中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
为满足惯性约束聚变（ICF）物理实验诊断中对高信噪比低噪声光学条纹相机的需求，基于六电极同轴型扫描变像管发展了一种阴极门控光学条纹相机。该相机通过阴极预置直流高压叠加门控脉冲电压的方法，使相机变像管电压只有在门控脉冲加载时间内处于正常工作状态，才能对阴极发射的电子进行正常聚焦扫描，而在非加载门控脉冲时间内，变像管的第二聚焦电极处电压低于阴极电压，从而使阴极发射的光电子被反向截止，因此相机只对在门控脉冲加载时间内到达的有用信号进行测量，从而有效抑制了光学条纹相机受环境光辐照而引入的背景噪声，提升了相机的信噪比。验证实验表明，通过在阴极上加载幅度−5.5 kV、脉宽203 ns的门控脉冲电压，即可较大程度降低相机噪声，同时可维持相机的空间分辨率。
光学条纹相机 扫描变像管 阴极门控 噪声 optical streak camera streak image tube gated cathode noise 红外与激光工程
2021, 50(12): 20210402
1 深圳大学 光电子学研究所， 光电子器件与系统教育部重点实验室， 广东 深圳 518060
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
为改善大偏转角度的偏转像质，设计了一种高时间分辨、大扫描长度的扫描变像管电子光学和行波偏转系统。对变像管后加速技术进行了实验研究，结合图像外增强技术，解决了大面积扫描图像的探测灵敏度问题，达到了同时扩展扫描变像管的时间量程和提高时间分辨力的目的，研制出了宽时间量程、高时间分辨力的扫描变像管。初步实验表明，在量程为5 ns时，时间分辨力达到5 ps，也就是时间分辨力与时间量程之比达到1/1 000。
扫描变像管 宽量程 高时间分辨 行波偏转 后加速 streak image tube wide sweep range high temporal resolution travelling-wave deflection post-acceleration
深圳大学 光电子学研究所 光电子器件与系统教育部重点实验室，广东 深圳 518060
提出并设计了一种旨在获得大动态范围的软X射线扫描变像管.该管型在保证大的阴极有效使用面积的情况下，通过减小电子的渡越时间来减小空间电荷效应对扫描变像管性能的影响，从而改善扫描变像管的动态范围.借助于YAG皮秒激光器对其性能进行了实验评价，获得了时间分辨率优于31 ps和动态范围大于922的结果.
扫描变像管 动态范围 时间分辨率 Streak image tube Dynamic range Time resolution
1 西安交通大学,电子物理与器件教育部重点实验室,西安,710049
2 西安电子科技大学,计算机学院,西安,710071
通过分析影响变像管性能的主要因素,以提高其时间分辨率、空间分辨率和动态范围为优化思路,确定了在扫描变像管中荧光屏邻近区域引入等径螺旋电极以产生纵向均匀加速场的优化方案.分析得知,该优化结构可以在几方面改善变像管的性能:增加粒子到达荧光屏的纵向速度、减小粒子通过偏转板与荧光屏之间区域的渡越时间和渡越时间弥散、提高荧光屏的亮度.在横向约束带电粒子束的发散,通过减小空间电荷像差而改善电子光学系统的空间分辨率.另外,附加电极的引入也为降低加速阳极电位和偏转电极电位从而提高偏转系统的灵敏度提供了一定的空间.
扫描变像管 时间分辨率 空间分辨率 偏转灵敏度 动态范围
中国科学院,西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068
介绍了一种采用组合红外阴极和静电聚焦电子光学系统的新型红外扫描变像管.组合红外阴极是利用电子俘获材料的快速红外上转换特性,并将其制成红外上转换屏与可见光阴极耦合构成的.这种新型红外扫描变像管的波长响应范围可延伸至800～1600 nm,转换效率的峰值波长为1165 nm,时间分辨率优于15 ps.
扫描变像管 上转换屏 组合红外阴极 电子光学系统 Streak image tube Up-conversion screen Combined infrared photocathode Electron optical system
1 深圳大学光电子学研究所,广东,深圳,518060
2 广东福地科技股份有限公司.广东,东莞,523077
介绍了用于惯性约束聚变(ICF)等离子体诊断的取样成像扫描分幅技术的原理,分析了该分幅技术的有关特性参数,如曝光时间、画幅数目、空间分辨率等。借助于特别设计的扫描变像管进行了该技术的原理性实验,并利用计算机数字图像处理技术进行图像的重构。实验获得了持续时间约100ps的发光过程的16幅图像,曝光时间优于6.3ps,阴极上空间分辨率为3.5lp/mm。
扫描变像管相机 分幅技术 ICF诊断 streak tube framing camera diagnosis of ICF
