浅析微通道板

一、简介

微通道是一种特殊光学纤维器件，是一种先进的具有传输、增强电子图像功能的电子倍增器，具有体积小、重量轻、分辨力好、增益高、噪声低、使用电压低等优点，它利用其二次电子发射特性，可使高速磁撞在内壁(通道)上的，电子能成倍增加，使之达到万倍以上的电子增流，利用这种特性，现在微通道板广泛用于光电倍增管、像增强器，微光电视、X光像增强器、高速示波管，以及光子计数、 X- 射线、紫外光子、电子、离子、带电粒子、亚原子粒子等的探测，现在微通道板一般有如下规格：

微通道板一般有如下规格
 

特点

1. 通道孔径：5～50 μm

2.开口比：≥60%

3.电极材料：Ni-Cr

4.电极浸没深度：输入端：≤0.8d (d : 通道孔径) 输出端：2～3d (d: 通道孔径)

5.烘烤温度：≤400℃

6.高输出电流、大动态范围、高增益、低噪声、长寿命

7.带/不带固体边

微通道板结构

一块微通道板是由104—107个相互平行的小的电子倍增管组成，一个电子倍增管的尺寸为，通道长几十微米，通道长度和直径之比为 40―100，通道之间距离一般为几十微米，通道与板的表面偏置一个角度，通常为8度，孔内表面材料的二次电子发射系数为大于等于3

微通道板的实体图如下

二、微通道板电子倍增原理：

在微通道板的每个通道的内壁上都涂有一种能发射次级电子的半导体材料，当给微通道板加了一定电压后，就会在每个通道中产生一个均匀的电场。这个电场是轴向的。所以能使进入电场的低能电子(光子或电子)与壁碰撞的时候能产生次级电子，并且在轴向电场的作用下次级电子被加速，这样次级电子碰到壁上又会产生更多的新的次级电子。这样。对于一个入射粒子。在板的输出端就会产生很多的电子。实际上我们很容易理解，每个通道就是一个光电倍增管，不过它没有专门的光阴极，而且打拿极是连续分布的，另外入射电子不只限于光子，事实上任何载能电子，只要在通道壁上能打出次级电子，它都能响应，与光电倍增管外电路分压器相比拟，它利用铅玻璃自身的体电阻作为分压电阻，一般极间总电阻为10欧，通道中的电势梯度使次级电子得到加速，获得能量，从而保证在下一次轰击通道时有足够大的二次发射系数。

微通道板电子倍增原理

MCP使用中的注意点：

1保持端面的清洁，不能用手触摸。

2避免碰撞，挤压造成机械破损。

3避免真空不高的情况下加高压，以免引起通道内孔放电。

4 防止两端面间高压击穿造成绝缘破坏。

5防止MCP一次性直接暴露在强粒子束中。

MCP的应用：

1作为各种粒子计数用，由于没有窗和包装材料的吸收问题，在低能粒子探测中显出优越性。

2 MCP由于包含上百万个坐标位置完全确定的，相对独立的通道计数系统，应此它常被作为位置灵敏探测器。

3利用快上升时间特性，MCP也可用于飞行时间谱仪的探头。