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MCP防离子反馈膜及其对Ⅲ代微光管分辨力特性影响研究

闫金良  
【摘要】:微通道板(MCP)防离子反馈膜本质上是一种超薄非晶态Al_2O_3连续膜,研究MCP防离子反馈膜及其对Ⅲ代微光管分辨力的影响的目的是为提高Ⅲ代微光管的寿命和分辨力性能。 二板骤冷直流离子溅射技术是制备MCP防离子反馈膜的一种可行性方案,其中MCP不浸水工艺制备的掩膜提高了防离子反馈膜的质量,紫外辐射脱膜降低了带膜MCP通道内表面的碳污染。本文实验测试和理论分析了防离子反馈膜和带膜MCP的性能,指出防离子反馈膜能有效地透过电子,阻止反馈离子,调制传递函数近似为1;MCP带膜后增益下降,体电阻增加,暗电流降低,探测效率下降。二极骤冷直流离子溅射技术制备防离子反馈膜的工艺条件是苛刻的,偏离最佳成膜条件不能在MCP上形成连续膜,而且造成MCP通道表面严重碳污染。 为探讨MCP防离子反馈膜对Ⅲ代微光管分辨力的影响,本文推导了Ⅲ代微光管MTF的理论表达式,计算了Ⅲ代微光管的极限分辨力,建立了Ⅲ代微光管的阈值探测理论模型。理论分析和实验结果表明,二极骤冷直流离子溅膜工艺的失败造成McP输出电极深度冷凝大量的碳污染物是导致Ⅲ代微光管极限分辨力低的根本原因。二极骤冷直流离子溅射技术制备成功的防离子反馈膜衰减Ⅲ代微光管的分辨力,但并不严重。 无碳污染的MCP防离子反馈膜新工艺是提高Ⅲ代微光管寿命和分辨力的有效途径。新工艺由自持连续有机衬底的制备、铝膜的沉积和防离子反馈膜的贴附三道工序组成。新工艺避免了MCP同有机膜的直接接触,MCP的通道内表面不受碳污染。测试结果表明,新工艺不影响MCP的体电阻、暗电流和工作寿命,对MCP的电子增益影响较小,新工艺制备的防离子反馈膜膜层碳含量低。


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