微通道板（Microchannel Plate,简称MCP）是一种二维电子倍增元件,具备时间响应快、增益高、均匀性好等特点,可以探测电子、离子、X射线等荷电粒子和含能光子,被广泛应用在微光夜视仪、质谱仪、X射线电子能谱仪（XPS）以及空间粒子探测器等科学仪器中。目前MCP已经在国防科技、生物医疗以及天文物理等各个领域发挥着重要的作用。考虑到中国空间站部署的高能宇宙辐射探测设施（High Energy cosmic-Radiation Detection facility,简称HERD）项目中要求其核心部件ISCMOS相机的动态范围在5000以上,用于探测更宽能区内的暗物质,而MCP的性能是影响相机动态范围的关键因素。首先,为了测试MCP增益均匀性、成像质量等性能参数以及满足其他领域对大面积、均匀分布、稳定性好的面电子源的需求（特别是束流密度可调）,本文设计并研制了一种冷阴极面电子源。利用盘型低压汞灯辐射的深紫外光子作为激发光源,分别采用在MCP输入端面及其微通道一定深度内蒸镀金薄膜构成金阴极MCP、在透紫外石英玻璃的一侧蒸镀合适厚度的金薄膜构成金阴极石英玻璃,将二者以不用的组合方式装配在一起,并施加不同的工作电压和间隙电压,由此获得的面电子源不仅能够提供范围在10-12～10-6 A/cm~2的电子束流密度,其出射电子束流在荧光屏上成像非均匀度约为6.5%;当低压汞灯发光稳定后,这种冷阴极面电子源能够很快达到稳定状态,并且能够在长时间内稳定工作（＞5 h）;更重要的是,利用MCP的增益特性,通过改变MCP的工作电压可以精准控制和调节面电子源输出电流的大小。经过多次实验验证,这种冷阴极面电子源不仅能够为后续MCP增益测试提供较宽范围的输入电子流,还能用于MCP以及荧光屏大面积均匀性的测试,当然也可以推广应用于其他领域,特别是对面电子源的均匀性和稳定性以及动态范围有要求的相关领域。其次,鉴于降低MCP的电阻是提高其动态范围最可行的技术途径之一,本文对由新材料和新工艺研制出的低电阻、高稳定性的MCP开展了详细的测试研究,并确定了其动态范围。具体途径是:采用上述研制的冷阴极面电子源提供较宽范围的输入电流,进而测试了低电阻MCP在直流模式下的动态范围以及相关的各项参数,诸如电阻、增益、传导电流以及在线性响应区间内的最大输入电流等。结果表明:降低体电阻能够有效提高MCP的动态范围,在增益维持在90%时,能够测得的最大线性输入电流为10-9 A,动态范围跨越6个数量级;同时测试了低电阻MCP分别工作在760 V、780 V、800 V电压下的最大输出电流与传导电流的值,二者之比分别为19%、17%、16%;而HERD项目对MCP的增益要求并不高,后续可以通过后端荧光屏和ISCMOS相机得到补偿,故此,除降低电阻外,适当降低MCP的增益,又能进一步提高其在直流工作模式下的动态范围。同时证明了利用本文研制的电子源作为后续测试输入的可靠性。