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同步触发和级联滤波的分幅相机皮秒高压脉冲研究
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作者 帅浩明 白雁力 +1 位作者 姚荣彬 谢军 《深圳大学学报(理工版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期556-562,共7页
脉冲展宽分幅相机是脉冲展宽技术与微通道板(microchannel plate,MCP)分幅相机的结合体,其时间分辨率与皮秒高压脉冲呈非线性波动关系.采用同步触发模式和级联结构LC高通滤波器产生皮秒高压脉冲,将其与影响时间分辨率的阴极电压和漂移... 脉冲展宽分幅相机是脉冲展宽技术与微通道板(microchannel plate,MCP)分幅相机的结合体,其时间分辨率与皮秒高压脉冲呈非线性波动关系.采用同步触发模式和级联结构LC高通滤波器产生皮秒高压脉冲,将其与影响时间分辨率的阴极电压和漂移距离结合,应用于脉冲展宽分幅相机的时间分辨率研究中.结果表明,同步触发式多级Marx电路能产生半高宽优于1 ns的高压脉冲,随着级联LC高通滤波器从1阶增至7阶,产生皮秒高压脉冲的半高宽从558 ps降至409 ps,幅值从-3.6 kV降至-1.4 kV,上升沿斜率的非线性波动为5.03~10.25 V/ps;将其加载于MCP通道内的光电子倍增模型,获得的MCP分幅相机时间分辨率由206 ps提高至149 ps;而将其应用于脉冲展宽分幅相机,随着阴极电压和漂移距离增加,时间分辨率的非线性波动为3.8~39.4 ps.通过数据统计和对比发现,当同步触发Marx电路与3阶LC高通滤波电路相结合时,脉冲展宽分幅相机的时间分辨率能达到最优. 展开更多
关键词 超快诊断技术 脉冲展宽分幅相机 皮秒高压脉冲 同步触发Marx电路 LC高通滤波技术 时间分辨率
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分幅相机的皮秒高压脉冲控制系统研究
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作者 帅浩明 白雁力 秦兴国 《光子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期126-136,共11页
微通道板和脉冲展宽分幅相机是应用于研究惯性约束聚变等离子体时空演化过程的超快诊断设备,通常其控制系统包括条纹相机的工控系统和分幅相机的群控系统,虽然两者都能实现电源的开启和关闭,直流电压档位的选择和相关环境参数的监控,但... 微通道板和脉冲展宽分幅相机是应用于研究惯性约束聚变等离子体时空演化过程的超快诊断设备,通常其控制系统包括条纹相机的工控系统和分幅相机的群控系统,虽然两者都能实现电源的开启和关闭,直流电压档位的选择和相关环境参数的监控,但却无法实现对皮秒高压脉冲的动态控制。为此,采用STM32和继电器设计多通道控制系统,并将其融入皮秒高压脉冲发生器,在实现动态皮秒高压脉冲的同时,分析脉冲性能与分幅相机时间分辨率的关系。研究结果表明,通过融入多通道控制系统,一台皮秒高压脉冲发生器,能实现8种V型皮秒高压脉冲的输出,其幅值、半高宽和上升沿斜率的范围分别为-1.212~-1.887 kV、245~327 ps和3.61~10.01 V/ps。将动态性能的皮秒高压脉冲用于MCP分幅相机,获得时间分辨率的范围为95.23~121.79 ps;而用于脉冲展宽分幅相机时,结合阴极电压和漂移距离的影响,获得的时间分辨率波动范围为1.5~31.4 ps。研究结果不仅为弥补超快诊断设备控制系统的空缺功能提供参考途径,也为在超快诊断和高功率脉冲领域,融入自动控制技术提供一种参考方法。 展开更多
关键词 超快诊断技术 分幅相机 皮秒高压脉冲发生器 动态控制 时间分辨率
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用于行波分幅的大功率皮秒高压电脉冲的产生
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作者 山冰 刘进元 常增虎 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第9期844-846,共3页
针对行波分幅相机的要求,用纯电子学线路产生了幅度2.1kV、宽度210ps的高压皮秒脉冲,并将其用于行波分幅相机作为MCP的选通脉冲,获得了60ps的时间分辨率。
关键词 高压皮秒脉冲 选通 行波分幅 相机
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2.8kV、140ps高压电脉冲的产生
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作者 山冰 刘进元 常增虎 《电子科学学刊》 CSCD 1997年第3期428-430,共3页
研制了雪崩二极管脉冲成形电路,简述了此电路的工作原理,用此线路产生了幅度2.8kV、宽度140ps的高压电脉冲。
关键词 脉冲成形电路 雪崩二极管 高压皮秒脉冲
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X射线皮秒分幅相机的研制 被引量:7
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作者 蔡厚智 刘进元 +3 位作者 彭翔 牛丽红 彭文达 顾礼 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2012年第2期123-128,共6页
研制4微带X射线皮秒分幅相机,其微带阴极宽度为6 mm,由幅值为-1.9 kV,宽度为300ps的选通脉冲进行驱动.对X射线皮秒分幅相机进行联调实验,测量相机的固有延迟为42.9 ns,时间分辨率为110 ps,空间分辨率为17.86 lp/mm.由静态空间分辨率图... 研制4微带X射线皮秒分幅相机,其微带阴极宽度为6 mm,由幅值为-1.9 kV,宽度为300ps的选通脉冲进行驱动.对X射线皮秒分幅相机进行联调实验,测量相机的固有延迟为42.9 ns,时间分辨率为110 ps,空间分辨率为17.86 lp/mm.由静态空间分辨率图像获得了分幅相机的调制传递函数曲线. 展开更多
关键词 光电子学与激光技术 皮秒分幅相机 微通道板 惯性约束聚变 皮秒高压脉冲 X射线相 超快现象 超高速摄影仪
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超快脉冲电路的研制及应用 被引量:16
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作者 蔡厚智 刘进元 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2010年第1期33-36,共4页
设计一种用雪崩晶体管产生皮秒高压脉冲的纯电子学电路,该电路由雪崩三极管线路和雪崩二极管脉冲成形电路组成.三极管线路产生幅度为5 kV、半峰全宽为6 ns的高压斜坡电脉冲,该脉冲经二极管脉冲成形电路后,产生幅度为2.5 kV、半峰全宽为2... 设计一种用雪崩晶体管产生皮秒高压脉冲的纯电子学电路,该电路由雪崩三极管线路和雪崩二极管脉冲成形电路组成.三极管线路产生幅度为5 kV、半峰全宽为6 ns的高压斜坡电脉冲,该脉冲经二极管脉冲成形电路后,产生幅度为2.5 kV、半峰全宽为230 ps的皮秒高压脉冲信号.将该信号用于行波分幅相机作为MCP的选通脉冲,测得相机的曝光时间为80 ps. 展开更多
关键词 光电子学与激光技术 分幅相机 微通道板 皮秒高压脉冲 Marx脉冲发生器 高速摄影
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大面积MCP选通X射线分幅相机的研制 被引量:7
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作者 蔡厚智 龙井华 +7 位作者 刘进元 彭翔 贾凌 张月 黄龙 杨国洪 刘慎业 丁永坤 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2013年第1期30-34,共5页
研制大面积微通道板(microchannel plate,MCP)选通X射线皮秒分幅相机.MCP外径为106 mm,微带阴极宽度为12 mm.测量微带阴极的时域反射曲线,得到微带阴极的特性阻抗约为11Ω,相机的时间记录长度约3 ns.对分幅相机进行联调实验,测得其时间... 研制大面积微通道板(microchannel plate,MCP)选通X射线皮秒分幅相机.MCP外径为106 mm,微带阴极宽度为12 mm.测量微带阴极的时域反射曲线,得到微带阴极的特性阻抗约为11Ω,相机的时间记录长度约3 ns.对分幅相机进行联调实验,测得其时间分辨率为62 ps,空间分辨率为18.87 lp/mm. 展开更多
关键词 X射线分幅相机 大面积微通道板 皮秒脉冲选通 皮秒高压脉冲 超快现象诊断
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