微通道板信噪比检测中微弱电流检测技术研究

【摘要】：微通道板(MCP)是像增强器的核心部件,可以对二维空间分布的电子流进行倍增,其中增益和信噪比是评价MCP的主要参数。MCP特性测试时,由于其输出电流极其微弱,故需一种微弱电子流测试装置。本文通过对微通道板及弱电流检测仪器的发展现状进行调研发现,常规的电流检测仪器不适合MCP信噪比检测系统的特性。所以在对微通道板的特性、输出电子的运动轨迹进行分析后,本文设计了一种最适合在这种特定环境中工作的微弱电子束检测系统,它可以很好的适用于MCP信噪比检测系统中。具体设计方案如下:该系统主要分为三部分:一、电子聚焦:以MCP输出端电子运动特性为基础,设计了一款电子聚焦组件,使离散的电子束汇聚,以方便一级放大器的接收;二、探测器:为满足在特定环境的需求,选取了单通道电子倍增器(CEM)作为检测系统的电子探测器;三、硬件电路:根据CEM的输出特性,设计了前置放大电流和滤波电路。采取软件仿真及实验验证的方法,对nA级电子流进行检测,验证本文设计的弱电流检测系统的可行性。实验结果表明,本文的设计方案达到了对微弱电流精准检测的目的,为MCP信噪比的精准检测奠定基础。