微通道板 (MCP) 用于檢測單個粒子（電子、離子和中子）和光子（紫外線輻射和 X 射線）。 它與電子倍增器密切相關，因為兩者都通過二次發射電子倍增來增強單個粒子或光子，但是由于微通道板檢測器有許多獨立的通道，它還可以提供空間分辨率。

微通道板是由電阻材料（通常是玻璃）制成的板，厚度為 0.5 至 2 毫米，帶有從一個面通向另一個面的規則排列的微小管（微通道）。 微通道的直徑通常為 5-20 微米，彼此平行，并以與表面成小角度（與法線成 8-13°）的角度進入板。 盤子通常是圓盤，但可以切割成尺寸從 10 毫米到 200 毫米不等的任何形狀。 它們也可以是彎曲的。

在非相對論能量下，單個粒子通常產生的效應太小而無法直接檢測。 微通道板起到粒子放大器的作用，將單個撞擊粒子變成電子云。 通過在 MCP 上施加強電場，每個單獨的微通道都變成了連續打拿極電子倍增器。

由于通道與板成一定角度，因此通過小孔進入其中一個通道的粒子或光子一定會撞擊通道壁。 撞擊啟動了通過通道傳播的電子級聯，將原始信號放大了幾個數量級，具體取決于電場強度和微通道板的幾何形狀。 級聯后，微通道需要時間恢復（或充電）才能檢測到另一個信號。

電子離開板另一側的通道，在那里它們被收集在陽極上。 一些陽極被設計成允許空間分辨的離子收集，產生入射在板上的粒子或光子的圖像。

盡管在許多情況下，收集陽極用作檢測元件，但 MCP 本身也可以用作檢測器。 由電子級聯產生的板的放電和充電，可以與施加到板上的高壓解耦并進行測量，以直接產生對應于單個粒子或光子的信號。

MCP 的增益非常嘈雜，這意味著連續檢測到的兩個相同粒子通常會產生截然不同的信號幅度。 通過使用恒定分數鑒別器，可以消除由峰高變化引起的時間抖動。 以這種方式使用，MCP 能夠以非常高的分辨率測量粒子到達時間，使其成為質譜儀的理想檢測器。

大多數現代 MCP 檢測器由兩個帶角度通道的微通道板組成，彼此旋轉 180° - 形成淺人字形（V 形）。 在人字形 MCP 中，離開xxx個板的電子開始在下一個板中級聯。 與直通道 MCP 相比，通道之間的角度減少了設備中的離子反饋，并在給定電壓下產生明顯更多的增益。 兩個 MCP 可以壓在一起以保持空間分辨率，或者它們之間有一個小間隙以將電荷分散到多個通道，從而進一步增加增益。

這是三個微通道板的組件，通道呈 Z 形排列。 單個 MCP 可獲得高達 10,000 (40dB) 的增益，但該系統可提供超過 1000 萬 (70dB) 的增益。

外部分壓器用于將 100 伏電壓施加到加速光學器件（用于電子檢測）、每個 MCP、MCP 之間的間隙、最后一個 MCP 的背面和收集器（陽極）。 最后一個電壓決定了電子的飛行時間，從而決定了脈沖寬度。

陽極是一塊 0.4 毫米厚的板，邊緣半徑為 0.2 毫米，以避免高場強。

它剛好足以覆蓋 MCP 的有源區域，因為最后一個 MCP 的背面和陽極一起充當具有 2 mm 間距的電容器 - 大電容會減慢信號。 MCP 中的正電荷影響背面金屬化中的正電荷。 空心圓環圍繞陽極板的邊緣進行傳導。 環面是低電容和短路徑之間的最佳折衷，并且出于類似的原因，通常沒有電介質（Markor）放置在該區域中。 環面旋轉 90° 后，可以連接大型同軸波導。 錐形允許最小化半徑，以便可以使用 SMA 連接器。 為了節省空間并降低阻抗匹配的重要性，通常將陽極板背面的錐度減小為 45° 的小錐體。