李　翔，顾　礼，宗方轲，杨勤劳

深圳大学光电工程学院，光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室，广东深圳518060



高能X射线入射时CsI光阴极的光电发射特性

李翔，顾礼，宗方轲，杨勤劳

深圳大学光电工程学院，光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室，广东深圳518060

摘要：采用蒙特卡罗方法建立模型，研究CsI光阴极在高能X射线照射时的光电发射特性，得到X射线条纹相机中CsI光阴极在高能X射线入射时的性能参数．计算CsI光阴极厚度为100～1 000 nm，入射X射线能量为1～30 keV时CsI光阴极的量子产额、出射二次电子的角度分布、位置分布以及能量分布．结果显示，CsI光阴极在高能X射线入射时的极限空间分辨率约为7～9 nm，可满足X射线条纹相机对高时空分辨的使用需求．

关键词：半导体技术；CsI光阴极；惯性约束聚变；X射线条纹相机；高能X射线；蒙特卡罗模型

在激光惯性约束聚变(inertial confinement fusion, ICF)实验中，X射线条纹相机是进行高时空分辨X射线测量的主要诊断设备之一，是ICF不可缺少的重要设备[1-6]．目前，国内外的X射线条纹相机大都采用CsI光阴极作为相机的光电转换元件，因此CsI光阴极的光电发射性能是制约X射线条纹相机时空分辨能力的一个重要因素[7-9]．20世纪70年代末，Henke等[10-11]通过实验测量了CsI光阴极在入射光能量范围为0.1～10.0 keV时的量子产额和二次电子(secondary electron, SE)能量分布等系列参数，确定了CsI光阴极在此能谱范围内具有良好的光电发射特性．然而随着ICF实验的进展，靶丸爆炸后产生的X射线能谱逐渐向高能区移动，在美国国……