Redigerer Mikrokanalplate detektor (avsnitt)

== Detektoren ==
[[Fil:PATRIC.jpg|venstre|miniatyr|329x329pk|En mikrokanalplate i en Finnigan MAT 900 sektor massespektrometer posisjon-og-tid-oppløst-ion-telling (PATRIC) skannende matrisedetektor]]
En ekstern [[spenningsdeler]] brukes til å påføre 100 [[volt]] på akselerasjonsoptikken (for elektrondeteksjon), hver MCP, gapet mellom MCPene, baksiden av den siste MCP og samleren (anoden). Den siste spenningen dikterer elektronens flytid og på denne måten [[Pulsbreddemodulasjon|pulsbredden]].

[[Anode]]n er en 0,4&nbsp;mm tykk plate med en kant på 0,2&nbsp;mm radius for å unngå høye feltstyrker. Den er akkurat stor nok til å dekke det aktive området til MCP, fordi baksiden av den siste MCP og anoden, sammen fungerer som en [[Kondensator (elektrisk)|kondensator]] med 2&nbsp;mm separasjon - og stor kapasitans bremser signalet. Den positive ladningen i MCP påvirker den positive ladningen i metalliseringen på baksiden. En hul torus leder dette rundt kanten av anodeplaten. En torus er det optimale kompromisset mellom lav [[kapasitans]] og kort vei, og av lignende grunner er vanligvis ingen [[Dielektrisk materiale|dielektrikum]] (Markor) plassert i denne regionen. Etter en 90 ° sving av torus er det mulig å feste en stor koaksial bølgeleder. En avsmalning tillater å minimere radiusen slik at en SMA-kontakt kan brukes. For å spare plass og gjøre impedansen mindre kritisk, reduseres konusen ofte til en liten 45 °-kjegle på baksiden av anodeplaten.<ref>{{Kilde artikkel|tittel=Functional proteomics using microchannel plate detectors|publikasjon=PROTEOMICS|doi=10.1002/1615-9861(200203)2:33.0.CO;2-K|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/1615-9861%28200203%292%3A3%3C256%3A%3AAID-PROT256%3E3.0.CO%3B2-K|dato=2002|fornavn=Paul|etternavn=Richards|etternavn2=Lees|fornavn2=John|serie=3|språk=en|bind=2|sider=256–261|issn=1615-9861|besøksdato=2021-02-26}}</ref>

De typiske 500 voltene mellom baksiden av den siste MCP og anoden kan ikke mates direkte inn i forforsterkeren; den indre eller ytre leder trenger en DC-blokk, det vil si en kondensator. Ofte er det valgt å bare ha 10 ganger kapasitans sammenlignet med MCP-anodekapasitans og er implementert som en platekondensator. Avrundede, elektropolerte metallplater og det ultrahøye vakuumet tillater svært høye feltstyrker og høy kapasitans uten dielektrikum. Forspenningen for senterlederen påføres via motstander som henger gjennom bølgelederen. Hvis DC-blokken brukes i den ytre lederen, justeres den parallelt med den større kondensatoren i strømforsyningen. Forutsatt god skjerming, skyldes den eneste støyen strømstøy fra den lineære effektregulatoren. Fordi strømmen er lav i denne applikasjonen og det er plass til store kondensatorer, og fordi DC-blokk kondensatoren er rask, er det mulig å ha veldig lav spenningsstøy, slik at selv svake MCP-signaler kan oppdages. Noen ganger er forforsterkeren på et potensial (utenfor bakken) og får sin kraft gjennom en isolasjonstransformator med lav effekt og sender ut signalet optisk.<ref>{{Kilde artikkel|tittel=The Microchannel Image Intensifier|publikasjon=Scientific American|doi=10.1038/scientificamerican1181-62|url=https://www.scientificamerican.com/article/the-microchannel-image-intensifier|dato=November 1981|fornavn=Michael|etternavn=Lampton|serie=5|bind=245|sider=62–71|issn=0036-8733|besøksdato=2021-02-26}}</ref>

Gevinsten av en MCP er veldig støyende, spesielt for enkeltpartikler. Med to tykke MCPer (> 1&nbsp;mm) og små kanaler (<10&nbsp;µm), oppstår metning, spesielt i endene av kanalene etter at mange elektronmultiplikasjoner har funnet sted. De siste trinnene i følgende halvlederforsterkerkjede går også inn i metning. En puls av varierende lengde, men stabil høyde og en lav jitter-forkant sendes til "''tid til digital omformer''". Jitteren kan reduseres ytterligere ved hjelp av en konstant brøkdiskriminator. Det betyr at MCP og forforsterkeren brukes i det lineære området (romladning ubetydelig) og at pulsformen antas å være på grunn av en impulsrespons, med variabel høyde, men fast form, fra en enkelt partikkel.

Fordi MCP-er har en fast ladning som de kan forsterke i livet, har spesielt den andre MCP-en et livstidsproblem.<ref>{{Kilde artikkel|tittel=Photomultiplier Tubes — Principles and Applications. Photonis|url=http://www2.pv.infn.it/~debari/doc/Flyckt_Marmonier.pdf|dato=2002|forfattere=S-O Flyckt og C. Marmonier|utgivelsessted=Brive, Frankriket}}</ref> Det er viktig å bruke tynne MCPer, lavspenning og i stedet for større spenning, mer følsomme og raske halvlederforsterkere etter anoden.<ref>{{Kilde www|url=http://www.physics.utah.edu/~sommers/hybrid/correspondence/gemmeke.y98m11d09|tittel=Memo on photomultiplier|besøksdato=26.02.2021|forfattere=Hartmut Gemmeke|dato=08.11.1998}}</ref><ref>{{Kilde www|url=https://web.archive.org/web/20070615000000*/http://cos-arl.colorado.edu/Documents/COS-11-0012.pdf|tittel=Wayback Machine|besøksdato=2021-02-26|verk=web.archive.org}}</ref><ref>{{Kilde artikkel|tittel=Characteristics of the Newly Developed MCP and Its Assembly|publikasjon=IEEE Transactions on Nuclear Science|doi=10.1109/TNS.1985.4336854|url=http://ieeexplore.ieee.org/document/4336854/|dato=Februar 1985|fornavn=S.|etternavn=Matsuura|etternavn2=Umebayashi|fornavn2=S.|etternavn3=Okuyama|fornavn3=C.|etternavn4=Oba|fornavn4=K.|serie=1|bind=32|sider=350–354|issn=0018-9499|besøksdato=2021-02-26}}</ref>

Med høye tellehastigheter eller sakte detektorer (MCP med [[fosfor]]<nowiki/>skjerm eller diskrete [[fotomultiplikator]]er) overlapper pulser. I dette tilfellet brukes en høy impedans (langsom, men mindre støyende) forsterker og en ADC. Siden utgangssignalet fra MCP generelt er lite, begrenser tilstedeværelsen av termisk støy målingen av tidsstrukturen til MCP-signalet. Med raske forsterkningsskjemaer er det imidlertid mulig å ha verdifull informasjon om signalamplituden selv ved svært lave signalnivåer, men ikke om tidsstrukturinformasjonen til bredbåndssignalene.<ref>{{Kilde artikkel|tittel=Using a superconducting tunnel junction detector to measure the secondary electron emission efficiency for a microchannel plate detector bombarded by large molecular ions|publikasjon=Rapid Communications in Mass Spectrometry|doi=10.1002/1097-0231(20001015)14:193.0.CO;2-M|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/1097-0231%2820001015%2914%3A19%3C1854%3A%3AAID-RCM102%3E3.0.CO%3B2-M|dato=2000|fornavn=G.|etternavn=Westmacott|etternavn2=Frank|fornavn2=M.|etternavn3=Labov|fornavn3=S. E.|etternavn4=Benner|fornavn4=W. H.|serie=19|språk=en|bind=14|sider=1854–1861|issn=1097-0231|besøksdato=2021-02-26}}</ref><ref>{{Kilde artikkel|tittel=Determining the absolute efficiency of a delay line microchannel-plate detector using molecular dissociation|publikasjon=Review of Scientific Instruments|doi=10.1063/1.2671497|url=http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.2671497|dato=Februar 2007|fornavn=B.|etternavn=Gaire|etternavn2=Sayler|fornavn2=A. M.|etternavn3=Wang|fornavn3=P. Q.|etternavn4=Johnson|fornavn4=Nora G.|etternavn5=Leonard|fornavn5=M.|etternavn6=Parke|fornavn6=E.|etternavn7=Carnes|fornavn7=K. D.|etternavn8=Ben-Itzhak|fornavn8=I.|serie=2|språk=en|bind=78|sider=024503|issn=0034-6748|besøksdato=2021-02-26}}</ref>