[發(fā)明專利]一種可見(jiàn)光條紋管及電子光學(xué)成像系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010743611.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111785601A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張敬金;宗方軻;楊勤勞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J29/04
• 分類號(hào): H01J29/04;H01J29/62;H01J31/12;G01S7/481;G01S7/51;G01S17/89
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種可見(jiàn)光條紋管及電子光學(xué)成像系統(tǒng)。該可見(jiàn)光條紋管包括：球面陰極、聚焦極組件、陽(yáng)極光闌以及平面熒光屏；其中，聚焦極組件包括至少兩個(gè)聚焦極，用于調(diào)節(jié)電子束的像面位置；聚焦極組件以及陽(yáng)極光闌均為筒狀結(jié)構(gòu)，球面陰極、聚焦極組件以及陽(yáng)極光闌依次間隔設(shè)置，用于擬合類同心球靜電聚焦結(jié)構(gòu)；平面熒光屏通過(guò)金屬套筒與陽(yáng)極光闌遠(yuǎn)離聚焦極組件的一端連接，用于接收電子束成像。本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了將條紋管內(nèi)電場(chǎng)分布的等勢(shì)面形狀保持為球面，從而降低了受場(chǎng)曲等像差的影響，可以直接利用平面熒光屏成像，進(jìn)而降低了對(duì)結(jié)構(gòu)的精度要求，也就降低了條紋管的裝配難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及電子束成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可見(jiàn)光條紋管及電子光學(xué)成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光三維成像技術(shù)近年來(lái)是激光應(yīng)用技術(shù)中非常活躍的一個(gè)分支，激光的距離選通特性使激光三維成像方法具有其他二維成像方法所不具備的優(yōu)勢(shì)，但是傳統(tǒng)激光成像的局限性也顯而易見(jiàn)，即激光成像的視場(chǎng)小且成像幀率低。為了克服這些缺點(diǎn)，近年來(lái)提出了條紋管成像激光雷達(dá)(Streak tube imaging lidar，STIL)技術(shù)。應(yīng)用于STIL中的條紋管應(yīng)滿足陰極有效工作面積盡可能大及可靠性高等要求，尤其是應(yīng)用于空間激光成像雷達(dá)的條紋管更應(yīng)滿足體積小、重量輕、可靠性高及抗干擾能力強(qiáng)等要求。

現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計(jì)出了一種長(zhǎng)度僅為100毫米，采用球面陰極以及球面熒光屏的超小型條紋管，其成像面積直徑理論設(shè)計(jì)值大于28毫米，是目前較優(yōu)的設(shè)計(jì)，但由于采用球面熒光屏，使得條紋管在裝配過(guò)程中對(duì)電極同軸度的要求非常高，受場(chǎng)曲的影響也比較大，從而影響了應(yīng)用該條紋管的電子光學(xué)成像系統(tǒng)的成像性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種可見(jiàn)光條紋管及電子光學(xué)成像系統(tǒng)，以降低條紋管的裝配難度以及成像過(guò)程中受場(chǎng)曲的影響。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可見(jiàn)光條紋管，包括：球面陰極、聚焦極組件、陽(yáng)極光闌以及平面熒光屏；其中，

所述聚焦極組件包括至少兩個(gè)聚焦極，用于調(diào)節(jié)電子束的像面位置；

所述聚焦極組件以及所述陽(yáng)極光闌均為筒狀結(jié)構(gòu)，所述球面陰極、所述聚焦極組件以及所述陽(yáng)極光闌依次間隔設(shè)置，用于擬合類同心球靜電聚焦結(jié)構(gòu)；

所述平面熒光屏通過(guò)金屬套筒與所述陽(yáng)極光闌遠(yuǎn)離所述聚焦極組件的一端連接，用于接收電子束成像。

可選的，所述可見(jiàn)光條紋管還包括：柵極，所述柵極間隔設(shè)置于所述球面陰極與所述聚焦極組件之間，用于控制電子束運(yùn)動(dòng)的速度與方向。

可選的，所述柵極遠(yuǎn)離所述球面陰極的一端向所述類同心球靜電聚焦結(jié)構(gòu)的中心軸延伸第一預(yù)設(shè)距離。

可選的，所述柵極延伸后的末端向所述球面陰極延伸第二預(yù)設(shè)距離。

可選的，所述聚焦極組件包括：間隔設(shè)置的第一聚焦極和第二聚焦極，所述第一聚焦極與所述柵極相互插設(shè)，所述第二聚焦極與所述第一聚焦極以及所述陽(yáng)極光闌相互插設(shè)。

可選的，所述柵極遠(yuǎn)離所述球面陰極的一端的內(nèi)徑大于所述第一聚焦極的外徑，所述第一聚焦極的內(nèi)徑大于所述第二聚焦極的外徑，所述第二聚焦極的內(nèi)徑大于所述陽(yáng)極光闌遠(yuǎn)離所述平面熒光屏的一端的外徑。

可選的，所述陽(yáng)極光闌包括：相互連接的圓筒段和錐筒段，其中，所述錐筒段更靠近所述平面熒光屏，且所述錐筒段的內(nèi)徑隨著遠(yuǎn)離所述圓筒段逐漸增加。

可選的，所述陽(yáng)極光闌包括：金屬柵網(wǎng)，所述金屬柵網(wǎng)位于所述圓筒段與所述錐筒段的連接處，用于隔離出聚焦區(qū)與漂移區(qū)。

可選的，所述可見(jiàn)光條紋管還包括：絕緣外殼，所述絕緣外殼包裹所述球面陰極、所述聚焦極組件以及所述陽(yáng)極光闌，用于將所述絕緣外殼內(nèi)部與外部的電場(chǎng)相互屏蔽。