微通道板MCP的结构和原理

MCP（Micro Channel Plate，微通道板）是二维的真空电子放大器件。广义而言，MCP属于比较传统的真空电子产品，但其*的高增益、快响应、低噪声特性，使得在微弱光、射线/粒子探测领域仍旧是不可替代的重要器件。

基于MCP的探测器大致上分为两类，一类是具备光电阴的像增强器或快速光电倍增管，一类是无光电阴、MCP直接响应入射粒子的真空探测器。本文主要介绍真空MCP探测器，这一类探测器广泛用于紫外 - 软X射线波段的光子和带电粒子的流强、成像以及计数探测。

微通道板（MCP）简介

图1 微通道板（MCP）结构示意图

 MCP的结构和原理

如图1所示，MCP由很多个排列在一起的微通道（通常是玻璃）构成。微通道内壁涂有二次电子发射材料。MCP两端加以直流高压，在通道内形成静电场；低电位一端（输入端）入射的带电粒子或光子能够在管壁上激发多个二次电子；这些二次电子在静电场作用下加速，轰击管壁后产生更多的电子。如此往复，形成电子的雪崩效应，输入的信号得以放大，在微通道的输出端形成大量电子出射。

从原理上看，MCP的每个通道相当于连续分布倍增级的电子倍增器。由于其*的结构，MCP有一些*的特性。

图2 MCP的外观