[實(shí)用新型]一種基于微通道板選通技術(shù)的飛行時間測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721735288.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN207798271U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡厚智;劉進(jìn)元;周帆;龍井華;付文勇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 深圳市瑞方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張秋紅;郭方偉

本實(shí)用新型涉及一種基于微通道板選通技術(shù)的飛行時間測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括光電陰極、陽極柵網(wǎng)、磁透鏡、微通道板、微帶傳輸線、熒光屏、CCD攝像模塊、延時電路等，延時電路調(diào)節(jié)第二電信號的時延，使光電子和第二選通脈沖同步到達(dá)微帶傳輸線；CCD攝像模塊采集到動態(tài)圖像時，光電子和第二選通脈沖同步到達(dá)微帶傳輸線。光電子被微通道板選通并增益，倍增后的光電子轟擊熒光屏產(chǎn)生可見光動態(tài)圖，則第一電脈沖時間和第二電脈沖時間之差即為光電子的飛行時間。通過實(shí)施本實(shí)用新型，通過微通道板選通技術(shù)測量電子飛行時間，提高時間分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子光學(xué)系統(tǒng)中飛行時間測量領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于微通道板選通技術(shù)的飛行時間測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電子光學(xué)系統(tǒng)中，飛行時間(time of flight,TOF)是一個十分重要的物理量，通過TOF可以獲得電子或其他粒子的速度及能量，因而可以利用 TOF來區(qū)分或選擇具有不同參數(shù)(能量、動量或質(zhì)量等)的粒子，如飛行時間質(zhì)譜儀、電子能譜儀等。1946年,WEStephens首次提出利用飛行時間，原理制作質(zhì)譜儀。1948年，Cameron A E等人研制成功第一臺飛行時間質(zhì)譜儀樣機(jī)，此后飛行時間質(zhì)譜儀成為研究的熱點(diǎn)。隨著研究的深入，質(zhì)譜儀性能不斷提高，使其廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、分析化學(xué)、微電子學(xué)等領(lǐng)域。此外，在激光與等離子體相互作用、同步輻射等高能物理研究領(lǐng)域，飛行時間或電子能譜也是一個重要的研究對象。而現(xiàn)有飛行時間系統(tǒng)的時間分辨率不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述現(xiàn)有飛行時間系統(tǒng)的時間分辨率不高的缺陷，提供一種基于微通道板選通技術(shù)的飛行時間測量系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種基于微通道板選通技術(shù)的飛行時間測量系統(tǒng)，包括激光器、半反半透鏡M2、第一光電探測器PIN1、示波器、第二光電探測器PIN2、脈沖發(fā)生器、微通道板選通裝置，其中，

所述激光器發(fā)射的第一光信號通過所述半反半透鏡M2的反射傳輸至所述第一光電探測器PIN1的輸入端；所述第一光電探測器PIN1的輸出端連接所述示波器的輸入端，所述第一光電探測器PIN1輸出第一電信號至所述示波器，所述示波器檢測所述第一電信號的第一電脈沖時間；

所述激光器發(fā)射的第二光信號輸入所述第二光電探測器PIN2的輸入端；所述第二光電探測器PIN2的輸出端連接所述脈沖發(fā)生器的輸入端，所述第二光電探測器PIN2輸出第二電信號至所述脈沖發(fā)生器；所述脈沖發(fā)生器的輸出端連接所述示波器，并發(fā)射第一選通脈沖至所述示波器，所述示波器測量所述第一選通脈沖的第二電脈沖時間；

所述微通道板選通裝置包括光電陰極、陽極柵網(wǎng)、磁透鏡、微通道板、微帶傳輸線、熒光屏，其中，所述微帶傳輸線設(shè)置在所述微通道板上，所述光電陰極、陽極柵網(wǎng)、磁透鏡、微通道板、以及熒光屏依次順序排列，所述陽極柵網(wǎng)與微通道板間隔預(yù)設(shè)飛行距離；

所述第一光信號通過所述半反半透鏡M2的透射傳輸至所述光電陰極，并產(chǎn)生光電子，所述光電子經(jīng)過所述光電陰極和陽極柵網(wǎng)加速后射向所述微通道板；所述脈沖發(fā)生器連接所述微通道板，并發(fā)射第二選通脈沖至所述微通道板；通過調(diào)節(jié)，使所述光電子和第二選通脈沖同步到達(dá)所述微帶傳輸線，所述光電子被所述微通道板選通并增益，倍增后的所述光電子轟擊所述熒光屏產(chǎn)生可見光動態(tài)圖，則所述第一電脈沖時間和第二電脈沖時間之差即為所述光電子的飛行時間。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的基于微通道板選通技術(shù)的飛行時間測量系統(tǒng)，所述第二光電探測器PIN2的輸出端通過延時電路連接所述脈沖發(fā)生器的輸入端，所述延時電路用于調(diào)節(jié)所述第二電信號的時延，使所述光電子和第二選通脈沖同步到達(dá)所述微帶傳輸線。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的基于微通道板選通技術(shù)的飛行時間測量系統(tǒng)，所述第一光信號通過所述半反半透鏡M2的透射傳輸至透鏡組，經(jīng)所述透鏡組成像在所述光電陰極，產(chǎn)生所述光電子；