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技術(shù)文章

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光電倍增管在高能物理與天體粒子物理學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的應(yīng)用高能物理與天體粒子物理學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域是光電倍增管應(yīng)用的主要領(lǐng)地加拿大薩得伯里天文臺(tái)的中微子探測(cè)器位于安大略省薩得伯里附近深2100米的一個(gè)礦井里。探測(cè)器整個(gè)浸泡在30米高的裝滿普通水的圓柱形容器中，其主要部分是一個(gè)直徑12米的球形容器，里裝1000噸重水，容器周圍安裝了約9600只直徑8英寸的光電倍增管，用于探測(cè)中微子發(fā)生反應(yīng)后在水中產(chǎn)生的切連科夫輻射。2001年6月，薩得伯里天文臺(tái)發(fā)表測(cè)量結(jié)果，表明太陽(yáng)中微子在到達(dá)地球途中，在三種不同“味”的中微子之間發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化，即中微子振...

2017 12-20
MCP真空粒子/射線探測(cè)器的注意事項(xiàng)一、MCP真空粒子/射線探測(cè)器的注意事項(xiàng)MCP是高電壓、高增益的真空電子放大器器件，在使用和存儲(chǔ)方面需要一定的防護(hù)和注意，以免造成人身傷害或器件損壞。MCP真空粒子/射線探測(cè)器的注意事項(xiàng)高壓防護(hù)l電氣防護(hù)：確保真空探測(cè)器MCP部分的裸露電之間距離正常，沒有彎折、過(guò)近；裝配進(jìn)真空系統(tǒng)時(shí)確保探測(cè)器真空內(nèi)部分距離其他金屬件之間有足夠的空間；如需自行連接高壓線纜，請(qǐng)采用耐壓足夠的線纜和高壓連接頭。無(wú)論任何情況，高壓導(dǎo)線/觸點(diǎn)/接頭不得位于人能夠接觸到的環(huán)境下。l高壓電源：如使用模塊式...

2017 12-12
MCP探測(cè)器在高壓電源的選擇高壓電源選擇MCP的增益隨電壓增加是非線性增加的，因此需要高穩(wěn)定性、低噪聲的高壓電源。通常有兩類高壓電源可供選擇：l直流高壓變換模塊：這類模塊可以將輸入直流電壓（如+5V）變換成多路高壓輸出，供MCP、熒光屏/陽(yáng)使用；另提供一路或多路控制電壓輸入來(lái)在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓。這類電源體積小、使用靈活，但通常無(wú)法自動(dòng)控制，需要手動(dòng)控制。使用時(shí)需注意采用高品質(zhì)的直流穩(wěn)壓電源，或采用電池供電。l臺(tái)式高壓電源：如果空間允許，真空類MCP探測(cè)器建議配置臺(tái)式高壓電源。Photek提供的DP...

2017 12-12
真空MCP探測(cè)器的電壓配置真空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...

2017 12-12
MCP真空探測(cè)器的信號(hào)拾取及讀出一、MCP真空探測(cè)器的信號(hào)拾取及讀出微通道板本身只是對(duì)電子進(jìn)行倍增放大的器件，它吸收輸入的帶電粒子或光子，輸出倍增以后的電流（電子云）。為獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要將輸出的電子經(jīng)過(guò)拾取或轉(zhuǎn)換后，形成能夠拍攝、記錄或計(jì)數(shù)的信號(hào)。因此，對(duì)于一個(gè)特定目的的MCP真空探測(cè)器，信號(hào)拾取和讀出是非常重要的部分。通常會(huì)需要一個(gè)陽(yáng)用來(lái)拾取電子云信號(hào)，陽(yáng)與MCP輸出端之間有一定間距并加有高壓。一般而言有幾種類型的陽(yáng)：l熒光屏：受高能電子轟擊后會(huì)發(fā)光，從而形成可見光的圖像；l金屬導(dǎo)電陽(yáng)：直接拾取電流，用...

2017 12-12
MCP探測(cè)器的優(yōu)勢(shì)MCP探測(cè)器的優(yōu)勢(shì)l高速度：電子在微通道板內(nèi)的渡越時(shí)間為百皮秒量級(jí)，而渡越時(shí)間的抖動(dòng)更是遠(yuǎn)小于納秒。和PMT類探測(cè)器相比，MCP探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間快1～2個(gè)數(shù)量級(jí)；而固體（半導(dǎo)體）探測(cè)器要達(dá)到亞納秒的響應(yīng)時(shí)間，其管芯尺度會(huì)非常小。l低噪聲/高靈敏度：在1cm2面積上，每秒鐘只有2-3個(gè)暗計(jì)數(shù)；而高增益使得探測(cè)器輸出足夠大的電流/發(fā)光，足可克服后續(xù)收集系統(tǒng)的本地噪聲。l抗干擾：相對(duì)于PMT，MCP受磁場(chǎng)的影響非常小，通常不需要磁屏蔽。l靈活性：MCP是二維電子放大器件，通過(guò)不同的...

2017 12-12
微通道板的響應(yīng)范圍MCP的響應(yīng)范圍用于真空的MCP一般直接面向待測(cè)射線，或在輸入面有特殊鍍膜以擴(kuò)展響應(yīng)范圍。典型的響應(yīng)范圍如圖3。圖3MCP的響應(yīng)范圍對(duì)于約5eV-1.2keV的光子和帶電粒子，的MCP有很好的響應(yīng)；可以通過(guò)鍍膜來(lái)擴(kuò)展響應(yīng)波長(zhǎng)。微通道板的響應(yīng)范圍因?yàn)镸CP的原理是微通道內(nèi)二次電子的激發(fā)和倍增，所以MCP對(duì)一般的中性粒子響應(yīng)不好（但MCP對(duì)MeV的中子可以響應(yīng)）。探測(cè)中性粒子時(shí)，可以使其帶電，或者用閃爍體轉(zhuǎn)換為光子。的MCP幾乎不響應(yīng)可見光，這在某些實(shí)驗(yàn)環(huán)境（如激光產(chǎn)生X射線）是...

2017 12-12
MCP的主要特性和參數(shù)MCP的主要特性和參數(shù)l孔徑(poresize)與孔間距(pitch)：通常MCP的孔徑在10um量級(jí)，而孔間距則比孔徑略大?？组g距越小，空間分辨率越高（通常MCP類探測(cè)器的空間分辨率主要限制因素不是MCP孔間距）。孔間距和孔徑確定了MCP探測(cè)面的占空比。如10-12（孔徑10um，間距12um）的MCP占空比為63%。一般而言小口徑(75mm有效探測(cè)面）MCP的孔徑也交大。l縱橫比(aspectratio)：縱橫比是MCP的一個(gè)重要參數(shù)，它是指MCP微通道孔長(zhǎng)度和孔徑的比。...

2017 12-12

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