硅微通道板电子倍增器的研制

阐述了新一代硅微通道板的主要性能。采用定向离子深度刻蚀技术在2和4硅片上刻蚀了四组不同直径的硅微通道板微孔阵列,分别采用PECVD技术和液体化学沉积两种方法制作了硅微通道板的连续打拿极,从而探索了研制新一代硅微通道板的途径。利用紫外光电法测试了硅微通道板的增益和增益均匀性。实验结果表明,如果进一步改进制备工艺,硅微通道板可以实现较传统微通道板更高的增益和更好的增益均匀性。     

微球板电子倍增器基体制备技术研究

新型微球板电子倍增器和微通道板相比具有高增益、无离子反馈、制备简单、造价低廉等优点。介绍了微球板电子倍增器的工作原理、特点和广阔的应用前景。由于微球板基体的形成技术是微球板制备的关键技术，论文从理论上研究了微球板基体烧结过程中的烧结速率。并采用自行设计组分的高铅玻璃，用立式炉成珠设备进行了玻璃微珠的制备。探索了微球板制备过程中玻璃微珠的分级技术、微球板电子倍增器基体成型工艺和技术。制备出基本满足要求的微球板电子倍增器基体。给出了制造的样品和文献上样品结构的SEM对比照片，最后对实验过程中的一些现象进行了分析，并给出了实验的结论。     

极紫外波段微通道板光子计数探测器

研究了一种极紫外波段微通道板（MCP）光子计数探测器,用于探测地球等离子体层中极微弱的30.4 nm辐射。通过改变电压、温度等参数对比了该微通道板光子计数探测器的暗噪声和分辨率的变化。结果表明：微通道板探测器的暗噪声主要来源于残余气体离子反馈和热噪声,因此要降低探测器暗噪声,应对微通道进行彻底的预处理除气,并尽量避免探测器在高温状态下工作,常温下经过预处理的微通道板光子探测系统的暗计数率仅为0.34 count/（s.cm2）。系统的分辨率主要受电压和计数率的影响,受温度影响不明显。由于不同的微通道板有不同的耐压范围,过小或过大的电压或计数率都会造成系统分辨率的降低。     

微通道板及其应用

一、前言微通道板(MCP)是由许多有二次电子倍增功能的几十微米的玻璃管扎捆成的、厚度小于1mm的二维检测器。如图1所示,在管两端供给电压的状态,用一次电子轰击可发射二次电子。这些二次电子沿电场到输出端之间多次反复与壁面冲撞,因此,最后能得到10~4以上的增益。     

微通道板电子透射膜的工作特性

利用静电贴膜技术在MCP输入面制备了4 nm厚Al2O3非晶态电子透射膜,此工艺不造成MCP通道壁内表面碳污染. 探讨了贴膜与气体辉光放电的关系,测量了MCP电子透射膜的电子透过特性和离子阻挡特性. 实验表明,4 nm厚Al2O3非晶态电子透射膜能有效地透过电子,阻止反馈离子.     

微通道板电子输运特性的仿真研究

对微通道板(Micro-Channel Plate,MCP)的电子输运特性进行仿真研究.利用数值方法分析微光像增强器电子光学系统,得到电场分布.通过电场分布追踪MCP电子运动轨迹,确定电子在荧光屏像面上的落点分布.据此研究MCP电子输运,分析斜切角、通道直径及两端电压对电子输运、像增强器调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)及分辨率的影响.结果显示,当MCP斜切角为14°、通道直径为5.0μm、两端电压为900 V时,MCP具有良好的电子输运特性,像增强器MTF特性好,分辨率高.     

微通道板电子透射膜运转的有效性

介绍微通道板电子透射膜在三代微光像增强器中的作用，推导电子透射膜死电压的理论表达式，测量电子透射膜的电子透过特性，并进行初步分析和讨论。     

微通道板近紫外量子效率测量及成像研究

提出了一种通过测量微通道板输出电流及增益来计算光电流,从而测量出微通道板量子效率的方法,并用该方法测量了微通道板在近紫外(200~380nm)的量子效率.测量结果表明,微通道板的量子效率很低,并且随波长增加而快速下降,200nm波长处的量子效率为10-4数量级,320nm波长处的量子效率为10-8数量级,大于340nm波长处的量子效率极低且趋近于零.微通道板及荧光屏组成的成像器件可以对酒精灯火焰成像,但图像较稀疏,而传统Cs2Te光电阴极紫外成像器件的图像却较密实,这与微通道板量子效率低,Cs2Te光电阴极量子效率高的情形一致.在该成像器件的前端放置一片350nm波长的高通滤光片后,所成的酒精灯火焰图像消失.对被照射目标成像时,如果照射光源为254nm的汞灯,则可以成像;但如果照射光源为365nm汞灯,则不能成像.说明微通道板的光谱响应主要在350nm波长以下,与其量子效率的测量结果一致.最后测量得到该成像器件的分辨力为32lp/mm,与传统Cs2Te光电阴极紫外成像器件的分辨力相同.微通道板及荧光屏组成的成像器件由于不使用光电阴极,具有价格低、寿命长且可靠性高的优点,因此可在紫外信号较强或成像距离较短的条件下使用.     

微通道板电子传输时间特性的理论分析

电子在微通道内传输过程可以采用解析法和蒙特卡罗模拟进行研究，解析法的优点是物理图像更清晰，但对电子渡越时间的弥散特性不能给出满意的解释。采用统计学的方法对电子在微通道内传输过程的时间分布特性进行了讨论，得到了电子渡越时间的分布函数表达式，并据此可以得到时间弥散度与二次倍增次数的关系，即整个二次电子的渡越时间呈指数分布，且在最可机时间内集中了大量的二次电子。此外，由于碰撞次数对电子渡越时间弥散度的影响，因此在作为高时间分辨元件时应该考虑适当增加通道板两端的电压，以减少碰撞次数，从而降低渡越时间的弥散度和提高整个器件的时间分辨率。     

微通道板电子透射膜工艺的AES研究

用冷基底溅射方法和静电贴膜方法分别在微通道板表面制备了电子透射膜,采用俄歇电子能谱(AES)研究了两种工艺制备的微通道板电子透射膜的薄膜成分,微通道板电子透射膜工艺失败微通道板通道表面的成分和通道内壁的成分随深度的变化. 结果表明,冷基底溅射方法制膜工艺的失败对MCP造成了严重的碳污染,污染的MCP不可回收;静电贴膜方法制膜工艺的失败对MCP通道表面没有明显影响,MCP可回收利用.     

二代近贴微通道板（MCP）电子清刷技术

主要介绍二代近贴微光管MCP了清刷技术研究结果，结合质谱分析对MCP释放的残气对阴极光电发射产生的影响进行讨论。     

微通道板的再生

微通道板无论是国外还是国内成品率并不很高,就是说有相当一部分电性能达不到要求。我们称为次品或废品。再生微通道板就是将电性能欠佳的或差的微通道板复活,使它达到实际使用要求。很显然,再生微通道板的实际意义是很明显的,除过挽救次品或废品外,对微通道板的重复使用也有着现实意义。     

真空紫外分波前傅里叶变换光谱技术进展

本文分析了真空紫外分波前傅里叶变换光谱技术原理、特点及其必要性,介绍了几种采用真空紫外分波前傅里叶变换光谱技术的光谱仪的代表性结构、性能和应用,探讨了国内真空紫外分波前傅里叶变换光谱技术的未来发展,为获得高分辨率真空紫外光谱提供了另一途径。     

微通道板中电子时间倍增特性的数值模拟

对微通道板的动态特性进行了数值模拟,得到了电子的渡越时间与入射时刻的关系曲线。获得了光电子的倍增次数随入射时刻而变化,并在考虑了入射电子为一高斯电子脉冲的情况下,分析了选通脉冲的幅度、宽度和波形对选通特性的影响。结果表明：随着倍增次数增多,渡越时间越大;当电压幅度不同时,增益曲线的峰值所对应的电子入射时刻也不同。     

微通道板及其应用(Ⅱ)

４．渡越时间微通道板中的电子的渡越时间,同光电倍增管的分离式的打拿极系统比较起来,有显著的改进［８］．这是因为微通道板的电子通道短得多（比光电倍增管约短１００倍）,和所加的场强大得多（比光电倍增管约大１００倍）．它的渡越时间小干１ｎｓ,而通常快的光电倍增管是３０ｎｓ．对于Ｃｈｅｖｒｏｎ组合式的微通道板输出的脉冲宽度,用１０００ＭＨｚ示波器测量,渡越时间为几个ｎｓ,而上升时间为０．５ｎｓ．５．?...     

微通道板玻璃的电阻率

叙述微通道板玻璃的电阻率和其氢原处理后的表面电阻率以及表面电阻率的影响因素。按照玻璃钢络结构观点并就微通道板制造工艺中出现的电阻率差异进行了分析。最后，给出了改进措施。     

空间遥感光谱辐射计紫外／真空紫外光谱辐照度定标技术

实验证明了发散光照明模式和平行光照明模式标定的光谱辐照度响应度在定标误差范围内一致．在此基础上构建了由150W大功率氘灯、500W氙灯和球面反射镜组成的平行光光谱辐照度定标单元，该单元解决了大多数光谱辐射计由于在紫外波段响应度低、信噪比小导致的定标困难，而且其输出光谱辐照度在一定距离范围内变化很小从而减小了装调误差，提高了定标准确度．分两个波段标定了一台紫外光谱辐射计160nm～400nm波段光谱辐照度响应度，其中160nm～250nm定标误差4．6％，250nm～400nm定标误差2．4％．     

极紫外波段微通道板光电子产出理论分析与实验测量

基于微通道板的光子计数探测器在天文方面得到广泛的应用。该文针对微通道板在极紫外波段的光电子产出进行深入研究,给出了材料光电子产出的理论模型,利用导出的光电子产出公式分析了影响微通道板电极和铅玻璃两种材料光电子产出的因素。理论分析结果表明:材料厚度大于20nm及入射角大于掠入射的临界角是获得较高光电子产出的最佳条件,除去几个特殊波长,两种材料的光电子产出在极紫外波段随波长的增加而减小。利用激光等离子光源量子效率测量装置测量了微通道板光电子产出的波长响应特性,实验结果与理论计算结果基本一致。     

微通道板及其应用(Ⅰ)

一、微通道板的工作原理和发展历史微通道板是从光电借增管、通道电子倍增器发展而来的．什么是光电倍增管（Ｐｈｏｔｏｍｕｌ－ｔｉｐｌｉｅｒ简称为ＰＭ）、通道电子倍增器（ｃｈａｎｎｅｌｄｅｃｔｒｏｎｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ简称为ＣＥＭ）和微通道板（ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ　ｐｌａｔｅ简称为ＭＣＰ）的工作原理呢？这必须从１９０５年爱因斯坦［１］提出的光电效应讲起,著名的爱因斯坦光电方程是：式中ｈｖ是光子能?...     

大面积微通道板（MCP）电子清刷测试系统设计

电子清刷是提升MCP性能的有效手段,鉴于目前国内的清刷测试系统只适用于直径30 mm以下的MCP,设计了一套4工位大面积MCP（500 mm100 mm）的清刷测试系统。该系统4个工位均可实现对大面积MCP的电子清刷,且其中一个工位兼具测试功能,可以测试清刷前后MCP的参数变化,清刷测试工位可实现相互转换。通过均匀紫外光照射金阴极产生均匀电子再经标准MCP（105 mm）倍增后得到用于清刷的可调均匀电子束。多次抽真空、检漏、及对该系统的烘烤处理使该系统达到真空度510-4 Pa的时间小于45 min,且极限真空度优于510-5 Pa,完全满足了清刷测试的指标要求。针对负载对该真空系统抽真空难度带来的影响,定义了负载影响因子K,并在实验过程中对K值作了量化计算（K值在0.35~1.57范围内）,揭示了K值与该系统抽真空难度存在的正比例关系。