一种显著提高三代像增强器信噪比的微通道板

鉴于离子阻挡膜保证了三代像增强器的工作寿命，但增加了微通道板和三代像增强器的噪声因子，降低了三代像增强器的信噪比，削弱了NEA光阴极的优势，提出一种最新研制的微通道板。它优化了玻璃成份，提高了玻璃的工作温度，同时还改善了通道内壁工作面结构，且开口面积比达到65%～70%。通过三代像增强器制管试验证实，这种高性能微通道板具有低噪声因子特性，与标准MCP相比，可显著提高三代管的信噪比。最后指出通过进一步试验和改进，实现更高信噪比长寿命无膜三代像增强器的可能性。     

MCP输入电子能量与微光像增强器信噪比的关系

为了提高MCP像增强器亮度增益,在微光像增强器中采用了新的电子倍增机构,即微通道板（MCP）,并对作为电子倍增结构MCP的噪声产生机理进行分析。在MCP其他参数不变的条件下,通过调整MCP入射电子的能量和入射电子角度分布,优化了MCP最佳工作信噪比的工作条件,实现了优化MCP像增强器信噪比,提高了MCP像增强器的亮度增益。     

透过多孔介质板的热湿传递的实验研究

本文以透过燃料电池增湿系统中多孔介质板的热湿传递过程为研究对象,建立了实验系统,测量并比较了高温高湿气体(增湿气体)透过多孔介质板对低温低湿气体(被增湿气体)进行加热加湿时,气体的相对流向、温度与相对湿度等对多孔介质板热湿传递特性的影响。结果表明,在使用相同的多孔介质板的前提下,使用逆流流向、提高增湿气体进口温度和相对湿度对多孔介质板两侧的换热和水分传递量的提高更加有利;同时,使用逆流流向、提高增湿气体进口温度以及降低其相对湿度有助于水分回收率的提高。     

充气过程对微球表面形貌的影响

对空心玻璃微球(HGM)在高温充气过程中的表面形貌进行了研究。分析局部晶化出现的时间和条件，并通过其表面形貌、成分分析探究了其随时间的变化规律。研究结果表明:影响HGM高温充气后表面形貌的因素主要有充气温度和充气压力；充气温度越高、压力越大表面形貌发生变化所需时间越短。导致表面形貌变化的本质原因是结晶分相，结晶成分主要由Na, B等元素组成。HGM的表面结晶分相使其表面粗糙度大幅度升高，但随着脱离充气环境后放置时间的延长而又逐渐降低。其表面粗糙度降低的主要原因是Na, B等元素的逆向迁移。     

基于准经典近似研究强磁场中高温费米气体的统计性质

基于准经典近似研究强磁场中高温费米气体的统计性质,给出系统的统计特征量的解析式,分析磁场和温度对统计性质的影响.结果显示,与低温情况比较,高温下的统计特征量不再振荡,与自由费米气体比较,磁场总是降低系统的总能,增加系统的化学势、热容量、熵、压强和稳定性;而且温度越高,磁场对总能及热容量的影响越弱,对化学势的影响越大.     

负载线圈功率和采样锥孔径对ICP离子源特性影响模拟研究

文章基于三管嵌套式轴对称主流ICP炬管结构模型,模拟研究了负载线圈功率和采样锥孔径对ICP气体温度分布和流场特性的影响。研究结果表明:(1)增加负载功率能够提高ICP高温核心区的气体温度,但超过一定阈值后负载功率对中心通道上的气体温度无明显影响;(2)采样锥孔径扩大将导致负载功率难以输送到中心通道上,负载功率较高,中心通道的高温区段部分(气体温度大于6000K)会变窄;负载功率较低,则锥前气体温度会出现明显下降,而且采样锥孔径扩大后有利于分析易于扩散的元素离子;(3)极低的负载功率或过大的采样锥孔径在中心气流和辅助气流的流动交界面造成微小扰动,但通过适当提高负载功率可以有效消除这些扰动。研究结果可为优化ICP工作参数以及设计新的离子源接口装置提供一定的理论指导。     

极紫外波段微通道板光子计数探测器

研究了一种极紫外波段微通道板（MCP）光子计数探测器,用于探测地球等离子体层中极微弱的30.4 nm辐射。通过改变电压、温度等参数对比了该微通道板光子计数探测器的暗噪声和分辨率的变化。结果表明：微通道板探测器的暗噪声主要来源于残余气体离子反馈和热噪声,因此要降低探测器暗噪声,应对微通道进行彻底的预处理除气,并尽量避免探测器在高温状态下工作,常温下经过预处理的微通道板光子探测系统的暗计数率仅为0.34 count/（s.cm2）。系统的分辨率主要受电压和计数率的影响,受温度影响不明显。由于不同的微通道板有不同的耐压范围,过小或过大的电压或计数率都会造成系统分辨率的降低。     

过氧化氢加酒精补燃气体发生器实验研究

 介绍了过氧化氢催化分解气体加酒精补燃以提高气体发生器排气温度的理论计算和分析方法，并建立了一套实验研究装置。 装置中质量分数为90%的过氧化氢溶液由高压气挤推，通过催化床完成催化分解，产生高温气体；质量分数为97%的酒精溶液经由分布喷嘴喷入过氧化氢分解气体中发生自燃，从而提高气体温度。实验研究了采用不同酒精喷入形式和参数对气体发生器排气温度均匀性的影响。结果表明：利用沿气体发生器燃烧室周向分布的多喷嘴进行酒精喷注，并与高浓度过氧化氢催化分解气体进行混合燃烧的方法，能够有效提高气体发生器的排气温度，并得到均匀的排气温度场。     

MCP吸附气体的质谱分析

本文介绍了真空烘烤MCP的质谱分析的方法与结果,指出了MCP的最佳烘烤温度(320℃),揭示了真空高温烘烤MCP导致增益下降,电阻值上升的原因。     

低磁控溅射率MCP防离子反馈膜工艺研究

为消除反馈正离子对三代微光夜视器件光阴极的有害轰击,提高微光像增强器的工作寿命,开展了低磁控溅射率法沉积微通道板（MCP）Al₂O₃防离子反馈膜的工艺研究。通过优化制备工艺,获得了制备MCP防离子反馈膜的最佳沉积条件：溅射电压1000V,溅射气压(4～5)×10^-2 Pa,沉积速率0.5nm/min等。研究结果表明：在此工艺条件下,能够制备出均匀、致密且通孔满足质量要求的MCP防离子反馈膜。如果偏离这一最佳工艺条件,制备出的MCP防离子反馈膜膜层疏松、不连续,且通孔不能满足要求。     

低噪声、高增益微通道板的研制

降低微通道板噪声和增加其电子增益是改善微光像增强器信噪比、视场清晰度和亮度增益最好的技术途经之一。采用具有高而且稳定的二次电子发射系数的皮料玻璃和与皮料玻璃的热物理性能相匹配且化学腐蚀速率比皮料大4个数量级的芯料玻璃以及与两者在一切工艺过程相匹配的实体边玻璃，通过优化实体边实芯工艺制作出的高性能微通道板，其暗电流密度小于5×10-13A/cm2，固定图案噪声和闪烁噪声明显降低；在真空系统中，经40μAh电子清刷后，电子增益（800V）大于500。制管实验表明：这种微通道板达到了预期效果。     

微通道板显微结构缺陷及机理研究

采用实芯工艺制备了微通道板,利用光学显微镜、SEM、EDS对微通道板结构缺陷的显微形貌和成分进行了分析,采用线胀系数和粘度测定仪测试了微通道板玻璃材料的物理特性。分析了产生复丝分离、亮点、污染点等结构缺陷的主要工艺因素。结果表明:复丝分离是由于实体边玻璃的变形温度(TS)低所引起,复丝边界的亮点由夹杂物产生,夹杂物主要是由复丝的玻璃粉屑形成。由于复丝分离和夹杂物的存在,使得抛光时复丝边界引入CeO2,形成污染点。提出了通过选用变形温度为655℃实体边材料,减少复丝表面微米级污染物等方法减少结构缺陷。     

基于MCP的玻璃纤维制作系统设计与分析

根据微通道板(MCP)制作的需要,设计了一套高精度玻璃纤维的制作系统。为了保证玻璃纤维制作系统工作时伺服电机产生的振动在拉丝精度要求范围内,利用UG软件对玻璃纤维制作系统进行了建模,并利用有限元仿真软件对相关结构进行了振动模态有限元仿真分析,保证了该系统设计的可靠性。系统设计完成后,进行了玻璃纤维的拉制实验,验证了该系统的设计达到MCP制作所需要的玻璃纤维精度, 并给出了在技术指标下系统的最佳工作温度和拉丝速度分别为751℃和4 m/min。     

酸蚀对微通道板电性能的影响

采用扫描电镜（SEM）、卢瑟福背散射谱（RBS）、原子力显微镜（AFM）、能量色散谱仪（EDS）、照度计、微通道板测试台等分析表征手段,从微通道板皮料玻璃表面的成分、形貌和结构上,研究了酸蚀时间对微通道板电子增益、体电阻、噪声电流和电子图像等电性能的影响。研究结果表明：酸蚀时间显著影响微通道板的电性能,经酸蚀120min后微通道板的电子增益和图像亮度达到最高值;随着酸蚀时间的增加,噪声电流相应增加,而体电阻降至一定值后保持相对的稳定。     

微流控芯片系统中测温及控温装置的研制

报道了一种结构简单、成本低、操作方便、应用于微流控芯片系统中温度测量及温度控制的装置。该系统以CCD摄像机、荧光显微镜及图像采集卡构成的非接触荧光指示剂测温装置,实现了微流体空间温度分布测量以及随时间变化的温度测量。提出了以透明氧化铟锡薄膜玻璃作为加热元件,采用PID控制算法的温度控制平台,稳态时温度控制精度可达到±0.1 ℃。采用该测温和控温装置研究了玻璃微流控芯片微通道内溶液温度在空间上和随时间的变化情况,结果表明该方法简单、有效,可达到μm级的空间分辨率和ms级的时间分辨率。     

微通道板玻璃的二次电子发射系数

讨论微通道板玻璃的二次电子发射系数及其影响因素。通过将Rb^ 、Cs^2 离子部分或全部代替玻璃中的K^ 离子，调整玻璃网络结构参数以及PbO与Bi2O3的摩尔比例，使玻璃的二次电子发射系数从2．7增加到3．7，改善微通道板的增益稳定性和寿命。     

MCP的动态范围与增益—调整MCP电压提高成像清晰度的讨论

本文分析了MCP的动态范围与增益之间的关系,指出两者是一对矛盾;增益越大,动态范围越小,反之亦然。而动态范围越大,灰度级分辨力越高,成像越清晰。应用MCP,应在保证足够增益的前提下,尽量使其在较大动态范围下运转,以便使成像更清晰。调整MCP工作电压提高成像清晰度的实质,正是由于牺牲部分增益提高了动态范围的结果。     

玻璃各温度段热膨胀系数的一种计算方法

本文提出一种计算玻璃各温度段热膨胀系数的方法。该方法是根据同类玻璃的组成及实验数据,利用加和性原理,写成线性方程组,利用计算机求其计算系数,然后,再求已知配方玻璃的热膨胀系数或已知各温度段的热膨胀系数,求玻璃的配方组成。