【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电领域，更具体地涉及一种高增益微通道板及其制备方法。
技术介绍
1、微通道板(mcp)是一块通道内壁具有良好二次电子发射性能的微细空心通道玻璃纤维板，其由上百万根紧密排列的空心通道管组成的薄板，广泛用于微光像增强器、光子探测器、光电倍增管和空间粒子探测等领域。其工作原理为粒子轰击微通道板的内壁时，将产生二次电子。二次电子被微通道板两端施加的电压加速，再次轰击微通道板内壁，从而形成更多二次电子。这一过程在微通道板内重复多次，在其出口端形成大量的倍增电子。这样，每一个通道就是一个光电倍增管，可以得到上万倍的电流增益，而整个微通道板就可以将微光图像变成高亮度、高清晰度图像了。
2、增益，也称为放大系数，是微通道板的一个重要性能指标，增益大小以及电子倍增过程中信噪比分布特性对光子探测器的成像具有很大影响，微通道板的输出电流与输入电流之比为mpc的增益。
3、为了达到特别高的效果，现有技术中经常使用两个或三个微通道板的组合，这些微通道板是面对面安装的(但通常没有关于开口的对齐)，并且是串联电连接的(在板的接口处没有金属涂层)。与简单地使用具有相应较长通道的单个微通道板相比，其性能可以大大改善，这主要是因为向后移动的正离子大多在板之间的接口处被阻止。因此，人们可以在没有过多噪音的情况下获得更高的增益。但是该方法需要使用更多的微通道板。
4、现有技术中还提出了通过在微通道板表面镀制膜层提高增益，这种方式是在微通道板表面镀制一层氧化硅、氧化钛和氧化铝薄膜，但由于这种膜不具备导电作用，因此还需要
5、此外，现有技术中，为了提高增益特性，也会通过提高电压值，但是过高的电压值也会带来成本以及过高电压带来的离子反馈效应引起的噪声问题。
6、因此，现有技术中存在如下问题：
7、1、综合孔径更小、噪声因子要低、高增益、长寿命、容易除气等几个方面，每一个参数小的改动，往往都会涉及到一系列的参数的改变。比如噪声因子是评价放大器放大性能的一个重要指标，这一个参数的改进就涉及到孔径、开口面积比、玻璃壁厚等多个参数的控制，而且有些参数之间还互为矛盾关系，所以特别难处理，因此难以获得高增益。
8、2、现有技术中的微通道板的微管道是直筒型，在相同电压的条件下，其效率低。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种高增益微通道板及其制备方法。
2、根据本专利技术的第一方面，提供一种高增益微通道板，其由多个微通道主体(2)组成，其中，每个所述微通道主体(2)包括：
3、微通道壁(3)；
4、微通道(4)，其由所述微通道壁(3)形成，用于提供电子倍增空间；以及
5、微通道异形口(5)，用于收集电子，所述微通道异形口(5)的管壁相对于所述微通道(4)的管口倾斜。
6、优选的，所述微通道异形口(5)的管壁相对于所述微通道(4)的管口的夹角为87.3°。
7、优选的，所述微通道异形口(5)的管壁相对于所述微通道(4)的管口的夹角为83.2°。
8、优选的，所述微通道异形口(5)的管壁沿径向的变化长度为13.5um。
9、根据本专利技术的第二方面，提供一种具有高增益微通道板的装置(6)，其包括：
10、本专利技术第一方面所述的高增益微通道板(1)，用于对所述微通道异形口(5)收集的电子进行倍增；
11、离子源(7)，用于提供离子束流；
12、电子输入端(8)，用于输入电子；
13、输入电极(9)，其与所述离子源的阴极连接；
14、导电层(10)，用于实现环形电场；
15、输出电极(11)，其与所述离子源的阳极连接；以及
16、电子输出端(12)，用于输出倍增后的电子。
17、根据本专利技术的第三方面，提供一种高增益微通道板的制备方法，其包括：
18、利用可溶性玻璃芯方法制备在轴向上直径相同的微通道板(13)；以及
19、利用反应离子束刻蚀系统(14)在所述微通道板(13)上制备具有微通道板异型口(5)的高增益微通道板(1)。
20、优选的，所述用反应离子束刻蚀系统(14)在所述微通道板(13)上制备具有微通道板异型口(5)的高增益微通道板(1)，包括：
21、通过传输系统将所述微通道板(13)传入所述反应离子束刻蚀系统14的刻蚀腔体(17)内，并利用载物台(15)和压环(16)固定；
22、将所述载物台(15)调整到与反应离子束成65度角，在离子源20的阴极施加1000v的电压提供离子束流160ma，在栅极施加200v的加速电压提供离子束能量，对中和器(19)施加120v的电压来中和影响所述反应离子束加速的电荷，将进入离子源20的氩离子束源的参数设定流量为24sccm；以及
23、通过所述反应离子束物理轰击旋转的所述载物台(15)，经过30min，获取包含有所述微通道板异型口(5)的高增益微通道板(1)。
24、本专利技术的高增益微通道板在同等外界条件下，可以获得更高的增益，并且其制备过程更简单。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高增益微通道板(1)，其由多个微通道主体(2)组成，其中，
2.根据权利要求1所述的高增益微通道板，其中，所述微通道异形口(5)的管壁相对于所述微通道(4)的管口的夹角为87.3°。
3.根据权利要求1所述的高增益微通道板，其中，所述微通道异形口(5)的管壁相对于所述微通道(4)的管口的夹角为83.2°。
4.根据权利要求1所述的高增益微通道板，其中，所述微通道异形口(5)的管壁沿径向的变化长度为13.5um。
5.一种具有高增益微通道板的装置(6)，其包括：
6.一种高增益微通道板的制备方法，其包括：
7.根据权利要求6所述的高增益微通道板的制备方法，其中，所述用反应离子束刻蚀系统(14)在所述微通道板(13)上制备具有微通道板异型口(5)的高增益微通道板(1)，包括：
【技术特征摘要】
1.一种高增益微通道板(1)，其由多个微通道主体(2)组成，其中，
2.根据权利要求1所述的高增益微通道板，其中，所述微通道异形口(5)的管壁相对于所述微通道(4)的管口的夹角为87.3°。
3.根据权利要求1所述的高增益微通道板，其中，所述微通道异形口(5)的管壁相对于所述微通道(4)的管口的夹角为83.2°。
4.根据权利要求1所述的高增...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠山，杨海方，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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