超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘及加工方法与流程

1.本发明涉及一种超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘及加工方法，属于微光像增强器技术领域。


背景技术：

2.微光像增强器是微光夜视仪的核心，在生产和科研等领域有重要应用。
3.目前国内主要生产的像增强器为超二代像增强器，其结构包括光电阴极、微通道板、荧光屏等。
4.光电阴极能够产生外光电效应，在微弱光图像入射到超二代像增强器上时，可达到激发态并发射光电子。光电子在场约束作用下到达微通道板。微通道板起电子放大的作用，可通过光电子的倍增，从而达到增强效果。
5.超二代像增强器的光电阴极和微通道板为平面，通过减小光电阴极与微通道板之间的距离来实现近贴聚焦。对近贴聚焦方式而言，其间距越小，电子聚焦越好。因此，阴极近贴距离的控制对微光像增强器的性能影响起到至关重要的作用。
6.目前，在超二代像增强器阴极近贴聚焦距离的控制方面，存在着阴极近贴距离控制稳定性不足，光电阴极与微通道板平行度控制不良等问题，严重制约了超二代像增强器的生产及应用。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘及加工方法。
8.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：使用一种改良型阴极法兰盘，配合一种改良型车削加工方法。
9.首先，本发明的一种超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘及加工方法，包括法兰盘盘体、通孔、凸台、盛铟槽、定位稍及排铟槽；所述的凸台为圆形结构，位于法兰盘盘体的最内侧并与通孔相接，用于在阴极封接过程中支撑阴极窗，并起到限位作用；所述盛铟槽位于凸台外侧，用于填充和熔化作为阴极的封接材料的铟锡合金；所述定位稍位于盛铟槽内，与盛铟槽的侧壁相连接，起到辅助阴极对准作用；所述排铟槽位于盛铟槽侧壁，在封接过程中起到排出过多的熔融态铟锡合金，防止铟锡合金堆积在盛铟槽底部，影响阴极近贴距离，保证阴极窗完整接触到凸台。
10.优选的，所述法兰盘盘体使用材料为可伐合金4j34，既可以提供足够的强度来保护光电阴极，又便于管壳的焊接及阴极窗的封接。
11.优选的，所述的凸台位于通孔周围，为圆形结构，用于在阴极封接过程中支撑阴极窗，并起到限位作用，从而控制阴极封接距离。
12.优选的，所述盛铟槽用于填充和熔化铟锡合金，铟锡合金作为阴极的封接材料，在盛铟槽内封接阴极窗与阴极法兰盘。
13.优选的，所述定位稍位于盛铟槽内，共3个，与盛铟槽侧壁相连接，起到辅助阴极对准，防止阴极与阴极法兰盘封接时出现同心度偏差过大，影响有效聚焦面积。
14.优选的，所述排铟槽位于盛铟槽侧壁，共3个，在封接过程中起到排出过多的熔融态铟锡合金，防止铟锡合金堆积在盛铟槽底部，影响阴极近贴距离，保证阴极窗完整接触到凸台。
15.本发明的一种超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘的加工方法，共分为两个步骤。第一步，以超二代像增强器管壳结构中装配环b面为基准，对装配环a面进行车削加工。第二步，以装配环a面为基准，对改良型阴极法兰盘凸台进行车削加工。
16.所述的加工方法，其第一步的目的是改善装配环a面作为基准面的平整度，进而改善第二步的车削质量。第二步的目的是控制阴极空间距离，改善凸台的平整度，保证高精度的阴极近贴距离控制。
17.进一步地，所述的加工方法，在第二步中，可采用不同的车削尺寸，改变车削后凸台高度，从而控制阴极近贴距离。
18.本发明的有益效果是：本发明可实现对超二代像增强器阴极近贴聚焦距离的精准控制，改善封接后阴极空间尺寸的一致性问题，保证封接后阴极与阴极法兰盘的同心度和阴极与微通道板的平行度，提升像增强器的质量稳定性。
附图说明
19.图1为本发明提供的阴极法兰盘的结构示意图。
20.图2为超二代像增强器管壳结构示意图。
21.图中：1—法兰盘盘体，2—通孔，3—凸台，4—盛铟槽，5—定位稍，6—排铟槽，8—装配环，9—装配环a面，10—装配环b面。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
23.如图1所示，本发明提供一种超二代像增强器阴极近贴聚焦距离控制方法，包括一种改良型阴极法兰盘，结构分为法兰盘盘体1，通孔2，凸台3，盛铟槽4，定位稍5和排铟槽6。
24.本发明提供的一种改良型阴极法兰盘，使用方法如下：首先通过钎焊，将法兰盘盘体1与其他管壳零件焊接构成超二代像增强器管壳组件。随后在盛铟槽4内填充块体铟锡合金，在真空加热炉中加热，使铟锡合金熔化并填充满整个盛铟槽4，随炉冷却至室温使得槽内铟锡合金凝固。之后通过数控车床对管壳进行车削加工。
25.优选的，真空加热炉的加热温度为500℃，保温时间2小时。
26.需要注意的是，应保证加工后盛铟槽4内铟锡合金总体填充高度高于凸台3，防止因填充量不足导致阴极封接后密封性较差。
27.本发明提供的一种改良型车削加工方法，用于在车削加工步骤中对管壳进行车削加工，加工方法如下：第一步，使用夹具对管壳进行装夹，以管壳结构中装配环b面10为基准，对装配环a面9进行车削加工，车削尺寸为0.02mm。第二步，更换夹具，以装配环a面9为基准，对改良型阴极法兰盘凸台进行车削加工，车削尺寸为2.68mm。
28.将加工后的管壳与制作好的阴极窗进行封接，封接在排气台中进行，封接温度为140℃。使用机械臂将阴极窗吊起，在垂直方向缓慢放入阴极法兰盘。阴极窗封接面与盛铟槽4内熔融态铟锡合金接触后，继续下落，在定位稍5的作用下保证水平方向上的阴极对准通孔2中心，直至完全接触到凸台3。熔融态铟锡合金受到阴极窗在垂直方向上的空间挤压，溢过封接面并沿排铟槽6流动。对排气台进行降温操作，使熔融态铟锡合金凝固，封接完成。
29.优选的，封接后的阴极近贴聚焦距离为0.2～0.25mm。
30.优选的，可以通过改变车削加工中的车削尺寸，实现对阴极近贴聚焦距离的调整。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘，其特征在于：包括法兰盘盘体(1)、通孔(2)、凸台(3)、盛铟槽(4)、定位稍(5)及排铟槽(6)；所述的凸台(3)为圆形结构，位于法兰盘盘体(1)的最内侧并与通孔(2)相接，用于在阴极封接过程中支撑阴极窗，并起到限位作用；所述盛铟槽(4)位于凸台(3)外侧，用于填充和熔化作为阴极的封接材料的铟锡合金；所述定位稍(5)位于盛铟槽(4)内，与盛铟槽(4)的侧壁相连接，起到辅助阴极对准作用；所述排铟槽(6)位于盛铟槽(4)侧壁，在封接过程中起到排出过多的熔融态铟锡合金，防止铟锡合金堆积在盛铟槽(4)底部，影响阴极近贴距离，保证阴极窗完整接触到凸台(3)。2.根据权利要求1所述的超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘，其特征在于：所述定位稍(5)设置3个。3.根据权利要求1所述的超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘，其特征在于：所述排铟槽(6)设置3个。4.根据权利要求1至3任一项所述的超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘，其特征在于：所述法兰盘盘体(1)使用材料为可伐合金4j34。5.根据权利要求1至4任一项所述的超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘的加工方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，以超二代像增强器管壳结构中装配环b面(10)为基准，对装配环a面(9)进行车削加工，用于改善装配环a面(9)作为基准面的平整度；第二步，以装配环a面(9)为基准，对所述的阴极法兰盘的凸台(3)进行车削加工，用于控制阴极空间距离、改善凸台(3)的平整度。6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于：在所述第二步中，可采用不同的车削尺寸，改变车削后凸台(3)高度，用于控制阴极近贴距离。7.根据权利要求5或6所述的加工方法，其特征在于：所述对装配环a面(9)进行车削加工的车削尺寸为0.02mm。8.根据权利要求5或6所述的加工方法，其特征在于：所述对阴极法兰盘的凸台(3)进行车削加工的车削尺寸为2.68mm。
技术总结
本发明公开了一种超二代像增强器实现近贴聚焦的阴极法兰盘及加工方法，包括一种改良型阴极法兰盘及一种改良型车削加工方法。一种改良型阴极法兰盘包括法兰盘盘体，通孔，凸台，盛铟槽，定位稍，排铟槽。一种改良型车削加工方法为针对超二代像增强器管壳结构中装配环B面为基准，对装配环A面进行车削加工。再以装配环A面为基准，对改良型阴极法兰盘凸台进行车削加工。本发明可实现对超二代像增强器阴极近贴聚焦距离的精准控制，改善封接后阴极空间尺寸的一致性，阴极与阴极法兰盘的同心度和阴极与微通道板的平行度问题，提升像增强器的质量稳定性。定性。定性。


技术研发人员：苏德坦 何玄 高海鹏 褚祝军 冯辉 潘治云 杨振 王乙瑾 胡啟旭
受保护的技术使用者：北方夜视技术股份有限公司
技术研发日：2021.03.18
技术公布日：2021/6/29