Изобретение относится к технологии нанесения равномерных тонких пленок путем проведения химических реакций на поверхности подложек, в том числе с развитым рельефом, например, подложек с отверстиями и каналами с большим аспектным отношением. Устройство для синтеза тонких пленок внутри каналов микроканальной пластины (МКП) включает реакционную камеру прямоугольной формы с отверстиями в ее верхней горизонтальной части для подачи паров химических прекурсоров к микроканальной пластине, выполненной из неорганического или полимерного материала с множеством сквозных каналов микронного диаметра, и размещенной в основании держателя, дно которого имеет круглое отверстие, диаметр которого меньше диаметра размещенной на дне держателя микроканальной пластины, реакционная камера в вертикальной части имеет отверстие для канала откачки, соединенного через клапан переключения с насосом для обеспечения вакуума в реакционной камере, при этом на внутреннем основании реакционной камеры установлена подложка-индикатор из полированного кремния в виде круглой пластины, диаметр которой сопоставим с внешним диаметром держателя, установленного на подложке-индикаторе с зазором 2-5 мм между поверхностью подложки-индикатора и размещенной на держателе микроканальной пластины, а между подложкой-индикатором на внутреннем основании реакционной камеры со стороны имеющегося в ней отверстия для канала откачки на расстоянии не менее 5 мм расположена выполненная из полированного кремния. Техническим результатом является повышение равномерности и контроль наносимых тонких слоев внутри каналов микроканальной пластины за счет системного непрерывного контролируемого процесса с помощью предлагаемого устройства, в котором предусмотрены две идентичные подложки с разными функциями, одна из которых является подложкой-индикатором для идентификации процесса напыления, а вторая – подложкой контроллером, обеспечивающей контроль за качеством напыления.