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．?...     

微通道板光电倍增管的特性及其应用

随着微通道板技术的发展,从六十年代末开始,人们将微通道板（ＭＣＰ）用于各种具有电子、离子增强的器件中．七十年代,一些发达国家先后研制出带ＭＣＰ的光电倍增管．近几年,我国也开始研制,目前正在处于研究阶段．ＭＣＰ－ＰＭＴ是由一半透明的光电阴极和一块或多块ＭＣＰ以及平板阳极组成．输入电子光学系统可以是类似于常规结构的静电聚焦电极,也可以是近贴聚焦电极．阳极结构可以是单阳极,也可以是多阳极．ＭＣＰ－?...     

弯曲通道式微通道板

弯曲通道式微通道板是高增益微通道技术的最新发展。这种新型的电子倍增器比一般的微通道板有许多重大改进。一般的微通道板的缺点是增益有限和具有离子反馈。当通道内残余气体分子被二次电子电离时,就产生离子反馈。于是,这些带正电荷的离子就反向通过通道,当它们撞击通道壁时已得到足够的动量产生二次电子。这些二次电子逐次放大,景终形成杂散的输出脉冲。在另一种情况下,离子可以完全脱离通道,撞击在象管的光电阴极上致使离子毒化,最后降低阴极的量子效率。为了便于微通道板以高增益模式或光子计数模式工作,必须要限制离子反馈。在弯曲通道式微通道板内完成这一工作的方法,是将通道弯凸到足够的凸率,以缩短离子撞击通道壁之前可以运行的距离。这样就限制了离子的动量和造成杂散脉冲的二次电子的生成几率,从而逐次降低噪声因数。由于大大地减小了离子反馈比,现在就可能使单一微通道板的工作增益超过10~6,并且由于弯曲通道式微通道板是单片的电子倍增器,还保持了电子图象的空间分辨率。弯曲通道式微通道板无论是用模拟输出或脉冲饱和输出工作都具有低噪音的均匀增益。弯曲通道式微通道板能按照每个用户所需尺寸定做。     

Ⅲ代微光管后近贴系统MTF研究

在微通道板（ＭＣＰ）电子光学聚焦理论和输出电子能量分布实验结果基础上提出的了ＭＣＰ输出电子角度分布和能量分布的理论模型,导出了Ⅲ代微光样品管后近贴系统调制传递函数（ＭＴＦ）的理论表达式,对Ⅲ代数光管极奶分辨力计算与测试结果进行比较,最后提出了改进Ⅲ代数光管后近贴系统ＭＴＦ的主要技术途径。     

三代微光管防离子反馈Ａｌ２Ｏ３ 膜电子轰击放气成分分析

为了解决防离子反馈Ａｌ２Ｏ３膜污染对三代微光管ＧａＡｓ光电阴极灵敏度的影响,用四级质谱计对制管超高真空室残气、无膜微通道板（ＭＣＰ）和带Ａｌ２Ｏ３膜ＭＣＰ在电子轰击时的放气成份进行分析。结果表明,带Ａｌ２Ｏ３膜ＭＣＰ放出有对阴极光电发射有害的Ｃ、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、Ｈ２Ｏ２和ＣXＨY化合物,它们来源于Ａｌ２Ｏ３膜制备过程的质量污染。经过对制膜工艺质量进行改进,制备出了放气量小于２１０－９ Ｐａ且无ＣＸＨＹ化合物气体的Ａｌ２Ｏ３膜。     

一种近贴式微通道板空间光调制器

对由光电阴极、微通道板、网电极及斜切电光晶体ＬｉＮｂＯ３组成的新型全近贴式微通道板空间光调制器（ＭＳＬＭ）进行了系统地研究。详述了该器件的设计考虑及关键工艺过程。研制出了一种紫外光响应的开放式ＭＳＬＭ样管。并用其实现了二维光强度空间调制。     

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。     

国外图像光子计数系统的现状及发展

本文重点叙述国外图像光子计数探测系统的发展现状和未来趋势，以及高增益微通道板（ＭＣＰ）的最新进展。     

微通道板防离子反馈膜阈值电压特性研究

微通道板(Microchannel-plate,MCP)防离子反馈膜是负电子亲和势光电阴极微光像增强器的特有标志,其主要作用是有效阻止反馈正离子轰击阴极以提高器件工作寿命。微通道板防离子反馈膜的厚度决定了其对电子透过、离子阻挡能力的大小,电子透过能力直接影响图像的对比度和信噪比。根据微通道板防离子反馈膜阈值电压定义和测试原理,对微通道板不同厚度防离子反馈膜、不同工作电压条件下的阈值电压特性进行了测试研究。结果表明:防离子反馈膜的阈值电压随着膜层厚度的增加而增加,两者之间遵循正比的线性关系:Y=3.98X+50;在微通道板线性工作电压范围内,防离子反馈膜的阈值电压随微通道板工作电压的增加而降低,两者之间遵循反比关系。该研究对提高微通道板在负电子亲和势光电阴极微光像增强器中的使用性能具有重要意义。     

通道电子倍增器

通道电子倍增器简称ＣＥＭ,是一种基于二次电子发射原理的新型的连续打拿极电子倍增器件．它不但具有增益高、功耗低、结构简单、操作方便、重量轻、体积小、响应快和供电简单等特点,而且更重要的是它是一个多功能、高灵敏的探测器件,它可以直接探测电子、离子、中性粒子、真空紫外光子、软Ｘ射线及α,β,γ等带能粒子,不需作任何转换,具有较高的效率．如果在其输入端装上不同的光阴极和转换屏,就可探测可见光域的光子?...     

多层倍增电极的微通道板

这种多层倍增电极的微通道板有两方面的改进,一是提高了微通道板的功能,二是容易加工。改进后的微通道板电子增强器是由分立的微通道板层叠积而成的。与常规的微通道板相比,新的微通道板容易制作,这是因为不需要通过腐蚀又细又深的孔以及拉制、捆绑、切割玻璃管等办法去获得微通道。微通道的曲度对减少不希望有的离子发射时需要的。此外,由于常规的微通道     

用于脉冲星导航的X射线光子计数探测器研究

研制了用于脉冲星导航的X射线光子计数探测器原理样机, 该探测器主要由对X射线灵敏度较高的CsI光电阴极、微通道板电子倍增器和收集阳极组成. 对X射线光子计数探测器灵敏度、时间分辨率和整个系统的死时间进行了测试, 实验结果表明该探测器的灵敏度在5 keV时可达5.2× 10³ A/W, 时间分辨率可达到1.1 ns, 系统整体的死时间为100 ns. 关键词： 脉冲星导航 光子计数探测器 灵敏度 时间分辨率     

酸蚀对微通道板电性能的影响

采用扫描电镜（SEM）、卢瑟福背散射谱（RBS）、原子力显微镜（AFM）、能量色散谱仪（EDS）、照度计、微通道板测试台等分析表征手段,从微通道板皮料玻璃表面的成分、形貌和结构上,研究了酸蚀时间对微通道板电子增益、体电阻、噪声电流和电子图像等电性能的影响。研究结果表明：酸蚀时间显著影响微通道板的电性能,经酸蚀120min后微通道板的电子增益和图像亮度达到最高值;随着酸蚀时间的增加,噪声电流相应增加,而体电阻降至一定值后保持相对的稳定。     

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.     

微通道板动态范围最佳化

由于微通道板探测器探测能量逐渐提高,使电子倍增器的应用范围日益扩大。技术上的新进展(超小孔径和高输出技术)使动态范围显著扩大。本文重点介绍微通道板探测器最佳动态范围的设计依据·所考虑的因素有尺寸,增益、温度、脉冲高度、分辨率和背景噪声等。     

分立式电子倍增器

光电倍增管是检测微弱光信号的电真空器件．它的短波截止波长取决于光窗材料．目前,透紫性能最佳的光窗材料是氟化镁,其截止波长也仅为１１０ｎｍ。对更短的波长的信号,光电倍增管也就无能为力了．人们考虑到既然光窗不能有效地透过紫外辐射,就取消光窗让倍增系统直接接收,这种无光窗的光电倍增管就是电子倍增器．它主要用于：（１）检测荷电粒子如电子、离子;（２）检测真空紫外辐射（１０～２０ｎｍ）;（３）检测软Ｘ?...     

基于红外上转换原理的MCP-PMT位敏探测器组件研究

针对工作波长为1 064 nm、脉冲宽度为10～20 ns的低占空比激光定向工程应用背景,提出了一种基于电子俘获材料红外上转换、S20光电阴极光电转换,双微通道板电子倍增、四阳极板接收的新型光电倍增管位敏探测器组件新方案.分析和研究了探测器组件原理样机研制过程中的高效能、短余辉红外上转换材料的优化选取、高性能组合光电阴极的设计和制作等关键技术,对原理样机进行了主要性能测试,取得了有效测试数据.对原理样机中存在的技术问题和改进途径进行了分析.     

基于红外上转换原理的MCP—PMT位敏探测器组件研究

针对工作波长为1064nm、脉冲宽度为10～20ns的低占空比激光定向工程应用背景,提出了一种基于电子俘获材料红外上转换、S20光电阴极光电转换,双微通道板电子倍增、四阳极板接收的新型光电倍增管位敏探测器组件新方案．分析和研究了探测器组件原理样机研制过程中的高效能、短余辉红外上转换材料的优化选取、高性能组合光电阴极的设计和制作等关键技术,对原理样机进行了主要性能测试,取得了有效测试数据．对原理样机中存在的技术问题和改进途径进行了分析．     

金阴极微通道板能谱响应的理论研究

分析了金阴极微通道板在X射线段（0.1～10 keV）的能谱响应,从阴极量子效率,X射线在通道材料中的衰减,微通道壁的铅层的光电效应,微通道板通道增益等多个方面进行综合计算,结果表明:得出较完善的阴极型微通道板能谱响应理论公式及其数值模拟曲线.在只考虑一个通道,增益值为1时,微通道板的能谱响应完全取决于金阴极的量子效率,若考虑多通道效应,微通道板的能谱响应受通道材料元素吸收边的影响发生突变,且通道数目越多,影响越显著;能谱响应随电压增大呈增长趋势,但会受到微通道板饱和电流的限制.实验给出了微通道板能谱响应与入射角的关系曲线,确定了能获得增益的最小入射角.     

激光等离子体软X射线光源光谱强度测量方法

提出了一种新的探测和测量激光等离子体软X射线源光谱强度的方法。该方法使用通道电子倍增器和定标过的硅光电二极管为探测器 ,前者是非标准探测器 ,后者为标准探测器。应用电荷灵敏前置放大器测量探测器产生的电量 ,并以高分辨率的光谱仪为分光元件 ,在已知光栅效率、通道电子倍增器增益、硅光电二极管能量响应的条件下 ,给出了计算激光等离子体软X射线源在某一波长光谱强度的公式