、、、、。

张彦云李炜娜李婧雯吴永庆毛汉祺徐伟缪慧敏

Ⅲ

/—

GBT379512019

引言

、、、、,、

微通道板具有空间分辨力高时间响应快动态范围大体积小重量轻等优点在夜视技术粒子计

、、。、,

数空间探测科学研究等领域得到广泛应用为了适应微通道板科研生产的发展需求促成各相关方

,,。

协调一致并促进贸易和交流有必要制定微通道板试验方法的国家标准

、、、,

本标准的试验项目涉及微通道板的尺寸外观质量电性能工艺适应性和环境适应性包含了外

、、、、、、、、

径通道直径开口面积比斜切角电极深度增益电阻增益不均匀性噪声因子和使用寿命等常用的

,。

性能指标可适用于大多数应用场合

,(,),

由于微通道板的外形和通道均以圆形为主其他形状如多边形等的应用数量非常少因此本标

,,,

准中凡涉及形状尺寸时其试验方法均以圆形为例但这并不影响到标准的通用性因为其他形状的尺

寸可采用类似的方法由解析几何学关系进行计算。

,

除尺寸测量和力学环境试验用的通用仪器设备外微通道板试验所需的专用仪器设备目前没有市

,,,。

售产品为避免技术壁垒本标准中仅描述相应的测量原理而不限定设备的构造及仪表等

Ⅳ

/—

GBT379512019

微通道板试验方法

1范围

、。

本标准规定了微通道板的术语和定义试验通用要求和试验方法

本标准适用于微通道板。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/—光学零件表面疵病

GBT11852006

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

微通道板;

microchannellateMCP

p

,。

基于二次电子倍增原理由大量微小通道组成的阵列式电子倍增器

3.2

有效区usefularea

使用功能所期望的最小电子倍增区域。

3.3

开口面积比oenarearatio

p

,。

有效区内通道孔所占面积之和与有效区面积的比值

3.4

增益ain

g

输出电子流与输入电子流的比值。

3.5

电阻resistance

输入和输出电极之间所加电压与流过两电极间的稳态电流之比。

3.6

暗电流darkcurrent

,。

在额定工作电压下无输入电流时的输出电流

:。

注单位面积的暗电流称为暗电流密度

3.7

增益不均匀性electronainnon-uniformit

gy

由通道间增益差异性产生的输出电子图像亮暗分布不均匀的视觉特性。

3.8

发射点emissionoint

p

,。

在额定工作电压下无输入电流时的自激发射现象

1

/—

GBT379512019

3.9

场致发射fieldemission

、,。

无输入电流无工作电压时由阳极场强引起的发射现象

3.10

噪声因子noisefactor

输入信噪比与输出信噪比的比值。

3.11

使用寿命servicelifetime

,。

在额定工作条件下增益可满足使用功能要求的累计时间

4通用要求

4.1大气条件

、。

试验场所的温度为15℃~30℃相对湿度为30%~55%

4.2真空条件

,(“”,)-4。

除另有规定外真空环境的真空度应优于本标准中的优于含等于3×10Pa

4.3试验参数允差

下列试验参数的允差为:

),;,,

温度偏离规定值或取较大者且随时间的变化偏离规定值或取较

a±2℃±2%±1℃±1%

大者;

)振幅偏离规定值;

b±5%

),,;

c振动频率偏离规定值±2%当频度低于25Hz时为±0.5Hz

)加速度偏离规定值。

d±5%

、、,。

试验用的仪器仪表量具等测量误差通常不大于被测参数精度要求的三分之一

4.4样品

,。

除斜切角和电极深度试验外试验所用的样品通常为MCP最终产品

、,(,),(

样品应存放在干燥洁净的密闭环境中并充入保护性气体如氮气等或真空保存真空度优于

)。、,。

0.01Pa样品应轻拿轻放宜使用专用夹具

,(),

可行时应在空气中悬浮粒子浓度受控的洁净室房间或限定空间内进行试验且静态洁净度等级

宜优于级。

5

、,(,、),

振动冲击和加速度试验时若需要借助于试验组件如应用器件减振器等MCP与试验组件统

。,(,、

称为样品若样品需要暴露在大气环境中试验应采取适宜的保护措施如使用防护罩保护性气体

),、、、。

等以减轻尘埃盐雾湿热凝露等不利影响

5试验方法

5.1尺寸

5.1.1外径

仪器设备

,。

游标卡尺精度优于0.01mm

2

/—

GBT379512019

试验步骤

,。

在侧面的个不相同的直径方向用游标卡尺各测量一次

3

试验数据处理

,(),。

外径取最大的测量值以毫米mm为单位结果表示到小数点后两位

5.1.2厚度

仪器设备

,。

千分尺精度优于0.01mm

试验步骤

,。

在端面的个不同位置用千分尺各测量一次

3

试验数据处理

,(),。

厚度取最大的测量值以毫米mm为单位结果表示到小数点后两位

5.1.3有效区直径

仪器设备

,。

工具显微镜精度优于0.1mm

试验步骤

主要步骤如下:

)将样品平放在工具显微镜台面上;

a

),;

b调节工具显微镜焦距使端面图像清晰可见

)()()(

在构成有效区最小外围尺寸的假想的圆周以下简称为有效区外圆上选取个点个点

c33

),;

之间尽量分散采集个点的坐标

3

)),,。

重复上述的步骤在有效区外圆上另选个点并采集坐标

dc3

试验数据处理

,[()],,

根据有效区外圆上个点的坐标按圆的方程式式计算有效区直径取较小者计算结果表示

31

到小数点后一位。

()2()22…………()

xxR1

-0+-0=

yy

式中:

(,)———[];

x笛卡尔直角坐标系坐标

y

(,)———圆心坐标;

x00

y

———(),()。

R有效区半径单位为毫米mm

5.1.4有效区同心度

仪器设备

,。

工具显微镜精度优于0.1mm

3

/—

GBT379512019

试验步骤

主要步骤如下:

)将样品平放在工具显微镜台面上;

a

),;

b调节工具显微镜焦距使端面图像清晰可见

)(),。

分别在端面外圆和有效区外圆上各选取个点个点之间尽量分散并采集坐标

c33

试验数据处理

(),()

按式分别计算端面外圆和有效区外圆的圆心坐标按式计算有效区外圆圆心偏离端面圆心

12

,,。

的距离即有效区同心度计算结果表示到小数点后一位

()2()2…………()

Lxx2

=2-1+2-1

yy

式中:

———,();

L两圆心之间的距离单位为毫米mm

(,)、(,)———分别为两圆心的坐标。

x1y1x2y2

5.1.5通道直径

仪器设备

,。

工具显微镜精度优于0.1m

μ

试验步骤

主要步骤如下:

)将样品平放在工具显微镜台面上;

a

),;

b调节显微镜焦距使通道清晰可见

),,(),

在有效区内选取个通道在每个通道圆周上各选取个点个点之间尽量分散并采集

c333

坐标。

试验数据处理

(),,(),。

按式计算通道直径取算术平均值以微米为单位计算结果表示到小数点后一位

1μm

5.1.6开口面积比

仪器设备

,。

工具显微镜精度优于0.1m

μ

试验步骤

主要步骤如下:

)将样品平放在工具显微镜台面上;

a

),;

b调节显微镜焦距使通道清晰可见

),,;

在有效区内选取组通道每组为个相邻的通道

c32

)(),。

在每个通道圆周上各选取个点个点之间尽量分散并采集坐标

d33

试验数据处理

,:

计算结果表示到小数点后一位计算步骤如下

4

/—

GBT379512019

),(),;

在每组中选取一个通道按式计算通道直径取算术平均值

a1

)();

按式计算个通道的圆心坐标

b16

)()(),;

按式计算个相邻通道圆心间的距离通道间距取算术平均值

c22

)()。

按式计算开口面积比

d3

æöædö2ædö2

3π

ç÷ç÷ç÷…()

O100%0.907100%3

AR=××≈××

è6øèDøèDø

式中:

OAR———开口面积比;

———,();

d通道直径单位为微米μm

———,()。

D通道间距单位为微米μm

5.1.7斜切角

仪器设备

,;。

工具显微镜精度优于0.1m平行光光源

μ

试验步骤

主要步骤如下:

)专用样品制备:

a

)(,),,,

将放在倾斜可行时等于斜切角的夹具上用平行光照射端面转动目视观

1MCPMCP

,,;

察透射光的强弱变化在透光最强的位置标注大概的通道倾斜方向

)(,)();

2用刀具如刀片等在端面上沿通道倾斜方向划切注意减轻对通道的非预期破坏

),,;

沿切口将掰开从而得到通道剖面的样品如图所示

3MCP1

),,

4若剖面不规整以至于难以找到与通道倾斜方向一致的参考线时在通道倾斜的平行方

,,。

向再次按上述方法解剖MCP直至得到预期的样品为止

),,。

将上述样品平放在工具显微镜平台上使端面与平台垂直且与平台轴平行

bY

),。

c调节工具显微镜焦距使通道剖面图像清晰

),。

在剖面显微图像的个不同部位各选择一根与通道倾斜方向一致的参考线

d3

),。

e在每一根参考线上选取两点并采集坐标

图斜切角样品制备及测试原理图

1

5

/—

GBT379512019

试验数据处理

()()(),,

按式计算参考线即通道倾斜方向与平台轴即端面法线方向的交角亦即斜切角取算术

4X

,。

平均值计算结果表示到小数点后一位

yy

-