微通道板及阳极间隙参数对像增强器空间分辨率的影响

引用

Hoenderken, T. H., Hagen, C. W., Barth, J. E., Kruit, P., & Nützel, G. O. (2001). 微通道板和阳极间隙参数对像增强器空间分辨率的影响。《真空科学与技术杂志》B卷，19，108页。

关键词

• 像增强器
• 空间分辨率
• 微通道板 (MCP)
• 阳极间隙
• 端部扰动
• 电子轨迹
• 能量分布
• 透镜效应
• 调制传递函数 (MTF)
• 模拟
• 实验

简介

微通道板像增强器的空间分辨率受端部扰动处非均匀电场的影响很大，尤其对于低能电子而言。

摘要

本文由 T. H. Hoenderken 等人于 2001 年发表。在《真空科学与技术B期刊》上发表的一项研究，探讨了微通道板 (MCP) 和阳极间隙参数如何影响像增强器的空间分辨率。

作者采用蒙特卡罗模拟方法，模拟了 20,000 个电子通过通道、端部扰动区和阳极间隙的轨迹。研究发现，端部扰动区的不均匀电场会产生透镜效应，显著影响空间分辨率。这种透镜效应对端部扰动区产生的低能电子尤其有害。

模拟结果表明，在较小的阳极间隙（300 μm）和较低的阳极电压（3 kV）下，可实现最佳空间分辨率。将端部扰动穿透深度从 10 μm 增加到 20 μm 可以提高分辨率，尤其是在高空间频率下，而进一步增加穿透深度并无额外益处。此外，减小通道直径可显著提高分辨率。

实验测量验证了模拟结果，证实了微通道板 (MCP) 和阳极间隙对空间分辨率的显著影响。研究得出结论，端部扰流处的透镜效应在决定阳极上电子点尺寸方面起着主导作用，尤其是在阳极间隙较小的情况下。这种透镜效应在之前的研究中被忽视，它挑战了单色低能电子束会导致更高调制传递函数 (MTF)（空间分辨率的衡量指标）的假设。作者认为，提高像增强器分辨率需要减轻端部扰流附近的非均匀电场和/或最小化从该区域发射的电子的贡献。

来源：https://psec.uchicago.edu/library/microchannel_plates/Hoenderken,%20JVST%20B19%20(2001).pdf