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Lexikon der Optik: Mikrokanalplatte

Mikrokanalplatte (engl. microchannel plate, Abk. MCP), ein vielkanaliges Verstärkerelement in Vakuumphotoempfängern, das auf der Sekundärelektronenvervielfachung beruht.

Aufbau und Wirkungsweise. Eine M. ist eine Glasscheibe von 1 bis 2 mm Dicke und 15 bis mehr als 70 mm Durchmesser mit einer Vielzahl von Löchern, den Mikrokanälen (Innendurchmesser 10 bis 25 μm, Mittenabstand ca. 25 μm, Achsenrichtung etwa 8° gegen die Scheibennormale geneigt), deren Innenwandung eine hohe Sekundärelektronenemission aufweist (Abb.). Vorder- und Rückseite der M. sind mit Metallelektroden bedampft, an die eine Potentialdifferenz von 1 bis 2 kV gelegt wird. Tritt ein Elektron in den Mikrokanal ein und trifft auf dessen Wandung, so setzt es dort 3 bis 5 Sekundärelektronen frei, die – im Kanal weiter beschleunigt – wieder auf die Wandung prallen und weitere Sekundärelektronen erzeugen usf. Bei einem Länge/Durchmesser-Verhältnis von 40 bis 80 entstehen so 103 bis 104 Sekundärelektronen pro einfallendes Primärelektron.

Anwendung. Die M. liefert eine hohe Sekundärelektronenvervielfachung in mehr als 103 parallelgeschalteten Kanälen pro mm2 "in Transmission" und gestattet damit, effektive und rauscharme Verstärkungen in photoelektrischen Bildverstärkern und Photo-Sekundärelektronenvervielfachern zu realisieren. Sie wird auch in anderen Anordnungen, z.B. in Elektronenspektrometern eingesetzt. Durch Hintereinanderschalten zweier M. werden Gesamtverstärkungen GMCP>107 erreicht.



Mikrokanalplatte:
a) schematische Darstellung,
b) Elektronenvervielfachung im Einzelkanal. 1 Einzelkanäle, 2 Eingangselektrode, 3 Sekundärelektronen emittierende Innenwandung, 4 Sekundärelektronen, 5 Ausgangselektrode, 6 Leuchtschirm; 7, 8 Hochspannungsversorgung.

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