微通道板（MCP）在制作過程中微通道內(nèi)表面會吸附大量氣體,這些氣體會導(dǎo)致MCP的壽命縮短、噪聲增加、靈敏度下降。為了滿足大尺寸微通道板的性能測試和電子清刷除氣處理的需求,設(shè)計了一種電子槍,可以產(chǎn)生尺寸大、均勻性好、動態(tài)范圍寬的平面電子源。該電子槍采用功函數(shù)較低的鉭絲,加工成盤香式結(jié)構(gòu),通過外加電場,使得出射后打到微通道板輸入面上的電子源束流密度可調(diào),均勻性優(yōu)于90%,對于電子清刷12小時內(nèi)的穩(wěn)定性優(yōu)于±0.1μA,動態(tài)范圍達到7個數(shù)量級（10-12～10-5A）。經(jīng)過大量實驗測試表明,該電子槍可以滿足微通道板電子清刷工藝和直流性能測試的需求。通道電子倍增器（CEM）可以直接探測電子、離子、X射線等帶能粒子,是分析儀器、探測儀器等精密儀器的重要組成部分。為了合理使用和開發(fā)高性能CEM,需要搭建一套測試平臺,可以對CEM的性能進行綜合測試研究。本論文工作首先是測試CEM不同電壓下的電阻;然后是測試CEM不同電壓和輸入電流的增益;最后是測試CEM不同電壓下的單光電子電荷譜。測試結(jié)果表明:隨著CEM電壓的升高,電阻穩(wěn)定在99MΩ;CEM直流增益達到了 106量級,隨著輸入電流的升高,增益呈下降... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū)211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１微通道板的結(jié)構(gòu)和電子倍增原理圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ?ｐｌａｔｅ?ａｎｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??

通道電子倍增器（Ｃｈａｎｎｅｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓ，ＣＥＭ）是一種連續(xù)打拿極電子倍增??器件，它是基于二次電子發(fā)射現(xiàn)象研宄而成。它具有增益高、結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、重量??輕等特點，可以直接探測電子、離子、紫外光子、軟Ｘ射線等帶能粒子［７］［８１。圖１－２是??通道電子倍增器增益示意圖。???＇１＇１???—ＨＶ?＋??Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?Ｅｍｉｓｓｉｖｅ?Ｌａｙｅｒ??１０，０００，０００??、?ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ??Ｉ．?Ｏｕｔｐｕｔ???＾?輯?＾?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ??Ｉｏｎ?ｏｒ?ｐｈｏｔｏｎ?＼?ｊ?＼??Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?Ｃｈａｎｎｅｌ?Ｗａｌｌ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｉｎｇ??Ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ??圖１－２?ＣＥＭ電子倍增原理圖［９］??Ｆｉｇ．?１－２?ＣＥＭ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ１９＾??通道電子倍增器是分析儀器、探測儀器等精密儀器重要的帶能粒子探測器通道??電子倍增器的性能直接影響著這些儀器的性能，為了使通道電子倍增器更好地服務(wù)于這??些儀器、盡可能發(fā)揮出儀器的最好性能，需要對通道電子倍增器性能進行詳細(xì)的測試，??以便對其使用提供指導(dǎo)。衡量通道電子倍增器性能的參數(shù)有：電阻、增益、脈沖高度分??布、響應(yīng)速度、探測效率、暗噪聲、動態(tài)范圍和壽命等。由于國內(nèi)

均勻面電子源和通道式電子倍増器性能研究??微通道板通常具有一定的斜切角。為了提高ＭＣＰ的性能，可以多片ＭＣＰ疊加一起，如??圖２－１所不。??ａ?ｂ?ｃ??圖２－１斜通道微通道板示意圖：ａ．單個，ｂ．?“人”字形，ｃ．?“Ｚ”字形??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｉｎｃｌｉｎｅｄ?ｃｈａｎｎｅｌ?ＭＣＰ?ｄｉａｇｒａｍ：?ａ．?ｓｉｎｇｌｅ，?ｂ．?ｃｈｅｖｒｏｎ，?ｃ．?Ｚ－ｓｈａｐｅ??微通道板在從問世到現(xiàn)在的近６０年時間里，可以分為４個發(fā)展階段［１８］。第一階段，??以上世紀(jì)６０年代初二代微通道板研制成功為標(biāo)志，美國本迪克斯研宄實驗室制作成通??道中心距為１５０ｐｍ的微通道板樣品，然后法國應(yīng)用電子物理實驗室制作出５０ｐｍ孔徑的??ＭＣＰ，１９６８年微通道板應(yīng)用到像增強器，后來蘇聯(lián)也研制成功并應(yīng)用于微光夜視儀之??中，微通道板逐步產(chǎn)業(yè)化，并應(yīng)用于像增強器等儀器中。第二階段，以研制和批量生產(chǎn)??低噪聲、長壽命的ＭＣＰ為標(biāo)志

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大面積微通道板（MCP）電子清刷測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 宋誠鑫,邱亞峰,錢蕓生,湯貍明.  應(yīng)用光學(xué). 2016(06)
[2]電子槍設(shè)計制造工藝與陰極性能分析[J]. 張立娟.  真空電子技術(shù). 2011(04)
[3]MCP增益與首次碰撞時電子能量關(guān)系的試驗研究[J]. 劉術(shù)林,鄧廣緒,嚴(yán)誠,孫建寧,張彥云,楊寶榮,朱慶.  紅外技術(shù). 2011(06)
[4]強流柵控電子槍設(shè)計分析[J]. 王今男,池云龍,周祖圣,呂琨.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2011(04)
[5]高能原電子對鋁和金射程的表達式[J]. 謝愛根,張成義,李慶芳.  強激光與粒子束. 2011(04)
[6]時間觸發(fā)系統(tǒng)用PMT性能測試研究[J]. 付在偉,錢森,寧哲,王貽芳,衡月昆,王志剛,陳曉輝,劉曙東,祁鳴,張家文,鄭陽恒.  核技術(shù). 2011(03)
[7]采用金陰極的光子計數(shù)成像探測器的性能[J]. 劉永安,趙菲菲,胡慧君,盛立志,鄢秋榮,趙寶升.  光學(xué)學(xué)報. 2011(01)
[8]金陰極的選擇性光電效應(yīng)[J]. 袁錚,劉慎業(yè),曹柱榮,李云峰,陳韜,黎航,張海鷹,陳銘.  物理學(xué)報. 2010(07)
[9]高電流密度圓柱狀電子光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 孫富宇,吳振華,張開春.  物理學(xué)報. 2010(03)
[10]揮發(fā)性有機物低溫等離子體降解的影響參數(shù)研究[J]. 梁文俊,李堅,李依麗,李潔,金毓峑.  環(huán)境工程學(xué)報. 2009(06)

博士論文
[1]MCP擴口工藝的理論、實驗與測試技術(shù)研究[D]. 傅文紅.南京理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]微通道板化學(xué)處理工藝研究[D]. 張正君.南京理工大學(xué) 2008



本文編號：3616769