微通道板（简称MCP）是决定像增强器信噪比的关重件，MCP 的噪声因子是对MCP 噪声特性进行评价研究的主要参数。通过对不同材料、不同腐蚀工艺、不同烧氢工艺制备的MCP 以及不同工作条件下MCP 的噪声因子进行测试分析，研究不同制备工艺、不同工作条件下MCP 的噪声特性，最终得出了最优噪声性能的MCP 制备工艺和工作条件，结果表明采用B 材料，采用混合类腐蚀液腐蚀工艺，尽可能长的烧氢时间，可获得较低噪声因子的MCP，同时适当增加入射电子能量和微通道板工作电压以改善通道板噪声特性，提高像管成像质量，这些研究成果为进一步降低MCP 噪声因子提供了理论和工艺指导。

带防离子反馈膜的微通道板(micro-channel plate, MCP)是负电子亲和势光电阴极微光像增强器的关键部件之一, 其工作状态对负电子亲和势光电阴极微光像增强器的性能有严重影响, 通过对无膜MCP及镀有不同厚度防离子反馈膜的MCP在不同阴极电压下、不同MCP电压下增益的测试与分析, 最终确定出防离子反馈MCP的最佳工作电压: ①对于负电子亲和势光电阴极像增强器用无膜MCP, 其最佳工作电压为: 当阴极电压大于一定值Vc1时, MCP增益几乎不变, 说明此时的阴极电压Vc1为无膜MCP的最佳工作电压; 当MCP电压为某一特定值Vm1(阴极电压为大于Vc1的任一值)值时, MCP出现增益, 但增益值很低, 当MCP电压大于(Vm1+100V)值时, MCP增益较大(大于20 000), 可认为板压为(Vm1+100V)值为无膜MCP最佳工作板压; ②对于同种材料的带膜MCP, 其最佳工作电压为阴极电压Vc=无膜MCP的最佳阴极电压Vc1与防离子反馈膜的阈值电压的代数和, MCP电压为Vm＞(Vm1+100V), 具体值应根据防离子反馈MCP增益值的线性工作区来确定。该文的研究对防离子反馈MCP的最佳工作电压的确定及对负电子亲和势光电阴极像增强器性能的提高具有重要的意义。

微通道板(Microchannel-plate, MCP)防离子反馈膜是负电子亲和势光电阴极微光像增强器的特有标志, 其主要作用是有效阻止反馈正离子轰击阴极以提高器件工作寿命。微通道板防离子反馈膜的厚度决定了其对电子透过、离子阻挡能力的大小, 电子透过能力直接影响图像的对比度和信噪比。根据微通道板防离子反馈膜阈值电压定义和测试原理, 对微通道板不同厚度防离子反馈膜、不同工作电压条件下的阈值电压特性进行了测试研究。结果表明: 防离子反馈膜的阈值电压随着膜层厚度的增加而增加, 两者之间遵循正比的线性关系: Y=398X+50; 在微通道板线性工作电压范围内, 防离子反馈膜的阈值电压随微通道板工作电压的增加而降低, 两者之间遵循反比关系。该研究对提高微通道板在负电子亲和势光电阴极微光像增强器中的使用性能具有重要意义。

为了使石墨烯光阴极实现光电转化功能，以超晶格形式掺杂六角氮化硼到石墨烯中，形成杂化纳米带。通过基于第一性原理的计算，从能带结构可以看出，这种方法可以在一个很大的范围内(0～2.5 eV)调控带隙大小。结合能带结构和电荷密度分布分析了带隙调控的机理，此外，运用K-P模型理论分析也得到了一致的结果。以这种方式调控石墨烯材料的带隙，锯齿型边缘和扶手椅型边缘的六角氮化硼/石墨烯(h-BN/graphene)超晶格纳米带，其带隙大小均随着其中h-BN所占比例的增加而变大，而且其带隙大小几乎不受纳米带宽度的影响，这样一来材料的尺寸可以做到更加微型化。再者，基于此方法可以制成渐变带隙结构，进而实现同一光阴极对不同范围光谱的响应。

为解决紫外成像器件光电阴极与管体封接漏气问题, 对管体InSn合金熔化过程中出现的质量问题进行了深入分析, 找出焊料熔层缺陷主要来源于对焊料除气不彻底和基底表面氧化及设备油污染。通过优化工艺参数, 改进工艺质量和把化铟设备管体搁置焊料熔化改为浇铸熔化, 使管体焊料熔化合格率达到了100%, 光电阴极与管体封接气密性成品率达到98%。

为了进行MCP超薄防离子反馈膜的性能评价研究, 并使这种膜层具有良好离子阻挡能力, 利用电子束蒸发方法, 在微通道板(MCP)输入面上制备一种超薄Al2O3防离子反馈膜, 其膜层厚度为2 nm时仍连续致密。通过对Al2O3防离子反馈膜的电子透过特性测试, 给出2 nm及4 nm厚防离子反馈膜对应的死区电压分别约为150 V及200 V; 利用Monte-Carlo法模拟分析了Al2O3防离子反馈膜的离子阻挡特性, 2 nm及4 nm厚Al2O3防离子反馈膜对碳离子等的阻挡率分别高于40%及86%, 另外对有无膜的MCP电特性进行测试, 可以看出镀2 nm及4 nm厚的膜后, MCP电子增益分别降低了51%及81%。

鉴于通常制作的离子阻挡膜存在通孔，在阴极低电压下，经MCP电子倍增在荧光屏上显示为亮孔，为测试出规则与不规则亮孔的大小和数量，提出了一种像管的离子阻挡膜质量测试方法。该方法是在规定电压和光阴极照度的条件下，使像管光阴极接收约2lx的光照射，给像管各极施加电压使像管荧光屏上离子阻挡膜亮孔清晰可见，用10倍显微镜或相机拍照，观察荧光屏所成的离子阻挡膜通孔图像。试验结果表明：在相同的测试条件下，离子阻挡膜的制作工艺不同，离子阻挡膜质量亦不同。

为消除反馈正离子对三代微光夜视器件光阴极的有害轰击，提高微光像增强器的工作寿命，开展了低磁控溅射率法沉积微通道板(MCP)Al₂O₃防离子反馈膜的工艺研究。通过优化制备工艺，获得了制备MCP防离子反馈膜的最佳沉积条件：溅射电压1000V，溅射气压(4～5)×10^－2Pa，沉积速率0．5nm／min等。研究结果表明：在此工艺条件下，能够制备出均匀、致密且通孔满足质量要求的MCP防离子反馈膜。如果偏离这一最佳工艺条件，制备出的MCP防离子反馈膜膜层疏松、不连续，且通孔不能满足要求。