【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子电流，并且更具体地，涉及一种基于磁元件的量子化电流横向发射度校正方法及系统。
技术介绍
1、量子化电流是现代电子学的基础，可进行高精度电流测量。同时，在电学计量领域，利用电子加速器产生的量子化电流团实现电流的量子化是一个重点研究的方向，其可以满足计量范围的各种要求。而如何对产生的量子化电流进行准确的诊断与评估一直是人们关注的重点，其中量子化电流的横向发射度就是束流诊断中的一个重要指标，对其的测量需要精密的范围控制，故基于磁元件的电流量子化研究就显得十分重要。因此，在大能量范围的前提下，基于磁元件的量子化电流对束团横向发射度进行高精度大范围的测量必要且关键。
技术实现思路
1、根据本专利技术，提供了一种基于磁元件的量子化电流横向发射度校正方法及系统，以解决如何在大能量范围的前提下，基于磁元件的量子化电流对束团横向发射度进行高精度大范围的测量的技术问题。
2、根据本专利技术的第一个方面，提供了一种基于磁元件的量子化电流横向发射度校正方法，包括：
3、通过所述电流量子化过程中的电子束能量以及由含有两对极头的磁元件所具有的固有属性和通电电流决定的磁场梯度来确定磁元件的聚焦强度；
4、通过改变所述电流量子化传输途径中磁元件中所通过的电流进而改变聚焦强度，获得不同聚焦强度下的束斑图像和尺寸信息；
5、考虑不同因素对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发
6、将所述测量得到的量子化电流的横向发射度和所述参考量子化电流的横向发射度进行比较，根据比较结果来校正所述待测量子化电流的横向发射度。
7、可选地，通过所述电流量子化过程中的电子束能量以及由含有两对极头的磁元件所具有的固有属性和通电电流决定的磁场梯度来确定磁元件的聚焦强度，包括：
8、根据以下公式，确定磁元件的聚焦强度：
9、
10、其中，k为磁元件的聚焦强度，lq为磁元件有效长度，k为磁元件聚焦参数，g为磁场梯度，e为所述参考束团的能量，其为预设能量范围中的参考数值，bρ为磁刚度；其中，参考量子化电流的预设发射度为发射度范围内一参考数值。
11、可选地，通过改变所述电流量子化传输途径中磁元件中所通过的电流进而改变聚焦强度，获得不同聚焦强度下的束斑图像和尺寸信息，包括：
12、通过改变所述电流量子化传输途径中磁元件中所通过的电流进而改变聚焦强度，获得不同聚焦强度下的束斑图像信息，并通过分析电荷耦合元件相机捕获所述不同聚焦强度下的束斑图像信息，获得不同聚焦强度下的束斑尺寸。
13、可选地，考虑不同因素对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数，包括：
14、考虑实际磁铁边缘场对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸利用最小二乘法进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数。
15、可选地，考虑不同因素对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数，包括：
16、考虑电源稳定度的前提下，获得束流截面测量屏上的束斑尺寸，将所述被影响后的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数。
17、根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于磁元件的量子化电流横向发射度测量系统，包括：
18、确定聚焦强度模块，用于通过所述电流量子化过程中的电子束能量以及由含有两对极头的磁元件所具有的固有属性和通电电流决定的磁场梯度来确定磁元件的聚焦强度；
19、获得束斑尺寸模块，用于通过改变所述电流量子化传输途径中磁元件中所通过的电流进而改变聚焦强度，获得不同聚焦强度下的束斑图像和尺寸信息；
20、求解发射度参数模块，用于考虑不同因素对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到电流量子化过程中的电子束横向发射度参数；
21、校正横向发射度模块，用于将所述测量得到的量子化电流的横向发射度和所述参考量子化电流的横向发射度进行比较，根据比较结果来校正所述待测量子化电流的横向发射度。
22、可选地，确定聚焦强度模块，包括：
23、确定聚焦强度子模块，用于根据以下公式，确定磁元件的聚焦强度：
24、
25、其中，k为磁元件的聚焦强度，lq为磁元件有效长度，k为磁元件聚焦参数，g为磁场梯度，e为所述参考束团的能量，其为预设能量范围中的参考数值，bρ为磁刚度；其中，参考量子化电流的预设发射度为发射度范围内一参考数值。
26、可选地，获得束斑尺寸模块，包括：
27、获得束斑尺寸子模块，用于通过改变所述电流量子化传输途径中磁元件中所通过的电流进而改变聚焦强度，获得不同聚焦强度下的束斑图像信息，并通过分析电荷耦合元件相机捕获所述不同聚焦强度下的束斑图像信息，获得不同聚焦强度下的束斑尺寸。
28、可选地，求解发射度参数模块，包括：
29、求解第一发射度参数子模块，用于考虑实际磁铁边缘场对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸利用最小二乘法进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数。
30、可选地，求解发射度参数模块，包括：
31、求解第二发射度参数子模块，考虑电源稳定度的前提下，获得束流截面测量屏上的束斑尺寸，将所述被影响后的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数。
32、根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一项所述的方法。
33、从而，脱离了传统发射度校正方法的不稳定性，可以在大能量范围下进行发射度的测量，具有操作简单，测量范围广，测量精度高的优点。可在下游精准测量电流量子化过程中的电子束横向属性，还可以应用于民用及工业领域。考虑了磁元件边缘场的影响以及电源稳定度的影响，在边缘场以及电源波动导致电流波动的前提条件下，对束团横向属性进行了模拟分析，更加贴合实际的同时，给工程实现提供指引，可用于指导束流诊断系统中的发射度测量系统的设计。通过利用传输路径上本身就有的磁元件以及确定位置的束流截面测量屏即可实现大能量范围内发射度的大幅测量，节约了制造成本、简化了设计过程。
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1.一种基于磁元件的量子化电流横向发射度校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述电流量子化过程中的电子束能量以及由含有两对极头的磁元件所具有的固有属性和通电电流决定的磁场梯度来确定磁元件的聚焦强度，包括：
3.通过改变所述电流量子化传输途径中磁元件中所通过的电流进而改变聚焦强度，获得不同聚焦强度下的束斑图像和尺寸信息，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，考虑不同因素对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，考虑不同因素对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数，包括：
6.一种基于磁元件的量子化电流横向发射度测量系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，确定聚焦强度模块，包括：
8.根据权利要求6所述的
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，求解发射度参数模块，包括：
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，求解发射度参数模块，包括：
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-5任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁元件的量子化电流横向发射度校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述电流量子化过程中的电子束能量以及由含有两对极头的磁元件所具有的固有属性和通电电流决定的磁场梯度来确定磁元件的聚焦强度，包括：
3.通过改变所述电流量子化传输途径中磁元件中所通过的电流进而改变聚焦强度，获得不同聚焦强度下的束斑图像和尺寸信息，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，考虑不同因素对电流量子化过程中的电子束横向尺寸造成的影响，将所述不同聚焦强度下的束斑尺寸进行抛物线拟合，求解得到参考量子化电流的发射度参数，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，考虑不同因素对电流量子化过...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡桐宁，曾逸凤，周峰，雷民，殷小东，李小飞，刘强，胡琛，樊宽军，余佶成，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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