一种基于金阴极MCP的冷阴极电子源的研制

1

作者 姚文静 刘术林 +4 位作者 闫保军 张斌婷 韦雯露 彭华兴 杨玉真 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期96-104,共9页

采用深紫外光子激发金阴极产生的冷阴极电子源具有诸多优点,将其应用于电子轰击离子源(EI)有助于获得高质量的离子源。本实验分别采用在JGS2石英玻璃上蒸镀金薄膜构成透射式金阴极、在微通道板(MCP)输入面蒸镀金薄膜构成反射式金阴极,... 采用深紫外光子激发金阴极产生的冷阴极电子源具有诸多优点,将其应用于电子轰击离子源(EI)有助于获得高质量的离子源。本实验分别采用在JGS2石英玻璃上蒸镀金薄膜构成透射式金阴极、在微通道板(MCP)输入面蒸镀金薄膜构成反射式金阴极,将二者以不同的组合方式装配在一起,通过施加不同的间隙电压,从而获得较大范围的电子流输出,研制出电子束流可调(10^(-11)~10^(-5) A)、均匀分布(非均匀度6.5%)的稳定输出(稳定工作时间大于5 h)电子源,有望在高质量EI源中得到推广和应用。 展开更多

关键词 电子源 深紫外 金阴极 微通道板(mcp) 电子束流

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MCP输入电子能量与微光像增强器信噪比的关系 被引量：9

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作者 石峰 程宏昌 +1 位作者 贺英萍 梁宏军 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第4期562-564,共3页

为了提高MCP像增强器亮度增益,在微光像增强器中采用了新的电子倍增机构,即微通道板(MCP),并对作为电子倍增结构MCP的噪声产生机理进行分析。在MCP其他参数不变的条件下,通过调整MCP入射电子的能量和入射电子角度分布,优化了MCP最佳工... 为了提高MCP像增强器亮度增益,在微光像增强器中采用了新的电子倍增机构,即微通道板(MCP),并对作为电子倍增结构MCP的噪声产生机理进行分析。在MCP其他参数不变的条件下,通过调整MCP入射电子的能量和入射电子角度分布,优化了MCP最佳工作信噪比的工作条件,实现了优化MCP像增强器信噪比,提高了MCP像增强器的亮度增益。 展开更多

关键词 微通道板 像增强器 信噪比

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微通道板(MCP)电子清刷用电子枪的设计 被引量：3

3

作者 程宏昌 石峰 +2 位作者 候志鹏 师宏立 史鹏飞 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第5期582-586,共5页

为了满足Φ30 mm MCP大束流短时间电子清刷新工艺要求,以轴向电子枪工作原理为基础,利用静电场对电子的作用理论,分析了电子的运动轨迹,并对电子的偏转进行了计算。根据计算结果,设计了电子枪的基本结构,确定了电子枪的各种参数:灯丝材... 为了满足Φ30 mm MCP大束流短时间电子清刷新工艺要求,以轴向电子枪工作原理为基础,利用静电场对电子的作用理论,分析了电子的运动轨迹,并对电子的偏转进行了计算。根据计算结果,设计了电子枪的基本结构,确定了电子枪的各种参数:灯丝材料为Φ0.05 mm的钨(75%)铼(25%)合金丝;灯丝形状为"∨"字型;电子枪外径为Φ35 mm,高度为20 mm,最大加热功率为12.6 W时,电子发射电流密度达到1.26×10-5A/cm2。用该电子枪对4块性能相近的Φ30 mm MCP电子清刷4 h后,MCP的增益值达到500±50。这表明:用新电子枪可以代替原RUS-A型电子枪。 展开更多

关键词 微通道板(mcp) 电子清刷用电子枪 电子枪灯丝

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MCP中单通道电子倍增参数的Monte Carlo模拟计算 被引量：1

4

作者 韦亚一 《电子科学学刊》 CSCD 1992年第1期76-80,共5页

本文用Monte Carlo方法对电子在MCP单通道中传输,碰撞和次级发射的整个过程进行了模拟。给出了MCP中次级电子能量分布表达式。计算了MCP中单通道电子倍增的有关参数,并对比实验数据讨论了模型及其结果的合理性。

关键词 微通道板 电子倍增 蒙特卡罗法

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高空间分辨微通道板现状及发展

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作者 邱祥彪 杨晓明 +7 位作者 孙建宁 王健 丛晓庆 金戈 曾进能 张正君 潘凯 陈晓倩 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期460-466,共7页

微通道板(MCP)是超二代、三代微光像增强器中的核心元件之一,其空间分辨能力对于微光像增强器分辨力、传函、光晕(Halo)等性能有重要的影响。基于最先进的超二代和三代像增强器所采用MCP的新技术发展,整理国内外已经开展的研究成果报道... 微通道板(MCP)是超二代、三代微光像增强器中的核心元件之一,其空间分辨能力对于微光像增强器分辨力、传函、光晕(Halo)等性能有重要的影响。基于最先进的超二代和三代像增强器所采用MCP的新技术发展,整理国内外已经开展的研究成果报道,从像增强器成像过程中与MCP直接相关的光电子入射至MCP输入面、MCP电子倍增、倍增电子图像输出3个阶段进行系统梳理分析,明确先进像增强器对于微通道板高空间分辨的具体性能需求。提出国产MCP的发展方向展望:未来几年研制孔径5μm、开口面积比70%左右、输出电极优化的MCP并批量应用;应用于超二代像增强器的MCP需要开展小孔径扩口以及电子减速膜等新技术研究,使MCP开口面积比达到90%以上、像增强器传函与对比度性能显著提升;应用于三代像增强器的MCP需要开展低放气、低离子反馈MCP研究以支撑无膜三代像增强器的研发,抑制Halo、提高信噪比,在实现无膜MCP的基础上,扩口技术、输入增强膜层技术、电子减速膜等MCP技术均有应用于三代像增强器中的潜力。 展开更多

关键词 微通道板 分辨力 小孔径 扩口微通道板 输出电极 电子减速膜

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电子倍增器微通道板(MCP)在微光夜视技术中的应用 被引量：3

6

作者 张淑琴 《山西电子技术》 2003年第4期28-29,41,共3页

通过对MCP的结构、工作原理及特点的分析 。

关键词 电子倍增器 微通道板 mcp 微光夜视 工作原理

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使用感应电荷位敏阳极的极紫外单光子计数成像系统 被引量：20

7

作者 尼启良 何玲平 +2 位作者 刘世界 董宁宁 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2543-2548,共6页

研制了用于月基极紫外成像相机的二维极紫外位敏阳极光子计数成像探测器原型样机,该探测器系统主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形感应位敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1.5mm,有效直径为47 mm... 研制了用于月基极紫外成像相机的二维极紫外位敏阳极光子计数成像探测器原型样机,该探测器系统主要由工作在脉冲计数模式下的微通道板堆、楔条形感应位敏阳极及相关的模拟和数据处理电路组成。设计和制备了周期为1.5mm,有效直径为47 mm的三电极楔条形位敏阳极,研制了最高计数率为200 kHz的前端模拟和数字电路。测量了探测器的暗计数率、脉冲高度分布、增益、线性及空间分辨率等工作特性。测量结果表明,探测器的空间分辨率为7.13 lp/mm(即0.14 mm),满足月基极紫外相机对空间分辨率的要求。 展开更多

关键词 极紫外探测器 光子计数成像探测器 微通道板 感应电荷 楔条形位敏阳极

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极紫外波段微通道板光子计数探测器 被引量：14

8

作者 卜绍芳 尼启良 +2 位作者 何玲平 张宏吉 刘世界 《中国光学》 EI CAS 2012年第3期302-309,共8页

研究了一种极紫外波段微通道板(MCP)光子计数探测器,用于探测地球等离子体层中极微弱的30.4 nm辐射。通过改变电压、温度等参数对比了该微通道板光子计数探测器的暗噪声和分辨率的变化。结果表明:微通道板探测器的暗噪声主要来源于残余... 研究了一种极紫外波段微通道板(MCP)光子计数探测器,用于探测地球等离子体层中极微弱的30.4 nm辐射。通过改变电压、温度等参数对比了该微通道板光子计数探测器的暗噪声和分辨率的变化。结果表明:微通道板探测器的暗噪声主要来源于残余气体离子反馈和热噪声,因此要降低探测器暗噪声,应对微通道进行彻底的预处理除气,并尽量避免探测器在高温状态下工作,常温下经过预处理的微通道板光子探测系统的暗计数率仅为0.34 count/(s.cm2)。系统的分辨率主要受电压和计数率的影响,受温度影响不明显。由于不同的微通道板有不同的耐压范围,过小或过大的电压或计数率都会造成系统分辨率的降低。 展开更多

关键词 光子计数探测器 微通道板 暗噪声 分辨率

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微通道板选通X射线皮秒分幅相机曝光时间的均匀设计 被引量：7

9

作者 杨文正 侯洵 +6 位作者 白永林 白晓红 田进寿 刘百玉 赵军平 秦君军 欧阳娴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期439-443,共5页

将均匀设计法应用于微通道板选通X射线皮秒分幅相机(MCP-XPFC)曝光时间的研究工作中,目的是找到一个简单高效的试验预估方法来指导分幅相机的研制和试验工作.基于分幅相机皮秒动态选通理论模型,建立了采用0.5mm厚、长径比40的MCP的皮秒... 将均匀设计法应用于微通道板选通X射线皮秒分幅相机(MCP-XPFC)曝光时间的研究工作中,目的是找到一个简单高效的试验预估方法来指导分幅相机的研制和试验工作.基于分幅相机皮秒动态选通理论模型,建立了采用0.5mm厚、长径比40的MCP的皮秒分幅相机选通脉冲参量与曝光时间之间的快速预估模型.利用这一模型得出了相机的曝光时间随选通脉冲脉宽和幅值分别呈抛物线变化,且脉宽和幅值对曝光时间具有交互影响作用.在试验参量范围内,此预估模型能够精确地代替相机理论模型和高效地指导实验.通过实验验证了预估模型,并分析了影响结果的因素. 展开更多

关键词 微通道板 X射线分幅相机 曝光时间 均匀设计

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微通道板行波选通X射线皮秒分幅相机动态空间分辨率的优化 被引量：7

10

作者 杨文正 田进寿 +5 位作者 侯洵 白永林 白晓红 刘百玉 秦君军 欧阳娴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2209-2214,共6页

通过微通道板皮秒脉冲选通动态模型结合近贴聚焦系统的空间调制传递函数理论模型,研究了微通道板X射线分幅相机系统的动态空间分辨能力与屏压,近贴距离,皮秒选通脉冲的幅值与宽度等参数的关系.计算了常用参数下的微通道板行波选通X射线... 通过微通道板皮秒脉冲选通动态模型结合近贴聚焦系统的空间调制传递函数理论模型,研究了微通道板X射线分幅相机系统的动态空间分辨能力与屏压,近贴距离,皮秒选通脉冲的幅值与宽度等参数的关系.计算了常用参数下的微通道板行波选通X射线皮秒分幅相机的系统动态空间分辨率,讨论了提高相机动态空间分辨率的措施,提出了优化相机结构参数的方法. 展开更多

关键词 超快现象诊断 微通道板(mcp) X射线分幅相机(XFC) 空间调制传递函数(SMTF) 空间分辨率

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微通道板在12-40nm波段的量子效率测量 被引量：10

11

作者 李敏 范鲜红 +1 位作者 尼启良 陈波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,共5页

提出了一种测量微通道板（MCP）量子效率的方法。该方法选用激光等离子体光源作为极紫外辐射源，使用传递标准探测器一硅光电二极管标定光源强度，用标定后的光照射待测MCP，采用直接测量电压来间接测量探测器输出电流，再计算出MCP量... 提出了一种测量微通道板（MCP）量子效率的方法。该方法选用激光等离子体光源作为极紫外辐射源，使用传递标准探测器一硅光电二极管标定光源强度，用标定后的光照射待测MCP，采用直接测量电压来间接测量探测器输出电流，再计算出MCP量子效率。实验结果表明，在12-40nm，MCP量子效率为2％～12．3％，量子效率随波长的增大呈下降趋势。测量与误差分析表明，导致MCP量子效率测量结果变化的主要因素是光源稳定性和机械转动精度。通过与计数方式测量结果比较，进一步验证了本测量方法的正确性。 展开更多

关键词 极紫外 微通道板 量子效率

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X射线脉冲星导航探测器的微通道板甄选 被引量：6

12

作者 宋娟 赵宝升 +2 位作者 盛立志 刘哲 刘永安 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期402-407,共6页

根据应用于X射线脉冲星导航系统的大面阵X射线探测器对微通道板（MCP）性能的要求,研究了甄选微通道板的方法。确定了甄选微通道板的4个关键参量,分别是增益的均匀性、阻抗匹配、暗计数率、增益系数。针对这4个参量设计了相应的测试实验... 根据应用于X射线脉冲星导航系统的大面阵X射线探测器对微通道板（MCP）性能的要求,研究了甄选微通道板的方法。确定了甄选微通道板的4个关键参量,分别是增益的均匀性、阻抗匹配、暗计数率、增益系数。针对这4个参量设计了相应的测试实验,制定了甄选MCP的流程,并对采用该流程甄选出的MCP进行了幅值和计数率的测试。测试结果显示：采用单通道阳极接收信号时,每一个探测单元的幅值存在的相对误差各不相同,第i个探测单元输出的信号幅值的最大相对误差Δ1i和最小相对误差Δ2i的波动分别为7%-13.5%,3%-6.7%;而采用四通道共享阳极时输出信号的Δ1i为7.8%、Δ2i为3.1%;单通道阳极计数率之和（n=n1＋n2＋n3＋n4）与四通道共享阳极计数率N的相对误差为4.38%,小于预估值10%。上述实验结果表明该甄选方法能够甄选出满足探测器要求的MCP。 展开更多

关键词 单光子探测 X射线探测器 脉冲星导航系统 微通道板(mcp) mcp甄选 脉冲幅值 计数率

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可用于多幅纹影照相的超高速光电分幅相机光学系统设计 被引量：6

13

作者 李剑 刘宁文 +1 位作者 肖正飞 赵新才 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期38-41,共4页

超高速光电分幅相机常用的8棱锥分光方式在应用于平行光作为背景照明的纹影实验时,原理性的引起了图像的切割。为解决该问题,我们采用多组1:1分光棱镜代替分光棱锥的空间分光方法来完成光学系统的设计,装调后的相机系统达到了较高的空... 超高速光电分幅相机常用的8棱锥分光方式在应用于平行光作为背景照明的纹影实验时,原理性的引起了图像的切割。为解决该问题,我们采用多组1:1分光棱镜代替分光棱锥的空间分光方法来完成光学系统的设计,装调后的相机系统达到了较高的空间分辨率。用研制的超高速光电分幅相机进行了纹影实验,拍摄了脉冲高压作用下的直径Φ30μm的钨金属丝爆炸过程,实验结果显示由钨丝爆炸引起的空气冲击波明显,图像均匀完整,没有切割情况出现。研制的光电分幅相机已经在激光与物质相互作用等相关领域的实验中得到了很好的应用。 展开更多

关键词 高速摄影 光电相机 分光系统 mcp

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金阴极微通道板能谱响应的理论研究 被引量：3

14

作者 袁铮 刘慎业 +3 位作者 肖沙里 曹柱荣 黎航 王丽伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2495-2500,共6页

分析了金阴极微通道板在X射线段(0.1～10keV)的能谱响应,从阴极量子效率,X射线在通道材料中的衰减,微通道壁的铅层的光电效应,微通道板通道增益等多个方面进行综合计算,结果表明:得出较完善的阴极型微通道板能谱响应理论公式及其数值模... 分析了金阴极微通道板在X射线段(0.1～10keV)的能谱响应,从阴极量子效率,X射线在通道材料中的衰减,微通道壁的铅层的光电效应,微通道板通道增益等多个方面进行综合计算,结果表明:得出较完善的阴极型微通道板能谱响应理论公式及其数值模拟曲线.在只考虑一个通道,增益值为1时,微通道板的能谱响应完全取决于金阴极的量子效率,若考虑多通道效应,微通道板的能谱响应受通道材料元素吸收边的影响发生突变,且通道数目越多,影响越显著;能谱响应随电压增大呈增长趋势,但会受到微通道板饱和电流的限制.实验给出了微通道板能谱响应与入射角的关系曲线,确定了能获得增益的最小入射角. 展开更多

关键词 微通道板 能谱响应 光电效应 金阴极 量子效率

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微通道板2．0～5．5keV X射线透过率标定 被引量：3

15

作者 黎航 曹柱荣 +4 位作者 赵宗清 巫顺超 董建军 易荣清 陈凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期973-976,共4页

在北京同步辐射383中能X射线束线2．0～5．5keV能段对微通道板（MCP）透过率进行了测量标定。实验表明，MCP在2．0keV的低能段处和5．5keV的高能段处的透过率较高，而中段较低。对MCP透射和X光在MCP毛细导管列阵中的全反射两种机制进行... 在北京同步辐射383中能X射线束线2．0～5．5keV能段对微通道板（MCP）透过率进行了测量标定。实验表明，MCP在2．0keV的低能段处和5．5keV的高能段处的透过率较高，而中段较低。对MCP透射和X光在MCP毛细导管列阵中的全反射两种机制进行了物理建模，分别计算验证。结果发现：X光在毛细导管内掠入射会产生全反射，且能段越低反射率越高；MCP透过率特性正是MCP特殊的结构和材料造成的，为透射和反射两种机制共同贡献的结果，低能端主要来自X光在毛细导管中的全反射贡献，高能端主要来自透射贡献。 展开更多

关键词 微通道板 X射线 透过率 同步辐射 标定

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基于微通道板的电子探测器的性能研究 被引量：3

16

作者 刘小井 朱林繁 +4 位作者 苑震生 江锡满 蔡蓓 陈向军 徐克尊 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期257-260,共4页

设计了一个基于微通道板的电子探测器 ,从实验上详细研究了在一种新的高压分配方式下各个分压对探测效率的影响 。

关键词 性能 微通道板 电子探测器 探测效率 高压分配系统

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提高微通道板对低能电子探测效率的技术途径 被引量：5

17

作者 杨露萍 刘术林 +8 位作者 黄明举 赵天池 闫保军 温凯乐 杨玉真 司曙光 黄国瑞 衡月昆 钱森 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第8期714-718,共5页

为了提高静电聚焦型微通道板光电倍增管探测效率,重点研究微通道板的探测效率。分析影响微通道板对电子探测效率大小的主要因素,利用微通道板探测效率的理论模型,考虑在垂直入射到输入面的情况下,模拟计算出不同能量(E_e<1 keV)的入... 为了提高静电聚焦型微通道板光电倍增管探测效率,重点研究微通道板的探测效率。分析影响微通道板对电子探测效率大小的主要因素,利用微通道板探测效率的理论模型,考虑在垂直入射到输入面的情况下,模拟计算出不同能量(E_e<1 keV)的入射电子打入非开口区对探测效率的贡献,结合开口区域的探测效率,即获得微通道板总的探测效率,并把模拟计算结果与实际测量相比较,两者基本一致;通过在微通道板的输入端面和通道内壁蒸镀高二次电子发射系数的材料、改变电极蒸镀方式和增加开口面积比,获得接近100%的探测效率,进而有效地提高了这种光电倍增管的探测效率。 展开更多

关键词 光电倍增管 微通道板 探测效率 开口面积比

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电子清刷对微通道板增益及输出信噪比的影响 被引量：3

18

作者 崔东旭 郑少成 +2 位作者 邱亚峰 钱芸生 常本康 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期962-966,共5页

电子清刷是微通道板生产流程中常用的除气方法,会引起微通道板其他性能参量的变化.为研究电子清刷对微通道板输出信噪比及增益的影响,根据信噪比及增益的定义讨论了微通道板性能参量的测试方法,研制了微通道板参量测试系统.应用微通道... 电子清刷是微通道板生产流程中常用的除气方法,会引起微通道板其他性能参量的变化.为研究电子清刷对微通道板输出信噪比及增益的影响,根据信噪比及增益的定义讨论了微通道板性能参量的测试方法,研制了微通道板参量测试系统.应用微通道板参量测试系统对微通道板进行了电子清刷处理,测试清刷过程中不同阶段微通道板的信噪比及增益变化.实验表明:微通道板增益随清刷时间增加而降低,同时增益稳定性提高;电子清刷过程中微通道板的输出信号及噪音的变化率与微通道板增益的变化率基本相同,输出信噪比基本不变.增益变化是影响清刷过程中信号及噪音变化的主要因素,并且电子清刷对微通道板输出信噪比影响较小. 展开更多

关键词 微通道板 电子清刷 输出信噪比 增益

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选通电脉冲宽度和幅度对微通道板选通软X射线皮秒分幅相机时间分辨的交互作用 被引量：2

19

作者 杨文正 白永林 +4 位作者 刘百玉 赵军平 白晓红 秦君军 田进寿 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期603-607,共5页

微通道板(MCP)选通软X射线皮秒分幅相机(XPFC)的动态时间分辨率是其重要的性能指标之一.通过基于均匀设计分析法建立的MCP-XPFC的动态时间分辨率回归方程着重分析了选通电脉冲的宽度和幅值对MCP-XPFC的动态时间分辨率的交互影响.在选通... 微通道板(MCP)选通软X射线皮秒分幅相机(XPFC)的动态时间分辨率是其重要的性能指标之一.通过基于均匀设计分析法建立的MCP-XPFC的动态时间分辨率回归方程着重分析了选通电脉冲的宽度和幅值对MCP-XPFC的动态时间分辨率的交互影响.在选通电脉冲V1(t)(250ps,1200V)和V2(t)(170ps,1400V)的作用下,利用MCP-XPFC的选通理论模型、均匀分析法回归方程、以及飞秒激光系统分别对相机的动态时间分辨率进行了理论计算和实验测试,并对结果误差进行了分析.对于250ps的选通脉冲适合的电压范围约为800～1200V,而对于170ps的选通脉冲适合的电压范围为1100～1200V. 展开更多

关键词 微通道板 均匀设计 分幅相机 时间分辨率 选通电脉冲

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一种多通道纳秒分幅相机 被引量：2

20

作者 高继魁 李同民 +4 位作者 黄玉金 聂文田 姚彩蓉 侯洵 彭文达 《光子学报》 EI CAS CSCD 1992年第1期21-25,共5页

相机采用棱镜分光,薄片管增强象,电选通分幅。由四个薄片管组成四个通道,每一个通道代表一个单幅相机,分幅时序由专门电控电路进行控制,接触相机记录图象,最短曝光时间3ns,动态空间分辩率5～81lp/mm,最高分幅速率2×10~8幅/秒,动态... 相机采用棱镜分光,薄片管增强象,电选通分幅。由四个薄片管组成四个通道,每一个通道代表一个单幅相机,分幅时序由专门电控电路进行控制,接触相机记录图象,最短曝光时间3ns,动态空间分辩率5～81lp/mm,最高分幅速率2×10~8幅/秒,动态范围50°,在爆炸、激光、放电,光谱学等方面有广泛的应用。 展开更多

关键词 分幅 通道 摄影机 高速摄影

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