[發(fā)明專利]一種選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210477754.0
• 申請(qǐng)日: 2022-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN115046631A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉虎林;呂沛;何建平;田進(jìn)壽;王興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所;西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J1/42
• 分類號(hào): G01J1/42;G01J1/44;H01J43/02;H01J43/24
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

1.一種選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器，包括陰極(1)、電子倍增系統(tǒng)(2)、陽極(3)、供電系統(tǒng)、選通脈沖發(fā)生器及脈沖饋入電路；所述陰極(1)、電子倍增系統(tǒng)(2)和陽極(3)沿電子傳輸方向依次排布，并位于真空環(huán)境中；所述供電系統(tǒng)與陰極(1)、電子倍增系統(tǒng)(2)、陽極(3)相連接；所述選通脈沖發(fā)生器通過脈沖饋入電路與陰極(1)相連接；

其特征在于：

所述電子倍增系統(tǒng)(2)采用二次電子倍增材料，用于對(duì)陰極(1)產(chǎn)生的電子進(jìn)行倍增；

所述選通脈沖發(fā)生器用于產(chǎn)生電壓幅值隨時(shí)間遞減的選通電脈沖信號(hào)；所述選通電脈沖信號(hào)為具有慢時(shí)間參數(shù)的選通電脈沖信號(hào)，保證盡可能覆蓋需要探測(cè)的時(shí)間長度；

所述脈沖饋入電路用于將所述選通電脈沖信號(hào)饋入至陰極(1)處，實(shí)現(xiàn)陰極(1)電壓調(diào)制及陰極(1)出射電子運(yùn)動(dòng)至電子倍增系統(tǒng)(2)能量的調(diào)制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器，其特征在于：所述選通電脈沖信號(hào)的波形為三角波、正弦波或余弦波。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器，其特征在于：所述電子倍增系統(tǒng)(2)為微通道板電子倍增系統(tǒng)或打拿電極電子倍增系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器，其特征在于：所述陰極(1)為紫外陰極、紅外陰極或可見光陰極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器，其特征在于：所述陽極(3)為金屬片陽極或錐形陽極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器，其特征在于：所述供電系統(tǒng)為電阻分壓式供電系統(tǒng)，倍壓供電系統(tǒng)或變壓器供電系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器，其特征在于：所述脈沖饋入電路為單獨(dú)的電子元器件或電路系統(tǒng)。

8.一種權(quán)利要求1至7任一所述選通型大動(dòng)態(tài)探測(cè)范圍光電探測(cè)器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、供電系統(tǒng)供電，使得所述陰極(1)、電子倍增系統(tǒng)(2)對(duì)應(yīng)電極以及陽極(3)均具有穩(wěn)定的電壓值；

步驟2、調(diào)整供電系統(tǒng)，使得陰極(1)電壓高于電子倍增系統(tǒng)(2)首電極電壓，二者的電壓差為V_c-d，光電探測(cè)器為截止?fàn)顟B(tài)；

步驟3、觸發(fā)選通脈沖發(fā)生器產(chǎn)生電壓幅值隨時(shí)間遞減的選通電脈沖信號(hào)，選通電脈沖信號(hào)幅值的最小值為V_g，V_g的取值范圍為V_c-d+10至V_c-d+400；

當(dāng)陰極(1)電壓與電子倍增系統(tǒng)(2)首電極電壓相等時(shí)，光電探測(cè)器由截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫x通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)選通功能；

隨著選通電脈沖信號(hào)幅值的進(jìn)一步降低，陰極(1)發(fā)射電子的能量逐漸增加，使得電子倍增系統(tǒng)(2)首次、二次電子倍增系數(shù)逐漸增加，進(jìn)而使得整個(gè)電子倍增系統(tǒng)(2)的電子增益增加，實(shí)現(xiàn)了光強(qiáng)較強(qiáng)時(shí)光電探測(cè)具有低電子增益而光強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)光電探測(cè)具有電子增益動(dòng)態(tài)增加的動(dòng)態(tài)調(diào)整。