超小型条纹管的动态特性研究

基于条纹相机的非推扫式激光雷达可以实现三维多光谱荧光及偏振成像,克服了传统雷达技术中由于目标和搭载平台之间相对移动形成的图像畸变,图像刷新率高,也便于小型化.本文针对这一新技术发展的需求设计了一款大面积(阴极有效面积?25)、超小型(阴极到荧光屏净尺寸为100 mm)、无栅网、球面阴极、球面荧光屏的条纹管,利用电子轨迹追踪法理论分析了偏转板位置对偏转灵敏度和空间分辨率的影响.动态分析演示了从阴极面狭缝上同时出发的光电子在条纹管内部不同飞行阶段的时间畸变过程,给出了条纹管在扫描工作模式下狭缝像弯曲所对应的定量时间畸变值.该条纹管极限时间分辨率优于30 ps,在其阴极狭缝长28 mm的范围内,边缘动态空间分辨率大于10 lp/mm,阴极狭缝为30 mm×50μm时条纹管的动态时间分辨率优于50 ps,放大倍率为1.2.     

小型条纹管时空分辨及增益特性研究

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.     

条纹变像管时间畸变的分析

应用于惯性约束核聚变和非扫描式激光雷达等的条纹变像管要求具有较大的探测面积,条纹变像管的探测面积越大,其时间畸变就越大,从而影响条纹相机的探测精度,且会导致荧光屏上成像畸变.本文计算了条纹变像管内部的电场分布,并追踪电子运行轨迹,对条纹变像管的时间畸变进行了分析.结果表明:造成条纹变像管时间畸变较大的区域是阴极到偏转板前的部分;其主要影响因素是阴极曲率半径,且阴极曲率半径存在一个最佳值使得条纹变像管的时间畸变最小,大于该最佳值,条纹变像管会产生正的时间畸变,反之,条纹变像管会产生负的时间畸变;时间畸变的绝对值随着光电子从阴极发射的初始高度的增大而增大;光电子初始能量对条纹变像管的时间畸变的影响很小.同时,模拟了不同阴极曲率半径下由于时间畸变不同导致的动态扫描狭缝像的弯曲情况,时间畸变越小,狭缝像弯曲程度越小.     

关于象管光电阴极搁置疲劳问题的探讨

一、引言无论是单级红外变象管还是多级级联管或二代微光象增强器,其制作过程主要是光电阴极的制作。制作好的光电阴极经过一段时间之后,常会发现灵敏度下降及光谱特性的长波阈向短波方向移动,这种现象通称为阴极的疲劳,见图1、2。疲劳后的阴极有时可以通过一定的处理(如对红外变象管可将光电阴极在黑暗处搁置一段时间,用红外线对阴极面进行短时间照射等),使其灵敏度得到部分恢复,但多数情况下灵敏度不能完全恢复。     

会议报导

<正> 北京工业学院研制的JG-1型光电阴极制作多功能信息检控仪,兵器工业部于一九八二年十二月组织并通过了技术鉴定。JC-1型光电阴极制作多功能信息检控仪,是一部制作多种象增强器,光电倍增管,激光摄象管,电子照相象管与高速摄影变象管等光电器件的多碱光电阴极的工艺设备。该仪器系用调光法检     

各向异性聚焦大动态条纹变像管

建立了各向异性聚焦大动态条纹变像管电子光学模型,通过求解整个系统的电场分布对可能的高压打火点进行了分析,研究了电四极透镜对条纹管放大倍率以及静态和动态像质的影响,并计算了该管型的时间畸变.结果表明,在20mm长狭缝的情况下,时间畸变为15ps,在这15ps内,偏转器所施加的扫描电压的变化范围仅为3.06V,因此由时间畸变导致狭缝像弯曲的现象几乎可以忽略.实验测试得该条纹相机的时间分辨可达1.8ps,在时间分辨为8ps时,动态范围超过1 000∶1.     

微通道板选通X射线皮秒分幅相机

本文报道的超高速摄影机可在1.2ns内连续拍摄12幅图象,每幅图象的曝光时间为100ps,空间分辨率201p/mm,它具有几何畸变小、动态范围大等特点。对MCP皮秒选通的数值模拟考虑了电子渡越时间及弥散影响。变象管研制着重解决了微通道板上微带线的欧姆损耗问题。     

高时间分辨的扫描式分幅技术

介绍了二种用于ICF激光等离子体诊断的X射线扫描式分幅技术的技术原理;分析了相关的性能参量.借助于特别设计的扫描变象管进行了该技术的原理性实验,并利用计算机数字图象处理技术进行图象的重构.实验获得了持续时间约100ps的发光过程的16幅图象,曝光时间优于10ps.阴极上空间分辨率分别为3.5lp/mm.     

第Ⅲ代微光夜视仪的应用和展望

一、前言随着科学技术不断发展,象增强技术在不断改进。每一代新的象增强器的出现都意味着光电技术的重大突破。 1929年L.R.Koller首先发现丁Aa-O-Cs红外光电阴极(s—1光电阴极)。 1934年G·Holst等人利用s—1光电阴极研制了第一个红外变象管(O代象增强器)。     

一种光电阴极导电基底

超快速变象管是诊断各种超快速发光过程的变象管相机的核心部件,而其光电阴极又是该器件的心脏.为了使超快速变象管光电阴极在强的光脉冲作用下能提供大的瞬态电流密度,又能获得高的动态空间分辨率,则要求光电阴极必须具有足够小的横向面电阻率.但是,常用的s型半导体光电阴极其横向面电阻率一般均大于10~6Ω/□。为了解决这一问题,超快速变象管的光电阴极通常制作在透明的导电基底上. 超快速变象管光电阴极所用的导电基底应满足如下要求:(1)和光电阴极相容,即它的存在不影响光电阴极的制作及其灵敏度的提高,在光电阴极制作之后其面电阻率不…     

C.变象管高速摄影的最新进展

本文简要介绍和评述了在第十九届国际高速摄影与光子学会议上发表的有关变象管高速摄影技术的结果,据报道,飞秒条纹变象管的时间分辨率设计值达50fs,皮秒分幅相机的最短曝光时间实验值为50ps。CCD两维图象读出系统已普遍用于皮秒条纹相机系统。纳秒分幅/扫描摄影向高性能、程控化发展。本文还涉及了超短光脉冲技术的新成果在变象管动态测试中的应用。     

夜视象管及仪器特性测试技术讲座(二)

<正> 七、■输入状态下象管的信噪比表征象管对微弱光图象信息极限探测能力的参数主要是信噪比。在象增强器中,输出图象是由许多小的闪烁组成的,每一个闪烁由光电阴极上一个被探测到的光子产生。这种闪烁亮度的随机起伏就是噪声。在低照度下噪声更是微通道板象增强器的重要参量。由于闪烁亮度有一个扩展,所以得到的图象是一个有噪声的图象。在极低照度下,如果象管的输出信噪比下降到人眼阈值信噪比以下时,将看不到图象,其它特性再好也是徒劳无益的。信噪比是指:由标准光源产生一定照度E(1x)的光均匀地照明象增强器光电阴极的一小     

软X射线皮秒变象管扫描相机

本文介绍了我所研制的软x射线皮秒变象管扫描相机。叙述了x射线扫描相机的特点及应用,对x射线敏感的全阴极碘化铯阴极进行了分析。测定了相机的时间分辩率为50ps相机的静态空间分辩率为201p/mm。动态空间分辩率为3—51p/mm。相机的动态范围为32。扫描速度分挡可调,2.5×10~9cm/sec,0.8×10~9cm/sec,0.4     

应用光学——光学系统设计指南 第十六章 光电探测器和热探测器(续)

第十六章光电探测器和热探测器(续) 16.4.2 光-光象管如第6.3.2节所述,光-光象管由光电发射阴极、电子光学系统和荧光屏组成;若用来增强图象的亮度,则称为象增强管;若主要用来改变图象光通量的波长,则称为变象管。其基本结构见图16.42。     

变象管电子光学特性的研究

借助于电阻网模拟和数值计算,对电聚焦二极式平面阴极变象管的电场分布和电子光学特性作了精密的确定。结果表明,沿轴电位分布可以用经验公式φ=Asinh kz表示,并且求得了系数A,k,高斯象面位置和放大率等参量与极间距离的关系曲线。推导出计算畸变的近似式;实际量测表明,该近似式具有颇高的准确度。对电极系统的设计问题作了讨论。     

测量X射线变象管空间分辨率的新方法

本文叙述了一种测量x射线变象管空间分辨率的新方法。该方法利用Formvar—Al—Parylene夹层式衬底,在该衬底上制备分划式光电阴极。用这种分划阴极来测量x射线变象管空间分辨率。与非夹层衬底比较,图象对比度有显著提高。给出两种衬底形成的分划图象对比结果。     

一个高灵敏度中子扫描变像管的设计

我们设计了一个高探测灵敏度的中子扫描变像管。该管采用电子产额较高的聚乙烯加碘化铯中子阴极。电子光学系统的主要特点是阴极面积大(f10mm),不设置狭缝,电子束的交叉截面聚焦于MCP的前表面。预计此扫描变像管时间分辨率为43ps,可用于探测产额大于1×108个烧蚀靶内爆中子。当靶到阴极距离为几十厘米时,也可用于测量爆推靶内爆中子能谱多普勒展宽,从而确定等离子体离子温度。     

中子扫描变象管的最小可探测脉冲中子产额

本文从噪音理论出发导出了中子扫描变象管的探测方程,从而求得了中子扫描变象管可探测的最小脉冲中子产额,而且讨论了记录系统灵敏度对探测阈的影响.中子扫描变象管的静态实验证实了聚乙烯加碘化铯组合中子阴极的可行性和理论分析的正确性.     

一种特殊设计的通用超快速变像管

本文将介绍一种新设计的光学示波器的核心部件——通用超快速变象管。这种管型的光电阴极设计成带状线结构,它将和外回路的同轴线匹配连接,使半宽度可短至几十皮秒的快门电压脉冲方便地加到光电阴极上,从而可实现超短的分幅曝光时间。本管型所采用的电子光学系统对快门电压脉冲波形没有严格的要求,即使其波形为前后沿较长     

多通道双近贴象增强器相机的毫微秒脉冲发生器及其同步电路

由于超快速弱光目标的测量所需,目前国内所提供的分幅变象管相机由于分幅速率低(曝光时间为20ns,画幅间隔最短为150ns),对于一个几十纳秒的发光目标己不能适用。目前国际上也因高分幅速率的电路难以实现,故用多通道双近贴象增强器相机来代替变象管分幅相机,其曝光时间己做到,1ns左右,画幅间隔也做到1ns左右。我们根据国内