中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为了获得大面积自支撑的高效率X射线光电转换材料,通过化学气相沉积和热蒸发镀膜工艺,制备出了大面积自支撑的CsI/PC膜,其中PC(聚碳酸酯)膜厚度为300 nm,CsI膜厚度在100 nm到1 μm.通过扫描电镜、X射线衍射仪研究了镀膜速度和受潮对样品表面形貌结构的影响.利用MANSON光源的X射线对不同沉积速率和受潮程度的样品的X射线转换效率进行了研究.在北京同步辐射装置标定了样品X射线光电转换效率,其响应灵敏度峰值大于3000 μA/W;将样品作为X射线光电阴极应用在X射线条纹相机上,在神光Ⅲ主机平台上获得了清晰的X射线图像.
自支撑薄膜 光电转换 X射线 谱响应灵敏度 self-supported membrane CsI CsI photoelectric conversion X-ray energy spectral response 强激光与粒子束
2015, 27(8): 082006
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为了提升X射线条纹相机阴极性能,提出了一种X射线条纹相机阴极的制作方法,采用此方法制作的阴极衬底薄膜使用聚碳酸酯作为原材料,厚度仅为300 nm,可较大程度降低对X射线的C吸收边效应,对提升阴极性能具有较大益处.利用北京同步辐射光源(BSRF)对制作的Au阴极和CsI阴极进行了绝对标定,给出了两种阴极在60~5500 eV能区范围内的绝对谱响应灵敏度,标定结果表明CsI阴极在60~5500 eV整个能区范围内都具有较高的谱响应灵敏度,即使在C吸收边位置谱响应灵敏度也只降低了约90%,表明阴极性能得到较大提升.
X射线条纹相机 光电阴极 谱响应灵敏度 标定 X-ray streak camera photocathode spectral response sensitivity calibration 强激光与粒子束
2015, 27(8): 082003
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
通过对条纹相机光阴极在光电转换过程中光电子产生过程的分析, 推导了光阴极在软X射线波段的能谱响应灵敏度计算公式, 并运用该公式探讨了阴极厚度、掠入射角度等参数对能谱响应灵敏度的影响, 计算并分析了Au, CsI在0.1~10 keV范围内的能谱响应曲线和特性, 并利用标定试验数据对共识和模型的可靠性进行了验证。结果表明, CsI阴极的最佳厚度在60 nm左右, Au阴极的最佳厚度在10 nm左右; CsI阴极的能谱响应灵敏度比Au阴极高1~2量级。
条纹相机 软X射线 光阴极 次级电子 能谱响应灵敏度 streak camera soft X-ray photocathode secondary electron energy spectral response 强激光与粒子束
2014, 26(2): 022002
1 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，洛阳 471003
2 中国人民解放军 63892部队，洛阳 471003
为了实现光电对抗装备对抗效果的评估，为某型激光导引头仿真模型的子模型建立了四象限探测器模型并进行了数学仿真。提出了快速计算激光光斑落在四象限探测器每个象限的光斑能量的方法，即激光光斑象限能量分割模型，弥补了传统和差电路定向法的不足。结果表明，建立的四象限探测器模型能够模拟四象限探测器的工作过程，并且具有易实现、运算速度快等优点。这对于提高某型激光导引头数学仿真系统的可信度和真实性，以及提高该系统的实时仿真速度是有帮助的。
激光技术 四象限探测器建模 光斑象限能量分割 响应灵敏度 光电流 laser technique quadrant detector modeling spot quadrant energy division response sensitivity photocurrent
研制了一种双套管式光纤Bragg光栅温度传感器, 以实现无外力作用的温度测量。其中外套管隔离外加应力应变, 在内套管内松弛地放置光栅以隔离封装结构的表观热应变。引入引出尾纤穿过带孔螺栓, 以探测多个串联光栅。为了避免光栅处于张拉状态, 封装在外套管1、外套管2和内套管中的光纤余长应分别大于1.4 mm, 1.8 mm和0.4 mm。试验结果表明, 该光栅传感器的温度响应灵敏度为9.671×10-3 nm/℃, 温度测量分辨率为0.1℃。当水温从20℃跃变到70℃时, 该传感器的温度响应时间分别为t0.5=15±2 s和t0.9=52±4 s。当水温从70℃跃变到20℃时, 该传感器的温度响应时间分别为t0.5=26±9 s和t0.9=63±8 s。
双套管 光纤Bragg光栅 温度 外加应力应变 表观热应变 温度响应灵敏度 温度响应时间 double thimble fiber Bragg grating temperature applied stress strain apparent thermal strain temperature response sensitivity temperature response time
1 中北大学信息与通信工程学院， 山西 太原 030051
2 中国特种设备检测研究院， 北京 100013
为了提高光纤光栅应变传感器的应变响应灵敏度，提出了一种基于钛合金基片封装的光纤光栅应变传感器.根据材料弹性模量的相关理论，该封装采用钛合金(TC4)作为封装材料；根据力学传递原理，该封装采用类似杠铃状的结构设计.这种封装能够使应变有效地传递到传感器内的光纤光栅上，从而很好地测量应变.通过实验得到其应变响应灵敏度、反射波长与应变的相关系数.实验证明，采用这种封装设计的传感器能够获得较高的应变灵敏度，其反射波长和应变具有很好的相关性.
光纤光栅应变传感器 应变响应灵敏度 相关系数 fiber grating strain sensor strain response sensitivity correlation coefficient
介质型快中子探测器的中子直照响应对其设计和实际应用具有重要影响.利用Geant4编制Monte-Carlo模拟程序对此型探测器的中子直照响应进行了计算.模拟了探测器芯子常用材料在中子入射时带电重粒子的发射情况,发现电荷收集极、卡阈吸收片和后高压绝缘层材料的选择对中子直照响应特性有直接影响.在现有的以聚四氟乙烯为卡阈吸收片和后高压绝缘层材料的探测芯子中,直照响应给总的中子灵敏度带来约6%的贡献.提出了一种使用高电阻率石墨作为卡阈吸收片和后高压绝缘层材料的探测芯子的优化结构,可有效降低中子直照响应.
中子探测器 中子直照响应 响应灵敏度 结构优化 Geant4软件
华中科技大学光电子工程系,湖北,武汉,430074
针对四象限红外探测器的特点,设计了基于双光路替换法的光学系统.该系统可测试探测器的脉冲响应灵敏度、光电响应均匀度以及相邻象元之间的串扰并可以有效地避免光源输出功率波动和光学分光器件分光比的测量不确定度等因素带来的误差,在相同的硬件条件下可实现更高的测量精度.实验结果证明:该测量系统具有较低的测量误差(≤5%),并且结构简单紧凑,可适用于对光源要求较高的检测系统进行实时检测.
四象限红外探测器 双光路替换法 响应灵敏度 响应均匀度 串扰
1 西安交通大学电信学院,西安,710049
2 西安石油大学理学院,西安,710065
提出了一种基于平面膜片的光纤光栅压强传感器.讨论了该传感器反射谱展宽、峰值波长变化与压强之间的关系.指出将光纤光栅沿径向粘贴在膜片中心附近时,反射谱的峰值波长与压强之间具有良好的线性关系,可以通过检测峰值波长来检测压强.该传感器的压强响应灵敏度系数的实验值为0.3964 nm/MPa,是裸光纤光栅压强灵敏度系数的132.1倍.该传感器的灵敏度系数与压强测量范围可以通过改变膜片的尺寸、材料的弹性模量、泊松比等参量来调节.
导波与光纤光学 光纤光栅传感 光纤光栅压强传感 压强响应灵敏度
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学开放研究实验室, 上海 201800
应用部分相干光衍射理论, 研究了透射光栅仪对单位振幅的单色扩展光源和连续谱扩展光源的衍射特性, 给出了成像面上的光强分布表达式, 并数值模拟了该谱仪对黑体辐射连续谱扩展光源的接收成像。
透射光栅谱仪 光栅单色响应灵敏度 部分相干衍射理论
