[发明专利]一种同步重复扫描变象管

说明书

本发明属于超快速现象诊断技术用的一种同步重复扫描变像管。

同步重复扫描变像管诊断技术与相关技术相比不仅具有线性测量的优点，而且与单次扫描变像管诊断技术相比还具有极低的可探测光功率密度及大动态范围的优点。因此，它在光化学、光生物学、激光物理、光通讯、光盘技术和激光测距等领域有广泛地应用、许多国家都在大力开展这种诊断技术的研究工作，已有时间分辨率为10ps的商品出售，在实验室时间分辨率已达到1.2ps[Internally    intensified    photochron    Ⅱ    streak    tube，SPIE    Vol.348    High    Speed    Photography（San    Diego    1982）/p217～221]。

本发明的目的是要研制一种时间分辨率更高以及其它性能更好的同步重复扫描变像管。

本发明所述的同步重复扫描变像管，其特征为管中的导电基底为随机走向金属网络导电基底，在其上制作与其相容的锑-钾-钠-铯光电阴极，管中采用了微通道板（MCP）准直器加速电极，不等径同轴多园筒静电聚焦系统，高Q值偏转系统，MCP增强器，该管的时间分辨率可达150fs。

本发明提出的同步重复扫描变像管中，光电阴极导电基底采用的是随机走向金属网络，其光透过率≥80%，面电阻率≤0.3Ω/□。为了降低最小可探测光功率密度，在上述的导电基底上制作与其相容的锑-钾-钠-铯光电阴极，阴极的制备是在带有超高真空闸板阀的转移系统中进行的。管中采用MCP准直器作为加速电极，以提高阴极附近的场强，从而减小阴极附近的光电子时间弥散。由于MCP通道壁厚只有2μ，通道直径为12μ，与加速栅网比较，光电子透过率高，莫尔现象不严重，有利于改善探测灵敏度和时间分辨率。

该管中采用了不等径同轴多园筒静电聚焦系统，通过缩短聚焦系统轴向长度来减小光电子在该区域的渡越时间弥散，从而提高时间分辨率。由于空间电荷效应可略而不计，各电极电压较低，此系统不仅电子渡越时间弥散小，而且有利于偏转系统偏转灵敏度的提高。管中还采用了高Q值偏转系统，偏转灵敏度达12.8cm/kv.当时间分辨率小于2ps时，扫描线路输出功率不超过5W;当时间分辨率小于1ps时，所需功率不超过12W。在该管荧光屏附近装有MCP增强器，它处在脉冲工作方式。这有利于改善背景，提高空间分辨率和降低最小可探测光功率密度。荧光屏采用的是P11荧光粉，将其沉积在纤维面板输出窗上。该管采用冷压铟封技术进行封接。

按照本发明所制作的同步重复扫描变像管的时间分辨率可达150fs.当时间分辨率小于2ps时，其最小可探测光功率密度可达10^-12W/mm²。

附图为一种同步重复扫描变像管示意图。图中：1.导电基底，2.光电阴极，3.MCP准直加速电极，4.不等径同轴多园筒聚焦系统，5.阳极光栏，6.偏转板，7.偏转板引线，8.MCP增强器，9.纤维面板输出屏。

实施例1

工作电压V＝7kv，品质因素Q＝90，偏转功率P＝6w，时间分辨率Δt＝1.45ps。

实施例2

工作电压V＝7kv，品质因素Q＝90，偏转功率P＝10w，时间分辨率Δt＝1.28ps。

实施例3

工作电压V＝7kv，品质因素Q＝68，偏转功率P＝13w，时间分辨率Δt＝1.2ps。