磁聚焦脉冲展宽分幅变像管是时间分辨率优于10 ps的超快诊断设备，其空间分辨率与成像磁场密切相关。为讨论该问题，建立了脉冲展宽分幅变像管模型，在不同半径发射区域成像磁场下，采用瑞利判据对点成像分布计算空间分辨率，并基于轴上最优和物点间差异最小原则，分析最优成像磁场。研究结果表明，在单磁透镜脉冲展宽分幅变像管中，整体空间分辨率不随磁场增大或减小而变好，而是存在一个特定发射区域对应的成像磁场，使其达到最优。当透镜孔径为160 mm、漏磁缝隙为4 mm、轴向宽度为100 mm、漂移区为500 mm和电子发射能量为3 keV时，8 mm半径区域的成像磁场为最优，其轴上最大磁场为37.87×10^-4 T。在微通道板空间分辨率为55 μm和缩小1倍成像的情况下，物面0、5、10、15 mm位置的空间分辨率分别为29.86、43.08、87.07、276.88 μm，模拟计算结果与已测数据基本吻合。研究结论为建立成像磁场和整体空间分辨率之间的联系及最优化空间分辨率的模拟计算提供了一种具有参考性的方法。

分别采用单、双透镜系统研制短磁聚焦变像管,并利用Lorentz 3D-EM软件模拟电子运动成像,研究其成像畸变。当成像比例为1∶1、阴极电压为-3 kV时,模拟得到单、双透镜系统的空间分辨率分别为17.07 lp/mm和24.49 lp/mm;在离轴6 mm处,单、双透镜系统的成像畸变率分别为1.43%和0.98%;在离轴为12 mm处,单、双透镜系统的成像畸变率分别为7.5%和2.5%。实验结果表明:在离轴6 mm处,单、双透镜系统的成像畸变率分别为2.4%和0.9%;在离轴12 mm处,单、双透镜系统的成像畸变率分别为8.5%和3.2%。研究表明,采用双磁透镜成像系统有助于改善成像畸变,提高空间分辨率。

研制大面积阴极磁聚焦分幅变像管。在2∶1电子光学倍率下, 研究单磁透镜和双磁透镜成像的像场弯曲。基于光学透镜成像原理, 假设成像面形状不随激励微调而改变, 推导了离轴点最佳成像位置与激励变化的近似关系式, 并由此提出一种测量并减小像管像场弯曲的方法; 借助Matlab编程模拟了像管各离轴点的最佳成像位置, 拟合得到成像曲面方程, 并利用所提出的像场弯曲测量方法进行了测试验证。结果表明, 在一定视场范围内, 计算机模拟与实验测试结果比较接近。单、双磁透镜下的最佳成像面均为旋转抛物面, 但双磁透镜成像像场弯曲比单磁透镜有明显的改善。

报道了一种新型的荧光屏的制备方法, 通过调节荧光粉胶体的粘度和含量得到了分辨率高且厚度可调, 发光效率高, 均匀性好的变像管荧光屏。实验表明该类荧光屏符合特种变像管中高性能荧光屏的参数要求, 可以作为特种变像管荧光屏以获得高输出性能。

变像管扫描相机在超快物理过程的研究中具有广泛的应用。扫描速度及其非线性作为相机的主要技术指标之一，其准确度对实验结果有着重要影响。为了准确获取数据, 确保实验结果的可靠性，采用皮秒光脉冲源、标准具及精密延时器，对高速变象管相机扫描速度和扫描速度非线性进行了实验标定，取得了较好的扫描速度非线性实验数据。结果表明，标定的变像管扫描相机最大扫描速度非线性为±3.52%；标定结果最大相对误差为±1.4%。这一结果对有效提高实验数据处理和物理分析的可靠性是有很大帮助的。

辐射成像系统中，射线沿闪烁体厚度方向产生的光经过镜头形成一个弥散的像。这通常是此类系统空间分辨的主要限制因素。建立了几何光学成像模型，描述了近心光路中此图像的空变特性。用点扩散函数均方根半径表征系统空间分辨性能，给出了图像点扩散函数均方根半径的表达式，其与闪烁体厚度、折射率、镜头相对孔径、成像倍率、射线入射点相对位置直接相关。将硅酸镥晶体3维发光强度分布与镜头进行耦合，分析了闪烁体发光强度分布对耦合的影响。采用点扩散函数均方根半径为最小的原则，建立了一个推导闪烁体相对于物镜放置在最佳位置的方法。

针对神光Ⅲ原型实验中出现的动态畸变现象，开展了条纹相机动态成像特性研究。结合实验图像，利用CST Particle Studio软件模拟了强信号下变像管的成像过程，结果表明：在强信号下，变像管的空间电荷效应会造成电子束聚焦点与理想成像面距离减小，使得图像的放大倍数变小，产生信号弯曲现象，并且这一现象随着电流强度的增加更为明显。

潜在指印的显现是物证检验技术中的关键问题之一，而紫外(UV)照相技术是显现潜在指印等隐性痕迹物证的重要技术手段。采用266 nm紫外固体激光器为激发光源，利用人体指印固有物质成分对紫外光具有特殊的吸收、反射、散射及荧光特性，减弱或消除指印背景上的图案和其他细节干扰，增加指印纹线与背景的亮度反差，显出或增强潜在指印。通过紫外反射照相及紫外固有荧光照相技术，分别实现了对彩色杂志纸张、玻璃、电话背面、木纹桌面油漆面4种非渗透性物证检材及牛皮纸信封、便签纸2种渗透性物证检材表面遗留的新鲜及陈旧潜在指印的无损检测显现，并具有鉴定价值。

基于变像管工作原理并从其整体性能优化的角度出发，得出在其中采用准层流电子束的必要性；通过分析已有电子光学聚焦系统所存在的结构和性能上的缺陷，确立了优化电子透镜系统的基本模型.在分析各参量相对变化对其渐进聚焦调制特性影响的基础上，阐明了通过膜孔透镜的引入而形成对电子束横向尺寸具有渐进压缩特性的准层流电子枪的可能性.

对ICF实验中条纹相机的重要组件变像管的工作过程进行了介绍,建立了其内部电子光学系统模型,对其静态电子光学特性进行了数值模拟。模拟软件采用ANSYS,数值计算基于有限元数值计算方法,并利用哈密顿原理求解泛函,在控制计算精度的基础上,得出了该电子光学系统的内部静电场分布和轴上电位分布,同时对静态条件下的电子轨迹进行了模拟计算。结果显示了与理论解析结果很好的相似性,同时初步探索了电极尺寸及电压参数对成像的影响。结果表明,电压参数的改变对光电子成像的影响要更大一些。