[發(fā)明專利]用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210140602.8
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103389508A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 吾勤之;宣明;郭旗;劉偉鑫;王昆黍;喬文;陳友;徐導進;蔡楠;王海濤
• 申請（專利權）人: 上海精密計量測試研究所
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發(fā)明涉及電子加速器束流強度測量領域，具體涉及一種用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置。

背景技術

空間環(huán)境中高能電子引起的輻射效應會對地球同步軌道衛(wèi)星、太陽同步軌道衛(wèi)星以及深空探測器等多種航天器的在軌可靠運行造成嚴重威脅，在地面實驗室條件下利用電子加速器產生的高能電子進行輻照試驗、模擬空間輻射效應是航天器抗輻射加固設計的一個重要環(huán)節(jié)。束流強度是電子加速器運行時的一項重要參數指標，該指標直接反映高能電子在被輻照物質內部吸收的輻照劑量大小，因此需要對輻照過程中電子加速器的束流強度進行測量。

法拉第筒是最常見的電子加速器束流強度測量裝置，該裝置利用安裝在筒內的石墨收集體收集加速器產生的高能電子，通過采集高能電子在石墨收集體上產生的電流信號來測量束流強度，具有結構簡單、測量范圍寬、精度高等特點。公開號為CN101470208A的中國專利公開了“一種脈沖電子加速器納皮安電子束流測量系統”，該專利利用法拉第筒解決了納皮安脈沖電子加速器的束流強度測量問題。電子加速器在進行輻照試驗時，其束流強度并非是一個恒定值，而是會發(fā)生一定程度波動，為準確得到高能電子在被輻照物質內部吸收的輻照劑量，需要在輻照過程中實時監(jiān)測電子加速器的束流強度變化情況。然而法拉第筒是一種高能電子收集器，若將用于束流強度測量的法拉第筒作為束流強度實時監(jiān)測裝置使用，會將放置于法拉第筒后面的被輻照物質擋住，即因為所述高能電子難以穿過法拉第筒，使得較難在輻照過程中同時監(jiān)測束流強度。

因此需要找到一種透射性好，對高能電子沒有阻擋作用的束流強度測量裝置，解決法拉第筒在輻照過程中不能同時測量束流強度的問題，實現電子加速器束流強度變化情況的實時監(jiān)測。

發(fā)明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置。該裝置透射性好，對高能電子沒有阻擋作用，可以解決輻照過程中不能同時監(jiān)測電子加速器束流強度的問題。該裝置的使用對束流強度、束流能量不會產生影響，是一種無損監(jiān)測裝置。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置包括真空室，位于真空室內的準直器和探頭，向所述探頭提供高壓的高壓單元，以及收集所述探頭所產生次級電子的束流強度顯示系統。

在上述技術方案中，所述真空室為高能電子與探頭的相互作用提供真空環(huán)境，其真空度至少應達到1×10^-2Pa。所述探頭包括：至少兩個骨架，貫穿所述骨架的開口，覆蓋所述開口的金屬箔，與所述金屬箔電連接的導線。所述的高壓單元提供給探頭的高壓為100V～300V。

作為本發(fā)明用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置的一種優(yōu)選結構，所述骨架的材料是陶瓷，所述骨架的形狀是環(huán)形。

在本發(fā)明的探頭中，所述金屬箔的材料是鋁，所述金屬箔的厚度小于5μm；所述導線的材料為銅。

在上述結構中，所述的金屬鋁箔通過導電膠與銅導線電連接。

作為本發(fā)明用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置的進一步改進，所述骨架具有上、下槽，所述導線位于上槽內，所述下槽為導流槽。

進一步，所述骨架的層數為6至20層；?骨架的厚度為1mm～2mm。?

進一步，所述各層骨架由螺栓串連，所述骨架上的螺栓均為3個。

使用本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的監(jiān)測裝置對高能電子不會產生阻擋作用，可以實現輻照過程中電子加速器束流強度的實時監(jiān)測，是一種操作簡單、使用方便、可操作性強、穩(wěn)定性好的束流強度無損監(jiān)測裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置的結構示意圖。

1為抽真空口、2為外層金屬殼、3為真空密封膜、4為法蘭、5為螺栓、6為準直器、7為探頭、8為真空插座、9為高壓源、10為微電流計、11為計算機。

圖2是該裝置核心部分探頭的結構示意圖。

12為骨架、13為金屬箔、14為導線、15為第一螺栓、16為第二螺栓、17為第三螺栓、18為上槽、19為下槽。

圖3為表示覆蓋在相鄰層的骨架的金屬箔分別與高壓極13a、接收極13b連接時的示意圖。

圖4是利用法拉第筒測量得到的電子加速器束流強度與利用該裝置測量得到的次級電子流強度之間的關系示意圖。?

具體實施方式

為解決在輻照過程中不能同時測量束流強度的問題，本發(fā)明提供一種用于電子加速器束流強度實時監(jiān)測的裝置。下文中，結合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。