對只出現一次、由一穩態向另一穩態過渡的電波波形的測量。單次瞬變的物理過程，須通過核輻射探測器或其他感測器轉換成單次瞬變電脈衝波形進行測量和研究。 \n 核物理中的脈衝輻射源和核武器試驗等都是典型的單次瞬變過程。這些單次瞬變過程都產生大量的信息。其單次的不重複性和變化過程的複雜性，導致電脈衝波形中既有變化極快的部分，也有很慢的部分，所占的頻譜極寬。因而，測量方法和儀器在測量技術中有其特點。
基本介紹
- 中文名：單次瞬變波形測量
- 外文名：A single transient waveform measurement
- 特點：電波波形的測量
- 內容：導致電脈衝波形
簡介,記錄法,數位化系統,單次取樣裝置,
簡介
這種測量的基本結構如圖1。 有些單次瞬變過程的變化速度極快，全過程只有幾微秒，而且需要著重研究的部分只有幾納秒，甚至亞納秒。這要求波形獲取裝置具有獲取、記錄、存儲高速信號的能力，又要具有對高速變化波形的回響能力（高的通頻帶），保證所錄取信號的失真儘可能小，保存的信息儘可能多。寫速和頻寬是評定單次瞬變波形記錄系統性能的兩個重要指標。
圖1 這種測量的基本結構
記錄法
在示波器螢光屏顯示單次波形，通過照相機透鏡在感光膠片上記錄，人工讀取數據。由於螢光材料有足夠的餘輝時間，可以將納秒信號暫存在螢光屏上達若干微秒甚至毫秒，以使感光材料曝光。這種方法曾是早期核試驗和其他單次過程中獲取數據的主要方法，也是現代實驗室中常用的一種方法。這種方法在60年代中期達到了寫速為 2×1012tw/秒（tw為示跡寬度）、頻寬 1吉赫以上的能力。主要缺點是數據讀取費時，效率低。 帶有存儲功能的螢光屏，曾被作為一種有希望的設備而加以研究，其技術水平達到了寫速為6×1010tw/秒，頻寬400兆赫。
示波器顯示照相記錄法
微通道板示波器與掃描相機系統 微通道板示波管，是在一般示波管的螢光屏背後放置一塊具有 104量級的電子倍增能力的微通道板電子倍增器，用以提高被單次納秒脈衝所偏轉的電子束的密度，以解決電子束密度低、示跡亮度不足這一根本問題。亮度問題的解決也促進了偏轉靈敏度和頻寬的提高，並使螢光屏上單次波形的數位化成為可能。70年代中期，出現了微通道板示波器與掃描相機系統，製成了示波器與計算機相結合的一種亞納秒波形數位化系統,寫速達1.75×1011tw/秒，頻寬7吉赫。偏轉靈敏度的提高,使放大器達到了直流至1吉赫的頻寬和10毫伏每格的靈敏度。
數位化系統
這種系統以矽靶存儲雙槍掃描變換管為基礎。矽靶存儲雙槍掃描變換管（圖2）使單次波形直接數位化成為可能。在兩個相對的電子槍中間，放置一個具有存儲能力的矽靶，用寫槍將高速模擬信號寫在靶上，再由讀槍依次將此信號以數字量形式讀出,存儲時間約100微秒。它能完成高速模擬量到慢數字量的轉換。這種設備便於與計算機結合而構成完整的波形數位化系統。寫速可達5×1011tw/秒，頻寬1吉赫,而且可以多台設備聯用,完成複雜的單次高速瞬變過程的測量。 數字波形存儲示波器和波形存儲器 這是一種以半導體器件為基礎的波形數位化裝置,其關鍵部件是模-數轉換器。現代使用的儀器頻寬在 100兆赫以下。這是一種很有發展前途的設備。
圖2 矽靶存儲雙槍掃描變換管
單次取樣裝置
將單次波形進行取樣,而後復現,進行數位化處理。20路的取樣器頻寬達到1吉赫,並可將數據接到計算機上進行處理。
電荷耦合器件單次瞬變波形數位化裝置 電荷耦合器件是一種新型半導體表面器件，可用於大容量存儲、攝像和模擬延遲。其存儲和模擬量的延遲功能，給單次瞬變波形測量提供了新的途徑。80年代初，以電荷耦合器件為核心部件的存儲示波器開始生產，其頻寬達到60兆赫。以電荷耦合器件為核心的單次波形存儲器在實驗室已製成頻寬200兆赫、1吉赫的實驗裝置。
