磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响
摘要
基于磁聚焦成像的脉冲展宽分幅相机是具有超快时间分辨的诊断设备，空间电荷效应是制约其时空性能向更高量级提升的主要因素。为研究脉冲展宽分幅相机中的空间电荷效应，基于电子脉冲电势分布和电场力方程建立研究模型，将电子脉冲动态特性融入模型分析。研究结果显示，由成像磁场引起的电子脉冲动态半径对空间电荷效应时空弥散影响显著，当轴上磁场强度为4.585×10-3 T时，随着离轴位置增加至15 mm，磁场强度提高到4.763×10-3 T；由于离轴电子脉冲散焦使动态半径较大，因此在降低电子密度的同时，使空间电荷效应的时间弥散由2.94 ps减小至483 fs，空间弥散由668 μm减小至22 μm；当轴上磁场强度由4.585×10-3 T降低至3.359×10-3 T时，与最优空间分辨性能相似，空间电荷效应时空弥散在磁场3.4×10-3~3.5×10-3 T区域内达到最小，此时离轴15 mm内的时间弥散范围为256~392 fs，空间弥散范围为3.1~15.4 μm。研究结论为分析磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响提供一定的理论参考。
引用本文（GB/T 7714）
白雁力 Bai Yanli, 宋明诚 Song Mingcheng, 朱望纯 Zhu Wangchun. 磁场对脉冲展宽分幅相机空间电荷效应的影响[J]. Acta Optica Sinica, 2024.
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