70℃环境下极紫外微通道板光子计数探测器性能测试

"极紫外微通道板光子计数成像探测器性能研究" 这篇研究文章主要探讨了一种用于极紫外（EUV）成像的特殊探测器——微通道板（Microchannel Plate，MCP）位置灵敏阳极光子计数成像探测器，这种探测器在70℃高温环境下仍能保持良好性能。文章基于嫦娥三号（CE-3）EUV相机的工作需求，对其关键组件进行了深入的研究和测试。 文章指出，该探测器由脉冲计数模式下的MCP堆、楔条形感应电荷阳极以及相关的模拟和数据处理电路构成。为了优化探测器的性能，MCP堆进行了预处理，包括在380℃真空条件下烘烤18小时以及电子清刷100μA·h，这些步骤旨在确保稳定的电子增益和较低的暗计数率。经过预处理，暗计数率在室温和70℃下的对比显示，尽管在70℃时的暗计数率仍低于1 counts/(s·cm2)，但它比室温下的暗计数率提高了2到5倍。 在性能测试中，探测器在70℃时的空间分辨率保持不变，达到5.66 lp/mm，这与在室温下的表现一致，显示出其在高温环境下的稳定性。此外，还对探测器的使用寿命进行了初步分析，尽管未给出具体数据，但研究结果显示在空间分辨率、暗计数率和使用寿命方面，该探测器都能满足EUV相机的工作需求。 这篇研究的关键知识点包括： 1. 微通道板（MCP）：MCP是一种高灵敏度的电子倍增器，常用于光子检测，特别是在低光照水平下。在这里，MCP堆被用于放大入射的极紫外光子，转化为可检测的电子信号。 2. 光子计数成像：这是一种探测技术，可以精确地记录每个单独的光子，提供更准确的亮度和能量信息，特别适合于低光照或高分辨率应用。 3. 楔条形感应电荷阳极：这种结构的阳极设计有助于提高探测器的空间分辨率，因为它能够更精确地定位光子的入射位置。 4. 暗计数率：即使在无光照的情况下，探测器也会产生一些随机电子信号，称为暗计数。暗计数率是衡量探测器背景噪声的一个重要指标，其低值对于高质量成像至关重要。 5. 高温工作性能：研究中，探测器在70℃下仍能保持良好的性能，这对太空环境中的应用尤其重要，因为设备可能会暴露在极端温度下。 6. 使用寿命：探测器的使用寿命与其长期稳定性和可靠性相关，是评估其性能的重要因素之一。 通过这项研究，我们了解到如何设计和优化EUV探测器以适应高温环境，并维持高性能，这对于未来的太空探索和相关科学应用具有重要意义。