行波偏转器前置短磁聚焦条纹变像管理论设计与实验研究

• 作者: 刘蓉 刘虎林 卢裕 徐向晏 曹希斌 李昊 温文龙 王俊锋 王兴 王强强 王超 田进寿
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 条纹变像管 行波偏转器 磁聚焦 时间分辨率
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 058501-1-058501-8
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.058501

摘要

条纹变像管因其超高时间分辨特性而成为实现皮秒至飞秒量级时间分辨的重要测量仪器.本文设计了一种同时兼顾高时空分辨的行波偏转器前置短磁聚焦条纹变像管.该管型通过减小电子渡越时间以抑制空间电荷效应、采用偏转器前置以及行波偏转方式提高偏转灵敏度,实现整管时空分辨率的大幅提升.利用CST微波工作室有限元法数值计算条纹变像管行波偏转器的通频带宽、偏转灵敏度,结果表明：本设计中的行波偏转器因其较高的通频带宽特性实现了偏转器上的电磁波相速度在很宽频率范围内与电子轴向群速度匹配,产生更有效偏转.利用CST粒子工作室模拟追踪光电子的运行轨迹,通过最佳像面上的时间调制传递函数和空间调制传递函数,计算得到其理论时间分辨率可达220 fs,空间分辨率高于100 lp/mm.同时根据像差定义给出追踪实际电子轨迹的像差计算方法,实现对变像管成像质量评价.最后利用紫外灯对其进行静态测试,获得静态空间分辨率优于35 lp/mm的结果.