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文章编号:1002-2082(2004)05-0025-05微通道板及其主要特征性能潘京生(北方夜视技术股份有限公司南京分公司,江苏南京 210006)摘 要: 简要描述了微通道板的工作原理,介绍了微通道板的主要特征性能及其工作参数,包括厚度、开口面积比、增益及增益均匀性、动态范围、噪声、工作寿命和空间分辨率等,阐述了这些特征性能和参数彼此间的相互关联和相互制约的特殊关系。
在此基础上,对影响和制约微通道板名个特征性能和参数的特殊关系及因素作了详细分析。
这项工作对进一步认识和协调处理微通道板的各种特征性能和参数有着非常积极的作用。
关键词: 微通道板;增益;噪声因子;像增强器中图分类号:TN223 文献标识码:AMicrochannel Plates And Its Main CharacteristicsPAN Jing-sheng(No r th Night V isio n Techno log y Ltd.Co.,N anjing Branch,Na njing210006,China)Abstract:The w o rking principle o f micro channel pla te(M CP)is described briefly.The main perfo rma nce char acteristics and its wo r king para meters ar e int roduced,including thickness,open a rea ra tio,gain unifo rmity,dy namic r ang e,w o rking life a nd r eso lution e tc.Th e r elationship betw een these perfo rmances characte ristics a nd par ameter s is pr esented.On the basis o f the presentation mentio ned a bov e,a specific rela tio nship a nd facto rs,which a ffec t pa rame ters,is analysed.T he fur the r under sta nding and pro cessing o f the relatio nship betw een M CP'S main cha racteristic perfo r ma nces and pa rameter s ar e mor e sig nificant for the M C P's pro ductio n a nd application.Keywords:M CP;g ain;noise fig ure;imag e intensifier引言微通道板是于20世纪60年代末开发成功的一种简单紧凑的电子倍增器件,可以探测带荷粒子、电子、X射线和UV光子,具有低功耗、自饱和、高速探测和低噪声等优点,并以多种形式应用于各类探测器中。
存档日期：存档编号:北京化工大学研究生课程论文课程名称：化学反应器理论课程代号：ChE540任课教师：文利雄完成日期：2013 年04 月13 日专业：化学工程与技术学号：姓名：成绩：摘要近年来，微化工技术已成为化学工程学科中一个新的发展方向和研究热点。
微化工设备的主要组成部分是特征尺度为纳米到微米级的微通道，因此，微通道内的流体流动和传递行为就成为微化工系统设计和实际应用的基础，对其进行系统深入的研究具有重要意义。
本文综合概括了微通道反应器的基本概念及主要优点，讲述了微通道反应器的发展历程，详细介绍了微通道反应器的分类及结构，重点讲述微通道反应器的流体力学性能，接着介绍了微通道反应器所使用的体系，最后介绍了目前微通道反应器的工业应用实例。
关键词：微通道反应器AbstractIn recent years, micro-chemical technology has become a new developing direction and research focus for chemical engineering. Microchannels with diameter ranging from nanometer to micron are main sections of the micro-chemical equipments, therefore, the characteristics of fluid flow and mass and heat transfer in microchannels are of key importance for the design and application of micro-chemical processes.The article firstly summarizes the basic conception and major advantages of Microchannel Reactor, as well as its development history. Meanwhile, it introduces the classification and structure of Microchannel Reactor in deatails, which forcusing on its hydrodynamics performance. Then the text explains the system that applied to Microchannel Reactor. And lastly, it describes the application examples of Microchannel Reactor in industry.Keywords：Microchannel Reactor前言20世纪90年代初，可持续与高新技术发展的需要促进了微化工技术的研究，其主要研究对象为特征尺度在微米级的微通道，由于尺度的微细化使得微通道中化工流体的传热、传质性能与常规系统相比有较大程度的提高，即系统微型化可实现化工过程强化这一目标。
微通道换热器知识总结（全面详细）微通道，也称为微通道换热器，就是通道当量直径在10-1000μm的换热器。
这种换热器的扁平管内有数十条细微流道，在扁平管的两端与圆形集管相联。
集管内设置隔板,将换热器流道分隔成数个流程。
与传统化工生产相比，微通道在精细化工领域具有很大的开发潜力和广泛的应用前景。
所以我们一起来从几个反面了解一下微通道吧。
一、微通道反应器简介微通道反应器本质上讲是一种连续流动的管道式反应器。
它包括化工单元所需要的混合器、换热器、反应器控制器等。
目前，微通道反应器总体构造可分为两种：一种是整体结构，这种方式以错流或逆流热交换器的形式体现，可在单位体积中进行高通量操作。
在整体结构中只能同时进行一种操作步骤，最后由这些相应的装置连接起来构成复杂的系统。
另一种是层状结构，这类体系由一叠不同功能的模块构成，在一层模块中进行一种操作，而在另一层模块中进行另一种操作。
流体在各层模块中的流动可由智能分流装置控制对于更高的通量，某些微通道反应器或体系通常以并联方式进行操作。
二、微通道反应器的原理微反应器主要是指以表面科学与微制造技术为核心，经过微加工和精密技术制造的一种多通道微结构小型反应器，而微反应器的通道尺寸仅有亚微米和亚毫米级别。
除此以外因为微反应器有优于传统化工设备1-3个数量级的传热/传质特性，所以特别适合做高放热和快速反应的实验。
微反应器原理如下：微化工技术思想源自于常规尺度的传热机理。
对于圆管内层流流动，管壁温度维持恒定时，由公式（1）可见，传热系数h与管径d成反比，即管径越小，传热系数越大；对于圆管内层流流动，组分A在管壁处的浓度维持恒定时，传质系数kc与管径成反比(公式(2))，即管径越小，传质系数越大。
由于微通道内流动多属层流流动，主要依靠分子扩散实现流体间混合，由公式(3)可知，混合时间t与通道尺度平方成正比。
通道特征尺寸减小不仅能大大提高比表面积，而且能大大强化过程的传递特性。
5第五章微通道板汇总微通道板（Microchannel Plate，简称MCP）是一种通过微细通道和电子增强器件结合起来的高效光电转换器件。
它具有高增益、高速度、低噪声和宽波长响应等优点，在光学成像、粒子探测和高能物理实验等领域得到广泛应用。
本文将对微通道板的工作原理、结构特点、制备工艺和应用进行总结。
微通道板的工作原理是通过光电子倍增效应将入射粒子或光子转化为电子，并通过微通道中连续的二次电子倍增产生输出信号。
其基本结构由微通道、电阻膜和法拉第阳极组成。
当入射光子或粒子通过微通道时，激发出的光电子经过电阻膜形成雾化电子，然后在微通道内不断碰撞产生二次电子，最终被法拉第阳极收集形成电子输出信号。
微通道板的优点之一是其高增益特性。
由于微通道板内部微通道的连续结构，入射光子或粒子激发的光电子可以不断地在微通道内碰撞产生二次电子，从而实现电子倍增的效果。
这使得微通道板的增益倍数高达数千倍，大大提高了光电转换的效率。
微通道板还具有高速度和低噪声的特点。
微通道板内的微通道结构可以快速传输电子，并且由于二次电子的连续产生，输出信号的响应速度非常快。
同时，微通道板的结构紧密，内部电子传输的距离较短，减小了噪声的干扰，提高了信号的清晰度。
微通道板的制备工艺主要包括电阻膜沉积、微通道腐蚀和阴极活化。
其中，电阻膜沉积是通过真空蒸发或溅射技术，在玻璃基片上制备一层电阻薄膜，用于形成雾化电子。
微通道腐蚀是通过化学蚀刻或离子刻蚀技术，在表面涂覆一层掩膜并进行图案化，然后使用腐蚀液将未被掩膜保护的部分腐蚀掉，形成微通道结构。
阴极活化是通过特殊工艺处理，在微通道板内部的通道表面引入加速电场，从而增强电子传输的能力。
微通道板的应用非常广泛。
在光学成像方面，微通道板可以用于高增益和低噪声的图像增强，提高低亮度成像的效果。
在粒子探测方面，微通道板可以将微观粒子的入射信号转化为易于检测的电子信号，提高了粒子探测的敏感度。
在高能物理实验中，微通道板可以作为粒子探测器件，用于观测高能事件和粒子轨迹的重建。
2.5 光纤面板与微通道板2.5.2 微通道板的结构与增益原理微通道板的结构与增益原理➢微通道板的构成及制备过程➢通道内的二次电子发射➢输出电流密度的饱和效应➢离子反馈VsVm1Vm2Vc Va微通道板的结构和增益原理看一个视频微通道板(MCP)的构成微通道板是一块通道内壁具有良好二次电子发射性能的微细空心通道玻璃纤维板。
基本数据：❖通道孔径约5~45μm；❖端面开口比约55%~80%；❖通道长度与孔径比的典型值为40。
❖微通道板两端镀有镍层，形成输入输出电极；❖微通道通常不垂直于断面，具有7~15度倾角；❖通道内的表层具有半导电和较高的二次电子发射特性；❖有时在微通道板输入端镀上约厚1~3nm的三氧化二铝膜，用于防通道内的离子反馈，保护像管的光阴极，避免其受离子冲击。
微通道板的制备过程皮料玻璃一次化料→二次化料→机械拉管→退火→刻槽→清洗芯料玻璃熔炼→制棒→退火→研磨、抛光→刻槽→清洗实体边玻璃熔炼→制棒→退火→研磨、抛光→刻槽→清洗拉单丝→排复丝棒→拉复丝→选复丝→排板(排屏)→压板→切片→滚圆→倒边磨、抛→清洗→检验→清洗→腐蚀→清洗→烘干→氢还原→镀电极→检验→测试→包装→与制管工艺兼容性试验有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）微通道板的制备过程标准MCP(左)和扩口的高性能MCP(右)的SEM图➢微通道板的构成及制备过程➢通道内的二次电子发射➢输出电流密度的饱和效应➢离子反馈VsVm1Vm2Vc Va微通道板的结构和增益原理❖二次电子发射：当高速电子入射到固体表层，连续与体内电子碰撞使电子受激而逸出表面的过程称为二次电子发射。
其出射的电子数与入射电子数之比定义为二次电子发射系数δ(或二次电子倍增系数)❖二次电子发射系数是入射电子加速电位和入射角的函数通道内的二次电子发射❖微通道板入射端对着光电阴极，位于电子光学系统像面上，出口端对着荧光屏；❖入射电子在通道内连续倍增，直至从通道出口端出射为止；❖通道板的各通道彼此隔离，因此它可以将二维分布的电子流对应地增强，从而实现电子图像增强。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010425320.7(22)申请日 2020.05.19(66)本国优先权数据202010388785.X 2020.05.09 CN(71)申请人 北方夜视技术股份有限公司地址 650217 云南省昆明市经济技术开发区红外路5号(72)发明人 丛晓庆 张正君 徐威 李婧雯 乔芳建 赵慧民 李信 林焱剑 高鹏 王鹏飞 (74)专利代理机构 南京行高知识产权代理有限公司 32404代理人 王培松 王菊花(51)Int.Cl.H01J 43/24(2006.01)(54)发明名称微通道板(57)摘要本发明提供一种微通道板，包括数百万根位于外围的实心玻璃管和位于中间有效区的空心玻璃管，实心玻璃管和空心玻璃管的直径均为微米级，实心玻璃管与空心玻璃管分别紧密分布形成微通道板本体，并限定相对的第一表面和第二表面，分别镀制金属电极，作为输入面电极和输出面电极。
输入面电极和输出面电极分别具有镀制的金属层，金属层位于外围实心玻璃管和中间有效区空心玻璃管的交界的位置形成部分的缺口，两个金属电极对应的遮挡部分对接构成完整的交界布局；并且在第一表面和第二表面上的的交界分别由输入面、输出面遮挡部分交替覆盖。
本发明的微通道板，通过在微通道板的电极面上制备的特殊电极形状的微通道板，解决边缘放电问题。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 111463102 A 2020.07.28C N 111463102A1.一种微通道板，其特征在于，包括数百万根位于外围的实心玻璃管和位于中间有效区的空心玻璃管，实心玻璃管和空心玻璃管的直径均为微米级，实心玻璃管与空心玻璃管分别紧密分布形成微通道板本体，并限定相对的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面分别镀制有金属电极，作为输入面电极和输出面电极，其中：输入面电极和输出面电极分别具有镀制的金属层，金属层位于外围实心玻璃管和中间有效区空心玻璃管的交界的位置形成部分的缺口，作为遮挡部分，两个金属电极对应的遮挡部分对接构成完整的交界布局；并且在第一表面和第二表面上的外围实心玻璃管和中间有效区空心玻璃管的交界分别由输入面、输出面遮挡部分交替覆盖。
