增强器信噪比参数测试与分析方法

在本测试系统上通过系统测试和分析,微通道板工作电压增加,输出信噪比也增加。

如图4.8所示,在微通道板电压较低时,其输出信噪比也处在较低的水平,此时的微通道板增益较低。当微通道板电压在700～1 000 V之间变化时,微通道板的输出信噪比呈指数增加,此时噪声也在增加,但噪声的增加没有信号平均值的增加来得快,此时输出信噪比呈加速上升的变化趋势;微通道板电压在1 000～1 200 V之间变化时,输出信噪比的增加趋于平缓,此时微通道板的增益接近饱和值,增益变化放缓,而噪声仍然呈现加速增长的趋势,导致输出信噪比趋于平缓,为了科学评价MCP噪声因子,取MCP工作电压1 000 V为测试条件,这也与像增强器中MCP的电压相吻合。

图4.8　微通道板输出信噪比随MCP电压的变化

输入信噪比测试结果如表4.1所示

表4.1　输入信噪比实验值

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测试结果分析:

在测试输入信噪比时,隔离放大电路对输入信号的放大倍数为109倍,由电子枪发射电子在微通道板输入面上形成的电流应该为S in-S in0,即输入电子信号为0.722×10-9 A。经过多次测试,测得的输入信噪比在23左右,如表4.1所示。因为输入信噪比为一定值,取平均输入信噪比为23.03。

在本实验中选取实验样品A——二代微通道板;样品B——未镀膜三代微通道板;样品C——镀膜三代微通道板。对它们分别进行输出信噪比测试,并计算出噪声因子的值,测试数据如表4.2所示。

表4.2　输出信噪比和噪声因子实验值

从表4.2中可以看出未镀膜的三代微通道板样品B与二代微通道板样品A相比,由于制作工艺的改善,在相类似的情况下,其输出信噪比有比较明显的改善,噪声因子的值也较小。

镀膜三代微通道板样品C,与其他两个样品比较,由于离子反馈膜的存在,它的噪声因子较大,实验结果符合实际情况。