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摘要
面向基础科学与空间应用研究领域对小型化超快脉冲X射线发射源的需求，设计并研制了基于激光调制光源与光电阴极X射线管的超快脉冲X射线发生器，解决了传统X射线调制发射装置重复频率低、时间稳定性差、脉冲特性差等应用难题。本文主要开展了脉冲X射线发生器的超快调制控制模块研究，并利用基于预调制的激光控制光源实现了高时间精度、高时间稳定度的超快时变光子信号以及纳秒脉冲X射线产生。理论方面，建立了脉冲X射线发生器时间响应模型，分析了出射脉冲X射线的时域时间特性。实验方面，搭建了基于超快闪烁体探测器的脉冲X射线时间特性实验测试系统，测试了激光控制光源及脉冲X射线发射源的时间特性参数。实验结果表明脉冲X射线发生器可同时实现高重频（12.5MHz）、超快脉冲（4ns）、高时间稳定度（400ps）特性，且与所建立的理论模型高度符合。相比于传统X射线调制方案，脉冲时间参数指标得到了大幅提升、应用场景获得了极大拓展，本项研究有望为实现超高时间稳定性、超快脉冲X射线发射源提供新的思路。
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单位数理学院; 瞬态光学与光子技术国家重点实验室; 邯郸学院; 中国科学院西安光学精密机械研究所; 中国科学院大学
