 微通道板 百科大全
微通道板
microchannel plate
20世紀70年代在單通道電子倍增器基礎上發展起來一種多通道電子倍增器。微通道板具有結構簡單、增益高、時間響應快和空間成像等特點，因而得到廣泛的應用。它主要應用於各種類型的像增強器、夜視儀、量子位置探測器、Χ射綫放大器、場離子顯微鏡、超快速寬頻帶示波器、光電倍增器等。
微通道板是由許許多多的特殊空心玻璃纖維壓製成的一塊很薄的板（圖1微通道板工作原理示意圖）,空心纖維的內徑為20～40□m，板的厚度大約2mm,板的外徑目前可做到5～6cm左右。每根空心纖維(即每個微通道)的內表面層是次級電子發射係數較大的材料（通常發射係數可達3～4），在真空的條件下，微通道的兩端面用真空濺射的辦法鍍一層導電物質作為電極。
當微通道板兩端加上1kV左右的直流電壓,在每個微通道內部都形成與通道中心軸平行的電場,圖2微通道內電子倍增原理示意圖表示這樣一個微通道內的電場和電子倍增原理。具有初速度的電子從通道一端射入，這些電子在電場和垂直電場方向的速度分量的作用下，以拋物綫軌道飛行並得到加速，而後碰在通道的壁上打出幾個次級電子。這些次級電子在電場作用下又得到加速，再次撞擊內壁打出次級電子。如此重複多次，便實現了電子的倍增。板上所有微通道的電子倍增的總和就構成了整個微通道板的電子增益。可見，微通道板必須工作在高真空的條件下。而且，電子在倍增過程中走的路程很短，僅幾毫米,飛行時間衹有1納秒（10□秒）左右,飛行時間漲落則更小，從而有可能成為皮秒（10□秒）級的光電轉換，電子倍增器件中的重要組成部分。
電子倍增係數的大小和微通道板的厚度（即微通道的長度），微通道內徑，二次級電子發射係數以及所用的電壓有關，一般可達10□～10□，如果采用較高的電壓，把兩塊板串聯起來,電子倍增係數達到10□也是不睏難的。
微通道板的電流和電荷飽和特性是指在一定電壓下可輸出的最大電流或電荷,圖3微通道板電流特性麯綫繪出了一個典型的電流特性麯綫，圖中麯綫Ⅰ是直流工作條件下的飽和特性，輸出電流明顯地偏離綫性；麯綫Ⅱ是脈衝工作條件下的飽和特性，較窄的電流脈衝輸入時，如0.2□s寬的脈衝，輸出電流密度可達10mA/cm□。
微通道板的主要噪聲來源是：場緻反射、直流反饋噪聲、交流閃爍本底噪聲等。另外，由於板中各個微通道的增益不同還帶來了空間圖像噪聲。
（李金）
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