[發明專利]一種實時監測寬幅帶電粒子束密度分布的探測器

有效

• 申請號: 201911140240.0
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110879409B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 薛迎利;于得洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29;G01R19/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

1.一種實時監測寬幅帶電粒子束密度分布的探測器，其特征在于，包括若干根連接桿(6)、上游接地電極板(1)、下游接地電極板(5)及均包含一絕緣基板(100)的上游二次電子抑制電極板(2)、束流收集板(3)、下游二次電子抑制電極板(4)、阻擋式接地電極板(7)和阻擋式二次電子抑制電極板(8)，

所述束流收集板(3)的絕緣基板(100)的上部和下部分別設置為束流收集通行板部(31)和束流收集阻擋板部(32)；

多根所述連接桿(6)穿過從左至右依次平行設置的所述上游接地電極板(1)、所述上游二次電子抑制電極板(2)、所述束流收集通行板部(31)、所述下游二次電子抑制電極板(4)和所述下游接地電極板(5)將其連成一體形成通行式探頭裝置；

多根所述連接桿(6)穿過從所述阻擋式接地電極板(7)、所述阻擋式二次電子抑制電極板(8)和所述束流收集阻擋板部(32)將其連成一體形成阻擋式探頭裝置。

2.如權利要求1所述的實時監測寬幅帶電粒子束密度分布的探測器，其特征在于，

所述束流收集通行板部(31)上設置有細長條形的束流過孔(9)，所述束流收集通行板部(31)的束流過孔(9)的兩側平行設置有上排X電極陣列(311)和下排X電極陣列(312)；

所述束流收集阻擋板部(32)上設置有相互垂直的水平電極陣列(321)和豎直電極陣列(322)；

所述上排X電極陣列(311)、所述下排X電極陣列(312)、所述水平電極陣列(321)和所述豎直電極陣列(322)均有多個間隔均勻的收集電極；

所述束流收集板(3)的絕緣基板(100)上設置有四個信號引出接口(33)，所述水平電極陣列(321)、所述豎直電極陣列(322)、所述上排X電極陣列(311)和所述下排X電極陣列(312)的收集電極分別通過信號線匯集于四個所述信號引出接口(33)。

3.如權利要求1所述的實時監測寬幅帶電粒子束密度分布的探測器，其特征在于，

所述上游二次電子抑制電極板(2)和所述下游二次電子抑制電極板(4)的絕緣基板(100)上均設置有便于粒子束流通過的細長條形的束流過孔(9)，所述上游二次電子抑制電極板(2)、所述下游二次電子抑制電極板(4)還均包括固定邊框(21)和加載電壓電極(22)，所述加載電壓電極(22)鋪設于所述上游二次電子抑制電極板(2)和所述下游二次電子抑制電極板(4)的絕緣基板(100)上，所述上游二次電子抑制電極板(2)和所述下游二次電子抑制電極板(4)的固定邊框(21)分別套設于各自絕緣基板(100)的四周邊緣。

4.如權利要求1所述的實時監測寬幅帶電粒子束密度分布的探測器，其特征在于，

所述阻擋式二次電子抑制電極板(8)的絕緣基板(100)上設置有阻擋式加載電壓電極，所述阻擋式加載電壓電極包括密集絲網(81)和絲網邊框(82)，所述密集絲網(81)由多條金屬絲平行編織成，所述密集絲網(81)的兩端固定于所述絲網邊框(82)的兩側。

5.如權利要求1所述的實時監測寬幅帶電粒子束密度分布的探測器，其特征在于，

所述上游二次電子抑制電極板(2)上的束流過孔(9)的孔徑高度大于所述束流收集通行板部(31)上的束流過孔(9)的孔徑高度，但小于所述下游二次電子抑制電極板(4)上的束流過孔(9)的孔徑高度；所述下游接地電極板(5)和所述下游二次電子抑制電極板(4)上的束流過孔(9)的孔徑高度相等，且都大于所述束流收集通行板部(31)上的束流過孔(9)的孔徑高度。

6.如權利要求2所述的實時監測寬幅帶電粒子束密度分布的探測器，其特征在于，

所述水平電極陣列(321)、所述上排X電極陣列(311)和所述下排X電極陣列(312)上均設置遮擋件陣列，所述遮擋件陣列包括多個遮擋件(300)，

所述遮擋件(300)包括固定片(301)、連接片(302)和遮擋片(303)，所述遮擋片(303)和所述固定片(301)分別固定于所述連接片(302)的頂端和底端且分設與所述連接片(302)的兩側；

其中，所述固定片(301)、所述連接片(302)和所述遮擋片(303)均采用能導電的金屬材質，所述遮擋片(303)的厚度大于帶電粒子在該金屬中的射程，所述固定片(301)、所述連接片(302)和所述遮擋片(303)的長度與收集電極的長度相等，寬度大于相鄰收集電極之間的間隙；

所述固定片(301)固定于收集電極時，所述遮擋片(303)正好擋住相鄰收集電極間隙的絕緣件；

多個遮擋件(300)的固定片(301)從左至右依次設置于水平電極陣列(321)、上排X電極陣列(311)或所述下排X電極陣列(312)收集電極時，所述遮擋片(303)正好擋住相鄰收集電極之間的間隙。