多陽極微通道陣列（MAMA）器件由光陰極、Z形微通道板倍增組件和編碼陽極組成。其中MAMA器件由具有光電轉換功能的光電陰極、具有電子倍增作用的微通道板以及可同時收集多個光電子信息、具有地址編碼功能的高密度陽極陣列組成；而讀出系統 則由電荷放大器組、甄別器組、高速解碼電路、存儲器、 控制電路及計算機等電路所組成。
基本介紹
- 中文名：多陽極微通道陣列器件
- 外文名：Multi-anode microchannel array device
- 簡稱：MAMA
- 特點：體積小、探測靈敏度高
- 關鍵：所探測光子的波長
- 工序：焊接、燒結、檢漏、裝架
簡介,工作原理,製作工藝,技術性能及特點,發展分析,
簡介
MAMA器件輸出端為陣列陽極及編碼電極，所獲得的信號呈二維分布或圖像，可使紫外探測實現成像體制，具有體積小、探測靈敏度高、增益高、暗電小、時間回響快、空間分辨能力高、單光子計數能力強及抗磁場干擾能力強等優點。
MAMA器件輸出的電子云中的電子由陽極陣列收集後，可探測和確定由單光子事件產生的電子云位置。為了保持MAMA讀出陣列固有的高空間解析度，電子云的彌散程度必須控制，以確保電子云在兩層電極上分配均勻。要使整個激活面上獲得的回響均勻，微道板通道的直徑應小於像素電極的間距。
光陰極的材料和結構取決於所探測光子的波長。在115~170nm波段應採用不透明的CsI光陰極；在165~310nm波段則須採用半透明的光陰極。
工作原理
MAMA器件工作原理是：光信號透過輸入光窗入射至光陰極表面，光陰極轉換成的光電子在加速電場作用下進入微通道板，產生大量的光電子，經過足夠倍增後形成的電子云在微通道板輸出端輸出，併入射到想聽位置的編碼陽極陣列，由陣列陽極收集，通過X和Y方向的二維編碼電極輸出信號。陽極陣列可以探測和確定由單光子事件所產生電子云的位置，經過解碼電路解碼後便可成像。
製作工藝
器件的製作工藝，實際上就是把在真空系統中製作好光陰極的輸入光窗、完成級聯且電子束清刷處理後的微通板組件、高密度矩陣陽極等部 件通過真空轉移的方法，密封於金屬陶瓷管殼內的 工藝過程。其製作工藝從清洗、焊接、燒結、檢漏、裝架、到除氣、清刷、陰極製作、測試、老煉（也稱老化） 等近三十多道工序。
技術性能及特點
美國於八十年代末著手，已先後研製出像素幅 式分別為224×960、256×1024、360×1024、1024×1024；像素麵積分別為（14×14）μm2、（25×25）μm2；探測光譜有遠紫外、紫外、可見光之 分的各種類型的MAMA探測器。目前某大學 宇宙天文學中心等機構還在著手研究空間解析度更高的4096×4096個陽極陣列的成像 1818 探測器 及其套用系統。
國內五十五所研製成功的MAMA 器件，與光子計數成像管一樣，可利用光子計數技術測量極其微 弱的光信號，並具有光子計數成像管那樣的探測極限，即可對單個光子的光信息進行探測。此外，這種器件根據不同的使用條件，僅更換輸入光學視窗與 光陰極材料，就可實現對各種輻射波段的靜止或運動目標進行探測。
發展分析
在主動雷射照明成像技術 研究中，需要通過對目標反射的回光進行探測成像， 而目標反射的回光一般比較微弱。這樣對成像探測 器就提出了較高的要求。而普通的CCCD器件由於量子效率的限制，達不到上述的探測靈敏度，尤其是在紫外光譜區的蘭光靈敏度更是難以達到。民用方面， 無論在氣象衛星、雲圖觀察、能譜分析或航空航 天技術以及物理學研究等領域，它都具有很高的實用價值。
隨著多陽極位敏探測工藝、特種解碼積體電路技術的不斷改進，以及更高增益微道板性能的改善，MAMA探測器性能正不斷提升。
