微孔膜制造工艺复杂，几何穿透率低,不便于被制作成荷电粒子束光学元件而宏观的绝缘毛细管，制造工艺成熟，可以被制作成任意几何形状，同时造价低廉而被认为是荷电粒子束光学元件的最佳选择。
因为可能的应用前景，荷申粒子在宏观绝缘单通道中的输运过程的研究被广泛开展。
2008年，匈牙利科学院核研究所的研究人员，开展了4.5keV能量的Ar9+离子穿越单根直玻璃圆管的实验。
玻璃管的内径为170um，长度为11.4mm。
他们使用二维位置灵敏探测器测量了倾角为1.5°时穿透离子强度随充电时间的变化曲线。
穿透离子强度在单根宏观毛细玻璃管的充电曲线为指数增长曲线，与微孔膜的实验结果相同。
测量了充电达到稳定时，穿透离子的角分布随倾角的移动情况，穿透离子中心跟随倾角移动，出射角度在毛细管的轴向角度上。
测量了穿透离子强度随倾角的分布，穿透强度随倾角的分布为高斯分布，分布的半高宽为3度，大于玻璃毛细管的几何张角。
该实验确定了在宏观尺度上，低能高电荷态离子的导向效应仍然成立。
2011年，日本理化所的研究人员测量了8kev能量的Ar8+离子在特氟龙直管和弯管中的导向能力。
实验中所用的塑料管外径为2mm，内径为1mm采用了四种参数，第一种是长49mm的直管；第二种是长49.5mm，弯曲角度9.6°，曲率半径270mm的弯管;第三种是长50mm，弯曲角度17.5°，曲率半径150mm的弯管;第四种是长51mm，弯曲角度26.7°，曲率半径100mm的弯管。
实验所用束流强度从200pA到4nA，使用法拉第筒来测量穿透离子流强。
对于直管，可在毛细管倾角为-5°时测量到穿透电流。在倾角小于0.5°时进行充电测量，穿透强度在几秒内上升到最高值，穿透率达到70%，经历几十秒的相对平稳后，穿透强度开始向下振荡，300s之后开始规律性的周期振荡。
对于弯曲角度为9.6°的弯管，测量了束流强度200pA，500pA，4nA的充电过程穿透离子强度也是在几秒内达到最高值。
对于束流强度小于500pA的情况，穿透强度达到最高点后会振荡下降，对于束流强度为4nA的情况，穿透强度达到最高点后，在平均值附近无规则振荡。
对于弯曲角度为17.5°和26.7°的弯管司样是这种快速上升到最高，然后振荡下降的过程。
之后在2015年，通过对毛细管外部接地消除了充电过程中束流强度的振荡现象，弯曲管的穿透离子强度充电曲线呈现快速上升然后保持平稳的充电过程。
该系列实验为利用绝缘微通道制造高电荷态离子偏转器提供了实验依据2006年，利用玻璃锥管产生低能高电荷态离子微束的实验被开展。
8keV能量的Ar8+离子被使用。
玻璃锥管入口处外径为2mm，内径为0.8mm，出口处外径为55um，内径为24um。
使用二维位置灵敏探测器进行测量。
充电测量在流强为0.3pA时进行，结果显示，穿透离子强度随时间快速增长，十几秒内达到最大值，之后长时间保持平稳。
倾角分布测量显示，穿透离子斑随倾角移动而移动，出射角度与倾角方向相同。电荷态分析结果显示，离子在穿越锥管的过程中不存在电荷态的交换。
穿透离子的束流密度与初束相比增加了7倍。
这说明了利用绝缘锥管可以聚焦离子并产生离子微束。
2003年，Nebiki等人用能量2MeV和直径为3um的He+微束入射出口为0.8um的玻璃锥管，发现出射离子的束流密度增加了4个量级。
之后该研究组跟进了高能离子穿越玻璃锥管的实验。
2008年，6.4MeV的N2离子被玻璃锥管聚焦产生微束的实验被报道。
实验中使用的玻璃毛细管入口内径1.8mm，出口直径100um。
实验结果显示，穿透离子只发生了轻微的能量损失。
同时穿透离子的束流密度与初束相比提高10倍。
NRA(核反应分析)谱的强度随倾角的增加而减弱，这说明在该能区，核散射在聚焦离子束中发挥了主要作用。
该实验为MeV能区离子微束的产生提供了研究方向。
随后利用玻璃锥管产生MeV能量的真空外束，并被用于细胞辐照实验的结果被报道。
该实验利用玻璃管产生的微束定点辐照活细胞的特定位置，为将玻璃管产生微束的技术与细胞辐照研究结合提供了技术方向。
目前，高电荷态离子束在宏观绝缘微通道中的输运研究聚焦在高能离子微束外束的产生，即高能离子在锥形毛细管中的输运过程研究。
因为用传统约方法制造高能离子微束或外束，设备复杂而庞大，造价昂贵。
研究人员期待绝象锥形毛细管可以作为一种廉价小巧的替代设备。
电子在宏观绝缘单通道中的输运过程研究几乎与其在微孔膜中的输运过程研究同步。
而在微孔膜的实验结果无法清晰地揭示电子在绝缘微通道中输运过程的物理机制的情况下，宏观绝缘通道中的输运过程的实验成为研究电子输运物理机制的另一种选择。
同时，宏观绝缘毛细管对电子束进行偏转、聚焦的研究也在同步进行。
2008年，中国科学院近代物理研究所的研究人员报道了1100-1500eV电子在SiO2玻璃毛细直管中传输的实验。
电子的束流流强在微安量级，玻璃管内径2.3mm，长50mm。
测量穿透强度随充电时间的变化，对于4.1uA流强的入射电子，可以测量到18nA流强的稳定穿透电子。穿透电子强度的倾角分布半高宽可达5°。
2010年，300-1000eV能量的电子穿越毛细直管后的能量分布被测量。
倾角分布测量显示，500eV以上的电子的可以在倾角6°时观测到穿透电子，而对于300eV的电子，倾角大于3°时没有穿透电子被发现。
穿透电子角分布中心随倾角移动规律的测量结果显示，对所有能量的电子，穿透电子角分布中心与玻璃管倾角呈1:1的线性关系，同时穿透电子强度随倾角的增加而减少对穿透电子的能谱分析显示，非0°倾角下的穿透电子有能量损失，倾角越大,能量损失越大。
这可能是电子在穿越玻璃管的过程中，被内表面非弹性散射造成的。
对比基于散射的计算结果，发现在能量小于500eV时，计算结果与实验结果吻合的很好，而在能量大于500eV时，计算结果与实验结果出现分歧。
这可能表明，电子在绝缘微通道中输运的过程中，卢瑟福散射是低能电子发生的主要物理过程，而库伦排斥是更高能电子发生的主要物理过程。
随后，电子穿越单根直玻璃管的充放电的时间演化过程被测量。
在倾角为2°时，测量800eV的电子对玻璃管的充电。
穿透电子强度，先经历上升过程，然后大范围波动，期间经历多次强度的快速下降然后缓慢回复的过程。
分析充电过程中的电子能量，在上升阶段,穿透电子能损较大,在大范围波动阶段，穿透电子能量接近初束能量。
穿透电子强度在充电期间不能达到稳定，说明充电电荷斑不能达到稳定，伴随快速的充放电现象。
玻璃直管的电子穿透实验确定了充电电荷斑的形成，但电荷斑不稳定的原因未知。兰州大学的实验组也进行了400pA/mm2的低能电子穿透玻璃直管的实验，发现穿透电子的强度与穿透图像都极不稳定，大范围振荡。
对于90°弯管，在沉寂期，整个管道发光，在玻璃管的弯曲处亮度最强，在强度降到0的几秒内，玻璃管整体发光均匀；在穿透率最高阶段，除了入口处有微弱亮光外整根玻璃管不发出任何荧光，说明电子被导向，不与玻璃管发生碰撞。
该实验证明了玻璃管对高能电子具有导向效应。
但充电过程中负电荷斑如何形成还有待于理解。
对于负离子在绝缘毛细管中的输运过程的实验报道寥寥，均为负离子在玻璃锥管中传输的实验。
14keV的O-离子穿越入口直径0.6mm，出口直径68um的高硼硅玻璃锥管。
穿透粒子中出现O-离子，O原子和O-离子三种粒子，所占比例依次降低。
充电过程中，O-离子，O原子保持在稳定值，不随时间变化。
之后，15keV的C离子穿越同一根玻璃管的实验被报道，发现在直接穿透离子的周围出现中性的同心环结构。
穿透离子可在倾角为0.8°时存在，穿透离子强度随倾角增加而变小。
从目前负离子在宏观绝缘单通道中的输运过程的实验结果来看，负离子没有在通道内壁形成负电荷斑，但实验数据较少，还需要更多的后续研究。
