[發(fā)明專(zhuān)利]一種粒子束發(fā)射角的測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911048797.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110686817B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海龍;鄒同琨;王茂琰;殷勇;王彬;蒙林;張平;袁學(xué)松;陸歡歡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L5/00
• 分類(lèi)號(hào): G01L5/00;G01T5/00;H01J37/244
• 代理公司: 成都正華專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發(fā)明提供了一種粒子束發(fā)射角的測(cè)量裝置，包括粒子加速器、絕緣墊、控制開(kāi)關(guān)、壓力傳感陣列、陣列絕緣板、數(shù)據(jù)收集器、數(shù)據(jù)處理器和數(shù)據(jù)同步顯示器，通過(guò)高靈敏度的壓力傳感器來(lái)測(cè)量由電子槍產(chǎn)生的中性粒子束的發(fā)射角。本發(fā)明測(cè)量的是粒子束的力學(xué)特性，不僅僅局限于中性粒子束，其他粒子束也適用，應(yīng)用的范圍更廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粒子束測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種粒子束發(fā)射角的測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

測(cè)量中性粒子束的力學(xué)特性對(duì)于研究中子在太空碎片的清除領(lǐng)域具有重大意義，到目前為止，人類(lèi)已經(jīng)將大約6000余顆航天器送入地球外太空，但是只有1000多顆航天器可以正常工作，絕大部分的航天器都因?yàn)楦鞣N故障損壞、燃料耗盡等原因而成為了空間碎片，即太空垃圾。美國(guó)的SSN檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，太空垃圾數(shù)量十分龐大，總重量大約在6300噸，且空間碎片的數(shù)量隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷最多，且增速呈加快趨勢(shì)。太空垃圾顯然已經(jīng)給太空活動(dòng)造成了嚴(yán)重的威脅，治理空間碎片污染是一項(xiàng)非常緊急且重大的課題，利用粒子束產(chǎn)生的推力來(lái)推移離軌空間碎片垃圾的方式由于其具有：

(1)由于中性粒子束不帶電，則它不會(huì)受到空間中的塵埃顆粒的影響，因此也不存在變軌問(wèn)題，在清除空間碎片的過(guò)程中更加穩(wěn)定；

(2)它是接觸式的離軌方法，通過(guò)發(fā)射的中性粒子束與空間碎片進(jìn)行相互作用但工作衛(wèi)星不需要與碎片直接接觸進(jìn)而達(dá)到清除的目的，能維持目標(biāo)的穩(wěn)定性；

(3)它可以用一個(gè)管控衛(wèi)星執(zhí)行多個(gè)碎片的清除任務(wù)，當(dāng)清除一個(gè)碎片后可以機(jī)動(dòng)到下一個(gè)碎片繼續(xù)進(jìn)行清除，具有很高的效率；

(4)它還具有使用簡(jiǎn)單、成本低、操作安全等潛在優(yōu)勢(shì)，適用于不同軌道、不同尺寸大小的空間碎片的清除等優(yōu)勢(shì)而成為了當(dāng)下較為流行的研究方法。此方法的其中一個(gè)關(guān)鍵就在于通過(guò)粒子束系統(tǒng)向空間碎片發(fā)射高能粒子束，進(jìn)而產(chǎn)生足夠的推力。

對(duì)于中性粒子束，由于其不帶電，則無(wú)法直接利用測(cè)量帶電粒子束的方法測(cè)量其發(fā)射情況，目前實(shí)驗(yàn)室測(cè)量粒子束能量常見(jiàn)的方法有射程法、能量靈敏探測(cè)器測(cè)量方法和磁分析等方法。通常采用探測(cè)器、前置放大器和主放大器構(gòu)成的多道分析測(cè)量系統(tǒng)及磁分析計(jì)數(shù)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，常見(jiàn)的譜儀可分為電離室類(lèi)型、半導(dǎo)體探測(cè)器類(lèi)型、光電探測(cè)器類(lèi)型等，但它測(cè)量的都是粒子束的能量和能譜特性，其主要也是用于研究空間輻射對(duì)人體的生物效應(yīng)提供的重要參量以及用于執(zhí)行行星找水任務(wù)、尋找地球以外的生命現(xiàn)象、行星表面混合輻射環(huán)境測(cè)量等方面，并不屬于力學(xué)范疇的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的一種粒子束發(fā)射角的測(cè)量裝置用于測(cè)量中性粒子束的力學(xué)特效。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本方案提供一種粒子束發(fā)射角的測(cè)量裝置，包括粒子加速器、絕緣墊、控制開(kāi)關(guān)、壓力傳感陣列、陣列絕緣板、數(shù)據(jù)收集器、數(shù)據(jù)處理器和數(shù)據(jù)同步顯示器，其中：

所述粒子加速器與所述壓力傳感陣列連接；

所述壓力傳感陣列與所述數(shù)據(jù)收集器連接；

所述數(shù)據(jù)收集器與所述數(shù)據(jù)處理器連接；

所述數(shù)據(jù)處理器與所述數(shù)據(jù)同步顯示器連接；

所述壓力傳感陣列分布于所述陣列絕緣板上；

所述絕緣墊位于所述壓力傳感陣列下；

所述控制開(kāi)關(guān)分別位于所述陣列絕緣板的前壁和后蓋上，并與所述壓力傳感陣列連接。

進(jìn)一步地，所述壓力傳感陣列中各壓力傳感器均為壓阻式壓力傳感器，相鄰壓力傳感器之間有一間隙并相互咬合分布于所述陣列絕緣板上，且任意兩個(gè)壓力傳感器之間電絕緣。