[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

说明书

本实用新型公开了一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统，被测脉冲辐射入射到扫描变像管阴极产生光电子，被栅极加速后形成的电子束被电子光学系统聚焦成像，通过扫描偏转板，加载其上的两台阶脉冲电压在偏转板间产生电场使光电子束发生偏转，不同时域的光电子被分别成像于不同的空间区域，光电子激发置于成像区域的高速闪烁体发射荧光信号,然后分别进入两光电探测器，产生脉冲电流，被示波器记录，可对两时域的脉冲辐射分别进行测量；与现有技术相比，本实用新型采用成像光电子束扫描方式实现探测时域选通，提高了时域选通速度。本实用新型可对两时域信号强度差别悬殊的脉冲辐射同时进行定量测量，在脉冲辐射探测领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及的是脉冲辐射探测领域，尤其是一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统。

背景技术

在现有技术中，采用门脉冲对光电倍增管或扫描变像管的阴极进行选通，控制阴极电子发射。针对不同时域内强度相差悬殊的双脉冲辐射中微弱信号的探测，强脉冲到达时，在阴极相对栅极（或阳极）间施加正电势，使得阴极不能发射光电子，而在弱脉冲到达时，阴极相对栅极（或阳极）间施加负电势，使阴极发射电子，从而实现对微弱脉冲辐射信号的探测（A multichannel gated neutron detector with reduced afterpulse for low-yield neutron measurements in intense hard X-ray backgrounds, Y. Abe, N.Nakajima, Y. Sakaguchi, et al. Review of Scientific Instruments 89, 10I114(2018), A gated liquid-scintillator-based neutron detector for fast-ignitorexperiments and down-scattered neutron measurements, C. Stoeckl, M. Cruz, V.Yu. Glebov, et al. Review of Scientific Instruments 81, 10D302 (2010)和GatedPhotocathode Design for the P510 Electron Tube used in the National IgnitionFacility (NIF) Optical Streak Cameras, P. Datte, G. James, P. Celliers, D.Kalantar, G. Vergel de Dios, Proc. of SPIE Vol. 9591, 95910D(2015)）。

上述技术中，对于不同时域内的强度悬殊的两脉冲辐射，由于探测系统的灵敏度相同，微弱信号会被因强信号而大幅度提升的噪声本底所掩盖，不能对两脉冲进行同时探测。另外，这种技术中所使用的门脉冲上升和下降时间一般均大于5ns，严重制约了阴极选通的速度。因此，当脉冲辐射时间间隔小于5ns，且强度差别悬殊时，该技术是不适用的。

实用新型内容

为了克服现有技术中阴极开门和关门速度过慢，不能同时测量相隔时间短、信号强度悬殊的两脉冲辐射之不足，本实用新型提供一种成像光电子束扫描型时域选通光电探测系统。

本方案是通过如下技术措施来实现的：