X射線掃描相機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)表征.pdf

1、X射線高速掃描相機(jī)也叫條紋相機(jī)，它是一種高靈敏度、高時(shí)空分辨率的診斷設(shè)備。在很多超快診斷領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如動(dòng)態(tài)光譜學(xué)、光通訊、化學(xué)生物等，尤其是激光聚變研究(ICF)。目前條紋相機(jī)仍面臨更高時(shí)空分辨的挑戰(zhàn)，及光譜響應(yīng)范圍的拓展，動(dòng)態(tài)范圍的擴(kuò)大，掃描非線性的校正，成像時(shí)空畸變等問題的困擾。而作為條紋相機(jī)的使用者，最關(guān)心的是其內(nèi)部電子光學(xué)系統(tǒng)的作用過程。
　　 論文研究了條紋相機(jī)的工作原理，分析了歷代條紋相機(jī)核心部件掃描變像管的結(jié)

2、構(gòu)變遷，并對其內(nèi)部工作過程進(jìn)行仿真及實(shí)驗(yàn)研究，嘗試在明確相機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，數(shù)值再現(xiàn)其內(nèi)部電子光學(xué)系統(tǒng)對電子的作用過程，并基于此深入討論影響相機(jī)成像性能的各種可能因素。同時(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真的準(zhǔn)確性與可靠性。
　　 仿真采用ANSYS模擬軟件進(jìn)行，模擬了GSM-03管的動(dòng)靜兩種工作狀態(tài)。在對模型進(jìn)行參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上，改變其各個(gè)電極設(shè)計(jì)指標(biāo)，得出性能參數(shù)的變化，以得到各電極對像管的成像規(guī)律的影響。模擬還對像面位置，像放大倍率和偏轉(zhuǎn)靈

3、敏度進(jìn)行了計(jì)算分析。計(jì)算結(jié)果表明：像管的電極結(jié)構(gòu)尺寸和形狀對電子成像影響較小，而電極上所加的電壓對成像影響較大；各電極間相對位置的變化也對成像效果有影響。
　　 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證部分利用幾大關(guān)鍵的部件，包括可更換光陰極式變像管、高壓電源、電位器、真空系統(tǒng)等搭建了一個(gè)簡易的條紋相機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在該平臺(tái)上對像管成像的基本性能參數(shù)進(jìn)行測試。包括空間分辨率、像放大倍率、偏轉(zhuǎn)靈敏度等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該測試平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)條件有待進(jìn)一步改善，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精