MCP的寿命和从MCP中总的出射的电子数量是相关的,所以MCP的寿命用电量表示。MCP寿命是1C/cm2,因此MCP面积越大,总体使用寿命一般越长。例如42mm有效直径的F1217,它的电荷输出量达到了10C。作为对比,同为粒子探测器的电子倍增器其寿命仅为0.3C(总电荷数量)。
此外,在同一电压下,MCP的增益会随着使用而下降,所以在信号不太弱的时候,滨松建议对于一片新的MCP可以将电压调得比参数表上的电压更低一些,这样从MCP出射的倍增电子不会那么多,有利于延长MCP的寿命。而且随着使用,可以通过逐渐增加MCP上的电压,以维持稳定的增益。
在MCP的使用环境上,一般需要关注以下两个参数:
(1)磁场
MCP对磁场的敏感程度不及PMT和电子倍增器。但磁场对MCP也是有影响的,尤其是与微通道垂直的磁场。如果MCP一定要在磁场环境中使用,尽量让磁场与微通道的长轴平行。选择合适的MCP以及合适的方位,能让MCP在2T的磁场下正常工作。
(2)真空度
普通到MCP对真空度有着较高的要求,需要工作在1.3x10-4Pa以下。在低真空度(即气压较高时)下,较多的气体分子会被轰击成正离子,不仅会以离子反馈的原理导致高噪声(如图8),这些额外的倍增电子(实际上是噪声)也将降低MCP的寿命。
但对于一些特别的应用,真空度无法维持在很高的状态。滨松针对这种情况,特别开发了能够工作在1Pa真空度下的MCP模块(Gen3 三级结构MCP,详情可参考《滨松解决方案:小型质谱中低真空度下的探测器》 )。
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