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北京玉研精密仪器有限公司
磁聚焦变像管是激光聚变时空分辨系统的子系统,主要用于做光电子成像实验。本产品采用4个线圈产生聚焦成像的磁场。阴极面为较大大口径的线圈,成像面为小口径的线圈,其间为两个变径聚焦线圈。这款光电子成像系统的图像缩比为3:1。初始电子动能具有较宽的能量范围(1.5Kev---3kev),经500mm漂移区后仍保持较好的空间分辨,因而需要用较强的匀强磁场约束光电子。物象比与(BObject/BImage)-1/2成正比。
磁场模拟
四线圈方案:
线圈参数:
线圈匝数 线圈长度 线圈直径 工作电流 阴极面线圈
5x25匝 100mm 120mm 0-25A 聚焦线圈1 9X35匝 140mm 90mm至78mm 0-40A 聚焦线圈2 21X35匝 140mm 72mm至 60mm 0-50A 成像面线圈 22X 30匝 100mm 60mm 0-55A
电子轨迹追踪(一)
模拟初始条件:
电子初始动能1.5Kev—3KeV,入射角度+/-2度。每束电子束由等角度5个电子组成,电子束出发点位于光阴极面线圈轴向中心,径向相对于轴线坐标分别为10mm,20mm,30mm。物像距约为520mm。像缩比约2.9:1。
电子轨迹追踪(二)
光电子发散角的高斯分布,在条件下,成像面上的电子成像分辨率可以达到6lp mm
驱动电源
·电源的上升沿约100ms,恒流工作持续时间0-60S,下降沿时间1-2秒(根据线圈电容量而定)
·多电源外部同步触发
·附加功能:线圈过温保护
后部电子成像方案
机械与真空设计
测试方案
1.线圈品质测试:
·单个线圈,电流和磁场强度线性度测试
·单个线圈轴向磁场测量
·线圈组合磁场轴向测量
2.组合成像测试:
· 快门曝光时间20S-1min;线圈电流工作间隔1-10min
· 若图像强度不够,则采用CCD 累加成像
· 根据图像结果,微调线圈磁场
实验装置
分化板测试
分化板前置:
为看到分化板的像,只有栅网条纹
前置分化板:
分化板放置在栅网上
光阴极测试
光阴极磁场成像
测试条件:
· 真空: 5X10-6mBar
· 磁场: lens1: 29A ; lens2:34.5A; lens3:47.5A; lens4:51.5A;
· 采用 Nikon D750观测;成像像素2493万(6016X4016)
测试结果
分辨率:2pl 清晰 可辨;4pl,5pl 无法分辨。
缩放比: 分化板宽 4mm;成像约为1.38mm,缩放比约为3:1。
2pl
4pl
5pl
缩放比调整
Lens3: 47A lens4: 51.5A:
Lens3: 57A lens4:60A:
Lens3: 39 A lens4: 45A:
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