取样成像扫描式分幅技术

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1 0 0 ps的发光过程的 1 6幅图像 ,曝光时间优于 6.3 ps,阴极上空间分辨率为 3 .5lp/ mm。

高时间分辨分幅成像技术分析及性能测试

为获取更多惯性约束聚变内爆运动信息和测量聚变燃烧阶段等离子体的时空特性,以微通道板(MCP)选通分幅变像管为基础,采用电子束时间展宽技术和组合透镜成像技术,研制了曝光时间优于30 ps的分幅变像管,并通过变像管结构、工作原理和实验测试分析了2类像管性能差异的原因。研究结果显示,MCP选通分幅变像管具有良好的空间分辨性能,而采用新技术的变像管则具有更优秀的时间分辨性能,实验测试获得MCP选通分幅变像管的曝光时间和空间分辨率分别为97 ps和~53μm(调制度为4%),而采用新技术的分幅变像管分别为和21 ps和~74μm(调制度为3%)。高时间分辨分幅成像技术的应用可为惯性约束聚变的研究提供更多的可信数据。

相同激励下双磁透镜分幅变像管的成像研究

设计研制了大面积阴极双磁透镜分幅变像管,考察双磁透镜系统相同激励下1∶1的成像.从薄透镜成像关系出发,分析满足成像条件的4种情况,并求得各种情况下双透镜位置与焦距的关系式.通过阴极微带光刻分辨率板法进行成像的测试与验证.测试结果表明,双磁透镜仅在少数几个位置能成较高质量的1∶1像.影响双磁透镜像管1∶1成像的因素主要包括磁透镜的磁化饱和效应、铁磁材料间的磁场干扰以及透镜厚度.

基于“神光Ⅱ”装置的四分幅X射线K-B显微成像系统

X射线时空分辨率成像是ICF相关实验研究中的最重要诊断技术之一。X射线的时间分辨能力主要依托于X射线条纹相机、分幅相机两种设备来实现。配合针孔阵列、多通道Kirkpatrick—Baez（KB）显微镜或球面弯晶阵列等X射线多幅成像元件，分幅相机可以对样品进行二维空间、多个时刻的状态诊断。

磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响

基于磁聚焦成像的脉冲展宽分幅相机是具有超快时间分辨的诊断设备,空间电荷效应是制约其时空性能向更高量级提升的主要因素。为研究脉冲展宽分幅相机中的空间电荷效应,基于电子脉冲电势分布和电场力方程建立研究模型,将电子脉冲动态特性融入模型分析。研究结果显示,由成像磁场引起的电子脉冲动态半径对空间电荷效应时空弥散影响显著,当轴上磁场强度为4.585×10^(-3)T时,随着离轴位置增加至15 mm,磁场强度提高到4.763×10^(-3)T;由于离轴电子脉冲散焦使动态半径较大,因此在降低电子密度的同时,使空间电荷效应的时间弥散由2.94 ps减小至483 fs,空间弥散由668μm减小至22μm;当轴上磁场强度由4.585×10^(-3)T降低至3.359×10^(-3)T时,与最优空间分辨性能相似,空间电荷效应时空弥散在磁场3.4×10^(-3)~3.5×10^(-3)T区域内达到最小,此时离轴15 mm内的时间弥散范围为256~392 fs,空间弥散范围为3.1~15.4μm。研究结论为分析磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响提供一定的理论参考。

脉冲展宽分幅变像管的最优成像磁场研究

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55μm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、276.88μm,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。

高速摄影及其装置

TB872 2002021364取样成像扫描式分幅技术=Sampling - imagestreak framing technique[刊,中]/李冀,屈军乐(深圳大学光电子学研究所.广东,深圳(518060)),廖华(广东福地科技股份有限公司.广东,东莞(523077))∥强激光与粒子束.—2001,13(4).