微通道板(MCP):离子反馈

离子反馈,也称为离子反馈效应,发生在微通道板 (MCP) 中。当 微通道板(MCP)在高增益下工作时,通道内的残留气体会被倍增电子电离。这些离子随后在电场的作用下加速向微通道板(MCP) 的输入侧移动。到达输入侧后,这些离子会引发额外的电子雪崩,产生伪信号,从而降低信噪比。这种现象会导致微通道板(MCP)性能不稳定。离子轰击还会损坏光电阴极,降低量子效率 (QE) 并导致总增益下降。

影响离子反馈的因素:
  • 微通道板(MCP)增益:在较高增益下操作 微通道板(MCP)会增加残留气体电离的可能性,从而增加离子反馈的可能性。
  • 真空质量:真空条件较差,意味着残留气体含量较高,会增加离子反馈的可能性。
离子反馈的影响:
  • 虚假信号:离子反馈会产生杂散脉冲,产生可能被误认为真实事件的干扰信号。
  • 脉冲高度分布 (PHD) 性能下降:离子反馈引起的杂散脉冲会对 PHD 产生负面影响,使其宽度增加且清晰度降低。
  • 微通道板(MCP)寿命缩短:离子反馈产生的离子轰击会损坏通道壁,最终缩短 微通道板(MCP) 的使用寿命。
离子反馈缓解:
  • 提高真空质量:提高真空质量是减少离子反馈的关键策略。这可以最大限度地减少微通道板(MCP)通道内可能被倍增电子电离的残留气体分子。电离后的气体离子会返回微通道板(MCP)的输入侧,从而导致虚假信号和潜在的放电事件。建议使用无油真空系统,如果无法避免使用油扩散泵,则必须使用油阱。
  • 微通道板(MCP)堆叠和偏置角:在多级微通道板(MCP)配置(例如 Chevron 人字型或 Z 字型堆叠)中,排列两个或三个具有相反偏置角的微通道板(MCP)可以有效抑制离子反馈。这种排列方式可以将残留气体产生的离子捕获在每个微通道板(MCP)之间的连接处。