CN114999875A - 一种时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机。该时间展宽型分幅相机中微带阴极、阳极栅网、磁聚焦透镜、微通道板、荧光屏和CCD相机依次平行排列在同一轴线上，阳极栅网和微通道板之间的区域为电子漂移区；曲线脉冲发生器的输出端连接微带阴极，阳极栅网接地；曲线脉冲发生器包括至少两个线性脉冲发生器，线性脉冲发生器用于产生线性脉冲，所有线性脉冲发生器产生的线性脉冲按照预设时间顺序进行叠加，叠加后形成曲线阴极脉冲。本发明使用曲线阴极脉冲驱动微带阴极，使时间展宽型分幅相机的时间分辨一致性得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及时间展宽型分幅相机领域，更具体地说，涉及一种时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机。
背景技术
惯性约束聚变(inertial confinement fusion，ICF)实验中，等离子体X射线辐射变化过程为纳秒量级，采用具有皮秒量级时间分辨率的超快相机对X射线进行诊断是进行ICF研究的关键技术。微通道板(microchannel plate，MCP)门控分幅相机具有60-100ps的时间分辨率，可进行二维空间分辨，在ICF研究中发挥着重要作用。
随着ICF研究的不断深入，对ICF聚变燃烧阶段的探测，要求诊断设备具有优于30ps的时间分辨率。MCP门控分幅相机的时间分辨率受选通脉冲宽度和电子在MCP中渡越时间弥散影响，虽然可采用薄MCP以减少渡越时间弥散，将时间分辨率提升至35ps，但同时带来增益低、信噪比差、相机脆弱、难以大面积制作等缺点，无法满足测量需求。2010年，美国Lawrence Livermore National Laboratory(LLNL)提出采用电子束时间展宽技术展宽光电子束的时间宽度，再用MCP门控分幅相机测量时间展宽后的光电子束，成功获得了具有5ps时间分辨率的X射线分幅相机。
在实际应用中，常使用高压斜坡脉冲在微带阴极10和阳极栅网20之间形成线性变化的电场，以此赋予出射电子速度色散。然而，线性变化的微带阴极10和阳极栅网20之间电势差会导致相机的时间分辨率随时间变化，应用于ICF实验中会导致测量误差，所以需要提高展宽型分幅相机的时间分辨率的一致性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，时间展宽型分幅相机包括微带阴极、阳极栅网、磁聚焦透镜、微通道板、荧光屏、CCD相机和曲线脉冲发生器；所述微带阴极、所述阳极栅网、所述磁聚焦透镜、所述微通道板、所述荧光屏和所述CCD相机依次平行排列在同一轴线上，所述阳极栅网和所述微通道板之间的区域为电子漂移区；
所述曲线脉冲发生器的输出端连接所述微带阴极，所述阳极栅网接地；所述曲线脉冲发生器包括至少两个线性脉冲发生器，所述线性脉冲发生器用于产生线性脉冲，所有所述线性脉冲发生器产生的线性脉冲按照预设时间顺序进行叠加，叠加后形成曲线阴极脉冲；
所述线性脉冲发生器包括m个储能单元、电阻R0和电容C2，m个所述储能单元串联连接，m为正整数；所述储能单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1和开关元件M，所述电阻R1的第一端通过所述电容C1连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R1的第一端通过所述开关元件M1连接所述电阻R2的第二端；所述电阻R1的第二端连接相邻储能单元的电阻R1的第一端，所述电阻R2的第二端连接相邻储能单元的电阻R2的第一端；m个所述储能单元串联连接后位于第一边界的储能单元的电阻R1的第一端通过所述电阻R0连接第一电压输入端，第一边界的储能单元的电阻R2的第一端连接第二电压输入端，第一边界的储能单元的电阻R2的第一端接地；m个所述储能单元串联连接后位于第二边界的储能单元的电阻R1的第二端和电阻R2的第二端分别连接所述电容C2的两端，第二边界的储能单元的所述电阻R1的第二端和所述电阻R2的第二端为所述线性脉冲发生器的输出端；
所述线性脉冲发生器在充电阶段，所有所述储能单元中的开关元件M断开，所有所述储能单元中的电容C1充电；所述线性脉冲发生器在放电阶段，所有所述储能单元中的开关元件M同时导通，所有所述储能单元的电容C1放电，输出线性脉冲。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述曲线脉冲发生器包括9个线性脉冲发生器；9个所述线性脉冲发生器的触发时间依次为0ps，0ps，0ps，185ps，200ps，350ps，450ps，605ps，790ps。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述微带阴极产生光电子的时间在128ps至1000ps之间。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述开关元件M为雪崩三极管或晶闸管。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述微带阴极包括基膜和蒸镀在所述基膜上的3条金阴极，3条所述金阴极间隔平行排布；
所述基膜为直径为90mm的圆形基膜，所述基膜为C8H8薄膜；所述金阴极的厚度为80nm，所述金阴极的宽度为12mm，相邻所述金阴极之间的间隔为10mm。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，阳极栅网采用空间频率为10lp/mm的金属镍网。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述微带阴极和所述阳极栅网平行设置，所述微带阴极和所述阳极栅网之间的距离为1.8mm；
所述阳极栅网和所述微通道板之间的距离为50cm；
所述微通道板的输出面距离所述荧光屏的距离为0.5mm。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述磁聚焦透镜包括第一磁聚焦透镜和第二磁聚焦透镜，所述第一磁聚焦透镜和所述第二磁聚焦透镜为圆环状；所述第一磁聚焦透镜和所述第二磁聚焦透镜间隔排布。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述第一磁聚焦透镜的中心距离所述微带阴极的距离为12.5cm，所述第二磁聚焦透镜距离所述微通道板的距离为9cm，圆环内侧有一圈宽度4mm的缝隙；
所述第一磁聚焦透镜包括软铁和1320匝铜线圈，所述第一磁聚焦透镜的外径为256mm，内径为160mm，轴线方向长度为100mm；
所述第二磁聚焦透镜包括软铁和1320匝铜线圈，所述第二磁聚焦透镜的外径为256mm，内径为160mm，轴线方向长度为100mm。
进一步，在本发明所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机中，所述微通道板的外径为56mm，厚度为0.5mm，通道直径为12μm，斜切角6°；
所述微通道板的输入面依次蒸镀有500nm的Cu和100nm的Au形成三条微带线，每条所述微带线的宽度8mm，相邻所述微带线之间的间隔为3mm；所述微通道板的输出面蒸镀有厚度为500nm的Cu和100nm的Au。
实施本发明的一种时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，具有以下有益效果：本发明使用曲线阴极脉冲驱动微带阴极，使时间展宽型分幅相机的时间分辨一致性得到提升。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的时间展宽型分幅相机的结构示意图；
图2a是斜率为2V/ps的线性阴极脉冲波形；
图2b是采用线性阴极脉冲时，时间展宽倍率和时间分辨率与信号入射时间的关系；
图3是不同时间展宽倍率对应的阴极理想电压曲线；
图4是理想电压曲线下，不同信号入射时刻的时间展宽倍率和时间分辨率；
图5是线性脉冲发生器的电路图；
图6是9个斜率为1V/ps的线性阴极脉冲进行叠加时，得到的结果；
图7是线性脉冲叠加结果与理想阴极曲线脉冲的对比图；
图8是使用叠加结果作为阴极电压时，不同信号入射时刻的时间分辨率与理想值的对比图；
图9是使用不同斜率的叠加结果作为阴极电压时，时间分辨率的方差和所用的线性脉冲数量对比图；
图10是9个相同线性脉冲叠加得到的结果；
图11是利用图10所示曲线阴极脉冲驱动微带阴极时，时间分辨率与时间的关系图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，该时间展宽型分幅相机包括微带阴极10、阳极栅网20、磁聚焦透镜30、微通道板40、荧光屏50、CCD相机和曲线脉冲发生器60，微带阴极10、阳极栅网20、磁聚焦透镜30、微通道板40、荧光屏50和CCD相机依次平行排列在同一轴线上，阳极栅网20和微通道板40之间的区域为电子漂移区。
时间展宽型分幅相机的工作原理是：微带阴极10加负直流偏置电压并叠加高压斜坡脉冲，阳极栅网20接地，从而在微带阴极10和阳极栅网20之间形成时变电场。入射光照射在微带阴极10上产生光电子，光脉冲同步在斜坡脉冲上升沿，使先出射的光电子相比于后出射的光电子具有更高的能量，从而使得先出射的电子具有更大的运动速度。电子束通过阳极栅网20进入到电子漂移区后，电子束在电子漂移区近似做匀速运动。此时，由微带阴极10和阳极栅网20之间时变电场产生的电子间速度差会导致先出射的电子更快地通过电子漂移区。这样，在经过电子漂移区后，电子间的时间差等于原有的出射时间差再加上通过电子漂移区的运动时间差，即电子束的时间宽度被展宽。展宽后的电子束被MCP分幅变像管探测成像，用CCD记录处理。由于电子束在时间上展宽，因此可以通过较低时间分辨率的MCP分幅变像管，探测更短时间间隔内的信息，即提高了系统的时间分辨率。
忽略微带阴极10和阳极栅网20之间距和电子初能量分布，在ti时刻发射的电子，到达MCP的时间为：
其中，L为电子漂移区长度，e为电子电荷量，m为电子质量，φ(ti)为ti时刻微带阴极10和阳极栅网20之间电势差。
两个发射时刻之间的时间展宽倍率M可表示为
则展宽型分幅相机的时间分辨率可表示为：
T≈TMCP/M (3)
其中，TMCP为MCP分幅变像管的时间分辨率。
由式(1)-(3)可知，展宽型分幅相机的时间分辨率与电子漂移区长度、微带阴极10和阳极栅网20之间电势差和MCP分幅变像管的时间分辨率相关。对于一个确定的相机系统，电子漂移区长度和MCP分幅变像管的时间分辨率为恒定值。因此，系统的时间分辨率主要受微带阴极10和阳极栅网20之间电势差影响。目前所使用的时间展宽分幅相机，常在微带阴极10和阳极栅网20之间施加线性变化的电场，以赋予出射电子能量弥散。由(2)式可知，微带阴极10和阳极栅网20之间电势差要进行幂运算和求导运算后，才会与时间展宽倍率成比例关系。此外，时间展宽倍率与相机的时间分辨率呈反比例关系。
当微带阴极10和阳极栅网20之间电势差线性变化时，阴极电压可表示为：
φ(t)＝kt-φ0 (4)
其中，k为常数，φ0为阴极偏置电压。
由(2)、(3)式可得：此时相机的时间分辨率为：
由式(5)可得，当微带阴极10和阳极栅网20之间电势差线性变化时，相机的时间分辨率随时间变化，这会导致相机在不同时刻具有不同的时间分辨率，应用于ICF实验时将造成测量误差。
为了减小测量误差，需要提高时间分辨率均匀性，即不同时刻发射的电子对应的时间分辨率需要保持一致。基于式(2)，推导出当时间展宽倍率为常数时，阴极电压应满足的随时间变化关系为：
φt＝φ0/[1+(M-1)t/T0]2 (6)
其中，φ0<0为阴极偏置电压，
为初始时刻出射的电子通过电子漂移区的渡越时间，e<0为电子带电量。
基于(6)式，可得到另一种时间展宽倍率的计算方法及相应的误差传递关系为：
其中，φt为理想电压值，Δφt为实际电压与理想电压值的差值，即电压误差，ΔM为电压误差导致的展宽倍率误差。
时间分辨一致性仿真模拟。
基于以上公式，通过MATLAB仿真的方式对展宽型分幅相机的时间分辨一致性进行模拟。当采用如图2a所示的斜率为2V/ps的线性阴极脉冲，阴极偏置电压为-3kV，MCP变像管时间分辨率为80ps时，可得不同信号入射时刻的时间展宽倍率及时间分辨率如图2b所示。
当阴极偏置电压为-3kV，时间展宽倍率分别恒定为5、10、15、20，时间长度为1ns时，相应的阴极脉冲曲线如图3所示。由图3可知，当时间展宽倍率恒定时，阴极电压与信号入射时间不是线性相关，而是斜率连续变化的曲线。在初始时刻，曲线斜率值最大，且随着时间增大，斜率逐渐减小。当时间展宽倍率增大时，电压曲线的斜率变化范围扩大，变化速度加快。使用时间展宽倍率为10的理想电压曲线作为阴极电压时，不同信号入射时刻的时间展宽倍率和时间分辨率如图4所示，得到了恒定的时间展宽倍率和时间分辨率。
曲线阴极脉冲的获取方法。
在实际应用中，难以研制曲线脉冲发生器。因此，需要采用线性脉冲叠加的方式，获得所需的曲线阴极脉冲。目标曲线脉冲可近似看作由多个不同时刻触发的小幅值线性脉冲叠加形成，小幅值线性脉冲的前沿时间、幅值等具体参数可依据实际情况确定。通过线路延迟、电路延迟系统控制等方式，将多个小幅值线性脉冲按特定时间间隔施加在光电阴极上，叠加后可近似得到所需的曲线脉冲。
用于叠加的线性脉冲可通过线性脉冲发生器获得，图5为线性脉冲发生器电路原理图。线性脉冲发生器包括m个储能单元601、电阻R0和电容C2，m个储能单元601串联连接，m为正整数。储能单元601包括电阻R1、电阻R2、电容C1和开关元件M，电阻R1的第一端通过电容C1连接电阻R2的第一端，电阻R1的第一端通过开关元件M1连接电阻R2的第二端。电阻R1的第二端连接相邻储能单元601的电阻R1的第一端，电阻R2的第二端连接相邻储能单元601的电阻R2的第一端。m个储能单元601串联连接后位于第一边界的储能单元601的电阻R1的第一端通过电阻R0连接第一电压输入端，第一边界的储能单元601的电阻R2的第一端连接第二电压输入端，第一边界的储能单元601的电阻R2的第一端接地。m个储能单元601串联连接后位于第二边界的储能单元601的电阻R1的第二端和电阻R2的第二端分别连接电容C2的两端，第二边界的储能单元601的电阻R1的第二端和电阻R2的第二端为线性脉冲发生器的输出端。
线性脉冲发生器在充电阶段，所有储能单元601中的开关元件M断开，所有储能单元601中的电容C1充电；线性脉冲发生器在放电阶段，所有储能单元601中的开关元件M同时导通，所有储能单元601的电容C1放电，输出线性脉冲。作为选择，充电电压为V0。
以图3中时间展宽倍率为10的曲线阴极脉冲为例，采用前沿时间长度为200ps、幅值为200V，平顶时间长度为1ns的线性脉冲进行叠加，近似得到了时间展宽倍率为10所需的曲线阴极脉冲。采用9个相同线性脉冲进行叠加，改变9个脉冲的触发时间，当触发时间组合为(0ps，0ps，0ps，185ps，200ps，350ps，450ps，605ps，790ps)时，得到叠加后的脉冲如图6所示。叠加得到的曲线脉冲与理想电压曲线的对比如图7所示。叠加结果在92ps处绝对误差最大，为-22.48V，该点相对误差为-0.83％，在650ps处相对误差最大，为1.28％，该点绝对误差为20.13V。
分别使用线性脉冲叠加结果和理想曲线脉冲作为阴极电压，得到相应的时间分辨率与信号入射时刻的关系如图8所示。由图8可知，当使用线性脉冲叠加结果作为阴极电压时，时间分辨率在初始时刻的误差最大。随着信号入射时刻增大，时间分辨率逐渐减小。达到最小值后，时间分辨率开始在理想值左右波动，且波动幅度逐渐减小。由(8)式可知，电压误差与展宽倍率误差之间存在比例关系，且比例系数随时间变化。将叠加结果与理想电压曲线的差值代入(8)式，可以得到使用叠加结果作为阴极电压时展宽倍率的误差。其结果是与图8变化趋势相同的曲线，同样误差最大值出现在初始时刻。由图8可知，若信号在128ps时入射，则时间分辨率为8.4ps，相对误差为5％。128ps之后，时间分辨率在200ps处最小，为7.7ps，相对误差为-3.75％。此后，时间分辨率上下波动，其相对误差在±5％范围内变化。因此，可以通过调整信号与阴极曲线脉冲的同步时间，来控制时间分辨率的相对误差。当被测信号同步在128ps之后，时间分辨率的相对误差将被控制在±5％内。
保持线性脉冲的前沿时间长度为200ps，平顶时间长度为1ns不变，改变线性脉冲幅值，从而得到不同斜率的线性脉冲。当线性脉冲的幅值分别为100V、300V、400V、500V，即线性脉冲斜率分别为0.5V/ps、1.5V/ps、2V/ps、2.5V/ps时，采用相同方法进行线性脉冲叠加。分别使用不同斜率的线性脉冲叠加结果作为阴极电压，得到相应的时间分辨率曲线，并计算时间分辨率的方差。方差越小，意味着时间分辨一致性越好。使用不同斜率的线性脉冲叠加结果作为阴极电压时，相应的时间分辨率方差和所用的线性脉冲数量对比如图9所示。
由图9可知，在前沿时间长度恒定为200ps、平顶时间长度为1ns的情况下，用于叠加的线性脉冲的斜率越小，得到的时间分辨率的方差越小，即时间分辨一致性越好。然而，需要使用的线性脉冲数量也因此而增大，这意味着电路复杂程度增大。用于叠加的线性脉冲的幅值、前沿时间等具体参数可根据实际情况调整。显然，幅值、前沿时间等参数越小，叠加结果的精度越高。但同时会导致所需的线性脉冲数量上升，从而导致产生线性脉冲和提供延迟的电路系统的复杂度增大。在实际使用中，需要合理选择用于叠加的线性脉冲，在提高时间分辨率一致性的同时避免电路系统太过复杂。
综合考虑，我们采用前沿时间长度为200ps，幅值为200V，平顶时间长度为1ns，触发时间组合为(0ps，0ps，0ps，185ps，200ps，350ps，450ps，605ps，790ps)的9个线性脉冲进行叠加，获得的曲线阴极脉冲如图10所示。利用该曲线阴极脉冲驱动微带阴极10时，获得相机的时间分辨率与电子发射时间的关系如图11所示，时间分辨率为8ps，0时刻误差最差，为15％，电子发射时间在128ps-1000ps时误差在5％内。展宽型分幅相机应用于ICF实验时，为了提高测量精度，需要将等离子体X射线同步在曲线阴极脉冲的128ps-1000ps。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，时间展宽型分幅相机包括微带阴极(10)、阳极栅网(20)、磁聚焦透镜(30)、微通道板(40)、荧光屏(50)、CCD相机和曲线脉冲发生器(60)；所述微带阴极(10)、所述阳极栅网(20)、所述磁聚焦透镜(30)、所述微通道板(40)、所述荧光屏(50)和所述CCD相机依次平行排列在同一轴线上，所述阳极栅网(20)和所述微通道板(40)之间的区域为电子漂移区；
所述曲线脉冲发生器(60)的输出端连接所述微带阴极(10)，所述阳极栅网(20)接地；所述曲线脉冲发生器(60)包括至少两个线性脉冲发生器，所述线性脉冲发生器用于产生线性脉冲，所有所述线性脉冲发生器产生的线性脉冲按照预设时间顺序进行叠加，叠加后形成曲线阴极脉冲；
所述线性脉冲发生器包括m个储能单元(601)、电阻R0和电容C2，m个所述储能单元(601)串联连接，m为正整数；所述储能单元(601)包括电阻R1、电阻R2、电容C1和开关元件M，所述电阻R1的第一端通过所述电容C1连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R1的第一端通过所述开关元件M1连接所述电阻R2的第二端；所述电阻R1的第二端连接相邻储能单元(601)的电阻R1的第一端，所述电阻R2的第二端连接相邻储能单元(601)的电阻R2的第一端；m个所述储能单元(601)串联连接后位于第一边界的储能单元(601)的电阻R1的第一端通过所述电阻R0连接第一电压输入端，第一边界的储能单元(601)的电阻R2的第一端连接第二电压输入端，第一边界的储能单元(601)的电阻R2的第一端接地；m个所述储能单元(601)串联连接后位于第二边界的储能单元(601)的电阻R1的第二端和电阻R2的第二端分别连接所述电容C2的两端，第二边界的储能单元(601)的所述电阻R1的第二端和所述电阻R2的第二端为所述线性脉冲发生器的输出端；
所述线性脉冲发生器在充电阶段，所有所述储能单元(601)中的开关元件M断开，所有所述储能单元(601)中的电容C1充电；所述线性脉冲发生器在放电阶段，所有所述储能单元(601)中的开关元件M同时导通，所有所述储能单元(601)的电容C1放电，输出线性脉冲。
2.根据权利要求1所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述曲线脉冲发生器(60)包括9个线性脉冲发生器；9个所述线性脉冲发生器的触发时间依次为0ps，0ps，0ps，185ps，200ps，350ps，450ps，605ps，790ps。
3.根据权利要求2所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述微带阴极(10)产生光电子的时间在128ps至1000ps之间。
4.根据权利要求1所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述开关元件M为雪崩三极管或晶闸管。
5.根据权利要求1所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述微带阴极(10)包括基膜和蒸镀在所述基膜上的3条金阴极，3条所述金阴极间隔平行排布；
所述基膜为直径为90mm的圆形基膜，所述基膜为C8H8薄膜；所述金阴极的厚度为80nm，所述金阴极的宽度为12mm，相邻所述金阴极之间的间隔为10mm。
6.根据权利要求1所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，阳极栅网(20)采用空间频率为10lp/mm的金属镍网。
7.根据权利要求1所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述微带阴极(10)和所述阳极栅网(20)平行设置，所述微带阴极(10)和所述阳极栅网(20)之间的距离为1.8mm；
所述阳极栅网(20)和所述微通道板(40)之间的距离为50cm；
所述微通道板(40)的输出面距离所述荧光屏(50)的距离为0.5mm。
8.根据权利要求1所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述磁聚焦透镜(30)包括第一磁聚焦透镜和第二磁聚焦透镜，所述第一磁聚焦透镜和所述第二磁聚焦透镜为圆环状；所述第一磁聚焦透镜和所述第二磁聚焦透镜间隔排布。
9.根据权利要求8所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述第一磁聚焦透镜的中心距离所述微带阴极(10)的距离为12.5cm，所述第二磁聚焦透镜距离所述微通道板(40)的距离为9cm，圆环内侧有一圈宽度4mm的缝隙；
所述第一磁聚焦透镜包括软铁和1320匝铜线圈，所述第一磁聚焦透镜的外径为256mm，内径为160mm，轴线方向长度为100mm；
所述第二磁聚焦透镜包括软铁和1320匝铜线圈，所述第二磁聚焦透镜的外径为256mm，内径为160mm，轴线方向长度为100mm。
10.根据权利要求1所述的时间分辨一致性提升的时间展宽型分幅相机，其特征在于，所述微通道板(40)的外径为56mm，厚度为0.5mm，通道直径为12μm，斜切角6°；
所述微通道板(40)的输入面依次蒸镀有500nm的Cu和100nm的Au形成三条微带线，每条所述微带线的宽度8mm，相邻所述微带线之间的间隔为3mm；所述微通道板(40)的输出面蒸镀有厚度为500nm的Cu和100nm的Au。
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