摘要

磁聚焦脉冲展宽分幅变像管是时间分辨率优于10 ps的超快诊断设备,其空间分辨率与成像磁场密切相关。为讨论该问题,建立了脉冲展宽分幅变像管模型,在不同半径发射区域成像磁场下,采用瑞利判据对点成像分布计算空间分辨率,并基于轴上最优和物点间差异最小原则,分析最优成像磁场。研究结果表明,在单磁透镜脉冲展宽分幅变像管中,整体空间分辨率不随磁场增大或减小而变好,而是存在一个特定发射区域对应的成像磁场,使其达到最优。当透镜孔径为160 mm、漏磁缝隙为4 mm、轴向宽度为100 mm、漂移区为500 mm和电子发射能量为3 keV时,8 mm半径区域的成像磁场为最优,其轴上最大磁场为37.87×10-4T。在微通道板空间分辨率为55μm和缩小1倍成像的情况下,物面0、5、10、15 mm位置的空间分辨率分别为29.86、43.08、87.07、276.88μm,模拟计算结果与已测数据基本吻合。研究结论为建立成像磁场和整体空间分辨率之间的联系及最优化空间分辨率的模拟计算提供了一种具有参考性的方法。