空间电荷效应对时间展宽分幅变像管时空性能的影响

作     者：白雁力 姚荣彬 高海英 党选举 何国民 BAI Yan-li;YAO Rong-bin;GAO Hai-ying;DANG Xuan-ju;HE Guo-min

作者机构：桂林电子科技大学教学实践部广西桂林541004 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2018年第26卷第2期

页      面：261-267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）] 07[理学] 08[工学] 070204[理学-等离子体物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.61263013) 广西自然科学基金重点项目(No.2016GXNSFDA380001) 广西高校中青年教师基础能力提升项目(No.2017KY0199) 广西教育厅高校科学技术研究项目(No.YB2014131) 

主　　题：光电子学与激光技术 空间电荷效应 平均场模型 时间展宽分幅变像管 时间分辨性能 空间分辨性能 

摘      要：X射线分幅相机是惯性约束聚变实验中的重要二维超快诊断设备,具有长漂移区结构的时间展宽分幅相机,在大幅度提升时间分辨性能的同时,会使空间电荷效应时空弥散变大。为探讨空间电荷效应的影响,以短磁聚焦分幅变像管为例,通过平均场模型和电子轨迹及成像分布研究空间电荷效应的时空弥散,并分析其对像管的影响。研究和分析结果表明,空间电荷效应引起的时间弥散与阴极电压、展宽脉冲斜率和漂移距离有关,空间弥散与成像系统和电子脉冲电流密度相关。当分幅变像管的时间分辨率提升至2ps左右时,空间电荷效应的时间弥散相当于物理时间分辨,成为制约时间分辨性能进一步提升的主要因素,此时像管空间分辨性能降低8%左右。通过对像管空间电荷效应研究及其降低方法的探讨,为亚皮秒时间分辨分幅变像管的研制提供理论参考。