一种同时测算束流质谱与能谱的方法技术

本发明专利技术公开了一种同时测算束流质谱与能谱的方法，在束流传输装置上设计两个观察窗口，一个观察窗口的观测视线与束流传输方向垂直；另一个观察窗口的观测视线与束流传输方向成某一倾斜角度；分别将两套收光与光传输系统安装到两个观察窗口上，并安装收光与光传输系统与光谱学分光与记录设备的连接接口；光谱学分光与记录设备进行波长绝对标定；分析光谱信号中特征谱线的频移信号的频移量，根据该特征谱线的频移信号的展宽可分析对应能量成份的能谱分布情况；利用各能量成份频移信号的大小，结合所对应该能量成份粒子特征谱线发射截面的大小，测算出束流质谱。本发明专利技术提供了一次获得束流质谱与能谱信息的方法，不会对束流带来任何损失。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，在束流传输装置上设计两个观察窗口，一个观察窗口的观测视线与束流传输方向垂直；另一个观察窗口的观测视线与束流传输方向成某一倾斜角度；分别将两套收光与光传输系统安装到两个观察窗口上，并安装收光与光传输系统与光谱学分光与记录设备的连接接口；光谱学分光与记录设备进行波长绝对标定；分析光谱信号中特征谱线的频移信号的频移量，根据该特征谱线的频移信号的展宽可分析对应能量成份的能谱分布情况；利用各能量成份频移信号的大小，结合所对应该能量成份粒子特征谱线发射截面的大小，测算出束流质谱。本专利技术提供了一次获得束流质谱与能谱信息的方法，不会对束流带来任何损失。【专利说明】
本专利技术涉及束流质谱和能谱的测算领域，具体涉及。
技术介绍
束流质谱利用带电粒子在电磁场中受电场力、洛伦兹力的原理，采用磁分析器方法或者交叉场质谱分析方法进行测量；束流能谱利用带电粒子在静电场中受电场力的原理，采用静电分析器或者电阻止场能分析仪进行测量；现行束流质谱、能谱测量方法是一种在线测量方法，都会造成束流的损失；现行束流质谱、能谱测量方法是两种独立的测量方式，无法将束流质谱、能谱通过一次测量完成；本专利技术基于光谱学得原理提供了实现束流质谱与能谱的同时测量的方法；同时，该测算方法具有离线、无束流损失的优点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于原子光谱多普勒频移技术同时测算束流质谱与能谱的方法。本专利技术采用的技术方案是: ，其特征在于，包括以下步骤: (1)在束流传输装置上设计两个观察窗口，一个观察窗口的观测视线与束流传输方向垂直；另一个观察窗口的观测视线与束流传输方向成某一倾斜角度(45°或者135度最佳)； (2)分别将两套收光与光传输系统安装到步骤(I)中设置的两个观察窗口上，并安装收光与光传输系统与光谱学分光与记录设备的连接接口 ；光谱学分光与记录设备进行波长绝对标定； (3)首先将垂直观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测角度为90度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线； (4)将步骤(3)中所获得的束流粒子特征谱线波长与原子光谱特征谱线进行比对，进而确认束流中粒子的种类； (5)将具有一定倾斜观测角度的观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测视线与束流方向具有一定的倾斜角度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线与特征谱线的频移信号； (6)根据步骤(3)中所确认的束流粒子特征谱线信号，分析步骤(5)所得光谱信号中特征谱线的频移信号的频移量，根据频移量的多少和系统观测角度可以确认束流中所包含的束流粒子的能量成份，根据该特征谱线的频移信号的展宽可分析对应能量成份的能谱分布情况；利用各能量成份频移信号的大小，结合所对应该能量成份粒子特征谱线发射截面的大小，可测算出束流质谱。本专利技术的优点是: 本专利技术提供了一次获得束流质谱与能谱信息的光谱学信号方法，本专利技术基于光谱学原理，不会对束流带来任何损失。【专利附图】【附图说明】图1是束流能谱测算示意图。图2是以氢离子束为例的束流质谱测算示意图。【具体实施方式】，包括以下步骤: (1)在束流传输装置上设计两个观察窗口，一个观察窗口的观测视线与束流传输方向垂直；另一个观察窗口的观测视线与束流传输方向成某一倾斜角度(45°或者135度最佳)； (2)分别将两套收光与光传输系统安装到步骤(I)中设置的两个观察窗口上，并安装收光与光传输系统与光谱学分光与记录设备的连接接口 ；光谱学分光与记录设备进行波长绝对标定； (3)首先将垂直观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测角度为90度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线； (4)将步骤(3)中所获得的束流粒子特征谱线波长与原子光谱特征谱线进行比对，进而确认束流中粒子的种类； (5)将具有一定倾斜观测角度的观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测视线与束流方向具有一定的倾斜角度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线与特征谱线的频移信号； (6)根据步骤(3)中所确认的束流粒子特征谱线信号，分析步骤(5)所得光谱信号中特征谱线的频移信号的频移量，根据频移量的多少和系统观测角度可以确认束流中所包含的束流粒子的能量成份，根据该特征谱线的频移信号的展宽可分析对应能量成份的能谱分布情况，如图1 ;利用各能量成份频移信号的大小，结合所对应该能量成份粒子特征谱线发射截面的大小，可测算出束流质谱，如图2。【权利要求】1.，其特征在于，包括以下步骤: (1)在束流传输装置上设计两个观察窗口，一个观察窗口的观测视线与束流传输方向垂直；另一个观察窗口的观测视线与束流传输方向成某一倾斜角度，倾斜角度以45°或者135度最佳； (2)分别将两套收光与光传输系统安装到步骤(I)中设置的两个观察窗口上，并安装收光与光传输系统与光谱学分光与记录设备的连接接口 ；光谱学分光与记录设备进行波长绝对标定； (3)首先将垂直观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测角度为90度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线； (4)将步骤(3)中所获得的束流粒子特征谱线波长与原子光谱特征谱线进行比对，进而确认束流中粒子的种类； (5)将具有一定倾斜观测角度的观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测视线与束流方向具有一定的倾斜角度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线与特征谱线的频移信号； (6)根据步骤(3)中所确认的束流粒子特征谱线信号，分析步骤(5)所得光谱信号中特征谱线的频移信号的频移量，根据频移量的多少和系统观测角度可以确认束流中所包含的束流粒子的能量成份，根据该特征谱线的频移信号的展宽可分析对应能量成份的能谱分布情况，利用各能量成份频移信号的大小，结合所对应该能量成份粒子特征谱线发射截面的大小，可测算出束流质谱。【文档编号】G01T1/29GK103852779SQ201410057324【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日 【专利技术者】梁立振, 胡纯栋, 杨思浩, 邑伟, 顾玉明, 谢远来, 赵祥学, 韦江龙, 王艳 申请人:中国科学院等离子体物理研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时测算束流质谱与能谱的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在束流传输装置上设计两个观察窗口，一个观察窗口的观测视线与束流传输方向垂直；另一个观察窗口的观测视线与束流传输方向成某一倾斜角度，倾斜角度以45°或者135度最佳；（2）分别将两套收光与光传输系统安装到步骤（1）中设置的两个观察窗口上，并安装收光与光传输系统与光谱学分光与记录设备的连接接口；光谱学分光与记录设备进行波长绝对标定；（3）首先将垂直观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测角度为90度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线；（4）将步骤（3）中所获得的束流粒子特征谱线波长与原子光谱特征谱线进行比对，进而确认束流中粒子的种类；（5）将具有一定倾斜观测角度的观察窗口处的收光与光传输系统连接到光谱学分光与记录设备，在束流运行过程中进行全谱扫描；由于本次观测视线与束流方向具有一定的倾斜角度，因此其记录的光谱信号为束流粒子特征谱线与特征谱线的频移信号；（6）根据步骤（3）中所确认的束流粒子特征谱线信号，分析步骤（5）所得光谱信号中特征谱线的频移信号的频移量，根据频移量的多少和系统观测角度可以确认束流中所包含的束流粒子的能量成份，根据该特征谱线的频移信号的展宽可分析对应能量成份的能谱分布情况，利用各能量成份频移信号的大小，结合所对应该能量成份粒子特征谱线发射截面的大小，可测算出束流质谱。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁立振，胡纯栋，杨思浩，邑伟，顾玉明，谢远来，赵祥学，韦江龙，王艳，
申请(专利权)人：中国科学院等离子体物理研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34