X光條紋相機(jī)掃描電路的研制.pdf

1、X射線條紋相機(jī)作為一種高時(shí)空分辨率的診斷設(shè)備被廣泛應(yīng)用于超快診斷領(lǐng)域。在激光聚變實(shí)驗(yàn)中,X射線攜帶有其中許多物理過程的重要信息;并且激光聚變實(shí)驗(yàn)時(shí)間尺度小(納秒量級)、空間尺度小(百微米量級)。因此利用X射線條紋相機(jī)對X射線進(jìn)行診斷顯得尤為重要。隨著實(shí)驗(yàn)的深入,需要更高性能的診斷設(shè)備來更加細(xì)致的分析激光聚變復(fù)雜的物理過程。掃描電路通過使電子束在垂直方向上隨時(shí)間線性偏轉(zhuǎn),從而使條紋相機(jī)獲得了將時(shí)間信息轉(zhuǎn)換為空間信息存儲的能力。提升掃描電壓

2、的斜率能夠提高掃描速度,從而提高條紋相機(jī)的時(shí)間分辨率。此外,分析掃描電路的工作原理有助于條紋相機(jī)的適應(yīng)性調(diào)整;分析掃描脈沖波形質(zhì)量對測量結(jié)果的影響有利于誤差分析。為了提升現(xiàn)有掃描電路性能,本文設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)基于雪崩三極管的高速掃描電路,主要工作內(nèi)容如下:
　　1.分析了影響條紋相機(jī)時(shí)間分辨率的因素,指出提升掃描速度是最可能的提高時(shí)間分辨率的途徑,而提升掃描速度依賴于提升掃描電壓的斜率。
　　2.建立了RLC等效電路,分析各

3、個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)與掃描電壓波形的關(guān)系。
　　3.建立一維模型來描述雪崩三極管中因雪崩倍增效應(yīng)而急速增長的電流引發(fā)二次擊穿導(dǎo)通的過程。
　　4.選取雪崩三極管ZetexFMMT417作為核心器件,設(shè)計(jì)制作了掃描電路,面積僅為現(xiàn)有掃描電路的一半。
　　5.搭建測試平臺。首先是利用示波器對制作的掃描電路的輸出幅值、邊沿、觸發(fā)閾值、延遲進(jìn)行測試,與現(xiàn)有掃描電路3ns檔比較,有兩點(diǎn)明顯改進(jìn):延遲降低了12ns;降低了欠沖(或者過沖)的