淺析微通道板

一、簡介

微通道是一種特殊光學纖維器件，是一種先進的具有傳輸、增強電子圖像功能的電子倍增器，具有體積小、重量輕、分辨力好、增益高、噪聲低、使用電壓低等優點，它利用其二次電子發射特性，可使高速磁撞在內壁(通道)上的，電子能成倍增加，使之達到萬倍以上的電子增流，利用這種特性，現在微通道板廣泛用于光電倍增管、像增強器，微光電視、X光像增強器、高速示波管，以及光子計數、 X- 射線、紫外光子、電子、離子、帶電粒子、亞原子粒子等的探測，現在微通道板一般有如下規格：

微通道板一般有如下規格

特點

1. 通道孔徑：5～50 μm

2.開口比：≥60%

3.電極材料：Ni-Cr

4.電極浸沒深度：輸入端：≤0.8d (d : 通道孔徑) 輸出端：2～3d (d: 通道孔徑)

5.烘烤溫度：≤400℃

6.高輸出電流、大動態范圍、高增益、低噪聲、長壽命

7.帶/不帶固體邊

微通道板結構

一塊微通道板是由104—107個相互平行的小的電子倍增管組成，一個電子倍增管的尺寸為，通道長幾十微米，通道長度和直徑之比為 40D100，通道之間距離一般為幾十微米，通道與板的表面偏置一個角度，通常為8度，孔內表面材料的二次電子發射系數為大于等于3

微通道板的實體圖如下

二、微通道板電子倍增原理：

在微通道板的每個通道的內壁上都涂有一種能發射次級電子的半導體材料，當給微通道板加了一定電壓后，就會在每個通道中產生一個均勻的電場。這個電場是軸向的。所以能使進入電場的低能電子(光子或電子)與壁碰撞的時候能產生次級電子，并且在軸向電場的作用下次級電子被加速，這樣次級電子碰到壁上又會產生更多的新的次級電子。這樣。對于一個入射粒子。在板的輸出端就會產生很多的電子。實際上我們很容易理解，每個通道就是一個光電倍增管，不過它沒有專門的光陰極，而且打拿極是連續分布的，另外入射電子不只限于光子，事實上任何載能電子，只要在通道壁上能打出次級電子，它都能響應，與光電倍增管外電路分壓器相比擬，它利用鉛玻璃自身的體電阻作為分壓電阻，一般極間總電阻為10歐，通道中的電勢梯度使次級電子得到加速，獲得能量，從而保證在下一次轟擊通道時有足夠大的二次發射系數。

微通道板電子倍增原理

MCP使用中的注意點：

1保持端面的清潔，不能用手觸摸。

2避免碰撞，擠壓造成機械破損。

3避免真空不高的情況下加高壓，以免引起通道內孔放電。

4 防止兩端面間高壓擊穿造成絕緣破壞。

5防止MCP一次性直接暴露在強粒子束中。

MCP的應用：

1作為各種粒子計數用，由于沒有窗和包裝材料的吸收問題，在低能粒子探測中顯出優越性。

2 MCP由于包含上百萬個坐標位置完全確定的，相對獨立的通道計數系統，應此它常被作為位置靈敏探測器。

3利用快上升時間特性，MCP也可用于飛行時間譜儀的探頭。