MCP:マイクロチャネルプレートのゲイン
マイクロチャネル プレート (MCP) のゲインは、いくつかの主要な物理的要因と動作要因によって決まります。
- MCPの入力側と出力側の間に印加される電源電圧は非常に重要です。この電圧勾配によって電子が加速され、指数関数的な増幅が起こります。ゲイン特性は電源電圧に直接依存することが示されています。
- MCPの段数または構成の選択によって、全体的な増幅度が決まります。1枚のプレートでは通常、10^3～10^4のゲインが得られます。シェブロン構成（2枚のプレート）では10^6～10^7のゲインが得られ、Zスタック（3枚のプレート）では10^7～10^8のゲインに達することもあります。
- アスペクト比（α）は、チャネル長（L）とチャネル径（d）の比として定義され、ゲインを決定する上で基本的な要素です。ゲインはこの比とほぼ指数関数的に相関します。高性能MCPでは、標準的な40:1のアスペクト比よりも高いゲインを実現するために、60:1のアスペクト比が採用されることが多いです。
- チャネル壁の材質に固有の二次電子放出係数がゲインを決定します。酸化マグネシウム（MgO）などの特殊コーティングや原子層堆積（ALD）技術を用いたコーティングは、二次電子収量を増加させ、ゲインの向上、あるいは同じゲインをより低い動作電圧で実現することを可能にします。
- その他の要因としては、チャネル径（細孔径、d）が挙げられます。これは、飽和の最大ゲイン（固定電圧およびアスペクト比の場合）が細孔径に比例するためです。出力端スポイリングもゲインパラメータとして挙げられており、磁場の存在は増幅に影響を与える可能性があり、設定ゲインを維持するために高電圧の上昇が必要になる場合があります。