技術摘記

1999-07-28 The Microchannel Image Intensifier

建立於 2010-12-13, 週一

三.材料性質

 

 

      MCP 是由連續的隧道電子放大器(continuous-channel electron multiplier)所組成,此電子放大器是由玻璃管構成,此玻璃管置於真空中,且在其兩端連接約1000伏特之外加偏壓。此玻璃管之材料需符合兩項要求:(1)此管之管壁所吸收之電子的量必須少於其所放出之電子的量,如此才能有足夠的電子到達陽極,以進行訊號放大之工作;(2)此材料之導電率必須可控制,如此才能補充管壁上移動之電荷。

 

      由於此玻璃材料的電流是由自由電子或是離子所造成的,若欲控制其導電率,則必須使得離子的導電率最小。欲達到此目的,最適合之玻璃管材料為氧化鉛約50﹪、氧化矽佔約40﹪及少量的鹼性之氧化物等的混合材料2。其成分詳列於表一。含此成分之玻璃材料可以得到較高之導電率,因為鉛的穩定狀態通常為鉛原子或是被氧化合之氧化鉛,若將氧化鉛中之氧移除,則導電率將增加,電阻將減小。

 

      經由在氫氣下加熱玻璃可以使得氧化鉛的含量減少,加熱溫度約在250℃-450℃1,加熱一段時間後,氧化鉛滲透透至離玻璃表面幾微米的深度,留下的鉛將在表面處聚集成團,而原本形成氧化鉛的離子鍵之電子將可自由移動,而玻璃表面形成半導體,其電阻約為每單位面積108-1014Ω。

 

表一 MCP 玻璃之組成成分

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