[實用新型]電子落點位置檢測裝置

有效

• 申請號: 201920809564.8
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN210952691U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 趙春平;李志華
• 申請（專利權）人: 大理大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種利用電?光?電轉換技術的電子落點位置檢測裝置，主要包括：端部帶有電子光轉換陷阱的電光轉換特殊傳像光纖束，光纖固定管，CCD或CMOS圖像傳感器，固定殼體等；特殊傳像光纖集的光纖在接收電子端面自上而下，從左到右均勻地緊密排列，當有電子入射到特殊光纖陣列的電子入射端面上時，電子將進入到特殊光纖陣列的某些光纖端部的電子光轉換陷阱中，進入到電子光轉換陷阱中的電子轟擊電子光轉換陷阱表面的熒光粉，使熒光粉受激發光，經特殊傳像光纖傳送到CCD或CMOS圖像傳感器中，接收到光的圖像傳感器單元和電子的落點位置相對應；該裝置檢測精度高，準確性好，適用于需要檢測電子落點位置的儀器儀表中。

技術領域

本實用新型屬于電子位置檢測技術領域，特別涉及一種電-光-電轉換方式的電子落點位置檢測技術。

背景技術

現代電子儀器儀表中經常用到電子落點位置檢測，其檢測的準確度和精確度決定了電子儀器儀表的準確度和精確度。例如，電子漂移式電場強度傳感器，這種傳感器利用前向運動的電子在一定距離范圍內受電場作用產生的偏移量來進行電場強度的檢測，電子的偏移量是通過電子的落點位置檢測來實現的，電子落點位置檢測的準確度和精確度直接決定了該電場傳感器的準確度和精確度。

經典的電子位置檢測有熒光屏法、電極法、乳膠照相法、云室檢測法、多絲正比室，漂移室和CCD、 CMOS圖形圖像平面列陣等，熒光屏檢測法常常用于模擬顯示，難以進行存儲和記錄，不能適應現代檢測設備的需要；電極法無法實現弱電子流的檢測；云室法和乳膠照相法雖然可以準確檢測到少量、低能的電子，這兩種方法不能進行實時檢測且設備笨重復雜不符合現代檢測技術的需要；多絲正比室和漂移室雖然能夠實時精確測量并方便存取電子經過的位置，但是其結構復雜、價格高昂，體積較大，不適宜于用在普通的檢測儀器儀表中；用CCD、CMOS圖形圖像平面列陣來檢測電子的方法可以準確、較高精度地發現少量的低速電子，但是它們加在每個單元上的偏置電壓會影響電子落點的位置，從原理上會造成測量誤差，不適用于有高精度要求的測量。

近年來，學者對電子落點位置檢測進行了研究，提出了一些新的檢測方法：

我國某機構研制的真空微電子電場傳感器中使用了電子落點位置檢測，在檢測電子落點位置時，利用電子入射到的每個電極上形成的電流大小來確定電子的落點位置，這種方法無法檢測出電子數量較少的落點，檢測的精度低，無法適應現代電子設備對于弱電子落點位置檢測的需求。

我國某機構研制的數字式電子熒光掃描電壓傳感器中使用了電子落點位置檢測，在檢測電子落點位置時，利用真空玻璃管中的熒光粉層，使電子入射到熒光粉層上，熒光粉受電子轟擊后受激發光，光線穿過真空玻璃管照射在玻璃管外的傳像光纖束端面上，光纖接收到的光強對應相對位置處入射電子量的大小，接收到光的光纖與電子的落點位置相對應，傳像光纖束將光傳送到CCD或CMOS圖像傳感器進行位置檢測。這種方法實現了電-光-電轉換，實現對電子落點位置的檢測，其主要缺點是：1.熒光粉層受激發的光需透過玻璃層才能達到傳像光纖，光損失很大，對弱電子的檢測能力不足，檢測范圍窄。2.由于到達熒光粉層的電子會使到達位置及其周圍的熒光物質發光，加上光的散射效果，造成鄰近一定范圍的傳像光纖都能接收到光，后續的數據處理工作量大，且定位精確度不高。

發明內容