[發(fā)明專利]交叉位敏陽極及應用其實現光子計數積分成像測量的方法

無效

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• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103280393A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 朱香平;鄧國寶
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H01J40/16
• 分類號: H01J40/16;H01J40/04;G01J1/42
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

1.一種適用于微通道板探測器的交叉位敏陽極，其特征在于：分為上、下兩層，上層和下層均包括尺寸相同的多個矩形導電條，上層的各個矩形導電條經絕緣層交叉搭接在下層的各個矩形導電條上；上層的各個矩形導電條在同一平面內相互平行，下層的各個矩形導電條在同一平面內相互平行；所述絕緣層與上層的各個矩形導電條一一對應，且分別位于對應的矩形導電條的投影范圍內，在投影方向上，上層與下層的所有矩形導電條整體形成交叉網格，每個矩形導電條獨立輸出電荷信號。

2.根據權利要求1所述的交叉位敏陽極，其特征在于：下層的所有矩形導電條整體設置于一個絕緣基底上；或者下層的各個矩形導電條的底面設置分立的絕緣層，與下層的各個矩形導電條一一對應。

3.根據權利要求1所述的交叉位敏陽極，其特征在于：上層與下層的所有矩形導電條整體形成垂直交叉網格。

4.根據權利要求1所述的交叉位敏陽極，其特征在于：矩形導電條的材料為Au或Cu-Ag合金，絕緣層的材料為石英或陶瓷。

5.根據權利要求4所述的交叉位敏陽極，其特征在于：下層的所有矩形導電條整體設置于一個絕緣基底上，該絕緣基底的材料為氧化鋁陶瓷或熔融石英玻璃。

6.根據權利要求1所述的交叉位敏陽極，其特征在于：同一層相鄰矩形導電條之間形成的直線絕緣溝道的寬度為0.1mm。

7.根據權利要求6所述的交叉位敏陽極，其特征在于：所有矩形導電條的寬度均為0.4mm，厚度均為2μm；所有絕緣層采用與矩形導電條尺寸相同的矩形絕緣條。

8.高性能紫外光子計數積分成像探測系統，包括探測器和電子讀出系統，其特征在于：所述探測器包括依次設置的真空管殼、紫外光學窗口、紫外光電陰極、微通道板以及如權利要求1所述的交叉位敏陽極，所述紫外光電陰極蒸鍍微通道板表面，微通道板采用V型級聯方式級聯，所述交叉位敏陽極位于微通道板出射面后2-5mm，探測器的輸出端設置有相應的接口和引腳，將各個矩形導電條獨立輸出的電荷信號接入電子讀出系統；所述電子讀出系統包括依次連接的電荷靈敏前置放大電路、脈沖濾波整形電路、A/D轉換電路以及數字圖像處理電路。

9.采用如權利要求1所述交叉位敏陽極實現紫外光子計數積分成像測量的方法，包括以下步驟：

使待測紫外光入射粒子打在紫外光電陰極上，根據光電效應產生電子；

產生的電子經第一加速電場加速后，進入V型級聯微通道板，使電子倍增，在V型級聯微通道板的下端形成電子云團；

電子云團經第二加速電場加速后，打在交叉位敏陽極上，交叉位敏陽極的各個矩形導電條分別輸出收集到的電荷信號至電子讀出系統；

根據電子讀出系統輸出的所有電荷信號計算得到最大電荷量所在的電極的位置，進行電荷云團質心的粗定位；

參考相鄰矩形導電條輸出的電荷量通過擬合算法得出電子云團質心的精確位置坐標，即代表入射粒子的位置；通過記錄電子讀出系統電荷脈沖輸出時間，探測入射粒子的到達時間，最終實現紫外光子計數積分成像測量。

10.根據權利要求9所述的實現紫外光子計數積分成像測量的方法，其特征在于，電子云團質心的精確位置坐標采用以下算法得出：

設上層的各個矩形導電條沿x方向平行，在x方向上第i個電極收集到的電荷量Q_8,i為最大，i也作為該電極在x方向上的位置；下層的各個矩形導電條沿y方向平行，在y方向上第j個電極收集到的電荷量Q_9,j為最大，j也作為該電極在y方向上的位置；則電子云團質心的精確位置坐標為

x0=iPx-Pxln(Q8,i-1)-ln(Q8,i+1)2(ln(Q8,i-1)+ln(Q8,i+1)-2ln(Q8,i))]]>

y0=jPy-Pyln(Q9,j-1)-ln(Q9,j+1)2(ln(Q9,j-1)+ln(Q9,j+1)-2ln(Q9,j)]]>

其中P_x是x方向的周期數，P_y是y方向的周期數。