纳秒级时间选通成像系统动态空间分辨率

成像系统动态空间分辨率的下降与静态相比主要发生在光阴极与微通道板输入面之间。本文采用时空传递函数理论,分析了动态下空间分辨率的下降因子,计算得到的结果与实验结果相比基本一致,提出了进一步提高系统性能的方法。

分幅变像管动态空间分辨率的标定

为了提高激光惯性约束聚变实验二维成像诊断的精密化程度,提出了分幅变像管动态空间分辨率的标定方法.标定原理是以直边函数为物,经光学系统成像后求解系统的调制传递函数,从而获得系统的空间分辨率.在神光II装置上利用八路激光打靶产生1—3.5keV能区的连续X射线标定源,照射高Z刀边材料,并成像到分幅变像管阴极上,分幅变像管采用脉冲选通工作模式获得动态像.对分幅变像管采集的动态图像进行处理得到系统的调制传递函数.根据调制传递函数为0.1时对应的空间截止频率,得到系统的空间分辨率为20lp/mm.根据分幅变像管的动态空间分辨理论,计算系统的极限空间分辨率为22.8lp/mm.标定结果略低于极限空间分辨率,与理论基本吻合.根据传统标定方法得到该分幅变像管的静态空间分辨率为22lp/mm,比动态空间分辨率略高.在二维成像诊断时,分幅变像管工作于动态选通模式,故动态空间分辨率的标定结果更能真实地反映其成像诊断能力.

微通道板行波选通分幅相机动态空间分辨率的Monte-Carlo模拟

本文采用Monte-Carlo法对电子在V型微通道板行波选通分幅相机微通道板单通道中传输、碰壁及二次电子发射的整个过程进行了模拟.模拟结果印证了微通道板孔径、屏距、屏压等参量对相机动态空间分辨率影响的定性分析,揭示了斜切角以及微通道板Ⅱ上电压V2对相机空间分辨率的影响.计算还结果表明,对于V型微通道板分幅相机,可以不区分动、静态空间分辨率.

X光大动态条纹变像管优化设计与评价

优化设计了一种大动态范围的X光条纹变像管。该管采用圆筒型电极结构，通过提高加速电压和优化电子光学系统来减小空间电荷效应的影响，并使用调制传递函数模拟了高压电子光学系统的时空特性。采用Au阴极和大动态微通道板（MCP），以进一步扩大条纹变像管动态范围。采用Nd：YLF激光器平台和动态扫描电路对条纹变像管的性能进行了实验评价，激光器输出光脉冲宽度为8ps，动态测试结果显示，该条纹变像管动态范围高于1000，时间分辨率优于14ps，动态空间分辨率优于15lp／mm。实验结果表明，该变像管性能达到设计要求，可基本满足超快诊断的需求，同时表明优化方向和设计方案是正确的。