微通道板试验方法

微通道板试验方法

国家标准 GB/T37951一2019 微通道板试验方法 Testmethodsformieroehannelplate 2019-08-30发布 2020-03-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37951一2019 目 次 前言 引言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 通用要求 4.1大气条件 4.2真空条件 4.3试验参数允差 4.4样品 试验方法 5.1尺寸 5,2外观质量 5.3电性能 5.4工艺适应性 5.5环境适应性
GB/37951一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 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(SAC/TC103)归口 本标准起草单位;北方夜视技术股份有限公司、计量大学南京理工大学、兵器工业标准化 研究所、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
GB/T37951一2019 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 IN
GB/37951一2019 微通道板试验方法 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 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 GB/T1185-2006光学零件表面疵病 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 phae e;MCP 微通道板 micr0channel 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openarearatio 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gainm 输出电子流与输人电子流的比值 3.5 电阻resistance 输人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,无输人电流时的输出电流 注:单位面积的暗电流称为暗电流密度 3.7 增益不均匀性eleetrongainnon-niformity 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emissionpoint 在额定工作电压下,无输人电流时的自激发射现象
GB/T37951一2019 3.9 场致发射fieldemission" 无输人电流、无工作电压时,由阳极场强引起的发射现象 3.10 噪声因子noisetactor 输人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 通用要求 4.1大气条件 试验场所的温度为15C30、相对湿度为30%55% 4.2真空条件 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)3X10-'Pa. 4.3试验参数允差 下列试验参数的允差为: 温度偏离规定值士2C或士2%,取较大者;且随时间的变化,偏离规定值士1C或士1%,取较 a 大者; 振幅偏离规定值土5%; b 振动频率偏离规定值士2%,当频度低于25Hz时,为士0.5HHa c d) 加速度偏离规定值士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、洁净的密团环境中,并充人保护性气体(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5级 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 5.1.1.1仪器设备 游标卡尺,精度优于0.01mm
GB/37951一2019 5.1.1.2试验步骤 在侧面的3个不相同的直径方向,用游标卡尺各测量一次 5.1.1.3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 5.1.2.1仪器设备 千分尺,精度优于0.01mm 5.1.2.2试验步骤 在端面的3个不同位置,用千分尺各测量一次 5.1.2.3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 5.1.3.1 仪器设备 工具显微镜,精度优于0.1 mm 5.1.3.2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3个点(3个点 c 之间尽量分散),采集3个点的坐标 重复上述c)的步骤,在有效区外圆上另选3个点,并采集坐标 d 5.1.3.3试验数据处理 根据有效区外圆上3个点的坐标,按圆的方程式[式(1]计算有效区直径,取较小者,计算结果表示 到小数点后一位 .r一.r2十y一ya”=R 式中: -[笛卡尔直角坐标系]坐标; (.工y -圆心坐标; (工o，yn R 有效区)半径,单位为毫米(G mm 5.1.4有效区同心度 5.1.4.1仪器设备 工具显微镜,精度优于0.1 mm
GB/T37951一2019 5.1.4.2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; c 分别在端面外圆和有效区外圆上各选取3个点(3个点之间尽量分散),并采集坐标 5.1.4.3试验数据处理 按式(1)分别计算端面外圆和有效区外圆的圆心坐标,按式(2)计算有效区外圆圆心偏离端面圆心 的距离,即有效区同心度,计算结果表示到小数点后一位 -- L=(;一I+y一 式中: 两圆心之间的距离,单位为毫米(mm) 分别为两圆心的坐标 .r1,yi)、.r2,y2 5.1.5通道直径 5.1.5.1仪器设备 工具显微镜,精度优于0.1mm 5.1.5.2试验步骤 主要步骤如下 将样品平放在工具显微镜台面上; aa b 调节显微镜焦距,使通道清晰可见; c 在有效区内,选取3个通道,在每个通道圆周上各选取3个点(3个点之间尽量分散),并采集 坐标 5.1.5.3试验数据处理 按式(1)计算通道直径,取算术平均值,以微米(pm)为单位,计算结果表示到小数点后一位 5.1.6开口面积比 仪器设备 5.1.6.1 工具显微镜,精度优于0.14mm 5.1.6.2试验步骤 主要步骤如下 a)将样品平放在工具显微镜台面上; b) 调节显微镜焦距,使通道清晰可见 在有效区内,选取3组通道,每组为2个相邻的通道; c d在每个通道圆周上各选取3个点(3个点之间尽量分散),并采集坐标 5.1.6.3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
GB/37951一2019 在每组中选取一个通道,按式(1)计算通道直径,取算术平均值; a b 按式(1)计算6个通道的圆心坐标; 按式(2)计算2个相邻通道圆心间的距离(通道间距),取算术平均值; c d)按式(3)计算开口面积比 T X临 O ×100% 3 ×100%~0.907× AR 式中 O 开口面积比; AR -通道直径,单位为微米(pm); D -通道间距,单位为微米(" m 5.1.7斜切角 5.1.7.1 仪器设备 工具显微镜,精度优于0.lHm;平行光光源 5.1.7.2试验步骤 主要步骤如下 专用样品制备 a 将MCP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MCP,目视观 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 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坏) 2 33) 沿切口将MCP掰开,从而得到通道剖面的样品,如图1所示; 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 b)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Y轴平行 调节工具显微镜焦距,使通道剖面图像清晰 c d)在剖面显微图像的3个不同部位,各选择一根与通道倾斜方向一致的参考线 在每一根参考线上选取两点.并采集坐标 e 捡出迷电极迷度 输入端电极深度 入 端 端 斜切角 图1斜切角样品制备及测试原理图
GB/T37951一2019 5.1.7.3试验数据处理 按式(4)计算参考线(即通道倾斜方向)与平台X轴(即端面法线方向)的交角,亦即斜切角,取算术 平均值,计算结果表示到小数点后一位 arctan 式中: -斜切角,单位为[平面角]度('); 参考线上任意两点的坐标 .rs,ya、(.r,y 5.1.8电极直径 5.1.8.1仪器设备 工具显微镜,精度优于0.1mm 5.1.8.2试验步骤 主要步骤如下 使样品输人端朝上,平放在工具显微镜平台上 a b) 调节显微镜焦距,使电极边缘分界线清晰可见 c 在电极圆周上选取了个点,并采集坐标 d 翻转样品使输出端朝上,重复上述步骤,在输出端电极圆周上选取3个点(3个点之间尽量分 散),并采集坐标 5.1.8.3试验数据处理 按式(1)分别计算输人和输出电极的直径,以毫米(mm)为单位,计算结果表示到小数点后一位 5.1.9电极同心度 5.1.9.1 仪器设备 工具显微镜,精度优于0.1mm. 5.1.9.2试验步骤 主要步骤如下 使样品输人端朝上,平放在工具显微镜平台上; a b 调节显微镜焦距,使电极边缘分界线清晰可见 分别在输人端电极和端面的圆周上各选取3个点(3个点之间尽量分散),并采集坐标 c 翻转样品使输出端朝上,重复上述步骤,在输出端电极和端面的圆周上各选取3个点(3个点 d 之间尽量分散),并采集坐标 5.1.9.3试验数据处理 按式(1)计算电极和端面的圆心坐标,按式(2)计算电极圆心与端面圆心之间的距离,分别得到输人 和输出电极的同心度,以毫米(mm)为单位,计算结果表示到小数点后一位
GB/37951一2019 5.1.10电极深度 5.1.10.1 仪器设备 工具显微镜,精度优于0.1 丛m 5.1.10.2试验步骤 主要步骤如下 a)专用样品;按5.1.7.2a)的方法制备专用样品(见图1),或使用相同的样品; 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Y轴平行 b) 调节工具显微镜焦距,使通道内电极延伸的图像清晰可见 c 移动工具显微镜光标,在MCP输人端侧面线(即电极深度的起点)上采集X轴坐标;沿X轴 d 向移动光标至通道内电极延伸的最大深度处(即电极深度的终点),再次采集X轴坐标; 同样按d)的方法,采集输出端电极起止点的X轴坐标; e 在剖面的3个不同部位,重复上述d)和e)的步骤,分别采集电极起止点的X轴坐标 fD 5.1.10.3试验数据处理 电极起止点之间X轴坐标的差值的绝对值即为电极深度,分别计算输人和输出电极的深度,取算 术平均值,以微米(m)为单位.计算结果表示到小数点后一位. 需要时,电极深度也可表述为通道直径的倍数(相对值),等于电极深度与通道直径的比值 5.1.11变形 5.1.11.1 仪器设备 反射光源;直线参照物 5.1.11.2试验步骤 主要步骤如下: 将反射光源和直线参照物(如,直线型灯管)置于净化工作台面的上方; a b 将样品置于专用器皿中,并平放在净化工作台面上; 目视观察上方直线参照物在端面上的成像; c 水平转动样品一周,旋转时,目视观察在转动过程中直线的像是否有弯曲现象 d 5.1.11.3试验数据处理 若观察到直线的像有弯曲现象,则判定为变形(即端面平面度较差) 5.2外观质量 仪器设备 5.2.1 放大镜或显微镜,放大倍数为10倍,并附带长度测量的标准标板 5.2.2试验步骤 按GB/T1185一2006规定的可见法疵病试验方法和破边试验方法,使用放大镜或显微镜观察端 面,对可觉察到的表面疵病用标准标板测量尺寸,并计数
GB/T37951一2019 5.2.3试验数据处理 根据疵病的可觉察性确定表面疵病可见度等级和破边公差;需要时,给出疵病的尺寸和数量 5.3电性能 5.3.1增益 5.3.1.1 仪器设备 增益测试装置及测试原理如图2所示 阳极 阴极 测量环MCP 尝 " 上" 说明 V -阳极电压; -电流计; A、A 输人电信号 V 阴极电压; V 输出电信号 工作电压 Im 输出电流; 测量环电压 图2增益测试原理图 5.3.1.2试验参数 主要参数如下 输人电流密度通常为1x10=A/cm=~1x10”A/em=(试验时,换算为有效区内的输人电流 a ,I通常采用测量环间按测量,并由实验确定修正系数)7 1 b)V 通常为一200V; V通常为20V; d)V通常为600V1100V(V，最高不宜超过1200V); V 通常为1500V e 注:使用引导语“通常”陈述试验参数时,表示常用值,为推荐使用 5.3.1.3试验步骤 设置试验参数;用电流计A，测量测量环人射电流;用电流计A，测量1 5.3.1,4试验数据处理 根据测量环人射电流和修正系数计算Ia;按式(5)计算增益,计算结果表示到个位
GB/37951一2019 G=- (5 云 式中: 增益; G I 输出电流,单位为皮安(pA) 输人电流,单位为皮安(pA) 5.3.2电阻 5.3.2.1仪器设备 电阻测试装置及测试原理如图3所示 MCP 说明 电流计; 传导电流; 工作电压 图3电阻测试原理图 5.3.2.2试验参数 V，通常为800V(V，最高不宜超过1200V) 5.3.2.3试验步骤 设置试验参数;用电流计A测量1. 5.3.2.4试验数据处理 按式(6)计算电阻,计算结果表示到个位 Y R,= 6 式中: 电阻,单位为兆欧(MQ); R、 工作电压,单位为伏(V). V， 传导电流,单位为微安(uA.
GB/T37951一2019 5.3.3暗电流密度 5.3.3.1 仪器设备 暗电流测试装置及测试原理如图4所示 阳极 MCP 说明: 电流计; -阳极电压; -发射电子流; 工作电压 I 暗电流; 图4暗电流测试原理图 5.3.3.2试验参数 主要参数如下 真空度优于3×10-》Pa; a) b) V，通常为800V1000V(V，最高不宜超过1200V):; V，通常为200V~1500V c 5.3.3.3试验步骤 设置试验参数;用电流计A测量I 5.3.3.4试验数据处理 根据 和有效区直径(见5.1.3)按式(7)计算暗电流密度,计算结果表示到小数点后 一位 I 式中 暗电流密度,单位为安每平方厘米(A/em) Id 暗电流,单位为安(A) ！ 有效区面积,单位为平方厘米(em) 5.3.4增益不均匀性 5.3.4.1 仪器设备 增益不均匀性测试装置及测试原理如图5所示;显微镜,放大倍数为10倍 10
GB/37951一2019 阴极 MCP 荧光屏 " 说明: 输人电信号 -阴极电压; V 工作电压 输出电信号; 阳极电压; 图5增益不均匀性测试原理图 测试应在照度不大于1×10-lx的暗室环境中进行,测试装置所用阴极电子源和荧光屏的均匀性 不应影响到荧光屏图像中增益不均匀分布的可觉察性判定 发射点(见5.3.5)和场致发射(见5.3.6)的 试验,要求相同 5.3.4.2试验参数 主要参数如下: 输人电流密度通常为1×10-"A/em'(试验时,换算为有效区内的输人电流Im,I,通常采用测 aa 量环间接测量,并由实验确定修正系数); b V 通常为一200V; V,通常在600V900V内调节(V，最高不宜超过1200V); c d)V 应满足荧光屏图像观察,输出端与荧光屏间的阳极场强通常为7000V/mm10000V/mnm. 但是,V 通常不超过10000V,否则,在满足荧光屏图像观察的前提下,宜适当降低阳极场强; 调节阳极场强时,应兼顾荧光屏图像观察和设备操作安全两个方面 5.3.43试验步骤 设置试验参数;采用可见法,用显微镜观察荧光屏图像中的亮暗分布情况 5.3.4.4试验数据处理 根据可觉察到的荧光屏图像亮暗不均匀分布,判定增益不均匀性 按分布区域的形状分类,增益不均匀性通常分为 斑点;点状不均匀区域,包括亮点和暗点,亮点的等效直径通常不大于75m,暗点的等效直径 aa 通常不大于3004m; 网格;以复合纤维(俗称复丝)边界分布的、规则的线条状不均匀区域,包括亮网和暗网,有时 b 视觉效果表现为亮条或暗条; 斑块;不属于上述斑点和网格的其他规则或不规则的、,连续或分散的不均匀区域,包括亮斑和 暗斑 注当不均匀区域的亮度明显高于正常区域时,称为亮点,亮网和亮斑;反之,称为暗点,暗网和暗斑 1
GB/T37951一2019 5.3.5发射点 5.3.5.1 仪器设备 发射点测试装置及测试原理如图6所示;显微镜,放大倍数为10倍 荧光屏 MCP 亭" 说明 发射电子流; -阳极电压; -工作电压 图6发射点测试原理图 5.3.5.2试验参数 V，通常为1000v(V，最高不宜超过1200V);V，同5.3.4.2d)的要求 5.3.5.3试验步骤 采用可见法试验,主要步骤如下 a 设置试验参数 用显微镜观看荧光屏上的图像,观察图像中有无党点或闪烁; c 当发现有亮点或闪烁时,应调节V,观察其亮度变化情况 5.3.5.4试验数据处理 若观察到图像中有亮点或闪烁,且随V,的降低而蓬渐变暗,并最终消失,则判定为发射点;若亮点 或闪烁不随V，的降低而改变,通常考虑场致发射(见5.3.6)的因素 5.3.6场致发射 5.3.6.1 仪器设备 场致发射测试装置及测试原理如图7所示;显微镜,放大倍数为10倍 12
GB/37951一2019 荧光屏 MCP ". 说明: 发射电子流; 阳极电压 图7场致发射测试原理图 5.3.6.2试验参数 V 同5.3.4.2d)的要求 5.3.6.3试验步骤 采用可见法试验,主要步骤如下 设置试验参数; aa b 用显微镜观看荧光屏上的图像; c 观察图像中有无亮点或闪烁 5.3.6.4试验数据处理 若观察到图像中有亮点或闪烁,则判定为场致发射 5.3.7噪声因子 5.3.7.1 仪器设备 噪声因子测试装置及测试原理如图8所示 13
GB/T37951一2019 阴极 MCP 荧光屏 光电倍增管 二" 说明: 输人电信号; 阳极电压; 输出电信号; -阴极电压; e2 -荧光屏输出光信号 -工作电压 图8噪声因子测试原理图 5.3.7.2试验参数 主要参数如下 真空度优于3×10-Pa; a b) 输人电流密度为1×10-”A/em(试验时,换算为有效区内的输人电流1n,I,通常采用测量 环间接测量,并由实验确定修正系数); c V 为一200V d) V,为800V; V.为6000V e 5.3.7.3试验步骤 主要步骤如下 样品预处理:按5.4.1的方法对样品进行电子清刷 a b)输人信噪比测试: 将未装样品的测试夹具安装在真空室内 1) 22) 设置V.、,V.; 33) 无输人电流时,测量荧光屏输出信号的平均值和偏离平均值的均方根噪声值 4 有输人电流时,再测量荧光屏输出信号的平均值和偏离平均值的均方根噪声值 输出信噪比测试 c 1)将装有样品的测试夹具安装在真空室内 设置V.V 和V, 2 3)无输人电流时,测量荧光屏输出信号的平均值和偏离平均值的均方根噪声值; 4有输人电流时,再测量荧光屏输出信号的平均值和偏离平均值的均方根噪声值 5.3.7.4试验数据处理 按式(8)分别计算输人信噪比和输出信噪比,计算结果表示到小数点后两位 14
GB/37951一2019 S/N= 、N-N " 式中: s/N 信噪比 -有输人电流时,平均信号值,单位为皮安(pA) S S 无输人电流时,平均信号值,单位为皮安(pA); N 有输人电流时,偏离平均值的均方根噪声值,单位为皮安(pA); N 无输人电流时,偏离平均值的均方根噪声值,单位为皮安(pA) 按式(9)计算噪声因子,计算结果表示到小数点后两位 (s/N)路 Np= SN 式中 N 噪声因子; (s/N) 输人信噪比; s/N) 输出信噪比 5.3.8电极电阻 5.3.8.1仪器设备 数显式万用表,电阻挡精度优于1Q 5.3.8.2试验步骤 主要步骤如下: 选择合适量程的电阻挡; a b 将样品的输人端朝上,平放工作台面上 用万用表测试笔分别接触输人端电极膜层直径方向的两端,测量输人端电极的电阻,在3个不 同的方向各测量一次:; d 翻转样品使输出端朝上,再按上述步骤e),测量输出端电极的电阻 5.3.8.3试验数据处理 分别计算输人和输出电极的电阻的算术平均值,以欧(Q)为单位,计算结果表示到个位 5.3.9 使用寿命 5.3.9.1仪器设备 使用寿命试验装置及测试原理同增益测试(见图2) 5.3.9.2试验参数 主要参数如下: 真空度优于3×10-Pa; b)输人电流密度通常为1×10-A/cm'试验时,换算为有效区内的输人电流Im,I.通常采用测 量环间接测量,并由实验确定修正系数); V 为一200V; d)V通常为800VV，最高不宜超过1200V); 15
GB/T37951一2019 通常为1000V1500V; e f 增益阂值(GL,使用功能允许的最低增益限定值); g额定寿命(T,使用功能要求的最短使用寿命 注:试验参数未给定具体数值时,表示参数待定,通常由实际需求确定 5.3.9.3试验步骤 主要步骤如下 样品预处理;按5.4.1的方法进行电子清刷 a) b 设置试验参数; 按5.3.1的方法测试增益,首先测量样品的初始值(G );若G>G,则开始以下试验步骤;否 c 则,应更换样品,并从步骤a)开始试验 d 记录试验的开始时间时刻t1); 按一定的间隔时间在线测试增益(G,),间隔时间应与使用寿命的允差相适应,监测点还应包 含 所对应的时间节点,记录所测增益及对应的时间 f 若GG,试验继续,重复步骤e); g 直至出现GGB/37951一2019 按规定(如,产品规范、顾客要求等)绘制清刷电流和时间曲线(即清刷工艺); c d)调节输人电流和V,,使输出电流符合清刷工艺,记录工艺过程及参数; 需要时,分段调整输人电流和V, e fD 清刷工艺过程结束后,按5.3.1的方法再次测试样品的增益 5.4.1.4试验数据处理 由试验结果得到电子清刷后的增益,结果表示到个位 5.4.2高温烘烤 5.4.2.1 仪器设备 真空烘烤装置;MCP电性能测试装置(指综合增益、电阻、暗电流密度、增益不均匀性、发射点和场 致发射测试功能的装置,见5.3.l5.3.6);显微镜,放大倍数为10倍 5.4.2.2试验参数 主要参数如下 真空度优于1×10-Pa; a b)烘烤温度; 温度变化速率通常不大于10C/min c 5.4.2.3试验步骤 主要步骤如下 试验前,按5.3.1一5.3.6的方法,测试样品的增益,电阻,暗电流密度、增益不均匀性,发射点和 a 场致发射 然后将样品(端面)竖直放置在专用夹具上,再放人真空烘烤装置内; b 按规定(如,产品规范,顾客要求等)绘制温度和时间曲线(即高温烘烤工艺) c 设置温度和时间曲线,开始自动烘烤,记录工艺过程及参数 d 试验结束后,在样品接近室温时,取出样品; e 用显微镜检查样品可能出现的物理损坏(如,破损、裂纹、碎等)或变形 fD 按5.3.1一5.3.6的方法,测试样品的增益、电阻,暗电流密度、增益不均匀性、发射点和场致 g 发射 5.4.2.4试验数据处理 根据试验观察和检测数据,确定样品是否有物理损坏或变形,以及增益,电阻,暗电流密度、增益不 均匀性、发射点和场致发射的变化情况 5.5环境适应性 5.5.1温度(高温、低温》 5.5.1.1仪器设备 温度试验箱;MCP电性能测试装置(指综合增益、电阻、暗电流密度、增益不均匀性、发射点和场致 发射测试功能的装置,见5.3.1一5.3.6);显微镜,放大倍数为10倍 17
GB/T37951一2019 5.5.1.2试验参数 主要参数如下 真空度优于1x10'Pa a b) 高温和低温温度; 温度变化速率 c 5.5.1.3试验步骤 主要步骤如下 试验前,按5.3.15.3.6的方法,测试样品的增益、电阻、暗电流密度、增益不均匀性、发射点和 a) 场致发射; 将样品放在夹具上,然后放人温度试验箱内 b c 根据产品规范的温度试验条件,确定温度和时间曲线; 小 高温试验;按照温度和时间曲线,升温至需要的温度,并保持恒温;在温度试验箱中自然降温至 室温,或按规定的曲线降温; 低温试验;按照温度和时间曲线,降温至需要的温度,并保持恒温;在温度试验箱中自然升温至 室温,或按规定的曲线升温; f 样品接近室温后,取出样品; 用显微镜检查样品可能出现的物理损坏(如,破损、裂纹、碎等)或变形; 8 h)按5.3.15.3.6的方法,测试样品的增益、电阻、暗电流密度、增益不均匀性、发射点和场致 发射 5.5.1.4试验数据处理 根据试验观察和检测数据,确定样品是否有物理损坏或变形,以及增益、电阻,暗电流密度、增益不 均匀性、发射点和场致发射的变化情况 5.5.2温度变化 5.5.2.1仪器设备 温度试验箱;MCP电性能测试装置(指综合增益、电阻、暗电流密度、增益不均匀性、发射点和场致 发射测试功能的装置,见5.3.1一5.3.6) 5.5.2.2试验参数 主要参数如下: 真空度优于1×10-Pa; a) b) 样品温度" c 温度变化速率 5.5.2.3试验步骤 主要步骤如下 采用温度试验箱控制MCP电性能测试装置中的样品温度 a b 试验前,按5.3.1和5.3.2的方法测试增益和电阻的初始值; 按产品规范要求的温度变化条件,确定温度和时间曲线 c 18
GB/37951一2019 d 按温度和时间曲线,由室温升至规定的最高温度,并保温,按5.3.1和5.3.2的方法测试样品的 增益和电阻 自然降温,或按规定的曲线降温 ee 再按温度和时间曲线,由室温降至规定的最低温度,并保温,按5.3.1和5.3.2的方法测试样品 f 的增益和电阻; 自然升温,或按规定的曲线升温; g h) 样品接近室温后,取出样品 5.5.2.4试验数据处理 根据试验数据,分别比较温度在最大值、最小值时的增益和电阻的变化情况 5.5.3振动 5.5.3.1 仪器设备 振动台;显微镜,放大倍数为10倍;需要时,MCP电性能测试装置(指综合增益、电阻,暗电流密度、 增益不均匀性、发射点和场致发射测试功能的装置,见5.3.15.3.6). 5.53.2试验参数 主要参数如下: 正弦振动; a 振动频率 b 振动幅度,或峰值加速度; c d 加载方向;垂直和平行于轴线(端面法线的方向)的方向,或应用所需要的方向; 持续时间; e fD 扫频速率(扫频振动试验时 5.5.3.3试验步骤 主要步骤如下 将样品装人试验组件,然后按规定的方向固定在振动台上; a b设置试验参数; 加载振动波,保持到规定的响应时间,停止加载; c d 调整试验组件为所需的方向,加载振动波,持续规定的加载时间 直至完成全部方向的试验为止 e 卸下试验组件,取出样品 fD 用显微镜目视检查样品可能出现的物理损坏(如,破损、裂纹、碎等) g 5.5.3.4 试验数据处理 振动试验过程中,自动在线记录试验的时间历程及相应的载荷响应量,绘制振动响应谱,其响应谱 不应超出规定的范围,否则试验数据无效,应另选样品重新试验 根据试验观察,确定样品是否有物理损坏或其他应关注的异常现象 需要时,可按5.3.1一5.3.6的 方法,检测试验后的增益、电阻、暗电流密度、增益不均匀性、发射点和场致发射 19
GB/T37951一2019 5.5.4冲击 5.5.4.1 仪器设备 冲击台;显微镜,放大倍数为10倍;需要时,MCP电性能测试装置(指综合增益、电阻、暗电流密度、 增益不均匀性、发射点和场致发射测试功能的装置,见5.3.15.3.6). 5.5.4.2试验参数 主要参数如下 频率; aa b 加速度; c 加载方向;垂直和平行于轴线(端面法线的方向)的方向,或应用所需要的方向 d 冲击次数,通常为3次/向 5.5.4.3试验步骤 主要步骤如下 将样品装人试验组件,然后按规定的方向固定在冲击台上; a) b 设置试验参数 c 加载冲击波; 按规定的冲击次数,重复进行冲击波加载; d 取出样品试验夹具,调整所需的方向再固定到冲击台上 e D 直至完成全部方向的试验为止 取出样品; 用显微镜目视检查样品可能出现的物理损坏(如,破损、裂纹、碎等) h) 5.5.4.4试验数据处理 冲击试验过程中,自动在线记录试验的时间历程及相应的载荷响应量,绘制冲击响应谱,其响应谱 不应超出规定的范围,否则试验数据无效,应另选样品重新试验 根据试验观察,确定样品是否有物理损坏或其他应关注的异常现象 需要时,可按5.3.1一5.3.6的 方法,检测试验后的增益、电阻,暗电流密度、增益不均匀性,发射点和场致发射 5.5.5加速度 5.5.5.1仪器设备 离心机;显微镜,放大倍数为10倍;需要时,MCP电性能测试装置(指综合增益、电阻,暗电流密度 增益不均匀性、发射点和场致发射测试功能的装置,见5.3.15.3.6). 5.5.5.2试验参数 主要参数如下: 加速度; a 加载方向;垂直和平行于轴线(端面法线的方向)的方向,或应用所需要的方向; b 加载速度; c d)保持时间 20
GB/37951一2019 5.5.5.3试验步骤 主要步骤如下: 将样品装人试验组件,然后按规定方向固定在离心机上; a b 设置试验参数; 开启离心机,使样品达到规定载荷的相应转速; c d 离心机转速稳定后,保持至规定的响应持续时间,停下离心机;若同一方向需要多次加载时,在 离心机停稳后继续进行下一次加载试验,直至完成所需的加载次数为止; e 调整所需的样品方向,按上述步骤继续试验,直至完成全部方向的试验为止; fD 关闭离心机,取出样品; 用显微镜目视检查样品可能出现的物理损坏如,破损、裂纹、碎等) g 5.5.5.4试验数据处理 加速度试验过程中,自动在线记录试验的时间历程及相应的载荷响应量,绘制加速度响应谱,其响 应谱不应超出规定的范围,否则试验数据无效.,应另选样品重新试验 根据试验观察,确定样品是否有物理损坏或其他应关注的异常现象 需要时,可按5.3.1一5.3.6的 方法,检测试验后的增益、电阻、暗电流密度、增益不均匀性、发射点和场致发射

微通道板试验方法GB/T37951-2019解读

微通道板是一种由许多微小管道组成的板材，其通道直径一般在1mm以下。由于其小尺寸和大表面积特点，使得微通道板具有优异的传热性能、良好的流体力学性能和化学惰性等特点，因此被广泛应用于热交换器、制冷器件、化学反应器等领域。

然而，由于微通道板的结构复杂、加工难度大，以及试验和评估方法不统一等问题，使得该材料的质量控制和标准化工作面临着一定的挑战。因此，GB/T37951-2019的发布具有重要意义。

该标准主要针对微通道板的试验方法进行了规范。其中涉及的试验方法包括物理性质测试、化学性质测试、热性能测试和力学性能测试等方面。标准对每种试验方法的测试步骤、测试参数、测试设备和测试要求进行了详细说明。

例如，在物理性质测试方面，该标准规定了微通道板的外观检查、厚度测量、孔径测量和密度测量等内容；在化学性质测试方面，该标准规定了微通道板的表面性质、溶剂提取率和重金属含量等测试内容；在热性能测试方面，该标准规定了微通道板的传热系数、热导率和热膨胀系数等测试内容；在力学性能测试方面，该标准规定了微通道板的弯曲强度、抗拉强度和硬度等测试内容。

此外，该标准还对试验过程中可能出现的误差和影响因素进行了分析和控制。企业在使用该标准进行微通道板相关测试时需要遵守这些规定，以保证测试结果的准确性和可靠性。

总之，GB/T37951-2019的发布为微通道板的质量控制和标准化工作提供了标准依据。企业在使用该材料时应该仔细遵守该标准的要求，并结合实际情况进行合理调整，以确保微通道板的性能达到预期目标。

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2022/8/1 12:26:03 现行