[發明專利]一種電子束能量密度分布定量測量數值處理方法

在審

• 申請號: 201410714065.2
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104360374A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 沈春龍;彭勇;周琦;王克鴻
• 申請（專利權）人: 泰州學院
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 泰州地益專利事務所 32108
• 代理人: 王楚云

1.一種電子束能量密度分布定量測量數值處理方法，其特征它包括以下步驟：首先分析電子束，根據電子束高能量和穿透性強的特點，運用磁控偏轉信號使電子束掃描帶小孔鎢板，使用鎢板材料防高溫燒損，掃描路徑信號和頻率由掃描信號發生器產生，通過外部共享晶振觸發，保證采集信號與偏轉信號同步，采集透過小孔電子束流強度，經回路電阻轉換成電壓信號；然后，由于透過小孔的電信號較弱，通過運放電路進行放大和調理，放大信號經數據采集卡進行高頻A/D轉換、PCI總線傳輸和板載緩存后保存到上位機中，再對采集數據的進行濾波、區域分割后，利用OpenGL圖形庫對電子束行掃描數據進行平面重構形成截面能量密度分布；最后，為對電子束能量密度分布進一步度量，對整個截面能量進行積分獲得總能量與能量密度值的映射關系，計算能量百分比區域，利用等值線跟蹤原理對指定能量區域進行分割，同時計算能量密度分布及其它參數值。

2.根據權利要求1所述的電子束能量密度分布定量測量數值處理方法其特征是在分析電子束的過程中，在電子束高能量、高速、高穿透特性基礎上，采用電子束束流截面瞬態能量密度分布測量策略及采集裝置布局，建立磁偏控制信號及數據采集模塊，對采集數據進行二維重構，計算采集區域能量百分比與能量密度值對應關系并進行等值線分割，該發明能夠定量測量電子束流能量密度分布及其他參數，為束斑位置確定及束流品質評價提供測量和分析工具。

3.根據權利要求1所述的電子束能量密度分布定量測量數值處理方法，其特征是所述的磁控偏轉信號是通過磁控電子束偏轉掃描產生，磁控偏轉信號實現電子束小角度范圍偏轉，保證電子束采集在一個高度截面上，磁偏控制信號使電子束在小孔鎢板上進行“Z”形掃描。

4.根據權利要求1所述的電子束能量密度分布定量測量數值處理方法，其特征是所述的電子束具有高能、高穿透性特點，避免燒壞鎢板小孔，采用20MHz到30MHz高頻采樣，運用PCI-1714數據采集卡并共享外部60MHz晶振實現偏轉信號和采集信號同步觸發，使用Post-trigger上升沿觸發采集模式，提高抗干擾能力，以PCI總線為傳輸通道保證數據傳輸高帶寬，利用高速板載緩存保證采集大數據存儲。

5.根據權利要求1所述的電子束能量密度分布定量測量數值處理方法，其特征是所述的采集數據進行低通濾波處理去除電子束掃描及采集過程中產生的噪音，對采集區域進行分割去除非相關數據，運用OpenGL圖形庫對采集數據進行二維重構，輔以云圖直觀顯示電子束截面能量密度分布形態，運用迭代方法計算采集區域能量百分比與能量密度值的對應關系，利用等值線跟蹤算法繪制指定區域的能量密度分布，計算分割區域的能量密度值及其它參數，為評估束流品質提供依據。