开口面积比是微通道板（ MCP）重要的性能指标，在 MCP输入面进行扩口，对于 MCP的探测效率、噪声因子等参数有显著的提升作用，在微光夜视仪、粒子探测器等军用、民用领域具有巨大的应用潜力。采用湿法腐蚀进行微通道板扩口，面临工艺一致性差、选择性腐蚀造成锥度尺寸难以达标等难题，实质性批量应用非常困难。针对扩口 MCP难以制作和应用的问题，提出一种采用干法刻蚀进行 MCP扩口的方法，阐述了干法刻蚀进行 MCP扩口原理及可行性。通过建立理论模型研究干法刻蚀工艺参数如刻蚀角度、刻蚀时间等对于 MCP开口面积比、通道内刻蚀深度、通道内壁刻蚀锥度等性能参数的影响，计算出合适的工艺参数范围，为开展实验研究奠定了基础。

制作微通道板的玻璃纤维需要经过拉丝炉拉制而成，拉丝炉的温度场分布直接影响丝径的均匀性，而目前缺乏制作微通道板的玻璃纤维拉丝炉的理论研究，依靠经验所设计的拉丝炉性能差异较大，为此本文根据拉丝炉的实际结构，构建对应的三维模型，利用热传递理论对模型进行分析，重点研究炉芯中心位置、加热温度均匀性和保温层均匀性对拉丝炉内部温度场的影响，根据理论分析结果对微通道板拉丝炉的改进给出了 3个方面的建议。

本文探究了微通道板腐蚀工艺中碱溶液的腐蚀时间对其增益的影响。利用 X射线光电子能谱分析仪和原子力显微镜，测试了不同碱腐蚀时间作用后微通道板通道内壁碱金属元素的含量变化情况，以及通道内壁粗糙度变化趋势。结果表明，在不影响微通道板通道内壁粗糙度的情况下，一定程度上减少碱腐蚀时间可以降低微通道板通道内壁的碱金属元素的流失，从而提高通道内部二次电子发射能力，提高微通道板增益。微通道板电性能以及制管后产品增益和噪声性能结果表明，减少碱腐蚀时间，并未增加制管后噪声系数，而通过提高微通道板内表面碱金属的含量，有助于制管增益的提高。

在微通道板玻璃中掺中子灵敏核素, 并去除玻璃中的天然放射性同位素成份, 可以实现微通道板对热中子的敏感, 使探测器具有极低的背景事件率.在微通道板玻璃中掺加3 mol%的Gd2O3,同时去除玻璃中的K2O和/或Rb2O, 制作成50 mm直径、0.6 mm厚度、10 μm孔径的微通道板,实现了对25.3 meV热中子33%的探测效率,同时探测器的暗计数率低至0.11 events cm-2·s-1.通过计算和分析热中子在微通道板基体中的俘获概率和155,157Gd(n, γ)156,158Gd反应所能引发的有效信号, 说明了通过微通道板的结构优化, 掺3 mol%Gd2O3的微通道板可以实现最大50%的热中子探测效率.在此基础上, 进一步完成了106 mm直径10 μm孔径的掺3 mol% Gd2O3的优化结构大面阵低噪声中子敏感微通道板的制作.