条纹相机

摘要： 与传统条纹相机加速和偏转电子束的方法相比,太赫兹强场的加速梯度和扫描偏转梯度有明显优势,具备实现飞秒级超高时间分辨的能力.本文基于这一新技术设计了一款基于太赫兹场操控电子束的超小型高时间分辨探测器.从理论上分析了加速区的时间弥散与电子脉冲发射时刻以及初始时间弥散的关系,并讨论了空间电荷效应对时间弥散的影响;设计并优化了加速区和偏转区的太赫兹脉冲耦合增强装置,太赫兹脉冲电场在该装置中的增强系数最高可达9.39.最终通过计算和分析本探测器的时间弥散,得到了时间分辨率优于50 fs的结果.

摘要： 针对机载激光雷达对小型化、高灵敏度、高增益及高时空分辨条纹相机的需求,研发了一种高亮度增益超小型条纹相机及其新型集成控制系统。该相机相较现役条纹相机体积与重量减小2/3以上,具备高灵敏度、大探测视场、高亮度增益、高时空分辨率等特点。测试得到阴极积分灵敏度为268μA/lm,亮度增益高达20.1,时间分辨率优于36 ps,其搭载的新型控制系统具备集成化程度高、抗电磁干扰能力强、兼容性高等特点,同时可将条纹相机扫描档位拓展至12路以上,并成功应用于西安光机所研制的5200、6200型等5款相机中。所研制的条纹相机已成功应用于激光雷达及激光聚变实验物理诊断中,运行良好。

摘要： 基于塑料闪烁体转换和光学条纹相机的方法建立了一套用于Z箍缩实验中的软X射线条纹图像诊断系统,解决了以往实验中使用的X射线条纹相机易被电磁环境干扰以及相机电极部件易被实验产生的高速粒子损伤的问题.诊断系统的光谱响应范围主要集中在0.2—10 keV,系统的空间分辨率经过理论评估小于120μm,通过标定闪烁体对X射线的时间响应特性给出了系统的时间分辨率约为1 ns.诊断系统拍摄到了铝丝阵内爆等离子体的一维空间和时间分辨的X射线条纹图像,给出了等离子体的内爆一致性和辐射均匀性等特征信息.

摘要： 介绍了超快诊断技术研究的意义,概述了条纹相机和分幅相机的研究历史及现状,分析了几种主流条纹管的技术特点及主要应用领域,比较了国内外超快诊断设备研制单位特点,分析了我国在超快诊断技术方面所取得的成就、存在的问题并对下一步发展出路进行初步的分析与探讨.

摘要： 条纹相机(包括X射线条纹相机和可见光光学条纹相机)是一种高时空分辨的诊断设备,在激光惯性约束聚变(ICF)物理实验研究中具有非常重要的应用.介绍了当今国内外激光聚变领域获得广泛应用的两种主要类型条纹相机的技术性能以及各自的技术特点,它们分别采用了同轴电极双聚焦电子光学扫描变像管和双板电极电子光学扫描管.在技术指标方面,重点论述了条纹相机动态范围的判据,分析了激光聚变实验对条纹相机动态范围的需求,介绍了当今国际上高性能条纹相机动态范围指标的现状.文章也介绍了和条纹相机发展应用相关的几项重要技术进展,这些进展包括先进光时标、抗辐射加固记录系统和抑制相机背景噪声的阴极选通技术.

摘要： Aiming at diagnosis requirement of laser inertial confinement fusion,an engineering X-ray streak camera was developed for SG-Ⅲ.An X-ray streak camera dynamic testing system was built based on a 130 fs titanium sap-phire laser,and the temporal performance of the streak camera was calibrated.The experimental results show that the time jitter of X-ray streak camera is 13.7 ps,the inertial delays of four gears are 26.3 ns,31.5 ns,41.2 ns,68.6 ns respectively,and full screen time is 1.9 ns,3.9 ns,7.9 ns,14.5 ns respectively.The camera's four temporal range span for an order of magnitude and has an approximate 2-order relationship,which can take account of different ul-trafast pulse measurements and contrasts.The camera temporal performance is excellent,and it can meet the require-ment of the current laser fusion diagnostic study.%受激光惯性约束聚变诊断需求,为神光Ⅲ研制了一台工程化X射线条纹相机系统.使用130 fs钛宝石激光器搭建了X射线条纹相机的动态测试系统,标定了条纹相机的时间性能.实验结果显示X射线条纹相机的时间晃动13.7 ps,四个挡位的固有延时为26.3 ns、31.5 ns、41.2 ns、68.6 ns,全屏时间为1.9 ns、3.9 ns、7.9 ns、14.5 ns.相机的四个时间量程跨度一个数量级,且具有近似的2次方关系,可以兼顾不同超快脉冲测量和对比.该相机时间性能优良,可以满足目前我国激光聚变诊断研究对X射线条纹相机的需求.

摘要： 研制了一套X射线条纹相机光电阴极检测系统,用于激光惯性约束聚变中阴极的快速标定和检测.通过三位一体的条纹变像管设计,条纹变像管电子光学系统的优化,真空室、控制系统的制备,系统的装调、集成和测试,研制了光电阴极检测系统.组建了阴极系统静态测试平台,标定了其静态特性,测试结果显示:3条条纹像中心的偏移率在狭缝方向为2.8%,在垂直于狭缝方向为6.6%,平均放大倍率1.29,误差在0.8%,边缘空间分辨率大于10 lp/mm.该系统可以满足激光聚变诊断研究对于X射线条纹相机光电阴极的检测需求.

摘要： The newly assembled streak camera can not achieve the optimal imaging at the designed voltage.How to achieve the coordination of multiple electrode voltages is the key to achieve the optimal imaging performance of the streak camera.The relationship between the imaging performance of the streak camera and the electrode voltage is deeply studied based on theoretical analysis and numerical simulation.It is found that the distribution of electrode voltages plays an important role in the imaging performance of the streak camera.The first anode has little effect on the position of the image plane,while the first focusing electrode and the second focusing electrode have significant influence on the image plane,and the adjustment of their voltages has the opposite effect in direction on the image position.The experimental platform was built for testing the streak camera,and the test results are consistent with that of the theoretical analysis.The adjustment of the image plane position and the optimization of the resolution performance can be achieved by the linkage adjustment of the focusing electrode voltage and the anode voltage,which is of great application value for optimizing rapidly the performance for the streak camera.%新装配的条纹相机在设计电压下往往不能实现最佳成像,如何实现多个电极电压的协调配合是快速实现条纹相机最优成像的关键.通过理论分析并利用数值模拟方法对条纹相机成像性能与电极电压的关系进行深入研究.研究发现,电极电压的分配对于变像管条纹相机成像性能至关重要,第1阳极对像面位置影响较小,第1聚焦极和第2聚焦极对像面影响显著,且第1聚焦极和第2聚焦极电压的调节对像面位置的影响方向相反.搭建实验平台对条纹相机进行测试,结果与理论分析一致.通过聚焦电极电压和阳极电压的联动调节能实现条纹相机像面位置的调节和分辨性能的优化,这对快速实现条纹相机最佳性能的优化具有重要应用价值.

摘要： 软X射线扫描相机是激光聚变研究中不可替代的重要诊断工具.为满足中国激光聚变研究装置的应用需求,本研究研制一台应用于惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)的软X射线扫描相机.相机具备模块化结构,便于安装、拆卸、更换和维修.通过以太网连接内嵌PC104可以实现远程控制功能,相机具备自主监测运行状态、主动报警及自我保护功能.通过电磁屏蔽等技术措施提升了相机抗强电磁辐射的能力.引入外部时标光作为时间基准,相机具备扫速校准功能.测试结果表明,该相机时间分辨率达5 ps,空间分辨率大于20 lp/mm,动态范围达2237∶1,性能优良,满足现阶段激光聚变研究的应用需求.

摘要： 条纹空间分辨率从中心到边缘逐渐降低,为了改善条纹管像面的边缘空间分辨率,构造了一个基于压缩感知的条纹相机成像重构模型.压缩感知目标函数采用正交匹配法实现,并对重构参数进行了优化.原成像结果与重构结果对比表明:压缩感知重构图的对比度比原图提高了5%,极限分辨率比原图提高了2lp/mm,并且离轴远区的改善效果好于中心区的改善效果.压缩感知重构方法可以改善像面边缘的成像对比度从而提高条纹相机成像的静态空间分辨率.

摘要： 本文介绍了条纹相机扫速非线性、动态范围等测试试用的标准具的精确设计方法.通过选用合适的标准具,实验标定了条纹相机的扫描非线性,并采用逐点对强度修正的方法,完成了条纹相机扫速非线性的计算机自动修正.

摘要： 根据HLS-Ⅱ的同步光参数,研制了以同步光为测量对象的纵向测量系统,该系统由前端光路、光脉冲选取、条纹相机及相关时序触发四个部分组成.利用该系统在HLS-Ⅱ中进行了束团长度拉伸效应、束团势阱扭曲、束团长度与腔压关系以及束流纵向不稳定性的观测,并给出了相应的测量结果.

摘要： 在合肥光源单束团运行模式下使用条纹相机测量其纵向分布,研究和验证引起束团纵向分布产生变化的影响因素.对势阱效应引起束团纵向分布的影响进行了理论分析,给出了电感性阻抗和电阻性阻抗对束团分布影响的模拟计算结果.进行了束团长度拉伸效应、束团势阱扭曲现象等测量研究,并讨论了条纹相机观测束团势阱扭曲现象的测量模式.根据束团长度拉伸效应和势阱扭曲与模拟计算结果对比,得出合肥光源储存环的低频纵向宽带耦合阻抗约为4.4Ω.

摘要： 利用侧向阴影成像技术开展了激光驱动高速金属飞片实验研究,并介绍了飞片实验系统与条纹相机时空标定结果.实验在辐照激光波长248 nm、脉宽28 ns、能量100 J、功率密度1.8×1012 W/cm2的条件下加速带有50 μm烧蚀层的5μm铝飞片至10 km/s左右.讨论了不同条件下加速过程的区别,分析了冲击波对飞片加速过程的影响,并从铝、钽飞片实验对比中发现激光烧蚀不同材料的能量转化效率是不同的.

摘要： 采用光纤编码阵列在靶心获取激光信号、用条纹相机记录及光电管结合数字示波器两种方法分别对神光-Ⅱ、神光-Ⅲ原型装置多束激光到达靶室窗口的时间同步进行测量，分析结果表明八束激光时间同步测试误差小于10ps，满足ICF物理实验要求。测试技术和方法为多路强激光时间同步精密诊断提供技术支撑。

摘要： 采用光纤编码阵列在靶心获取激光信号、用条纹相机记录及光电管结合数字示波器2种方法分别对神光-Ⅱ、神光-Ⅲ原型装置多束激光到达靶室窗口的时间同步进行测量，分析结果表明8柬激光时间同步测试误差小于10 ps，满足惯性约束聚变(ICF)物理实验要求。测试技术和方法为多路强激光时间同步精密诊断提供技术支撑。

摘要： 运用PSPICE模型对串联雪崩电路进行了仿真,设计出了用雪崩三极管串联的高压短脉冲产生电路,该电路可以用于条纹相机中的扫描电路.电路输出脉冲幅度达1.2KV,输出阻抗50欧姆,脉冲前沿小于3ns.

摘要： 派拉纶(Parylene)是一种新型高分子聚合物,在现代科学技术中有多种用途特别是它对软X射线的低吸收率,使它在科学技术中甚为有用,已经广泛应用于条纹相机的研究发展中.本设备为一小型派拉纶成膜设备,操纵方便,控制精确,成膜均匀,用来制备自支撑膜或涂覆膜.

摘要： 本文介绍了加速器中束流诊断的一些新技术,包括基于束流的准直技术、同步光位置测量技术、条纹相机测量技术、单光子计数技术以及对数比束流位置处理技术.

摘要： 随着激光技术的发展,激光成为在实验室内产生超高压强的冲击波,研究物质的状态方程的重要手段.在实验室利用激光产生冲击波研究物态方程的实验中,需要精确测量冲击波速度和粒子速度两个参数.粒子速度的测量要相对困难得多,仍未找到直接测量粒子速度的令人满意的方法.文中我们建立了一种新型的光学记录速度干涉仪(简称ORVIS),用于状态方程参数的测量,其时间分辨率可以达到几十个皮秒,给粒子速度的测量提供了一种重要的诊断手段.

摘要： 本发明涉及一种基于圆周条纹和线阵相机的转轴径向振动测量系统及方法，该方法包括：S1、根据待测目标转轴确定圆周条纹参数；S2、将圆周条纹附于转轴上，使其沿转轴圆周均匀分布；S3、固定线阵相机，调整好参数；S4、线阵相机对转轴上的圆周条纹进行成像；S5、对线阵相机采集到的每一帧图像进行处理，通过短时傅里叶变换原理和能量重心校正法算出t时刻条纹信号的频率曲线；S6、通过频率曲线的峰值频率值随时间变化关系获得转轴沿成像光轴方向的振动时域曲线；S7、通过频率曲线的峰值频率的位置随时间变化关系获得转轴沿垂直成像光轴方向的振动时域曲线。该系统及方法可以对转轴结构的径向振动位移进行快速、高精度的非接触式测量。

摘要： 一种高速TDI CCD相机图像暗弱条纹噪声识别的模型构建方法与系统，属于图像条纹噪声识别技术领域。本发明解决了现有图像暗弱条纹噪声识别方法的效率与准确率低，需通过人工复核辅助完成，且阈值的选取难度大的问题。所述方法包括以下步骤：步骤S1，采集TDI CCD相机样本图像数据，对采集的样本图像数据进行人工分类标注；步骤S2，人工分类标注的样本图像数据预处理后得到的二值化图像，将其作为卷积神经网络的输入样本集，此样本集分为训练样本集、验证样本集；步骤S3，构建卷积神经网络分类器，将训练样本集、验证样本集输入到卷积神经网络进行模型训练与参数调优。本发明适用于图像条纹噪声识别技术领域中，对图像中的暗弱干扰条纹进行识别。

摘要： 本发明公开了一种基于钙钛矿薄膜的可见光条纹相机光阴极制备方法。该光阴极由带成像狭缝的光阴极支架、透明导电衬底和钙钛矿薄膜组成；制备方法具体为：将能够自支撑的透明导电衬底粘贴于光阴极支架的成像狭缝上，再采用旋涂法在导电衬底上旋涂BX2溶液，加热去除溶剂形成BX2薄膜，在BX2薄膜上再旋涂AX溶液，退火后在导电衬底上获得钙钛矿ABX3薄膜，完成制备。本发明采用钙钛矿ABX3薄膜作为可见光光阴极材料，光电转换量子效率和探测灵敏度高，在大气环境下稳定性好。同时，本发明的基于钙钛矿薄膜的可见光条纹相机光阴极制备方法步骤简单，可在大气环境下完成，无需使用高真空设备进行光阴极的制备以及与条纹相机变象管整体封装。

摘要： 本发明公开了一种超高速连续采样的条纹相机成像方法，主要解决了条纹相机读取信息效率低且不能连续采样的技术难题。该成像方法为：数字延迟器触发条纹相机使其工作，目标信号进入条纹相机被转换成电信号；不同时刻的电信号被附加高频扫描信号的扫描偏转板偏转；被偏转的电信号依次到达线阵CCD，同时数字延迟器触发线阵CCD采集第一行数据，经过Δt后触发线阵CCD采集第二行数据，依此类推，直至一个时间窗口的CCD阵列数据采集结束；依此采集所有时间窗口的CCD阵列数据；最终通过计算机终端将采集的所有数据拼接，实现跨时间窗口连续信号的重建，最终通过显示单元展示目标图像。

摘要： 本发明涉及一种成像性能稳定的条纹相机及条纹相机系统。在该条纹相机中，第一开关电源连接光电阴极P/C，第二开关电源连接栅网M，第三开关电源连接第一聚焦电极F

摘要： 本发明公开了一种基于条纹相机的超快压缩全息成像系统及方法，涉及全息成像技术领域。包括：激光发射单元、物光光路单元、参考光光路单元和全息图压缩单元；激光发射单元将发射的激光分为两路，一路作为物光进入物光光路单元，一路作为参考光进入参考光路单元，参考光光路单元对参考光进行“编码”，“编码”后的参考光与物光光路单元输出的不同时刻的物光分别相干形成的序列全息图，全息图经过全息图压缩单元后形成压缩全息图。最后利用基于压缩感知的恢复算法恢复出不同时刻物光的复振幅分布。本系统的成像速度可达到每秒几十万亿帧，单次可以记录数百幅全息图像，为物理、化学和生物中各种瞬态过程的实时观测和研究提供了一种新的技术手段。

摘要： 本发明提供一种具有皮秒量级的可见光和射线脉冲探测方法及固体条纹相机，解决现有条纹相机易受电磁干扰、可靠性低、适用入射信号波段有限；加工难度大、结构复杂、不具备长时间跨度探测能力、探测能段范围有限的问题。该方法包括步骤1)使待测脉冲信号和探测激光同时入射半导体响应材料层；待测脉冲信号激发半导体响应材料层内部产生与待测脉冲信号脉冲时间信息一致的非平衡载流子，在半导体响应材料层产生按时间先后分布的瞬时折射率条纹；半导体响应材料层表面对探测激光进行反射，获得包含待测脉冲信号的时间信息的条纹分布；2)带有条纹强度分布的探测激光经光学系统后入射到成像探测器中，实现皮秒量级脉冲信号的探测。

摘要： 本发明提供一种基于条纹相机的高光谱荧光寿命成像系统及方法，解决现有光谱荧光寿命成像技术存在获取速度慢、光谱分辨率低，或数据获取时间在分钟甚至小时量级、光谱分辨通道数受限的问题。该系统包括脉冲光源模块、脉冲光耦合模块、脉冲光编码模块、编码图样耦合模块、分束器、设在分束器两个出射光路的显微镜和信号处理单元及同步控制模块；脉冲光源模块产生的脉冲光经脉冲光耦合模块、脉冲光编码模块、编码图样耦合模块、分束器、显微镜成像于样品表面，样品经激发后产生的荧光信号经显微镜、分束器进入信号处理单元；信号处理单元包括依次设在分束器出射光路上的信号聚焦模块、光谱分光模块、条纹相机和数据处理模块。

摘要： 本发明涉及一种编码光阴极X射线条纹相机的制备方法、压缩超快成像装置及方法，以解决目前X射线条纹相机光阴极的空间编码方式，在真空连接条件下外部硬件设置稳定性差，标定困难的技术问题。该制备方法包括：1、制备光学掩膜版；2、在阴极窗上沉积铬层；3、雕刻随机二进制图案；4、沉积钯层，制得编码光阴极；5、编码光阴极与条纹变像管管体密封。该装置包括用于发射X射线的X射线源，沿信号传输方向依次设置有X射线条纹相机、电荷耦合器件及计算处理器。该方法包括：X射线源发射X射线光脉冲经编码光阴极转为编码电信号，再经过条纹变像管形成编码光信号，经电荷耦合器件转换后传输给处理器，获得时间序列图像。

摘要： 本实用新型涉及一种成像性能稳定的条纹相机及条纹相机系统。在该条纹相机中，第一开关电源连接光电阴极P/C，第二开关电源连接栅网M，第三开关电源连接第一聚焦电极F