[發明專利]一種MV級寬動態范圍的電壓峰值測量方法

有效

• 申請號: 201911284865.4
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110988976B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 蔡丹;孫江;張金海;胡楊;趙博文;孫劍鋒;蘇兆鋒;汪金華
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究院
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00;G01T5/00;G01R19/165
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 鄭麗紅

1.一種MV級寬動態范圍的電壓峰值測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、建立氫離子徑跡直徑和氫離子峰值能量的對照表；

步驟二、建立脈沖功率裝置電壓峰值與氫離子峰值能量的對應關系表；

步驟三、將經過脈沖電場加速后的帶電離子通過第一鋁膜，將氫離子挑出作為待測粒子，所述第一鋁膜的厚度為nT_h1，其中T_h1為除氫離子外的其他離子在鋁膜中的最大射程，n≥1；

步驟四、預估待測脈沖功率裝置電壓峰值的上限，若預估的脈沖功率裝置電壓峰值小于5MV，執行步驟六；若預估的脈沖功率裝置電壓峰值大于5MV，則執行步驟五；

步驟五、將步驟三的待測粒子通過第二鋁膜，第二鋁膜作為氫離子能量衰減器，將待測粒子能量衰減到固體徑跡探測元件能量響應的敏感區域后，執行步驟六，所述第二鋁膜的厚度為T_h2；

步驟六、將待測粒子轟擊探測元件，待測粒子會沿其射程軌跡造成輻射損傷，形成潛徑跡；

步驟七、將步驟六形成的潛徑跡通過化學蝕刻處理，使得該潛徑跡被放大，并進行超聲波清洗、烘干；

步驟八、利用顯微測量設備對放大后潛徑跡進行判讀，若探測元件出現徑跡飽和，則返回步驟五，并增加步驟五中第二鋁膜的厚度，直到探測元件不再飽和；若探測元件不再飽和，將形成的潛徑跡進行步驟九的處理；

步驟九、統計徑跡長短軸尺寸，其中，徑跡長短軸尺寸之比小于1.1的徑跡認定為氫離子垂直輻照形成的徑跡，將其中最小徑跡面積對應的直徑作為氫離子徑跡直徑；

步驟十、將步驟九獲取的氫離子徑跡直徑與步驟一建立的對照表進行比對，得到氫離子徑跡直徑對應的氫離子峰值能量，記為E_i1；

步驟十一、計算氫離子峰值能量E_imax1，E_imax1＝E_i1+E_i0，其中，T_h3對應于氫離子能量為E_i0時在鋁膜中的射程，T_h3＝nT_h1+T_h2，n≥1；

步驟十二、根據步驟十一獲取的氫離子峰值能量E_imax1和步驟二得到的脈沖功率裝置電壓峰值與氫離子峰值能量的對應關系表，可反算出脈沖功率裝置的電壓峰值。

2.根據權利要求1所述的MV級寬動態范圍的電壓峰值測量方法，其特征在于：步驟一具體包括以下步驟：

1.1)將不同能量的單能氫離子源經過準直后輻照探測元件，探測元件為探測能量閾值較寬或LET值較低的固體徑跡探測元件；

1.2)對輻照后的探測元件進行化學蝕刻，并進行超聲波清洗、烘干，得到氫離子徑跡直徑；

1.3)利用顯微測量設備對氫離子徑跡直徑進行測量，建立氫離子徑跡直徑和氫離子峰值能量的對照表。

3.根據權利要求2所述的MV級寬動態范圍的電壓峰值測量方法，其特征在于：步驟1.2)中，對輻照后的探測元件進行化學蝕刻具體為：將探測元件在90℃、6.25mol/L的NaOH中浸泡4個小時。

4.根據權利要求1或2或3所述的MV級寬動態范圍的電壓峰值測量方法，其特征在于：步驟七中，對潛徑跡經化學蝕刻處理具體為：將探測元件在90℃、6.25mol/L的NaOH中浸泡4個小時。

5.根據權利要求4所述的MV級寬動態范圍的電壓峰值測量方法，其特征在于：步驟十一中，n＝1.5。