[發(fā)明專利]一種脈沖式電子槍試驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810879340.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN109143312B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭盤林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海夯業(yè)真空設(shè)備科技有限公司
• 主分類號(hào): G01T1/29
• 分類號(hào): G01T1/29
• 代理公司: 深圳泛航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44867
• 代理人: 鄧愛軍

1.一種脈沖式電子槍試驗(yàn)裝置的工作方法，其特征在于，包括脈沖式電子槍試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括：

電子槍，所述電子槍位于高電位；

測(cè)量真空室，所述測(cè)量真空室與所述電子槍之間通過加速管電壓隔離；

法拉第筒，所述法拉第筒位于地電位，所述法拉第筒設(shè)置在所述測(cè)量真空室內(nèi)，所述法拉第筒的前部安裝有狹縫；

電機(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述法拉第筒沿束流的徑向移動(dòng)；

所述方法包括如下步驟：

所述電子槍發(fā)射的束流經(jīng)所述狹縫被所述法拉第筒接收，所述法拉第筒接收的束流強(qiáng)度為束流截面上對(duì)一個(gè)維度的積分，同時(shí)所述電機(jī)沿徑向驅(qū)動(dòng)所述法拉第筒，逐點(diǎn)測(cè)量并記錄束流大小和所述法拉第筒的位置，從而得到束流的徑向位移分布；

假設(shè)束流截面為一圓形，那么在圓形的任意一個(gè)直徑上逐點(diǎn)測(cè)量束流強(qiáng)度，作圖可以得到條高斯分布曲線，而整個(gè)截面上束流分布為高斯分布曲線沿束軸旋轉(zhuǎn)一周所得到的軸對(duì)稱曲面；

高斯分布曲線以Z軸為對(duì)稱軸，函數(shù)可以用如下公式表示：

式(1)中π是圓周率；E是自然對(duì)數(shù)的底；X為橫坐標(biāo)，表示束流徑向位移；Z為縱坐標(biāo)，是X的函數(shù)，稱為束流徑向位移分布函數(shù)；σ²為理論的方差；A為曲線下面積，即沿X軸的一條直線上測(cè)量到的束流總和；μ為X的理論平均數(shù)；當(dāng)μ＝0時(shí)，式(1)可以改寫為：

將式(2)表示的曲線沿Z軸旋轉(zhuǎn)一周得到的曲面，表達(dá)式為：

式(3)中Y和X一樣，表示束流徑向位移；當(dāng)式(3)中Y＝0時(shí)，曲面退化為式(2)所示的高斯曲線，表示曲面與X-Z平面相交的一條曲線；令式(3)中X＝K，K為任意常數(shù)，曲面退化為下式所表示的曲線：

上式(4)表示曲面與垂直于X軸并通過軸上X＝K點(diǎn)的平面相交的一條曲線，可以看出該曲線也是高斯分布；

把式(3)對(duì)Y積分，得到如下所示表達(dá)式：

上式(5)中I是X的函數(shù)，表示束流大小；其余符號(hào)含義與式(1)中相同；

在束流截面上用一個(gè)帶狹縫的法拉第筒逐點(diǎn)掃描測(cè)量流強(qiáng)，狹縫與X軸垂直，狹縫長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，記錄下各點(diǎn)測(cè)量到的束流強(qiáng)度值，該值即為式(5)中的I，做圖即得到一條曲線，曲線的形式如下式所示：

上式(6)的形式與式(2)的形式一致，為高斯分布曲線，對(duì)測(cè)量到的曲線用高斯分布函數(shù)擬合，就可以獲得束流大小和束流半徑的數(shù)值。