大动态双聚焦条纹变像管设计 被引量：7

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作者 李晋 胡昕 +3 位作者 杨品 杨志文 陈韬 刘慎业 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2616-2620,共5页

为满足ICF实验中对X射线条纹相机大动态能力的需求,设计了一款大动态双聚焦X射线条纹变像管。其偏转灵敏度为39mm/kV,静态空间分辨率在阴极中心处优于30lp/mm,边缘优于10lp/mm,时间分辨率在10ps左右,阴极有效长度为30mm,放大率为1.3,管... 为满足ICF实验中对X射线条纹相机大动态能力的需求,设计了一款大动态双聚焦X射线条纹变像管。其偏转灵敏度为39mm/kV,静态空间分辨率在阴极中心处优于30lp/mm,边缘优于10lp/mm,时间分辨率在10ps左右,阴极有效长度为30mm,放大率为1.3,管子总长为425mm。此款变像管主要通过提高电子飞行速度而缩短电子相互作用时间,从而达到降低空间电荷效应、提高动态范围的目的。最终设计的变像管轴上电势最高16.5kV,最低5kV,电子从阴极到达荧光屏的时间仅为6.62ns。基于设计的变像管参数,对管子进行了加工制造,并进行了初步调试和测试,变像管具有最佳成像效果时各电极实际电压与设计电压几乎一样,放大率为1.35,偏转灵敏度为40mm/kV,与设计值十分吻合。 展开更多

关键词 X射线诊断 双聚焦条纹变像管 大动态范围 时空分辨

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高时间分辨率条纹变像管的动态特性研究 被引量：5

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作者 刘蓉 田进寿 +8 位作者 苗润才 王强强 温文龙 李岩 王俊锋 徐向晏 卢裕 刘虎林 王兴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期109-115,共7页

针对高时空分辨的设计要求,分析影响条纹相机中条纹变像管的物理时间弥散、技术时间弥散和扫描电路触发晃动的因素,优化设计了行波偏转前置磁透镜聚焦的条纹变像管系统.利用CST仿真软件研究了行波偏转器内部的时变电磁场分布,计算了行... 针对高时空分辨的设计要求,分析影响条纹相机中条纹变像管的物理时间弥散、技术时间弥散和扫描电路触发晃动的因素,优化设计了行波偏转前置磁透镜聚焦的条纹变像管系统.利用CST仿真软件研究了行波偏转器内部的时变电磁场分布,计算了行波偏转器内电磁波的传播速度.结果表明,行波偏转器的指长为8mm、指宽为1mm、指间距为0.24mm、管脚长为2.5mm、板厚为1mm及总长度为17.12mm时,实现了电子团的飞行速度与扫描电脉冲沿行波偏转器的传输速度的匹配.采用电子追迹法和瑞利判据分析了条纹变像管的动态时间和空间特性,得到单次扫描动态时间分辨率为200fs、同步扫描时间分辨率为208fs、动态空间分辨率优于20lp/mm. 展开更多

关键词 条纹变像管 超快光学 调制传递函数 动态特性 时间分辨率 空间分辨率 瑞利判据

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一小型化多用途条纹变像管 被引量：3

3

作者 陈正楷 田进寿 +6 位作者 刘虎林 白永林 刘百玉 欧阳娴 白晓红 杨文正 赵军平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2379-2382,共4页

为适应便携式和小型化发展的需要,设计了一款管长119.773mm的静电聚焦式条纹变像管,模拟了2000个阴极出射光电子在该管内电场中运动的轨迹.根据模拟计算的结果计算和分析了该管的时间点扩展函数、空间分辨率和工作在动态情况下的时间分... 为适应便携式和小型化发展的需要,设计了一款管长119.773mm的静电聚焦式条纹变像管,模拟了2000个阴极出射光电子在该管内电场中运动的轨迹.根据模拟计算的结果计算和分析了该管的时间点扩展函数、空间分辨率和工作在动态情况下的时间分辨率和空间分辨率等主要技术指标参量.结果表明,该变像管时间分辨率达到2.9ps,阴极有效面积直径达到Φ15mm,且具有较大的动态范围. 展开更多

关键词 条纹变像管 多用途 调制传递函数 时间分辨率 空间分辨率

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双板电极条纹变像管设计 被引量：3

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作者 李晋 刘慎业 +2 位作者 陈韬 胡昕 肖绍球 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期119-122,共4页

为满足惯性约束聚变(ICF)实验等离子体诊断中对X射线条纹相机大动态和高时空分辨能力的需求,设计了一款利用板状电极对加电四极透镜聚焦方式的变像管。此款变像管最主要的特点为时空方向聚焦方式不同,在时间方向上采用两对平板电极聚焦... 为满足惯性约束聚变(ICF)实验等离子体诊断中对X射线条纹相机大动态和高时空分辨能力的需求,设计了一款利用板状电极对加电四极透镜聚焦方式的变像管。此款变像管最主要的特点为时空方向聚焦方式不同,在时间方向上采用两对平板电极聚焦电子,而在空间方向上采用电四极透镜对电子进行聚焦,其空间分辨能力在阴极边缘处达到了40 lp/mm,时间分辨能力在10 ps左右,阴极有效长度为20 mm。由于变像管采用时空方向分别聚焦方式,相对传统轴对称管型来说,电子不会聚焦成点,空间电荷效应更弱,所以具有大动态能力。 展开更多

关键词 双板电极条纹变像管 电四极透镜 动态范围 时空分辨

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磁透镜内径比对条纹变像管性能的影响 被引量：3

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作者 刘蓉 田进寿 +7 位作者 王强强 王超 温文龙 卢裕 刘虎林 曹希斌 王俊锋 赵卫 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1066-1070,共5页

针对一款高时空分辨率飞秒条纹变像管的带极靴磁透镜结构,提出了更加符合实际磁场分布规律的"高斯型"磁场分析模型,并且研究了磁透镜内径比对条纹变像管时间、空间分辨特性的影响。利用Lorentz软件数值研究了条纹变像管中不... 针对一款高时空分辨率飞秒条纹变像管的带极靴磁透镜结构,提出了更加符合实际磁场分布规律的"高斯型"磁场分析模型,并且研究了磁透镜内径比对条纹变像管时间、空间分辨特性的影响。利用Lorentz软件数值研究了条纹变像管中不同内径比的磁透镜所产生的磁场分布,并且采用Monte-Carlo方法对大量光电子初始参量进行抽样计算,通过跟踪行波偏转前置短磁聚焦条纹变像管中大量光电子的运行轨迹,统计分析了光电子在最佳像面上的位置分布,最后利用调制传递函数对条纹管时空分辨能力进行评价。结果表明:当磁透镜内径比r1/r2=0.83时,磁场对电子束进行有效聚焦,获得物理时间分辨率优于190 fs,且狭缝边缘(狭缝总长度为6 mm)空间分辨率达到100 lp/mm的结果。 展开更多

关键词 磁透镜 飞秒条纹变像管 空间分辨率 时间分辨率

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偏转板对条纹变像管性能参数的影响 被引量：2

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作者 李力舟 陈正武 +4 位作者 胡昕 张小丽 陈正楷 田进寿 刘虎林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1219-1222,共4页

针对一款多用途条纹变像管,研究了扫描板位置对其性能参数的影响,分析了扫描板在条纹管轴向和径向的装架偏差对条纹变像管的时空分辨能力造成的影响。首先通过模拟得到大量服从一定统计规律电子的运动轨迹,然后利用调制传递函数对时空... 针对一款多用途条纹变像管,研究了扫描板位置对其性能参数的影响,分析了扫描板在条纹管轴向和径向的装架偏差对条纹变像管的时空分辨能力造成的影响。首先通过模拟得到大量服从一定统计规律电子的运动轨迹,然后利用调制传递函数对时空分辨能力进行评价。结果表明:偏转板放置在阳极光阑处条纹管可获得最佳时间分辨能力,而放置在电子束径最小的地方可以获得最佳空间分辨能力和最大阴极有效面积,同时,偏转板中心轴应该与条纹管旋转对称轴严格重合。 展开更多

关键词 条纹变像管 偏转板 时间分辨 空间分辨 调制传递函数

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模块化程控各向异性聚焦条纹相机 被引量：5

7

作者 刘杰 丁永坤 +10 位作者 田进寿 刘慎业 曹希斌 温文龙 胡昕 徐向晏 王俊锋 董改云 刘虎林 王超 张铁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2405-2410,共6页

通过采用各向异性聚焦及电四极透镜技术,设计出物理弥散达到0.38ps,边缘空间分辨力达到56lp/mm的新型条纹变像管。研制出对条纹相机高压输出、环境监测、扫描档位切换和相机工作方式选择的模块化程控系统。利用Nd:YLF(脉冲宽度8ps、波长... 通过采用各向异性聚焦及电四极透镜技术,设计出物理弥散达到0.38ps,边缘空间分辨力达到56lp/mm的新型条纹变像管。研制出对条纹相机高压输出、环境监测、扫描档位切换和相机工作方式选择的模块化程控系统。利用Nd:YLF(脉冲宽度8ps、波长263nm)脉冲激光器对相机的性能指标进行了标定,测得静态和动态空间分辨力分别为35lp/mm和25lp/mm,动态范围达到950∶1,时间分辨力达到8ps,在扫描和狭缝方向可实现独立变倍和KB显微镜耦合,便于对目标的空间分辨力进行灵活配置。 展开更多

关键词 条纹变像管 模块化 远程控制 调制传递函数 各向异性聚焦

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用于激光聚变的X射线条纹相机阴极检测系统 被引量：3

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作者 顾礼 宗方轲 +3 位作者 李翔 周军兰 杨勤劳 郭宝平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期263-267,共5页

研制了一套X射线条纹相机光电阴极检测系统,用于激光惯性约束聚变中阴极的快速标定和检测。通过三位一体的条纹变像管设计,条纹变像管电子光学系统的优化,真空室、控制系统的制备,系统的装调、集成和测试,研制了光电阴极检测系统。组建... 研制了一套X射线条纹相机光电阴极检测系统,用于激光惯性约束聚变中阴极的快速标定和检测。通过三位一体的条纹变像管设计,条纹变像管电子光学系统的优化,真空室、控制系统的制备,系统的装调、集成和测试,研制了光电阴极检测系统。组建了阴极系统静态测试平台,标定了其静态特性,测试结果显示:3条条纹像中心的偏移率在狭缝方向为2.8%,在垂直于狭缝方向为6.6%,平均放大倍率1.29,误差在0.8%,边缘空间分辨率大于10 lp/mm。该系统可以满足激光聚变诊断研究对于X射线条纹相机光电阴极的检测需求。 展开更多

关键词 X射线探测器 条纹相机 条纹变像管 光电阴极 空间分辨率

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分压电路对X射线条纹相机成像稳定性的影响 被引量：2

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作者 顾礼 李翔 +3 位作者 宗方轲 周军兰 杨勤劳 郭宝平 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期532-536,共5页

在X射线条纹相机静态测试中,发现分压电路的稳定性显著影响条纹相机成像性能.为提高成像稳定性,对分压电路进行测试,发现分压电路输出不稳定性由电流热效应导致,对此采用小电流分压电路方法,以降低电流热效应.测试和比较了两种分压电路... 在X射线条纹相机静态测试中,发现分压电路的稳定性显著影响条纹相机成像性能.为提高成像稳定性,对分压电路进行测试,发现分压电路输出不稳定性由电流热效应导致,对此采用小电流分压电路方法,以降低电流热效应.测试和比较了两种分压电路的电压和电流输出,条纹相机静态成像性能和系统调制传递函数.理论分析和实验结果表明,相机在使用小电流分压电路加电20 min后,工作电流、温度及电子透镜焦距分别改变了1.4%、7.5%和0.14%,静态成像以及系统调制传递函数均优于原有方法. 展开更多

关键词 光电子学与激光技术 惯性约束聚变 核仪器 X射线条纹相机 条纹变像管 分压电路 调制传递函数

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栅极选通脉冲前沿对变像管性能的影响(英文)

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作者 陈正楷 李力舟 +2 位作者 刘虎林 田进寿 徐向晏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1910-1913,共4页

讨论了管长为189.5mm,时间分辨率为5ps的条纹变像管工作在多狭缝情况下对目标物体进行探测时栅极开关脉冲对其成像性能的影响.开关脉冲的上升或者下降前沿都会降低条纹管的时间分辨和空间分辨性能,特别是空间分辨能力下降得很明显,当栅... 讨论了管长为189.5mm,时间分辨率为5ps的条纹变像管工作在多狭缝情况下对目标物体进行探测时栅极开关脉冲对其成像性能的影响.开关脉冲的上升或者下降前沿都会降低条纹管的时间分辨和空间分辨性能,特别是空间分辨能力下降得很明显,当栅极电压波动10%,条纹管空间分辨能力将下降为原来的一半.产生影响的主要原因是栅极电压的变化使得条纹变像管的最佳成像面位置也发生了变化而偏离了原来位置,偏离得越多对条纹像管性能参量影响就越大.所以在栅极开关脉冲发生电路中应该严格控制产生脉冲的前沿和后沿宽度,降低其对条纹变像管成像性能的影响. 展开更多

关键词 开关脉冲 条纹变像管 时间分辨率 空间分辨率

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小型条纹管时空分辨及增益特性研究（英文） 被引量：3

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作者 田丽萍 温文龙 +5 位作者 王兴 陈萍 惠丹丹 卢裕 田进寿 赵卫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期54-60,共7页

围绕小型条纹变像管,数值研究了光电阴极发射的光电子的初始能量及球面阴极曲率半径对物理时间分辨率及时间畸变的影响.结果表明:物理时间分辨率受光电子初始能量影响较大,受阴极曲率半径及离轴距离影响较小;离轴距离越大,时间畸变越大... 围绕小型条纹变像管,数值研究了光电阴极发射的光电子的初始能量及球面阴极曲率半径对物理时间分辨率及时间畸变的影响.结果表明:物理时间分辨率受光电子初始能量影响较大,受阴极曲率半径及离轴距离影响较小;离轴距离越大,时间畸变越大;平面型光电阴极在离轴8mm的物点处,时间畸变大于40ps;随着阴极曲率半径的减小,时间畸变逐渐由正值变为负值;当阴极曲率半径为70mm时,条纹管在整个阴极工作狭缝16mm内的时间畸变小于8ps;同时,在4.3ns全屏扫描时间条件下,光电阴极发射的狭缝像在荧光屏上几乎没有弯曲,且即使在离轴8mm的物点处,光电阴极空间分辨率仍可高达25lp/mm@MTF=10%.此外,实验测试了条纹变像管的静态空间分辨率、阴极积分灵敏度及条纹变像管的亮度增益特性.测试结果显示:光电阴极中心处空间分辨率高于28lp/mm,边缘处高于18lp/mm;阴极灵敏度为178μA/lm,亮度增益高于12,远高于具有相同探测面积的皮秒条纹变像管的亮度增益(亮度增益仅为0.5),在条纹管激光雷达领域具有较强的弱信号探测能力. 展开更多

关键词 亮度增益 时间畸变 物理时间分辨率 空间分辨率 条纹变像管 全屏扫描时间

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