[發(fā)明專利]電子束成像裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811013857.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109273338B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉進(jìn)元;陳家堉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 葉劍

一種電子束成像裝置，包括光電陰極、柵網(wǎng)、漂移管、微通道板、熒光屏、電荷耦合器件及至少兩個(gè)磁透鏡，其中光電陰極、柵網(wǎng)及微通道板順序設(shè)置在漂移管內(nèi)，熒光屏及電荷耦合器件設(shè)置于漂移管外，且光電陰極、柵網(wǎng)、微通道板、熒光屏和電荷耦合器件對(duì)齊設(shè)置。采用上述電子束成像裝置，用戶可通過(guò)滑動(dòng)磁透鏡來(lái)調(diào)節(jié)放大倍率，由于置使用多個(gè)磁透鏡，每個(gè)磁透鏡的長(zhǎng)度較短，上述電子束成像裝置只需較小的激勵(lì)電流即可達(dá)到與單個(gè)長(zhǎng)磁透鏡相同的放大倍率，而且通過(guò)多個(gè)短磁透鏡成像能夠有效降低場(chǎng)曲和成像畸變率，增大電子束成像裝置的空間分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電子束成像裝置。

背景技術(shù)

X射線分幅相機(jī)是一種電子束成像裝置，因其具有高時(shí)空分辨率，對(duì)超短脈沖有較強(qiáng)的探測(cè)能力，對(duì)二維空間有較強(qiáng)的分辨本領(lǐng)，因此被廣泛應(yīng)用于慣性約束核聚變和同步輻射的測(cè)量當(dāng)中。

磁透鏡是分幅相機(jī)的重要組成部分，其原理是通過(guò)磁場(chǎng)使電子束聚焦成像，對(duì)成像質(zhì)量及其空間分辨率有著關(guān)鍵影響。目前，分幅相機(jī)通常使用單個(gè)長(zhǎng)磁透鏡進(jìn)行聚焦，長(zhǎng)磁透鏡線圈繞得較長(zhǎng)且未內(nèi)置軟鐵，使得漂移區(qū)的磁場(chǎng)均勻分布，導(dǎo)致所需要的激勵(lì)電流較大，而且難以獲得可調(diào)節(jié)的放大倍率。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有電子束成像裝置放大倍率難以調(diào)節(jié)且需要較大激勵(lì)電流的問(wèn)題，提供一種電子束成像裝置。

在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種電子束成像裝置，其包括光電陰極、柵網(wǎng)、漂移管、微通道板、熒光屏、電荷耦合器件及至少兩個(gè)磁透鏡；光電陰極、柵網(wǎng)及微通道板順序排列在漂移管內(nèi)，熒光屏及電荷耦合器件順序排列在背向柵網(wǎng)的一側(cè)，熒光屏及電荷耦合器件設(shè)置于漂移管外，且光電陰極、柵網(wǎng)、微通道板、熒光屏和電荷耦合器件對(duì)齊設(shè)置。

上述電子束成像裝置，用戶可通過(guò)滑動(dòng)磁透鏡調(diào)節(jié)電子束成像裝置的放大倍率。在漂移管長(zhǎng)度一定的情況下，上述電子束成像裝置使用多個(gè)磁透鏡，每個(gè)磁透鏡的長(zhǎng)度較短，只需較小的激勵(lì)電流即可達(dá)到與單個(gè)磁透鏡相同的放大倍率。通過(guò)多個(gè)短磁透鏡成像能夠有效降低場(chǎng)曲，令不同離軸距離的發(fā)射點(diǎn)在同一平面上成像，還能降低成像畸變率，在離軸距離較小時(shí)明顯增大電子束成像裝置的空間分辨率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，微通道板上設(shè)置有若干條互相平行的微帶陰極。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，光電陰極包括玻璃基板以及設(shè)置在玻璃基板上的若干條互相平行的金屬微帶。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，光電陰極上的金屬微帶的數(shù)量與微通道板上的微帶陰極的數(shù)量相同。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，微通道板上設(shè)置有三條互相平行的微帶陰極；玻璃基板上設(shè)置有三條互相平行的金屬微帶。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，金屬微帶為表面鍍金的鋁金屬微帶。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，光電陰極和微通道板分別具有圓形側(cè)面，光電陰極的圓形側(cè)面與微通道板的圓形側(cè)面相對(duì)設(shè)置，微通道板的圓形側(cè)面半徑小于或等于光電陰極的圓形側(cè)面半徑。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，電子束成像裝置包括三個(gè)到五個(gè)磁透鏡。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，漂移管的長(zhǎng)度至少為45厘米。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)磁透鏡包括柱狀內(nèi)殼、繞設(shè)于內(nèi)殼外的線圈、以及包覆于線圈外的軟鐵殼，內(nèi)殼沿長(zhǎng)度方向的中間位置開(kāi)設(shè)有環(huán)形間隙。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的電子束成像裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的空間分辨率與離軸距離之間的關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的畸變率與離軸距離之間的關(guān)系示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的電子束成像裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；