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题名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
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机构
桂林电子科技大学电子工程与自动化学院
桂林电子科技大学计算机与信息安全学院
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出处
《光子学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期126-136,共11页
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基金
国家自然科学基金(No.11865007)
广西自然科学基金(No.2022GXNSFAA035561)
广西自动检测技术与仪器重点实验室主任基金(No.YQ22101)。
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文摘
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。
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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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Keywords
Ultrafast diagnostic technique
Framing camera
Picosecond high-voltage pulse generator
Dynamic control
Temporal resolution
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分类号
TN143
[电子电信—物理电子学]
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