时间分辨光谱诊断：条纹相机 streak camera.doc

条纹相机介绍
前言
在时间分辨光谱的分析仪器中，条纹相机是唯一一种可以同时显示信号的空间信息和时间信息的探测设备。其超高的（fs~ps量级）时间分辨能力和可调的时间记录长度，便于在实验中获得绝佳的探测精度和方便灵活的观察视野，从而有效提高实验的效率和可靠性。
条纹相机的典型应用包括：同步辐射研究、时间分辨荧光、气体放电、超快激光和电子束测量、激光多普勒干涉、分子和等离子体物理、爆炸学、飞秒光化学、显微和荧光寿命成像（FLIM）等。
一．原理
1.基本原理
条纹相机，可以将输入光的时间轴转换成空间轴成像在荧光屏上。原理如下图：

2.信号转化过程
条纹相机中信号的转化，如下图：

入射光经过狭缝并由透镜聚焦在条纹管的阴极上，激发出的光电子通过网状阳极加速，入射到偏转场中的电极间，此时电压加在偏转电极上，光电子被电场偏转，激射荧光屏，以光信号的形式成像在荧光屏上。转换后的光信号还可以再通过图像增强器进行能量放大，并在图像增强器的荧光屏上成像。最后通过CCD相机采集荧光屏上信号。
因为电子的偏转与其承受的偏转电场成正比，因此，通过电极的时间差就可以作为荧光屏上条纹成相的位置差被记录下来，也就是将入射光的时间轴转换成了荧光屏空间轴。
二．SC-10配置介绍
条纹相机系统主要由以下几部分组成：

输入单元（InputOptics）
主体系统（MainUnit）
扫描单元（SweepUnit）
读出相机（ReadoutCamera）
软件（Software）
电脑（PC）
SC-10条纹相机实物图（未显示电脑和软件）
技术特点：
最高时间分辨力2ps
时间抖动最小<2ps
触发扫描频率0-2.5kHz
同步扫描频率40-250MHz
可实现正交扫描
抖动和漂移校正
专业的条纹相机软件

软件
SC-10系统采用专业的条纹相机软件，可以实时读取信号的时间信息，同时具备数据分析功能，操作简单，使用极为方便。
软件特点：
模拟信号图像获取或光子计数模式
32bit编码的图像处理
连续模式和单次模式操作
序列信号获取模式下自动捕捉图像
图像及其剖面信息的实时监控
FWHM显示和实时高斯拟合
光谱仪控制和波长校准
后期处理（数字滤波、直方图、剖面图、平均值等）
适用于所有型号的读出相机
漂移和抖动校正
单一或多条纹相机系统控制
三.应用案例

同步加速器测量，250MHz

荧光寿命测量

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