真空MCP探測器的電壓配置

真空MCP探測器的電壓配置以及門控

MCP每一級需要約1kV的高壓；熒光屏相對與MCP輸出面需要約5kV的高壓以使電子具備較高的能量有效激發(fā)熒光；陽板通常則相對于MCP輸出處在200V左右的高電位。

真空MCP探測器的電壓配置簡介

如圖10所示的一個典型的MCP影像探測器（采用熒光屏輸出），各間相對電壓的幅度一般為：

Vout = Vin + 2000V;

Vscreen = Vout + 5000V = Vin + 7000V

圖10 一個典型MCP探測器的電壓配置

當(dāng)探測的粒子為電中性（如光子）時，比較方便的是熒光屏（或陽）接地，此時Vscreen = 0, Vout = -5kV, Vin = -7kV

而探測帶電粒子時，則需要對各級電壓小心配置。因為粒子源一般是零電位的，如果MCP輸入端為負高壓，陽離子會被加速，從而使得飛行時間不能正確反映粒子的初始動能；電子和陰離子會被減速，導(dǎo)致動能變化甚至不能到達探測面。

因此帶電粒子探測時通常MCP輸入面接地。

有的實驗需要過濾某種電性的粒子，如MCP輸入面接負高壓從而禁止低能電子到達探測面，而又不希望該負電勢導(dǎo)致探測的陽離子動能增加，可以在靠近MCP輸入面前端加金屬柵網(wǎng)，該柵網(wǎng)可以接地以確保粒子在飛行過程中動能不變，而MCP輸入面相對于柵網(wǎng)的電勢可以阻擋某種電性的粒子。由于柵網(wǎng)和MCP很接近，不會對待測粒子的飛行時間造成影響。

Photek公司可根據(jù)實驗需要，設(shè)計不同的電壓配置：陽接地，輸入接地，輸入浮地，柵網(wǎng)等等配置。