[实用新型]一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统

权利要求书

1.一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：包括有扫描变像管、超快闪烁体、光电探测器Ⅰ、光电探测器Ⅱ、扫描脉冲产生器和示波器；所述扫描変像管包括有光阴极、网状栅极、第一聚焦极、第一阳极、第二聚焦极、第二阳极、上偏转板、下偏转板、上偏转板扫描脉冲同轴传输线、下偏转板扫描脉冲同轴传输线；所述扫描脉冲产生器分别通过上偏转板扫描脉冲同轴传输线和下偏转板扫描脉冲同轴传输线与上偏转板和下偏转板连接；所述光电探测器Ⅰ和光电探测器Ⅱ设置在超快闪烁体后端；所述光电探测器Ⅰ和光电探测器Ⅱ均与示波器连接；被测脉冲辐射在不同时域中包含强度相差悬殊的弱子脉冲辐射和强子脉冲辐射先后激发光阴极发射光电子、光电子依次经过网状栅极、第一聚焦极、第一阳极、第二聚焦极、第二阳极后，穿过上偏转板和下偏转板之间的区域，在偏转电场的作用下，使得位于不同时域的强、弱子脉冲辐射在阴极上产生的光电子束偏转到不同的空间区域、并激发超快闪烁体发射荧光，光电探测器Ⅰ和光电探测器Ⅱ分别测量两组不同时域激发的光电子束并通过示波器记录。

2.根据权利要求1所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：被测脉冲辐射为带电粒子、伽马射线、X射线、紫外光、可见光或红外光；所述强子脉冲辐射和弱子脉冲辐射的强度相差10~10⁷倍。

3.根据权利要求1所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：光阴极为双碱阴极、多碱阴极、Au或CsI阴极。

4.根据权利要求2所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：所述被测脉冲为带电粒子、伽马射线或硬X射线时，双碱或多碱光阴极前置超快闪烁体，将这些辐射转换为光信号进行探测。

5.根据权利要求1所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：所述光阴极前有限制被测脉冲辐射束斑口径的输入狭缝，长5~40mm，宽10μm~5mm，长度和宽度能调节。

6.根据权利要求1所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：所述扫描变像管对光阴极发射的宽光电子束成像，全阴极范围内空间分辨大于15lp/mm，像放大率在1~3之间。

7.根据权利要求1所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：所述超快闪烁体为掺In、Ga、Fe和Al杂质的透明ZnO材料，或具有超快响应速度的短余辉有机或无机闪烁体，厚度在1~100μm间，口径在5~30mm间，响应时间小于0.1ns，发射光谱位于300~700nm间；所述超快闪烁体为两片，分别贴合于光电探测器Ⅰ和光电探测器Ⅱ阴极前的光纤面板或石英平板玻璃的前表面，且相互间进行光隔离，超快闪烁体前表面蒸镀100nm厚Al膜。

8.根据权利要求1所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：所述扫描脉冲产生器输出极性相反的两路双台阶脉冲电压信号，幅度位于0.5kV~2kV之间,两台阶脉冲宽度在500ps~500ns可调，两台阶脉冲前、后沿时间小于200ps，两台阶脉冲所处的时域分别对应两强、弱脉冲辐射所处的时域。

9.根据权利要求7所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：所述光纤面板或石英平板玻璃口径在10~50mm，厚度在2~5mm，且位于扫描变像管后端真空密封面，将扫描变像管内部的真空环境与外部的大气环境进行隔离。

10.根据权利要求1所述的一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，其特征是：所述光电探测器Ⅰ和光电探测器Ⅱ为光电管、光电倍增管或InGaAs快响应光电探测器，两探测器的灵敏度不同，低灵敏度光电探测器用于强信号探测，高灵敏度光电探测器用于弱信号探测，探测器响应时间小于200ps。