MCP:イオンフィードバック

イオン フィードバック (イオン フィードバック効果とも呼ばれる) は、マイクロ チャネル プレート (MCP) で発生します。MCP が高ゲインで動作している場合、チャネル内の残留ガスは、増倍された電子によってイオン化される可能性があります。これらのイオンは、電界によって MCP の入力側に向かって加速されます。入力側に到達すると、これらのイオンは追加の電子雪崩を引き起こし、信号対雑音比を低下させる誤った信号を生成します。この現象は、MCP の動作を不安定にする可能性があります。イオン衝撃は光電陰極を損傷し、量子効率 (QE) を低下させて全体的なゲインの低下を引き起こすこともあります。

イオンフィードバックに影響を与える要因:

• MCP ゲイン: MCP を高いゲインで動作させると、残留ガスのイオン化の可能性が高まり、結果としてイオンフィードバックが発生します。
• 真空品質: 真空状態が悪いと残留ガスの存在率が高くなり、イオンフィードバックの可能性が高まります。

イオンフィードバックの影響:

• 誤った信号: イオン フィードバックによって誤ったパルスが生成され、実際のイベントと間違われる可能性のある不要な信号が作成されます。
• パルス高分布 (PHD) の劣化: イオン フィードバックによって発生するスプリアス パルスは PHD に悪影響を及ぼし、PHD の幅が広くなり、明瞭さが低下します。

• MCP 寿命の短縮: イオン フィードバックによって生じるイオン衝撃によりチャネル壁が損傷し、最終的に MCP の動作寿命が短くなる可能性があります。

イオンフィードバックの緩和

• 真空品質の向上: 真空品質の向上は、イオン フィードバックを減らすための重要な戦略です。これにより、MCP チャネル内の残留ガス分子の存在が最小限に抑えられ、電子の増倍によってイオン化される可能性があります。イオン化されたガス イオンは MCP の入力側に戻り、誤った信号や潜在的な放電イベントを引き起こします。オイルフリーの真空システムの使用が推奨され、オイル拡散ポンプが避けられない場合は、オイル トラップが不可欠です。
• MCP スタッキングとバイアス角度: シェブロンや Z スタックなどの多段 MCP 構成では、2 つまたは 3 つの MCP を反対のバイアス角度で配置すると、イオン フィードバックが効果的に抑制されます。この配置により、各 MCP 間の接合部で残留ガスから生成されたイオンが捕捉されます。