Формализованное описание лавины электронов в канале микроканальной пластины

Abstract

Приведено формализованное описание образования и движения лавины вторичных электронов в канале микроканальной пластины, расположенном перпендикулярно ее входной поверхности. В функциональное уравнение (полученное ранее), описывающее этот процесс, добавлен коэффициент вторичной эмиссии покрытия канала, благодаря чему появилась возможность связать выходной импульс пластины с ее полупроводниковыми параметрами. Представлены математические выражения, описывающие движение каждого электрона как в формирующейся лавине, так и на выходе канала, и их вывод. Полученные таким образом формулы образуют уравнение, или аналитическую модель, формирования выходного сигнала. Его решения при разных исходных данных позволяют учесть практически все внутренние характеристики полупроводникового эмиттера и исследовать их влияние на такой выходной параметр пластины, как ее коэффициент усиления по току. Представлены вычисленные графики зависимости коэффициента усиления канала от глубины полупроводникового эмиттера и величины его запрещенной зоны. Кроме того, описаны результаты вычислений при предположении распределенного по глубине слоя эмиттера. Все выводы не противоречат экспериментальным данным. = This article is the formalization description of the secondary emission electron avalanche creation and moving in the channel of the microchannel plate. The position of that channel is perpendicular to the input surface of the plate. There was added the secondary emission coefficient of the semiconductive coverage of the channel to the equation which was received early. This parameter has allowed connecting the output characteristic of the channel with initial parameters of the semiconductive layer. Then, there are the descriptions of the mathematical equations, which have received to describe every electron moving in the avalanche as well inside as outside of the channel. All of those formulas construct the resulting equation, or the analytical model, of the output signal of the MCP. The solution of this equation at the different input data allowed taking into account practically all inside characteristics of the semiconductive emitter and investigating their influence on the output current coefficient. As a result there are offered the calculated graphics of the output gain coefficient in dependence of the layer depth and the gain parameter. There are the calculation results for the distributed cover emitter depth. All the results do not contradict to the experimental data.