测控技术与仪器专业改造升级与特色化建设实践

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作者 蔡厚智 田勇 +4 位作者 张跃强 田劲东 武红磊 刘晓利 向利娟 《工业和信息化教育》 2025年第2期24-27,共4页

深圳大学推进了测控技术与仪器专业的全面深化改革,打造了融合大数据、人工智能、物联网等现代信息技术的新时代测控专业。强化了专业办学特色,形成了智能感知、物联网传感、计算机测控3个特色方向;构建了适应“新工科”及“双区建设”... 深圳大学推进了测控技术与仪器专业的全面深化改革,打造了融合大数据、人工智能、物联网等现代信息技术的新时代测控专业。强化了专业办学特色,形成了智能感知、物联网传感、计算机测控3个特色方向;构建了适应“新工科”及“双区建设”的测控专业人才培养体系;开创了“课程实验+竞赛培育+学科竞赛+企业实践+科研实践”多层次的创新科研与实践培养体系,夯实了专业特色化建设基础。 展开更多

关键词 测控技术与仪器 一流专业 专业建设

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超快四分幅CMOS电路设计与仿真

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作者 蔡厚智 黄晓雅 +4 位作者 杨恺知 马友麟 解朝阳 刘进元 向利娟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期29-35,共7页

用于惯性约束聚变诊断的传统微通道板(microchannel plate,MCP)选通分幅相机存在体积大、非单视线成像等问题,可用时间分辨率为百皮秒的CMOS芯片代替MCP变像管,将分幅相机芯片化并实现单视线成像。提出了具有8×8×4像素阵列的... 用于惯性约束聚变诊断的传统微通道板(microchannel plate,MCP)选通分幅相机存在体积大、非单视线成像等问题,可用时间分辨率为百皮秒的CMOS芯片代替MCP变像管,将分幅相机芯片化并实现单视线成像。提出了具有8×8×4像素阵列的单视线四分幅超快成像CMOS电路,并对其性能进行了模拟仿真。基于0.18μm标准CMOS工艺、5晶体管(5T)像素单元结构,设计了四分幅像素单元电路、电压控制延迟器、时钟树以及行列选通电路等。对CMOS电路像素信号进行选通输出并分析,仿真结果表明该CMOS电路可实现单次四分幅成像,每幅图像的时间分辨率为100 ps,相邻两幅图像之间的时间间隔为300 ps,四幅图像像素信号均匀性优于90%。 展开更多

关键词 CMOS电路 惯性约束聚变 超快诊断 分幅成像

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大电流脉冲发生器设计及应用

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作者 林楷宣 罗秋燕 +6 位作者 陈嘉杰 王佳恒 黄峻堃 王东 刘进元 牛丽红 蔡厚智 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1469-1477,共9页

长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发... 长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发生器,研究了充电电压、储能电容、负载以及电路串、并联级数对输出电流脉冲的影响.当充电电压增大,储能电容值增大,负载减小,串联级数增加时,脉冲峰值电流增大;并联级数增加时,峰值电流呈先增后减的变化趋势.当储能电容值增大,负载增大,串联级数减少,并联级数增加时,脉冲半高宽增大.建立长磁透镜模型,模拟了长磁透镜轴上磁场强度分布.长磁透镜内径越大,轴上磁感应强度越弱;激励电流越大,磁感应强度越强.采用四级串联、两路并联的Marx脉冲电路产生了峰值457 A,半高宽6.76 ms的电流脉冲.该电流脉冲激励长磁透镜,获得了53.72μm的空间分辨率. 展开更多

关键词 长磁透镜 电流脉冲 MARX发生器 空间分辨率 分幅相机

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磁聚焦分幅变像管空间分辨特性

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作者 罗秋燕 林楷宣 +9 位作者 陈嘉杰 王佳恒 邓萱 刘俊凯 杨恺知 黄峻堃 王东 刘进元 牛丽红 蔡厚智 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第8期918-923,共6页

针对磁聚焦分幅变像管短磁透镜个数与微通道板(MCP)面曲率、成像范围、旋转角度之间的关系,采用蒙特卡罗方法、有限差分法和有限元法,分别对单磁透镜、双磁透镜和三磁透镜3种磁聚焦分幅变像管的空间分辨特性进行理论和实验研究。仿真结... 针对磁聚焦分幅变像管短磁透镜个数与微通道板(MCP)面曲率、成像范围、旋转角度之间的关系,采用蒙特卡罗方法、有限差分法和有限元法,分别对单磁透镜、双磁透镜和三磁透镜3种磁聚焦分幅变像管的空间分辨特性进行理论和实验研究。仿真结果表明,磁聚焦分幅变像管的短磁透镜个数越多,成像面曲率越小,像面越接近平面;随着短磁透镜个数的增加,成像范围也逐渐增大;同时,在MCP面落点位置处电子的旋转角度随着短磁透镜个数的增加而减小。采用3个磁透镜时,在阴极面直径36 mm内,磁聚焦分幅变像管空间分辨力为10 lp/mm。 展开更多

关键词 惯性约束聚变 分幅变像管 磁透镜 空间分辨力 脉冲展宽

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微通道板中电子时间倍增特性的数值模拟 被引量：10

5

作者 蔡厚智 刘进元 +2 位作者 牛丽红 廖华 周军兰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1542-1546,共5页

对微通道板的动态特性进行了数值模拟,得到了电子的渡越时间与入射时刻的关系曲线。获得了光电子的倍增次数随入射时刻而变化,并在考虑了入射电子为一高斯电子脉冲的情况下,分析了选通脉冲的幅度、宽度和波形对选通特性的影响。结果表明... 对微通道板的动态特性进行了数值模拟,得到了电子的渡越时间与入射时刻的关系曲线。获得了光电子的倍增次数随入射时刻而变化,并在考虑了入射电子为一高斯电子脉冲的情况下,分析了选通脉冲的幅度、宽度和波形对选通特性的影响。结果表明:随着倍增次数增多,渡越时间越大;当电压幅度不同时,增益曲线的峰值所对应的电子入射时刻也不同。 展开更多

关键词 微通道板 渡越时间 入射时刻 曝光时间 分幅相机 惯性约束聚变

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电子束时间展宽皮秒分幅相机 被引量：10

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作者 蔡厚智 龙井华 +4 位作者 刘进元 谢维信 白雁力 雷云飞 廖昱博 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期54-59,共6页

研制了基于电子束时间展宽技术和微通道板(microchannel plate,MCP)选通技术的时间展宽分幅相机。相机有三条厚度80 nm、宽度8 mm的微带阴极,阴极上加载斜率为2.1 V/ps的高压斜坡脉冲,使得先发射的电子较后面的电子速度快,经过50 cm的... 研制了基于电子束时间展宽技术和微通道板(microchannel plate,MCP)选通技术的时间展宽分幅相机。相机有三条厚度80 nm、宽度8 mm的微带阴极,阴极上加载斜率为2.1 V/ps的高压斜坡脉冲,使得先发射的电子较后面的电子速度快,经过50 cm的漂移区后,电子束产生时间展宽,从而提高相机时间分辨率。阴极和MCP均加载了脉冲电压,因此,需要精确同步光脉冲、阴极脉冲和MCP选通脉冲,分析了完整的同步过程。当阴极仅加直流电压,无电子束时间展宽时,获得相机的时间分辨率为78 ps。当阴极加载高压斜坡脉冲时,电子束时间展宽技术将系统的时间分辨率提高至12 ps。改变延时,将光脉冲分别同步在斜坡脉冲不同位置,获得了时间分辨率与同步位置的关系。 展开更多

关键词 分幅相机 时间展宽 时间分辨率 惯性约束聚变 Z箍缩

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无增益微通道板皮秒分幅技术研究 被引量：8

7

作者 蔡厚智 龙井华 +2 位作者 刘进元 谢维信 牛憨笨 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第B12期109-112,共4页

研制了无增益微通道板(Microchannel plate,MCP)选通X射线分幅相机,由无增益MCP变像管、成像针孔阵列、皮秒选通脉冲发生器及CCD构成。对相机时间分辨率进行了测量,当无增益MCP加载-1.5 k V、145 ps的选通脉冲和-300 V的直流偏置时,测... 研制了无增益微通道板(Microchannel plate,MCP)选通X射线分幅相机,由无增益MCP变像管、成像针孔阵列、皮秒选通脉冲发生器及CCD构成。对相机时间分辨率进行了测量,当无增益MCP加载-1.5 k V、145 ps的选通脉冲和-300 V的直流偏置时,测得相机的时间分辨率为59 ps。改变MCP直流偏置电压,获得了时间分辨率、输出信号强度与MCP偏置电压的关系。实验结果表明,随着MCP偏置电压的减小,时间分辨率提高,但输出信号强度降低。 展开更多

关键词 X射线光学 分幅相机 无增益微通道板 时间分辨率 惯性约束聚变

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双磁透镜与单磁透镜分幅变像管空间分辨特性的比较 被引量：4

8

作者 廖昱博 龙井华 +2 位作者 蔡厚智 雷云飞 刘进元 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期176-181,共6页

基于时间展宽技术,设计研制了大面积阴极分幅变像管。借助Matlab编程分别对单磁透镜和双磁透镜像管在离轴空间分辨率和像场畸变等方面特征作了数值模拟,并采用阴极微带光刻分辨率板进行测试验证。实验测试显示,在缩小一倍成像下,双透镜... 基于时间展宽技术,设计研制了大面积阴极分幅变像管。借助Matlab编程分别对单磁透镜和双磁透镜像管在离轴空间分辨率和像场畸变等方面特征作了数值模拟,并采用阴极微带光刻分辨率板进行测试验证。实验测试显示,在缩小一倍成像下,双透镜像管在离轴9 mm以内的空间分辨率优于5 lp/mm。相比单透镜像管,双透镜像管具有更高的空间分辨率,更大的有效成像范围以及更小的成像畸变。因而,采用双透镜成像能够有效地提高像管的空间分辨能力,可为分幅相机性能的进一步提升提供新的思路。 展开更多

关键词 分幅变像管 时间展宽技术 空间性能 短磁聚焦 MATLAB模拟

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时间展宽分幅变像管的时间分辨率探究 被引量：4

9

作者 白雁力 龙井华 +3 位作者 蔡厚智 廖昱博 雷云飞 刘进元 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第B12期63-67,共5页

采用经典公式、平均场理论和脉冲展宽模型研究时间展宽分幅管的物理和技术时间分辨率。分析电子初能、阴极偏置、阴极脉冲斜率和漂移距离等参数对时间分辨率的影响。讨论时间分辨处于皮秒级和亚皮秒级时物理和技术时间分辨所起的作用,... 采用经典公式、平均场理论和脉冲展宽模型研究时间展宽分幅管的物理和技术时间分辨率。分析电子初能、阴极偏置、阴极脉冲斜率和漂移距离等参数对时间分辨率的影响。讨论时间分辨处于皮秒级和亚皮秒级时物理和技术时间分辨所起的作用,并探讨实现亚皮秒级时间分辨的可能性。研究结果表明:物理和技术时间分辨相互制约,当像管时间分辨处于5 ps量级时,技术时间分辨决定像管时间分辨;当像管时间分辨提升到亚皮秒量级时,物理和技术时间分辨处于同量级,像管时间分辨由两者共同决定。 展开更多

关键词 分幅变像管 时间展宽技术 时间分辨率 超快诊断技术

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基于晶闸管的大电流脉冲发生器研制 被引量：1

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作者 邓珀昆 林楷宣 +7 位作者 罗秋燕 龙井华 王东 雷云飞 黄峻堃 王勇 蔡厚智 刘进元 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期174-179,共6页

采用串并联结合的Marx发生器结构,以晶闸管作为开关元件,设计了大电流脉冲发生器。通过导通回路电流分析了脉冲发生器的自触发原理,并模拟了输出脉冲电流激励磁透镜产生磁场的变化曲线。进行实物电路的研制,采用充电电容参数为600 V/220... 采用串并联结合的Marx发生器结构,以晶闸管作为开关元件,设计了大电流脉冲发生器。通过导通回路电流分析了脉冲发生器的自触发原理,并模拟了输出脉冲电流激励磁透镜产生磁场的变化曲线。进行实物电路的研制,采用充电电容参数为600 V/2200μF,充电电压为550 V。在负载电阻为6Ω,负载电感为31.5 mH的条件下,获得输出电压峰值为−2.1 kV,半高宽为7.34 ms,脉冲前沿为450 ns;输出电流峰值为−225 A,半高宽为6.3 ms,脉冲前沿为4.11 ms。 展开更多

关键词 MARX发生器 并联Marx 自触发 晶闸管 磁透镜

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“智能仪器与测控系统”课程信息化改革实践 被引量：1

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作者 李晓宇 田勇 +1 位作者 田劲东 蔡厚智 《中国新通信》 2022年第3期110-112,共3页

随着我国信息技术的发展,信息化教学工具、信息获取和管理方式逐步在教学过程中使用。课程信息化改革有利于学生更好地掌握专业技能。“智能仪器与测控系统”课程作为高等学校仪器仪表类专业开设的主干课,与信息社会的工程实践息息相关... 随着我国信息技术的发展,信息化教学工具、信息获取和管理方式逐步在教学过程中使用。课程信息化改革有利于学生更好地掌握专业技能。“智能仪器与测控系统”课程作为高等学校仪器仪表类专业开设的主干课,与信息社会的工程实践息息相关。本文主要介绍该课程信息化改革实践的实施方式和效果,希望通过案例介绍,为高等学校理工类专业课程的教学工作提供有益参考。 展开更多

关键词 智能仪器 信息化 线上线下 课程设计

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