磁鏡陣列像增強(qiáng)器的研究.pdf

1、在近幾十年里，作為夜視技術(shù)的核心，微光成像技術(shù)的發(fā)展受到了世界各國(guó)的高度重視，其中微光像增強(qiáng)器就是該技術(shù)領(lǐng)域中最具代表性的產(chǎn)品。本文在二代倒像式像增強(qiáng)器的基礎(chǔ)上，借鑒核聚變中的磁鏡原理，提出在光電陰極與微通道板(MCP)之間用靜電聚焦系統(tǒng)耦合一個(gè)磁鏡陣列裝置(稱之為磁鏡陣列像增強(qiáng)器MMAII)。可以在常溫下約束光電陰極逸出的電子，以對(duì)光電子信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間積累取代現(xiàn)有的使用CCD長(zhǎng)時(shí)間積分的方式，從而提高目前的微光探測(cè)水平。
　　本文

2、從理論角度論證了磁鏡應(yīng)用于微光成像系統(tǒng)的可行性，對(duì)磁鏡的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提出磁鏡陣列裝置這一新型器件，建立磁鏡陣列像增強(qiáng)器的模型，詳細(xì)闡述該裝置的工作原理:
　　對(duì)磁鏡陣列裝置的內(nèi)部磁場(chǎng)進(jìn)行了理論計(jì)算，得出軸線以及空間磁場(chǎng)分布公式，利用Mailab6.5對(duì)單個(gè)磁鏡場(chǎng)進(jìn)行了模擬，優(yōu)化了磁鏡陣列裝置的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)二維磁鏡面陣的磁場(chǎng)分布進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到的磁場(chǎng)結(jié)果是：3組不同參數(shù)下的磁鏡場(chǎng)的最大磁場(chǎng)都達(dá)到了1.05T，最小磁

3、場(chǎng)均超過0.62T，磁鏡比均接近1.7，數(shù)值結(jié)果比較理想，解決了將電子束縛在磁鏡陣列裝置內(nèi)部的理論問題;
　　還對(duì)磁鏡中磁場(chǎng)的均勻性進(jìn)行了計(jì)算和分析，由于理想?yún)?shù)下的最大和最小磁場(chǎng)變化率分別為19.20％和35.23％，實(shí)驗(yàn)參數(shù)下的縱向和橫向磁場(chǎng)變化率范圍分別達(dá)到了37.72～53.56％和2.10～57.30%，因此得出磁場(chǎng)的分布對(duì)電子的約束效果有明顯的影響，橫向和縱向兩端的電子逃逸概率較大，但電子束縛半徑較小，中部相反;

4、>　　對(duì)磁鏡陣列裝置MMAII的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)進(jìn)行了計(jì)算，分析該裝置應(yīng)用到成像系統(tǒng)后對(duì)成像質(zhì)量所產(chǎn)生的影響，對(duì)三組優(yōu)化出來的磁鏡參數(shù)耐奎斯特處的MTF值都在0.53～0.54之間;
　　通過計(jì)算電子在磁鏡場(chǎng)中的逃逸錐角來分析該裝置束縛電子的能力，從而完成對(duì)該裝置噪聲來源的分析;
　　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了約束電子從磁喉出射時(shí)成一定的角度，并可通過電壓控制該角度的大小，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)證明了小尺寸永磁體能夠有效束縛能量合適的電子，驗(yàn)證了