ЭОП в режиме регистрации фототока
Одноканальный вариант |
Секционированные коллекторы |
ЭОП со щелевой развёрткой – стрик-камера
Принцип действия
!!! высокое временное разрешение (до 1 пс = 10-12 с)
Развертка во времени
пример измерительной системы (Hamamatsu)
Диссектор
Принцип действия
|
dI/d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
.0 |
|
|
|
t = |
|
2 4 |
|
м |
к с |
|
0 |
.8 |
|
|
|
|
|
1 6 |
||||
|
|
|
N e = 1 .3 |
1 0 |
|||||||
0 |
.6 |
|
|
|
T i |
= |
1 |
5 |
э В |
|
|
0 |
.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 6 |
- 4 |
- 2 |
0 |
2 |
|
4 |
|
|
6 |
|
-на фотокатоде при освещении создается электронное изображение
-щелевая диафрагма вырезает малую часть этого изображения
-напряжением на отклоняющих пластинах можно направить в щель электроны из заданной области на фотокатоде
-за щелью находится обычный электронный умножитель
-измеряется выходной ток
|
|
-> если расположить диссектор на выходе спектрального прибора, |
||||||||
|
|
то можно, подавая на отклоняющие пластины синусоидальное |
||||||||
|
|
напряжение, получить на выходе периодическую развертку |
||||||||
|
|
спектра свечения плазмы |
|
|
|
|
||||
Измерение профиля линии H на установке ГОЛ-3 |
||||||||||
U, В |
.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
- синусоидальное напряжение |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
на отклоняющих пластинах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 0 |
.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(развертка по спектру) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
с м - 3 |
.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
- сигнал на выходе диссектора |
- 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- 1 |
.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 1 |
.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
5 |
2 |
0 |
2 |
5 |
|
|
|
|
в |
р е м я , м к с |
|
|
|
|
|
Фотометрия фасеточных изображений
Рассмотрим работу ЭОП с МКП в импульсном режиме с предельной чувствительностью. Доля сработавших каналов << 100% Изображение - не перекрывающиеся точки.
Ф = Ф×n
Ф0 Ф
Ф - поток от одной точки
n - число точек на единицу площади
!!! На точность измерения влияет статистика (малое число сработавших точек)
Применения ЭОП – быстрые электроны
ЭОП с разверткой
- линейная, t ~ 10-11 c (1950-е гг.) -> 10-12 с
круговая (ИЯФ, накопитель ВЭП-1) наблюдение за группировкой пучка на экране ЭОП по синхротронному излучению
сигнал от сгустков
Рентгеновские ЭОП
а) фотокатоды из Au, Al, CsI, CuI, входное окно - Be, 10-300 мкм б) ЭОП с микроканальной пластиной
МКП |
спектральная |
|
чувствительность |
||
|
пленка
Примеры диагностик – фотография
ГОЛ-3
Плазма в диоде генератора пучка У-2
экспозиция 1 мкс
(показана расчётная напряжённость электрического поля в МВ/см)
Примеры диагностик – ВУФ спектр
Спектр ВУФ излучения плазмы вблизи линии L – 121,6 нм ГОЛ-3
в экспериментах на установке ГОЛ-3 ЭОП расположен на выходе вакуумного спектрального прибора
экспозиция 1/30 с |
экспозиция 500 нс |
снимок ЭОП до выстрела |
напряжение на ЭОП 1.2 кВ |
|
окно LiF
снимок ЭОП в выстреле
напряжение на ЭОП 1.4 кВ
L 121.6 нм
Примеры диагностик – рентгеновский ЭОП
Задача - изучить воздействие мощного плазменного потока на |
ГОЛ-3 |
конструкционные материалы термоядерных реакторов |
|
Схема измерений |
Фотография |
экспозиция 0.3 мкс через 3.4 мкс от начала инжекции электронного пучка
Примеры диагностик – ВУФ ЭОП
Съемка взрыва крупинки в плазме ВУФ обскурой |
ГОЛ-3 |
|
|
крупинка CH2, 0.15 мг |
|
ВУФ = Вакуумный УльтраФиолет, 10-100 эВ |
||
|
экспозиция 1 мкс |
|
|
|
|
Объемный взрыв |
Замагничивание |
Термализация |
|
|
|
~3·105 см/с, ~5 эВ |
v ~ 3·106 см/с |
Расширение: |
3D |
3D -> 1D |
1D |
2 s |
|
4 s |
6 s |
1cm |
|
|
|
PL3477 |
PL3471 |
PL3469 |
