像增強器的理論研究與仿真.pdf

1、伴隨著微光夜視儀的出現(xiàn)，人的視覺不再停留于白晝，而是走進了黑暗。微光像增強器作為微光夜視儀的主要元件，具有重量輕、體積小，暗噪聲低、隱蔽性好等優(yōu)點，其研究狀況直接影響著微光夜視儀的發(fā)展。由于微光像增強器的研究涉及到電子光學、電磁場理論，陰極電子學、材料學等諸多學科，且對制造工藝要求也很高，這使得像增強器的研究過程繁瑣，價格昂貴，無疑阻礙了其研究和發(fā)展。若能夠?qū)⑾裨鰪娖鞯难芯颗c計算機仿真技術相結合，利用計算機仿真代替實際實驗過程，能極大地

2、減少像增強器的硬件實驗，改善像增強器的性能，減少研究時間，從而促進像增強器的快速發(fā)展。
　　微光像增強器的工作通常包括三部分：光陰極的光電轉換，聚焦系統(tǒng)對來自光陰極的電子的聚焦以及電子在微通道板中進行碰撞使能量增大。本論文圍繞微光像增強器各個關鍵部件的理論與計算機模擬展開研究。本論文的主要工作如下：
　　1、系統(tǒng)介紹了微光像增強器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與最新發(fā)展。對微光像增強器的基本理論、工作原理以及部件進行了介紹。理論推導了光陰極

3、作用下光電子運動方程、微通道板作用下電子運動方程以及陽極作用下的電子運動方程。利用理論推導的運動方程分析了第三代像增強器中粒子的整個運動過程。在微通道板理論分析過程中，推導了一種新的微通道板增益模型。相比傳統(tǒng)的微通道板增益模型，該模型得到的理論增益與實驗更為吻合。最后，基于負電子親和勢GaAs光陰極的理論基礎，對量子效率進行推導并進行數(shù)值模擬，分析了后界面復合速率對量子效率的影響。
　　2、利用CST粒子仿真軟件和MTSS的電子光