[实用新型]一种基于微通道板选通技术的飞行时间测量系统

说明书

本实用新型涉及一种基于微通道板选通技术的飞行时间测量系统。该系统包括光电阴极、阳极栅网、磁透镜、微通道板、微带传输线、荧光屏、CCD摄像模块、延时电路等，延时电路调节第二电信号的时延，使光电子和第二选通脉冲同步到达微带传输线；CCD摄像模块采集到动态图像时，光电子和第二选通脉冲同步到达微带传输线。光电子被微通道板选通并增益，倍增后的光电子轰击荧光屏产生可见光动态图，则第一电脉冲时间和第二电脉冲时间之差即为光电子的飞行时间。通过实施本实用新型，通过微通道板选通技术测量电子飞行时间，提高时间分辨率。

技术领域

本实用新型涉及电子光学系统中飞行时间测量领域，更具体地说，涉及一种基于微通道板选通技术的飞行时间测量系统。

背景技术

在电子光学系统中，飞行时间(time of flight,TOF)是一个十分重要的物理量，通过TOF可以获得电子或其他粒子的速度及能量，因而可以利用 TOF来区分或选择具有不同参数(能量、动量或质量等)的粒子，如飞行时间质谱仪、电子能谱仪等。1946年,WEStephens首次提出利用飞行时间，原理制作质谱仪。1948年，Cameron A E等人研制成功第一台飞行时间质谱仪样机，此后飞行时间质谱仪成为研究的热点。随着研究的深入，质谱仪性能不断提高，使其广泛应用于材料科学、生物医学、地球科学、环境科学、分析化学、微电子学等领域。此外，在激光与等离子体相互作用、同步辐射等高能物理研究领域，飞行时间或电子能谱也是一个重要的研究对象。而现有飞行时间系统的时间分辨率不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有飞行时间系统的时间分辨率不高的缺陷，提供一种基于微通道板选通技术的飞行时间测量系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于微通道板选通技术的飞行时间测量系统，包括激光器、半反半透镜M2、第一光电探测器PIN1、示波器、第二光电探测器PIN2、脉冲发生器、微通道板选通装置，其中，

所述激光器发射的第一光信号通过所述半反半透镜M2的反射传输至所述第一光电探测器PIN1的输入端；所述第一光电探测器PIN1的输出端连接所述示波器的输入端，所述第一光电探测器PIN1输出第一电信号至所述示波器，所述示波器检测所述第一电信号的第一电脉冲时间；

所述激光器发射的第二光信号输入所述第二光电探测器PIN2的输入端；所述第二光电探测器PIN2的输出端连接所述脉冲发生器的输入端，所述第二光电探测器PIN2输出第二电信号至所述脉冲发生器；所述脉冲发生器的输出端连接所述示波器，并发射第一选通脉冲至所述示波器，所述示波器测量所述第一选通脉冲的第二电脉冲时间；

所述微通道板选通装置包括光电阴极、阳极栅网、磁透镜、微通道板、微带传输线、荧光屏，其中，所述微带传输线设置在所述微通道板上，所述光电阴极、阳极栅网、磁透镜、微通道板、以及荧光屏依次顺序排列，所述阳极栅网与微通道板间隔预设飞行距离；

所述第一光信号通过所述半反半透镜M2的透射传输至所述光电阴极，并产生光电子，所述光电子经过所述光电阴极和阳极栅网加速后射向所述微通道板；所述脉冲发生器连接所述微通道板，并发射第二选通脉冲至所述微通道板；通过调节，使所述光电子和第二选通脉冲同步到达所述微带传输线，所述光电子被所述微通道板选通并增益，倍增后的所述光电子轰击所述荧光屏产生可见光动态图，则所述第一电脉冲时间和第二电脉冲时间之差即为所述光电子的飞行时间。

优选地，本实用新型所述的基于微通道板选通技术的飞行时间测量系统，所述第二光电探测器PIN2的输出端通过延时电路连接所述脉冲发生器的输入端，所述延时电路用于调节所述第二电信号的时延，使所述光电子和第二选通脉冲同步到达所述微带传输线。

优选地，本实用新型所述的基于微通道板选通技术的飞行时间测量系统，所述第一光信号通过所述半反半透镜M2的透射传输至透镜组，经所述透镜组成像在所述光电阴极，产生所述光电子；