脉冲型电子束的层析成像系统及其测量方法技术方案

本发明专利技术提供了一种脉冲型电子束的层析成像系统及其测量方法，包括电子束源、真空舱体、高压栅极组件、法拉第杯、多轴运动平台以及控制及数据采集系统，电子束源用于发射电子束，高压栅极组件用于电子束能量的筛选，控制及数据采集系统与多轴运动平台传动连接，控制及数据采集系统与法拉第杯连接用于采集电子束信号。本发明专利技术通过多轴平台驱动法拉第杯转动，沿着狭缝垂线的方向扫过电子束截面，获得电子束在不同角度下的平行投影，通过滤波反投影算法得到电子束某一截面的电流密度分布；通过改变轴向距离和筛选电压的值，可获得不同能量电子三维的密度分布，进而得到电子束能量密度的分布；可以实现任意不规则分布的脉冲电子束能量密度分布的测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子束测量，具体地，涉及一种脉冲型电子束的层析成像系统及其测量方法。

技术介绍

1、电子束作为高能束流的一种，在金属焊接、材料表面改性、x射线产生及电子束光刻等领域具有广阔的应用前景。随着应用的深入，人们开始关心电子束特性参数的测量，如束斑尺寸、峰值能量、峰值束流等，各种各样的测量装置运用而生。其中，为了电子束的聚焦性能的测量及束流的校准，电子束的能量密度分布测量也成为急需解决的问题。

2、对于截面为圆形的高斯分布的电子束，可通过一个方向扫描的方法测量其束流的密度分布，但是对于不规则分布的电子束，其束斑形状可能为椭圆形或者其他不规则的形状，应用传统的测量方法很难准确测得其分布特性。

3、层析成像技术是一种利用函数(图形)投影而对函数(图形)进行重建的技术，又称为计算机断层扫描成像技术，在医疗诊断方面的应用已经日臻成熟。x射线源和x射线的检测器分别位于被测对象的两侧，检测器接收到的x射线剂量与射线传输路径上材料的密度相关。x射线源扫过被测物体，检测器得到被测物一个方向投影。物体以一定的间隔旋转180度后，检测部分即可得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种脉冲型电子束的层析成像系统，其特征在于，包括：电子束源(1)、真空舱体(2)、高压栅极组件(3)、法拉第杯(4)、多轴运动平台(5)以及控制及数据采集系统(6)，所述电子束源(1)、所述高压栅极组件(3)、所述法拉第杯(4)以及所述多轴运动平台(5)依次设置在所述真空舱体(2)上，所述电子束源(1)用于发射电子束，所述高压栅极组件(3)用于电子束能量的筛选，所述法拉第杯(4)安装在所述多轴运动平台(5)上，所述控制及数据采集系统(6)与所述多轴运动平台(5)传动连接，所述控制及数据采集系统(6)与所述法拉第杯(4)连接用于采集电子束信号。

2.如权利要求1所述的脉冲型...

【技术特征摘要】

1.一种脉冲型电子束的层析成像系统，其特征在于，包括：电子束源(1)、真空舱体(2)、高压栅极组件(3)、法拉第杯(4)、多轴运动平台(5)以及控制及数据采集系统(6)，所述电子束源(1)、所述高压栅极组件(3)、所述法拉第杯(4)以及所述多轴运动平台(5)依次设置在所述真空舱体(2)上，所述电子束源(1)用于发射电子束，所述高压栅极组件(3)用于电子束能量的筛选，所述法拉第杯(4)安装在所述多轴运动平台(5)上，所述控制及数据采集系统(6)与所述多轴运动平台(5)传动连接，所述控制及数据采集系统(6)与所述法拉第杯(4)连接用于采集电子束信号。

2.如权利要求1所述的脉冲型电子束的层析成像系统，其特征在于，所述电子束源(1)包括赝火花电子束源。

3.如权利要求1所述的脉冲型电子束的层析成像系统，其特征在于，所述高压栅极组件(3)包括负高压栅极(31)、接地栅极(32)及限流电阻(33)，靠近所述法拉第杯(4)侧的所述接地栅极(32)通过导线与所述真空舱体(2)的内壁相连实现接地；

4.如权利要求1所述的脉冲型电子束的层析成像系统，其特征在于，所述法拉第杯(4)的法拉第杯外壳(41)上电子束入口处沿法拉第杯轴线开设有矩形孔狭缝(49)，所述狭缝(49)的长度超过电子束的尺寸。

5.如权利要求1所述的脉冲型电子束的层析成像系统，其特征在于，所述法拉第杯(4)具有纳秒级的时间响应，所述法拉第杯(4)的信号传输路径具有50欧姆的特性阻抗。

6.如权利要求1所述的脉冲型电子束的层...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静，
申请(专利权)人：上海文景能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：