软X射线条纹相机CsI光阴极响应灵敏度的理论计算

作     者：何小安 杨家敏 黎宇坤 李晋 熊刚 He Xiao-An;Yang Jia-Min;†Li Yu-Kun;Li Jin;Xiong Gang

作者机构：中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 复旦大学现代物理所教育部核物理与离子束应用重点实验室上海200433 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第24期

页      面：204-211页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11735013) 国家重点研发计划(批准号:2017YFA0403200) 中国工程物理研究院院长基金(批准号:YZJJLX2017010)资助的课题 

主　　题：次级电子 CsI光阴极 X射线 响应灵敏度 

摘      要：碘化铯(CsI)光阴极响应灵敏度是软X射线条纹相机用于X射线能谱定量诊断的重要参数,其理论计算具有重要指导意义.目前的理论解析模型基于薄膜光阴极产生次级电子的一维随机行走模型发展而来,具体包括X射线正入射、能量大于1 ke V条件下的Henke模型,以及变角度入射、光阴极厚度大于100 nm条件下的Fraser模型,都存在一定局限性.本文进一步引入次级电子输运概率的基础表达式,推导了CsI光阴极在更大参数范围内(X射线能量0.1—10 ke V、光阴极厚度10—200 nm)响应灵敏度随X射线能量E、光阴极厚度t、X射线与阴极表面夹角θ变化的一般表达式.最后,将本文的理论计算结果与Henke模型、Fraser模型、文献及北京同步辐射的实验数据分别进行了比较和讨论分析,验证了计算模型的准确性和普适性,并且为高时间分辨光谱定量测量实验中Cs I光阴极的优化设计提供了理论参考.