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光電倍增管在高能物理與天體粒子物理學實驗領域的應用高能物理與天體粒子物理學實驗領域是光電倍增管應用的主要領地加拿大薩得伯里天文臺的中微子探測器位于安大略省薩得伯里附近深2100米的一個礦井里。探測器整個浸泡在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，用于探測中微子發(fā)生反應后在水中產生的切連科夫輻射。2001年6月，薩得伯里天文臺發(fā)表測量結果，表明太陽中微子在到達地球途中，在三種不同“味”的中微子之間發(fā)生了相互轉化，即中微子振...
2017 12-20
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MCP真空粒子/射線探測器的注意事項一、MCP真空粒子/射線探測器的注意事項MCP是高電壓、高增益的真空電子放大器器件，在使用和存儲方面需要一定的防護和注意，以免造成人身傷害或器件損壞。MCP真空粒子/射線探測器的注意事項高壓防護l電氣防護：確保真空探測器MCP部分的裸露電之間距離正常，沒有彎折、過近；裝配進真空系統(tǒng)時確保探測器真空內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，請采用耐壓足夠的線纜和高壓連接頭。無論任何情況，高壓導線/觸點/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
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MCP探測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/陽使用；另提供一路或多路控制電壓輸入來在一定范圍內調節(jié)輸出電壓。這類電源體積小、使用靈活，但通常無法自動控制，需要手動控制。使用時需注意采用高品質的直流穩(wěn)壓電源，或采用電池供電。l臺式高壓電源：如果空間允許，真空類MCP探測器建議配置臺式高壓電源。Photek提供的DP...
2017 12-12
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真空MCP探測器的電壓配置真空MCP探測器的電壓配置以及門控MCP每一級需要約1kV的高壓；熒光屏相對與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；陽板通常則相對于MCP輸出處在200V左右的高電位。真空MCP探測器的電壓配置簡介如圖10所示的一個典型的MCP影像探測器（采用熒光屏輸出），各間相對電壓的幅度一般為：Vout=Vin+2000V;Vscreen=Vout+5000V=Vin+7000V圖10一個典型MCP探測器的電壓配置當探測的粒子為電中性（如光子）時，比較方便的是...
2017 12-12
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MCP真空探測器的信號拾取及讀出一、MCP真空探測器的信號拾取及讀出微通道板本身只是對電子進行倍增放大的器件，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）。為獲取實驗結果，需要將輸出的電子經過拾取或轉換后，形成能夠拍攝、記錄或計數的信號。因此，對于一個特定目的的MCP真空探測器，信號拾取和讀出是非常重要的部分。通常會需要一個陽用來拾取電子云信號，陽與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：l熒光屏：受高能電子轟擊后會發(fā)光，從而形成可見光的圖像；l金屬導電陽：直接拾取電流，用...
2017 12-12
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MCP探測器的優(yōu)勢MCP探測器的優(yōu)勢l高速度：電子在微通道板內的渡越時間為百皮秒量級，而渡越時間的抖動更是遠小于納秒。和PMT類探測器相比，MCP探測器的響應時間快1～2個數量級；而固體（半導體）探測器要達到亞納秒的響應時間，其管芯尺度會非常小。l低噪聲/高靈敏度：在1cm2面積上，每秒鐘只有2-3個暗計數；而高增益使得探測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：相對于PMT，MCP受磁場的影響非常小，通常不需要磁屏蔽。l靈活性：MCP是二維電子放大器件，通過不同的...
2017 12-12
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微通道板的響應范圍MCP的響應范圍用于真空的MCP一般直接面向待測射線，或在輸入面有特殊鍍膜以擴展響應范圍。典型的響應范圍如圖3。圖3MCP的響應范圍對于約5eV-1.2keV的光子和帶電粒子，的MCP有很好的響應；可以通過鍍膜來擴展響應波長。微通道板的響應范圍因為MCP的原理是微通道內二次電子的激發(fā)和倍增，所以MCP對一般的中性粒子響應不好（但MCP對MeV的中子可以響應）。探測中性粒子時，可以使其帶電，或者用閃爍體轉換為光子。的MCP幾乎不響應可見光，這在某些實驗環(huán)境（如激光產生X射線）是...
2017 12-12
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MCP的主要特性和參數MCP的主要特性和參數l孔徑(poresize)與孔間距(pitch)：通常MCP的孔徑在10um量級，而孔間距則比孔徑略大。孔間距越小，空間分辨率越高（通常MCP類探測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有效探測面）MCP的孔徑也交大。l縱橫比(aspectratio)：縱橫比是MCP的一個重要參數，它是指MCP微通道孔長度和孔徑的比。...
2017 12-12
