微通道板MCP的結(jié)構(gòu)和原理

MCP（Micro Channel Plate，微通道板）是二維的真空電子放大器件。廣義而言，MCP屬于比較傳統(tǒng)的真空電子產(chǎn)品，但其*的高增益、快響應(yīng)、低噪聲特性，使得在微弱光、射線/粒子探測(cè)領(lǐng)域仍舊是不可替代的重要器件。

基于MCP的探測(cè)器大致上分為兩類，一類是具備光電陰的像增強(qiáng)器或快速光電倍增管，一類是無光電陰、MCP直接響應(yīng)入射粒子的真空探測(cè)器。本文主要介紹真空MCP探測(cè)器，這一類探測(cè)器廣泛用于紫外 - 軟X射線波段的光子和帶電粒子的流強(qiáng)、成像以及計(jì)數(shù)探測(cè)。

微通道板（MCP）簡(jiǎn)介

圖1 微通道板（MCP）結(jié)構(gòu)示意圖

 MCP的結(jié)構(gòu)和原理

如圖1所示，MCP由很多個(gè)排列在一起的微通道（通常是玻璃）構(gòu)成。微通道內(nèi)壁涂有二次電子發(fā)射材料。MCP兩端加以直流高壓，在通道內(nèi)形成靜電場(chǎng)；低電位一端（輸入端）入射的帶電粒子或光子能夠在管壁上激發(fā)多個(gè)二次電子；這些二次電子在靜電場(chǎng)作用下加速，轟擊管壁后產(chǎn)生更多的電子。如此往復(fù)，形成電子的雪崩效應(yīng)，輸入的信號(hào)得以放大，在微通道的輸出端形成大量電子出射。

從原理上看，MCP的每個(gè)通道相當(dāng)于連續(xù)分布倍增級(jí)的電子倍增器。由于其*的結(jié)構(gòu)，MCP有一些*的特性。

圖2 MCP的外觀