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随着空间技术的发展,越来越多的极紫外波段观测仪器被发射到宇宙空间,对地球周围及至广阔宇宙空间中不同星体产生的微弱极紫外辐射进行了高精度探测,其中光子计数成像探测器是实现这种探测的优先选择器件。论文重点对电荷分割型阳极光子计数成像探测器中的楔条形阳极探测器和Vernier阳极探测器进行研究。具体研究内容如下:1、根据微通道板二次电子发射理论,利用Comsol软件仿真出三维“V”型级联微通道板的电子倍增过程,研究在不同工作电压下微通道板的增益特性;重点推导一维Vernier阳极和二维Vernier阳极的质心解码算法,通过仿真针孔阵列模拟成像,验证Vernier阳极位置解码的正确性。2、根据分割噪声的来源,提出了一种计算分割噪声的方法,得到由分割噪声引起的质心位置偏差与阳极板参数之间的关系,同时得到提高微通道板增益能有效降低分割噪声对质心位置偏差的影响的结论。讨论了电子云团尺寸、极间串扰、电子噪声、半导体薄膜对电荷分割型阳极探测器成像性能的影响。3、分析了阳极的极间电容值对电荷分割型阳极探测器成像性能的影响,利用ANSYS软件建立电荷分割型阳极(楔条形阳极、Vernier阳极)三维模型,通过有限元方法计算出不规则形状电极间的电容值;利用激光微加工设备加工出楔条形阳极和Vernier阳极,实测阳极的极间电容值与仿真值吻合,验证了阳极有限元模型的正确性;在此基础上,对电荷分割型阳极的结构参数进行优化,给出电荷分割型阳极版的加工参数。4、搭建楔条形阳极光子计数成像探测器和Vernier阳极光子计数成像探测器实验装置,并对楔条形阳极探测器进行暗噪声、空间分辨率以及不同电荷读出方式性能测试;评估了分割噪声与电子噪声对两个周期Vernier阳极探测器分辨率的影响,并进行单矩形孔的成像实验。