一種微通道板行波選通分幅相機mcp微帶線裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于超快診斷技術領域，涉及一種微通道板行波選通分幅相機技術，尤其涉及一種微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置。
【背景技術】
[0002]微通道板(MCP，MicroChannel plate)行波選通分幅相機作為一種兩維圖像測量裝置，廣泛用于X射線和紫外光譜范圍內的超快現象診斷，已經成為慣性約束核聚變(ICF)，高能高密度物理(HEDP)、Z箍縮(Z-Pinch)等研宄領域的標準診斷設備。
[0003]MCP行波選通分幅相機將陰極直接鍍在MCP輸入面上，制作成微帶狀，既作為輸入電極又作為光陰極。高壓選通脈沖在MCP微帶上行波傳輸，被選通區域的光電子經MCP倍增放大，再轟擊熒光屏轉換成可見光，最后由CCD讀出系統記錄。選通脈沖的形狀、幅值直接影響分幅相機的時間分辨率和增益均勻性。由于MCP微帶線特征阻抗一般較低(小于50歐姆)，而輸出監測系統為50歐姆系統，若直接耦合輸出，將在阻抗不連續點發生電壓反射，致使選通脈沖波形畸變、失真，并最終導致MCP增益的不均勻性及圖像失真，因此MCP微帶線輸出端阻抗匹配尤為關鍵。
[0004]MCP行波選通分幅相機微帶線阻抗匹配常用的辦法是漸變線匹配，例如山冰等人(山冰、常增虎、劉進元等，四通道X射線MCP行波選通分幅相機，光子學報，Vol.26，N0.5，1997)研制的國內第一臺MCP行波選通分幅相機采用的就是漸變線阻抗匹配方法。另外，美國勞倫斯.利弗莫爾國家實驗室(Los Alamos Nat1nal Laboratory, Los Alamos)David D.Clark等人(David D.Clark et al，A New Gated X-Ray Detector for the Or1nLaser Facility, Proc.SPIE 8505,Target Diagnostics Physics and Engineering forInertial Confinement Fus1n, 85050K, October 19，2012)在其最新研制的 X 光分幅相機中采用了傳輸線變壓器阻抗匹配法。漸變線匹配法一定程度上降低了反射信號對MCP選通脈沖的影響，但是增加了分幅變像管的結構尺寸；而傳輸線變壓器阻抗匹配法只能實現某些固定的阻抗變換比，使其應用得到很大限制。MCP微帶線輸出監測端阻抗匹配無論是采用漸變線匹配法還是傳輸線變壓器阻抗變換法都只能實現觸發同步跟蹤功能，而不能實現真正意義上的MCP選通脈沖幅值與波形監測功能。
【實用新型內容】
[0005]為了解決【背景技術】中所存在的技術問題，本實用新型提供一種MCP微帶線輸出端阻抗匹配方案，其解決了【背景技術】中MCP微帶線輸出監測端阻抗匹配設計中存在的問題。
[0006]本實用新型的具體技術解決方案是:一種微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置，包括依次連接的輸入端、MCP及輸出端，其特殊之處在于:上述輸出端包括并聯的電阻吸收匹配通道和監測通道；上述監測通道用于示波器監測；上述電阻吸收匹配通道采用串聯電阻吸收匹配；上述微帶線裝置的MCP微帶線特征阻抗等于電阻吸收匹配通道與監測通道并聯的等效阻抗；
[0007]上述電阻吸收匹配通道包括串連的并聯吸收微帶線和吸收電阻；上述并聯吸收微帶線由印刷電路板設計而成；上述吸收電阻選用表貼封裝電阻器，其一端與并聯吸收微帶線串接，另一端通過過孔與PCB地層相連；
[0008]上述MCP鍍有若干條獨立、互相平行的微帶線，每條微帶線既作為光電陰極，同時也作為選通脈沖的傳輸線。
[0009]本實用新型的優點是:本實用新型采用并聯輸出并串接吸收電阻的MCP微帶線輸出端匹配方案，不僅從根本上消除阻抗不連續引起的電壓反射，還可實現選通脈沖幅值與波形的監測。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]參見圖1，一種微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置，包括依次連接的輸入端、MCP及輸出端，輸出端包括相互并聯的電阻吸收匹配通道與用于供示波器監測的監測通道；匹配通道采用串聯電阻吸收匹配；微帶線裝置的MCP微帶線特征阻抗等于電阻吸收匹配通道與監測通道并聯的等效阻抗。
[0012]MCP微帶線輸出端分成兩路，一路采用串聯電阻吸收匹配，另一路輸出供示波器監測，具體實現步驟如下:
[0013]I)使用時域反射儀(TDR)測量MCP微帶線特征阻抗ZMeP。
[0014]2)使用印制電路板(PCB)設計特征阻抗(ZO)等于50歐姆的PCB微帶線作為輸出監測。
[0015]3)根據MCP微帶線特征阻抗Zkp和PCB輸出監測微帶線阻抗Z ^十算輸出并聯微帶線特征阻抗ZL，使用PCB設計特征阻抗為ZL的并聯吸收微帶線，并聯吸收微帶線串接&等于A的吸收電阻。
[0016]行波選通分幅相機MCP微帶線受限于微帶線寬度及MCP介質厚度等的影響，其特征阻抗一般遠低于50歐姆標準阻抗，為了實現選通脈沖的有效耦合及MCP輸出脈沖監測，往往需要進行相應的阻抗變換。如圖所示，為分幅變像管MCP微帶線及阻抗匹配設計示意圖。根據實際需要，MCPl上一般鍍有幾條獨立、互相平行的微帶線，每條微帶線既作為光電陰極，同時也作為選通脈沖的傳輸線。圖中示意性的畫了四條MCP微帶線2、3、4、5，并以MCP微帶線4為例進行阻抗匹配說明。選通脈沖從MCP微帶線一端41進入，沿著MCP微帶線4傳輸，并從另一端輸出。輸出端阻抗匹配由輸出監測微帶線42、并聯吸收微帶線43及串聯吸收電阻44構成。輸出監測微帶線42、并聯吸收微帶線43由印刷電路板PCB6設計而成，吸收電阻44可選用表貼封裝電阻器，其一端與并聯吸收微帶線43串接，另一端通過過孔與PCB地層相連。
[0017]MCP微帶線4的特征阻抗為ZMeP，輸出監測微帶線42特征阻抗Ztl等于50歐姆，并聯吸收微帶線43特征阻抗為由于輸出監測微帶線42與吸收微帶線43并聯再與MCP微帶線4串聯匹配，所以三條微帶線特征阻抗滿足關系式:Zkp= (Z^XZciV(ZdZci),其中串聯吸收電阻44的阻值&等于Z P
【主權項】
1.一種微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置，包括依次連接的輸入端、MCP及輸出端，其特征在于:所述輸出端包括并聯的電阻吸收匹配通道和監測通道；所述監測通道用于示波器監測；所述電阻吸收匹配通道采用串聯電阻吸收匹配；所述微帶線裝置的MCP微帶線特征阻抗等于電阻吸收匹配通道與監測通道并聯的等效阻抗。
2.根據權利要求1所述的微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置，其特征在于:所述電阻吸收匹配通道包括串連的并聯吸收微帶線和吸收電阻；所述并聯吸收微帶線由印刷電路板設計而成；所述吸收電阻(44)選用表貼封裝電阻器，其一端與并聯吸收微帶線串接，另一端通過過孔與PCB地層相連。
3.根據權利要求1或2所述的微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置，其特征在于:所述MCP鍍有若干條獨立、互相平行的微帶線，每條微帶線既作為光電陰極，同時也作為選通脈沖的傳輸線。
【專利摘要】本實用新型涉及一種微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置。輸出端包括并聯的電阻吸收匹配通道和監測通道；監測通道用于示波器監測；電阻吸收匹配通道采用串聯電阻吸收匹配；微帶線裝置的MCP微帶線特征阻抗等于電阻吸收匹配通道與監測通道并聯的等效阻抗。本實用新型提供了一種不僅從根本上消除阻抗不連續引起的電壓反射，還可實現選通脈沖幅值與波形監測的微通道板行波選通分幅相機MCP微帶線裝置。
【IPC分類】G01R27-02, G01J11-00, G01R29-02, G01T1-00
【公開號】CN204359940
【申請號】CN201420575585
【發明人】朱炳利, 白曉紅, 白永林, 緱永勝, 劉百玉, 王博, 秦君軍
【申請人】中國科學院西安光學精密機械研究所
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年9月30日