[发明专利]电子束成像装置

说明书

一种电子束成像装置，包括光电阴极、栅网、漂移管、微通道板、荧光屏、电荷耦合器件及至少两个磁透镜，其中光电阴极、栅网及微通道板顺序设置在漂移管内，荧光屏及电荷耦合器件设置于漂移管外，且光电阴极、栅网、微通道板、荧光屏和电荷耦合器件对齐设置。采用上述电子束成像装置，用户可通过滑动磁透镜来调节放大倍率，由于置使用多个磁透镜，每个磁透镜的长度较短，上述电子束成像装置只需较小的激励电流即可达到与单个长磁透镜相同的放大倍率，而且通过多个短磁透镜成像能够有效降低场曲和成像畸变率，增大电子束成像装置的空间分辨率。

技术领域

本发明涉及光电成像技术领域，特别是涉及一种电子束成像装置。

背景技术

X射线分幅相机是一种电子束成像装置，因其具有高时空分辨率，对超短脉冲有较强的探测能力，对二维空间有较强的分辨本领，因此被广泛应用于惯性约束核聚变和同步辐射的测量当中。

磁透镜是分幅相机的重要组成部分，其原理是通过磁场使电子束聚焦成像，对成像质量及其空间分辨率有着关键影响。目前，分幅相机通常使用单个长磁透镜进行聚焦，长磁透镜线圈绕得较长且未内置软铁，使得漂移区的磁场均匀分布，导致所需要的激励电流较大，而且难以获得可调节的放大倍率。

发明内容

基于此，有必要针对现有电子束成像装置放大倍率难以调节且需要较大激励电流的问题，提供一种电子束成像装置。

在一个实施例中，提供一种电子束成像装置，其包括光电阴极、栅网、漂移管、微通道板、荧光屏、电荷耦合器件及至少两个磁透镜；光电阴极、栅网及微通道板顺序排列在漂移管内，荧光屏及电荷耦合器件顺序排列在背向栅网的一侧，荧光屏及电荷耦合器件设置于漂移管外，且光电阴极、栅网、微通道板、荧光屏和电荷耦合器件对齐设置。

上述电子束成像装置，用户可通过滑动磁透镜调节电子束成像装置的放大倍率。在漂移管长度一定的情况下，上述电子束成像装置使用多个磁透镜，每个磁透镜的长度较短，只需较小的激励电流即可达到与单个磁透镜相同的放大倍率。通过多个短磁透镜成像能够有效降低场曲，令不同离轴距离的发射点在同一平面上成像，还能降低成像畸变率，在离轴距离较小时明显增大电子束成像装置的空间分辨率。

在其中一个实施例中，微通道板上设置有若干条互相平行的微带阴极。

在其中一个实施例中，光电阴极包括玻璃基板以及设置在玻璃基板上的若干条互相平行的金属微带。

在其中一个实施例中，光电阴极上的金属微带的数量与微通道板上的微带阴极的数量相同。

在其中一个实施例中，微通道板上设置有三条互相平行的微带阴极；玻璃基板上设置有三条互相平行的金属微带。

在其中一个实施例中，金属微带为表面镀金的铝金属微带。

在其中一个实施例中，光电阴极和微通道板分别具有圆形侧面，光电阴极的圆形侧面与微通道板的圆形侧面相对设置，微通道板的圆形侧面半径小于或等于光电阴极的圆形侧面半径。

在其中一个实施例中，电子束成像装置包括三个到五个磁透镜。

在其中一个实施例中，漂移管的长度至少为45厘米。

在其中一个实施例中，每个磁透镜包括柱状内壳、绕设于内壳外的线圈、以及包覆于线圈外的软铁壳，内壳沿长度方向的中间位置开设有环形间隙。

附图说明

图1为本发明一实施例的电子束成像装置的剖面结构示意图；

图2为本发明一实施例的空间分辨率与离轴距离之间的关系示意图；

图3为本发明一实施例的畸变率与离轴距离之间的关系示意图；

图4为本发明另一实施例的电子束成像装置的剖面结构示意图；