皮秒同步摄影技术的理论研究

本文主要阐述对皮秒同步摄影技术的理论研究结果。我们从大数定理出发,证明利用皮秒同步扫描相机可以获得皮秒弱光现象的真实照片。我们还利用卡逊定理和考虑了电子光学系统对空间噪声的空间滤波作用,导出了皮秒同步扫描相机的探测方程和它的最小可探测光功率密度的表达式。理论证明,皮秒同步扫描相机的最小可探测光功率密     

高灵敏可见／紫外条纹相机的最小可探测能量密度

分析了影响条纹相机最小可探测能量密度的主要因素，通过采用两级增强器级联的方法降低了条纹最小可探测能量密度。利用超短激光脉冲经过标准具后形成一个能量等比衰减的脉冲序列，对ＺＰＴ－３Ｋ紫外／可见皮秒条纹相机的最小可探测能量密度进行了测量。测量表明：相机最小可探测能量密度在可见波段（５３２ｎｍ）达１×１０－１３Ｊ／ｃｍ２。     

一种新型可见光条纹相机标定系统

本文提出了一个以亚皮秒脉冲光源——半导体激光二极管为核心而研究的一台扫描相机标定系统,该系统能对相机的时间分辨率、扫描速度、扫描线性、触发晃动以及相机的最小探测能量等参数进行标定。     

亚仟X光扫描相机性能研究

本文介绍了亚仟X光扫描相机的工作原理和实验方法,测定并研究了相机的静态狭缝展宽、触发延迟时间、触发晃动、动态空间分辨率、扫速与非线性、动态范围、时间分辨率。     

全光固体条纹相机的理论及其静态实验研究

全光固体条纹相机采用空间调制抽运光激发平板波导光偏转器,通过精确控制抽运光和信号光之间的时间延迟,实现对入射到波导芯层信号光的偏转扫描.它能有效解决传统变像管条纹相机因空间电荷效应造成的动态范围降低以及光电阴极材料在红外波段探测受限等问题,且结构简单,系统稳定性高,理论时间分辨率可达皮秒甚至亚皮秒量级.本文围绕全光固体条纹相机的核心部件—–AlxGa1-xAs/GaAs/AlxGa1-xAs平板波导光偏转器,研究了在带填充效应、带隙收缩效应以及自由载流子吸收效应作用下GaAs折射率的变化情况;在GaAs折射率变化达到0.01量级,信号光束斑大小和波导宽度之比p=0.5时,得到系统的理论时间分辨率为2 ps;按照静态实验条件求得的理论空间分辨率为17 lp/mm,实验结果显示其值为9 lp/mm.     

超小型光-X射线微微秒变象管扫描相机的设计

超小型光-X射线微微秒变象管扫描相机,采用了近聚焦微通道板增强的变象管和电子学上达不到的有微微秒上升和下降时间的光电开关。相机有～2微微秒的时间分辨率,扫描速度近3×10¹⁰厘米/秒,能对可见光及激光引发核聚变产生的X射线进行条纹照相,可测量超短激光脉冲,进行微微秒定时,检验微微秒变象管特性。整机微微秒光电脉冲通道全用匹配连接,具有性能好,结构紧凑,元件少,体积小,重量轻的特点。     

高密度多丝室中性粒子探测器的研究

本文描述了一种位置灵敏多丝正比室, 其有效面积为200×200mm², 多丝室与多层铅γ射线转换体相配合, 组成了高密度多丝室γ射线探测器. 铅转换体做成均匀排布的0.9mm圆孔、孔心距1.1mm的阵列共样. 探测器对511keV光子的探测效率为5.6%, 空间分辨1mm. 这种探测器已经被用在正电子相机研究工作中, 也可以用于探测X射线.     

用于软X射线光谱探测的双MCP近贴单幅相机

研制了一种双MCP近贴单幅相机,相机用于软X射线光谱探测.采用开放式无窗结构,利用第一块通道板进行选通, 有效探测面积Φ26mm.相机时间分辨率5ns,静态空间分辨率 25 lp/mm,动态空间分辨率7 lp/mm,控制电路固有延时小于20 ns.主要介绍了该相机的结构、工作原理、快门脉冲发生器电路、应用情况及其性能特点.     

ICF中子示波管的实验研究

 介绍了一个旨在将高时间分辨率和高探测灵敏度相结合、用于惯性约束聚变（ICF）研究的时间分辨的中子诊断技术的中子示波管，初步实验获得了技术时间分辨约40ps,可探测中子总产额10⁸。     

国产BaF2闪烁晶体特性的测试

观察到了人工晶体所生长的BaF₂闪烁晶体发光的快、慢成分, 并对其光产额、时间分辨率、能量分辨率、能量线性、技术衰减长度等特性进行了测试. 对Co⁶⁰ γ源, 时间分辨率(标准偏差σ)为59ps(微微秒); 对Cs¹³⁷ γ源, 能量分辨率为12.1%. 这些指标都接近国际BaF₂闪烁晶体先进水平, 展现出在核物理、核医学、粒子物理实验中应用的广泛前景.     

B. 变像管诊断技术

本文评述了变像管诊断技术的国内外最新发展,详细地分析介绍了本届会议上出现的几种新管型,并涉及到某些应用。     

一种用于荧光皮秒时间分辨光谱的测试系统

本文详细描述了一种由氩离子锁模激光器、样品池、分光系统及微微秒条纹相机构成的用于测试低强度荧光微微秒时间分辨光谱的系统。给出了典型样品的测试结果:时间分辨率为10ps,光谱范围为500Å—800Å。最后对测量结果进行了分析讨论。     

X射线皮秒变象管扫描相机时空分辨率测量

X射线皮秒变象管扫描相机是一种应用变象管技术测量X射线波段脉冲辐射而能达到皮秒级时间分辨率和微米级空间分辨率的时空测试系统,是高功率激光打靶产生等离子体诊断的有力工具。时间分辨率和空间分辨率是X射线皮秒变象管扫描相机最基本的性能参数。这些参数的测量有其不同于可见光扫描相机的特殊性。     

一种长狭缝软X射线扫描相机系统

 介绍了一种长狭缝软X射线扫描相机系统。其有效工作面积达0.1mm×30mm，以满足宽频谱记录要求，通过优化变像管电子光学系统设计，尽可能地减小了时间畸变；提出利用计算机软件对残存时间畸变进行高精度校正的方法。动态测试表明，在2.5cm/ns的扫描速度下，其动态空间分辨率优于15Lp/mm，时间分辨率优于5ps。     

基于物联网的智能化条纹相机控制系统的研制

为满足条纹相机便携化、智能化的发展需要,研制了一种高适用性的分布式智能控制系统,实现了对条纹相机工作参量的监测,对电极电压、扫描工作模式的精确控制以及对图像的采集与处理.基于物联网技术框架与客户端-服务器的结构模式,实现了有线及无线设备扩展的多机协作功能与移动监控功能.并针对该控制系统,设计了具有自保护功能的自激型反激式可调高压电源模块,基于自激式拓扑的简单结构,实现了电源的小型化,且线性调整准确度可达1%.采用Nd∶YLF脉冲激光器(脉宽8ps,波长526.5nm)对应用该控制系统的可见光皮秒条纹相机进行标定,测试得到动态分辨率为12.75Lp/mm(CTF=14%),动态范围为234∶1,时间分辨率达到14ps.     

条纹相机测量中的光束取样

从实验上探讨了用条纹相机测量大口径高功率固体激光束的脉冲波形时,取样光斑的大小对波形的精细结构与脉宽的影响。     

一种新型皮秒同步扫描变像管

本文描述了一种新型皮秒同步扫描变像管的设计特点及实验结果。其静态空间分辨率为50lp/mm,时间分辨率为1.1ps。     

共面光路在等待型转镜高速摄影机中实现同时分幅扫描

根据胶片图象形式的不同,转镜相机可分为两类,即扫描摄影机和分幅摄影机。由于它们各有利弊,因此,最好的方法是能用一台摄影机,同时得到现象的扫描和分幅图象。国际上有美国的330A型相机,但它采用空间光路,三面体铍转镜及整体充氦技术,这就给技术、工艺带来许多困难。本文根据我国的具体情况,提出了一种新颖方案来同时实现分幅、扫描,它包括以下内容: 采用两层共面光路可实现同时分幅扫描。研究了几种可能的等待形式,以尽量减少整体尺寸,入口角,增大光力,提高象质。同时,进行了结构优选,对空间光路的实现方式作了比较研究,给出了光学系统的设计参数。 实验中,首先采用了高强度铝合金六面体转镜。用弹性力学理论,对六面体铝转镜的强度及变形进行了精确计算,证明其变形量仅为同样回转半径三面体铍转镜的1.45倍,边缘线速度达816m/s。此外,对铝转镜进行了强度及变形实验,实验结果表明:其性能与理论相符,满足役计要求。 采用了国内较成熟的真空球罩技术,与充氦气相比,大大降低了成本。