一种电子束辐照装置和设备制造方法及图纸

本申请提供一种电子束辐照装置和设备，所述装置包括：电子束产生单元、电子束控制单元、辐照腔室、二次电子收集器以及信号处理单元，所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室相对，所述电子束控制单元设置在所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室之间，所述二次电子收集器设置在所述辐照腔室内，所述信号处理单元与所述二次电子收集器以及所述电子束控制单元电连接。

【技术实现步骤摘要】
一种电子束辐照装置和设备
本申请涉及辐照控制
，具体而言，涉及一种电子束辐照装置和设备。
技术介绍
目前工业中得到广泛使用的装置是用电子加速器来模拟高能电子束源，然后通过电子束对物品进行消毒、对材料进行改性等。随着电子束成像和航空航天技术的发展，许多电子束探测设备如医疗CT和工业无损检测设备、航空航天飞行器等在辐照环境下工作的电路需要有一定的抗辐照强度，因此需要对样品实现指定区域、指定面积进行固定电子束能量和强度的电子束模拟辐照。但目前的电子辐照加速器由于应用场景的需求限制，存在着辐照区域可调整性差，难以实现对样品的指定区域、指定面积进行辐照的问题。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种电子束辐照装置和设备，用以解决目前的电子辐照加速器由于应用场景的需求限制，存在的辐照区域可调整性差，难以实现对样品的指定区域、指定面积进行辐照的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种电子束辐照装置，所述装置包括：电子束产生单元、电子束控制单元、辐照腔室、二次电子收集器以及信号处理单元，所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室相对，所述电子束控制单元设置在所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室之间，所述二次电子收集器设置在所述辐照腔室内，所述信号处理单元与所述二次电子收集器以及所述电子束控制单元电连接；所述信号处理单元，用于根据预设的样品目标辐照区域调节所述电子束控制单元的方向控制区域的电子束聚焦程度和电子束辐照方向；所述电子束产生单元，用于产生电子束，并将产生的电子束发射给所述电子束控制单元的方向控制区域；所述电子束控制单元，用于根据调节的聚焦程度对所述电子束进行聚焦形成电子束，并根据调节的辐照方向对辐照腔室内部样品的目标辐照区域进行辐照；所述二次电子收集器，用于收集所述电子束与所述样品相互作用产生的二次电子，并将收集的二次电子传输给所述信号处理单元；所述信号处理单元，还用于根据所述二次电子收集器收集的二次电子生成二次电子图像；并根据所述二次电子图像确定样品的目标辐照区域。在上述设计的电子束辐照装置中，通过信号处理单元基于目标辐照区域的面积来控制电子束的聚焦程度，根据目标辐照区域的位置移动样品台(粗调)和控制电子束的辐照方向(微调)，解决了目前的电子辐照加速器由于应用场景的需求限制，存在的辐照区域可调整性差，难以实现对样品的指定区域、指定面积进行辐照的问题，进而达到能够精确控制电子束对样品的指定区域和面积进行准确辐照的效果，同时，通过二次电子成像，使得用户可以直接选择样品的目标辐照区域，可对辐照结果进行更加直观的观察，提高了电子束辐照的精准性和可靠性。在第一方面的可选实施方式中，所述装置还包括法拉第杯和电流表，所述电子束产生单元包括发射源和电子加速器，所述发射源的电子输出端和所述电子加速器的加速区域相对，所述电子加速器的加速区域和所述辐照腔室相对，所述电子束控制单元设置在所述电子加速器的加速区域和所述辐照腔室之间，所述法拉第杯设置在所述辐照腔室内部，所述电流表与所述法拉第杯电连接；所述信号处理单元，用于根据电流表测得的法拉第杯的信号大小调节所述电子束产生单元(β电子束)束流；所述发射源，用于产生电子，并将产生的电子发射给所述电子加速器的加速区域；所述电子加速器，用于在所述加速区域根据加速电压对所述发射源发射的电子进行加速，形成电子束，并将形成的电子束发射给所述电子束控制单元的；所述电子束控制单元，还用于根据调节的电子束聚焦程度对所述电子束进行聚焦，并根据调节的电子束辐照方向对所述法拉第杯或样品的目标辐照区域进行辐照；所述法拉第杯，用于将进入所述法拉第杯内的电子束转换成电流；所述电流表，用于测量所述法拉第杯转换成的电流的大小。在上述设计的实施方式中，通过法拉第杯和电流表的设置，使得电子束的束流强度能够得到准确测量，并且基于准确测量可以对电子束的束流强度进行精确误差校准，使得在对样品进行电子束辐照时的束流强度能够得到精确控制。在第一方面的可选实施方式中，所述电子源包括灯丝，所述灯丝用于根据不同的电流强度产生不同强度的电子。在第一方面的可选实施方式中，所述灯丝为钨灯丝或者CeB6灯丝或者其他场发射灯丝。在第一方面的可选实施方式中，所述电子加速器的加速电压区间为0至100kV。在上述设计的三种实施方式中，通过灯丝作为发射源灯丝，可调电压为电子加速器的加速电压和灯丝的电流强度，使得对后续形成的电子束的能量和强度都能够可调，进而满足不同能量和强度的电子束源的模拟需求。在第一方面的可选实施方式中，所述装置还包括测试平台，所述测试平台包括第一夹具和第二夹具，所述测试平台设置在所述辐照腔室内；所述第一夹具，用于固定所述样品；所述第二夹具，用于固定所述法拉第杯；以使所述样品和所述法拉第杯的高度一致。在上述设计的实施方式中，通过测试平台中的夹具将样品和法拉第杯的高度保持一致，使得后续对样品的电子束束流强度的校准更加准确。在第一方面的可选实施方式中，所述辐照腔室还包括外部接口，所述外部接口，用于与辐照腔室内的光电器件连接后测试所述样品的光电性能。在第一方面的可选实施方式中，所述辐照腔室内部为真空状态。在上述设计的实施方式中，真空状态的辐照腔室相对于常规空气状态能够减少电子在运动过程中的损耗，进而使得测试数据更加准确。在第一方面的可选实施方式中，所述电子束控制单元包括电磁透镜。第二方面，本专利技术实施例提供一种电子束辐照设备，所述设备包括如前述第一方面中任一可选实施方式中的电子束辐照装置以及光电器件，所述光电器件设置在所述辐照腔室内，所述光电器件用于测试所述样品的电学和光学性能。在上述设计的电子束辐照设备中，实现了对不同能量和强度的低能电子束的高精度模拟，实现了电子束强度的高精度控制，通过对样品指定区域和面积内进行电子辐照的精确控制，可以用于电子束辐照的精准模拟以及辐照样品的光学电学性能等多功能测试；相比此前的测试平台，实现了重大创新，符合了科技发展潮流，弥补了巨大的空白。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请第一实施例提供的电子束辐照装置第一结构示意图；图2为本申请第一实施例提供的电磁透镜结构示意图；图3为本申请第一实施例提供的电子束辐照装置第二结构示意图。图标：10-电子束产生单元；101-发射源；102-电子加速器；20-电子束控制单元；201-电磁透镜；2011-聚光镜；2012-物镜；2013-中间镜；2014-投射镜；30-辐照腔室；40-二次电子收集器；50-信号处理单元；60-法拉第杯；70-电流表；80-测试平台；801-第一夹具；802-第二夹具。具体实施方式下面将结合本申请实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子束辐照装置，其特征在于，所述装置包括：电子束产生单元、电子束控制单元、辐照腔室、二次电子收集器以及信号处理单元，所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室相对，所述电子束控制单元设置在所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室之间，所述二次电子收集器设置在所述辐照腔室内，所述信号处理单元与所述二次电子收集器以及所述电子束控制单元电连接；/n所述信号处理单元，用于根据预设的样品目标辐照区域调节所述电子束控制单元的方向控制区域的电子束聚焦程度和电子束辐照方向；/n所述电子束产生单元，用于产生电子束，并将产生的电子束发射给所述电子束控制单元的方向控制区域；/n所述电子束控制单元，用于根据调节的聚焦程度对所述电子束进行聚焦形成电子束，并根据调节的辐照方向对辐照腔室内部样品的目标辐照区域进行辐照；/n所述二次电子收集器，用于收集所述电子束与所述样品相互作用产生的二次电子，并将收集的二次电子传输给所述信号处理单元；/n所述信号处理单元，还用于根据所述二次电子收集器收集的二次电子生成二次电子图像；并根据所述二次电子图像确定样品的目标辐照区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子束辐照装置，其特征在于，所述装置包括：电子束产生单元、电子束控制单元、辐照腔室、二次电子收集器以及信号处理单元，所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室相对，所述电子束控制单元设置在所述电子束产生单元的电子束输出端与所述辐照腔室之间，所述二次电子收集器设置在所述辐照腔室内，所述信号处理单元与所述二次电子收集器以及所述电子束控制单元电连接；
所述信号处理单元，用于根据预设的样品目标辐照区域调节所述电子束控制单元的方向控制区域的电子束聚焦程度和电子束辐照方向；
所述电子束产生单元，用于产生电子束，并将产生的电子束发射给所述电子束控制单元的方向控制区域；
所述电子束控制单元，用于根据调节的聚焦程度对所述电子束进行聚焦形成电子束，并根据调节的辐照方向对辐照腔室内部样品的目标辐照区域进行辐照；
所述二次电子收集器，用于收集所述电子束与所述样品相互作用产生的二次电子，并将收集的二次电子传输给所述信号处理单元；
所述信号处理单元，还用于根据所述二次电子收集器收集的二次电子生成二次电子图像；并根据所述二次电子图像确定样品的目标辐照区域。


2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括法拉第杯和电流表，所述电子束产生单元包括发射源和电子加速器，所述发射源的电子输出端和所述电子加速器的加速区域相对，所述电子加速器的加速区域和所述辐照腔室相对，所述电子束控制单元设置在所述电子加速器的加速区域和所述辐照腔室之间，所述法拉第杯设置在所述辐照腔室内部，所述电流表与所述法拉第杯电连接；
所述信号处理单元，用于根据电流表测得的法拉第杯的信号大小调节所述电子束产生单元的束流；
所述发射源，用于产生电子，并将产生的电子发射给所述电子加速器的电子加速区域；
所述电子加速器，用于在所述电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一英，赵陈，林娜，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51