一种时间展宽型分幅相机及其成像方法技术

本发明专利技术针对目前行波选通分幅相机受微通道板电子渡越时间弥散制约，时间分辨率最小只能达到60ps，无法满足激光聚变诊断需求的现状，提供一种时间展宽型分幅相机及其成像方法，相机包括真空容器、光学输入窗、行波选通分幅管、光电阴极、栅网、电源系统与线圈；电源系统包括斜坡电源、选通电源与线圈电源；入射光信号透过光学输入窗入射至光电阴极转化为光电子信号，利用斜坡电源在光电阴极和栅网之间形成的微带线结构对光电子信号进行速度色散，经速度色散后的光电子信号在零电势漂移区实现时间展宽，行波选通分幅管对时间展宽后的光电子信号进行成像。可实现小于60ps的时间分辨图像，最快可达到3.3ps，比现有行波选通分幅相机时间分辨能力提高数十倍。机时间分辨能力提高数十倍。机时间分辨能力提高数十倍。

【技术实现步骤摘要】
一种时间展宽型分幅相机及其成像方法


[0001]本专利技术涉及一种光电成像设备，特别是涉及一种可对瞬态光信号进行光电转换，并对信号在时域进行放大的时间展宽型分幅相机，同时涉及该分幅相机的成像方法。

技术介绍

[0002]在自然界和科学研究中，很多物理、生物、化学变化过程都发生在极短的时间范围内，如皮秒甚至纳秒时间范围内。研究这些超快过程最理想、最直接的方法，就是设法观察瞬态细节，即发展瞬时记录技术与设备，延伸人眼功能。分幅相机便是一种可以用来记录超快过程(如激光聚变过程以及高能量密度物理演绎过程)的重要设备。
[0003]激光聚变研究是目前国际主流研究受控核聚变的重要途径。激光聚变过程中聚变反应持续时间只有约200ps，而传统的行波选通分幅相机由于受到工作原理制约，其曝光时间最短只能达到60ps，在激光聚变关键过程只能获得3幅图像，远远无法满足激光聚变细节观测需要，因此需要发展时间分辨率更高的分幅相机。

技术实现思路

[0004]针对目前行波选通分幅相机受微通道板电子渡越时间弥散制约，时间分辨率最小只能达到60ps，无法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间展宽型分幅相机，其特征在于：包括真空容器、安装在真空容器相对两侧壁的光学输入窗与行波选通分幅管、位于真空容器内的光电阴极与栅网、位于真空容器外的电源系统与线圈；电源系统包括斜坡电源、选通电源与线圈电源；斜坡电源用于给光电阴极供电；选通电源用于给行波选通分幅管供电；线圈电源用于给线圈供电；光电阴极固定在光学输入窗上，用于将透过光学输入窗的入射光信号转化为光电子信号；栅网位于光电子信号的传输路径上，用于和光电阴极配合形成微带线结构，对光电子信号进行速度色散；栅网与行波选通分幅管之间的区域为零电势漂移区，零电势漂移区用于对速度色散后的光电子信号进行时间展宽；线圈绕制在真空容器上，用于产生磁场，保证经速度色散后的光电子信号在零电势漂移区漂移过程中克服空间电荷效应导致的图像畸变；行波选通分幅管用于对时间展宽后的光电子信号进行取样成像；入射光信号透过光学输入窗入射至光电阴极转化为光电子信号，在光电阴极和栅网之间形成的微带线结构对光电子信号进行速度色散，经速度色散后的光电子信号在零电势漂移区实现时间展宽，行波选通分幅管对时间展宽后的光电子信号进行取样成像。2.根据权利要求1所述的时间展宽型分幅相机，其特征在于：光学输入窗、光电阴极、栅网及行波选通分幅管的中心线同轴。3.根据权利要求2所述的时间展宽型分幅相机，其特征在于：栅网采用厚度为5微米，分辨率为30目的镍网；斜坡电源采用幅度为3.2kV，斜率为15V/ps，...

【专利技术属性】
技术研发人员：缑永胜，杨阳，徐鹏，田进寿，陈萍，秦君军，白永林，曹伟伟，白晓红，徐向宴，冯鹏辉，陈震，孙传东，赵卫，刘百玉，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：