西安光機(jī)所等研制出新一代高性能微通道板
近日,中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員朱香平課題組聯(lián)合松山湖材料實(shí)驗(yàn)室研制出新一代高性能微通道板(Microchannel Plate,MCP)。該微通道板以多組分無鉛玻璃作為基板材料,采用原子層沉積技術(shù)(Atomic Layer Deposition,ALD)制備功能層,相比與傳統(tǒng)商業(yè)化含鉛MCP,工藝過程無需氫還原,降低了傳統(tǒng)MCP中由于鉛還原層而產(chǎn)生氣體吸附以及K40同位素β衰減等引起的噪聲。新一代高性能MCP基板可以承受更高的烘烤溫度,降低了MCP器件的放氣量,延長(zhǎng)器件的使用壽命。此外,新一代高性能MCP技術(shù)能夠獨(dú)立精細(xì)調(diào)控體電阻,可滿足皮秒飛行時(shí)間測(cè)量等不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求。聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研制的ALD-MCP樣品增益優(yōu)于5×104(@1000V),且體電阻可在20-200MΩ范圍內(nèi)精細(xì)可調(diào)。 微通道板是一種在單通道電子倍增器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的具有多通道連續(xù)倍增極結(jié)構(gòu)的電子倍增器件,因其獨(dú)特的增益、噪聲、空間分辨、時(shí)間分辨特性,成為光子、電子、離子探測(cè)和圖像增強(qiáng)/微弱光信號(hào)放大中的核心器件。科研人員利用ALD技術(shù)在微通道內(nèi)壁沉積導(dǎo)電層和二次電子發(fā)射層功能材料,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)材料和功能材料的分離,避免了傳統(tǒng)鉛玻璃氫還原工藝中材料與性能相互牽扯的矛盾,基體材料可擴(kuò)展到硼硅酸鹽玻璃材料、高分子材料以及陶瓷材料等。該技術(shù)采用微電子工藝,工藝重復(fù)性高,產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠,且可沉積更高二次電子發(fā)射系數(shù)材料,不含RoHS限制物質(zhì),具有噪聲低、增益高、壽命長(zhǎng)、可實(shí)現(xiàn)更大面陣探測(cè)器件等優(yōu)點(diǎn)。 |