分离打拿极电子倍增器性能提升技术研究

研究了磁控溅射法制备二次电子发射薄膜过程中氩气与氧气流量比和打拿极极间分压方式对电子倍增器增益及衰减特性的影响。研究表明,采用25∶5的氩气与氧气流量比所制备的MgO/(MgO-Au)双层结构薄膜具有最大的二次电子发射系数(SEY)和最小的SEY衰减率,同时利用该薄膜制作的九级打拿极电子倍增器具有最高的增益和最小的增益衰减率,这与该薄膜拥有最大的MgO晶粒尺寸和合适的导电性密切相关;采用第九打拿极与地之间的分压电阻阻值为3 MΩ且前八级打拿极极间分压电阻阻值均为6 MΩ的打拿极极间差异化分压方式制作电子倍增器能够提高器件增益,降低器件工作电压,并减缓在电子持续轰击下的增益衰减。该研究结果对高性能分离打拿极电子倍增器研制及其应用具有重要意义。

Levenberg-Marquardt算法在行波管电子枪多参量优化中的应用

行波管作为一种广泛应用于电子对抗等领域的真空电子器件,其性能在电子信息化飞速发展的21世纪被提出了更高的要求。电子枪是行波管中一个至关重要的部件,因此电子枪的优化设计是提升行波管性能的有效方式。行波管电子枪根据性能要求由迭代综合法或非迭代综合法计算得到各电极参量的初值后,进一步对电子枪参量进行优化时,一般采用参数扫描法,针对多参量多目标函数优化时往往处理数据量大,优化速度慢。本文构建了对电子枪电性参量、结构参量同时进行优化的Levenberg-Marquardt算法,可以处理多目标函数多参量问题,提高优化效率,并以此为基础对一个可应用于行波管的电子枪的电极参量及其外加磁透镜的磁极参量进行了优化,最终电子枪发射性能参数达到阴极总发射电流2.5114 mA,注腰半径11.23μm,注电流密度633.6504 A/cm^(2),面压缩比79.2650。

收集极对分离打拿极电子倍增器增益影响的模拟计算

使用CST粒子工作室对分离打拿极电子倍增器进行建模和仿真,采用控制变量的分析方法调整电子倍增器收集极的参数,得到了电子倍增器内部的电子轨迹图。分析了影响电子倍增器增益的主要因素,研究了收集极对电子倍增器增益的影响,并且通过改变收集极的位置和结构分别对电子倍增器的增益进行优化。研究结果表明,收集极距离第九级打拿极位置为0.6mm时,电子倍增器增益最大;改变收集极上折角度的研究结果表明,收集极两端上折60°时,电子倍增器的增益最大。

光电倍增管关键技术研究进展

光电倍增管(PMT)是一种可以将极微弱光信号转化成电信号并加以放大的光电探测器件,对微弱光信号的敏感性使其发展与应用尤为引人注目。为满足医学成像、高能物理探测等“高精尖”领域对PMT高量子效率、高探测效率、高增益、快响应以及低噪声等特性的严格要求,不同新型PMT关键技术方案被相继提出与研究。本文就此回顾了PMT技术发展历程、基本结构、原理及分类,立足实际应用需求重点从阴极探测面直径小于8英寸的小型PMT与8~20英寸的大面积PMT两大管型方面总结和探讨了目前基于不同结构设计与参数的PMT关键技术研究进展与新突破,最后对PMT发展前景进行了展望。