微通道板(MCP):偏置角

偏置角对微通道板 (MCP) 性能的影响
微通道板 (MCP) 的偏置角显著影响其性能特征,影响检测效率、离子反馈和空间分辨率等因素。

  • 检测效率:偏置角影响入射粒子或光子穿透微通道板 (MCP)通道的深度。将入射光束与偏置角对齐可以使其穿透通道更深。然而,这会降低电子的倍增率,从而导致增益降低。最佳偏置角可通过平衡穿透深度和电子倍增率来确保高效检测。
  • 离子反馈:当微通道板 (MCP) 通道内的残留气体被倍增电子电离时,会发生离子反馈。这些离子会返回输入侧,产生噪声并可能引起放电。使用具有相反偏置角的两级或三级微通道板 (MCP) 有助于通过在 微通道板 (MCP) 之间的连接处捕获离子来缓解这种情况。
  • 空间分辨率:当堆叠多个微通道板 (MCP) 以实现更高增益时,偏置角在决定空间分辨率方面起着至关重要的作用。连续微通道板 (MCP) 中通道之间的相对倾斜度由偏置角决定,它会影响电子云在各级间传播时的扩散。这反过来又会影响确定探测事件空间位置的准确性。
  • 微通道板 (MCP) 的最佳偏置角通常在 5° 到 15° 之间。该范围是在上述性能因素优化之间做出的折衷。在此范围内的具体选择取决于预期应用以及所探测的粒子或辐射的类型。例如,5° 的偏置角适用于光子,而 8° 的偏置角适用于电子,12° 的偏置角适用于离子。