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真空MCP探測(cè)器的電壓配置以及門控

MCP每一級(jí)需要約1kV的高壓；熒光屏相對(duì)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(yáng)板通常則相對(duì)于MCP輸出處在200V左右的高電位。

真空MCP探測(cè)器的電壓配置簡(jiǎn)介

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

Vout = Vin + 2000V;

Vscreen = Vout + 5000V = Vin + 7000V

圖10 一個(gè)典型MCP探測(cè)器的電壓配置

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

而探測(cè)帶電粒子時(shí)，則需要對(duì)各級(jí)電壓小心配置。因?yàn)榱Ｗ釉匆话闶橇汶娢坏?，如果MCP輸入端為負(fù)高壓，陽(yáng)離子會(huì)被加速，從而使得飛行時(shí)間不能正確反映粒子的初始動(dòng)能；電子和陰離子會(huì)被減速，導(dǎo)致動(dòng)能變化甚至不能到達(dá)探測(cè)面。

因此帶電粒子探測(cè)時(shí)通常MCP輸入面接地。

有的實(shí)驗(yàn)需要過(guò)濾某種電性的粒子，如MCP輸入面接負(fù)高壓從而禁止低能電子到達(dá)探測(cè)面，而又不希望該負(fù)電勢(shì)導(dǎo)致探測(cè)的陽(yáng)離子動(dòng)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(guò)程中動(dòng)能不變，而MCP輸入面相對(duì)于柵網(wǎng)的電勢(shì)可以阻擋某種電性的粒子。由于柵網(wǎng)和MCP很接近，不會(huì)對(duì)待測(cè)粒子的飛行時(shí)間造成影響。

Photek公司可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，設(shè)計(jì)不同的電壓配置：陽(yáng)接地，輸入接地，輸入浮地，柵網(wǎng)等等配置。