[發(fā)明專利]基于分裂環(huán)諧振器的電子束團(tuán)長度測量裝置、方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310236199.7
• 申請日: 2023-03-13
• 公開（公告）號: CN116592801A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊寬軍;漆鴻;李小飛;殷小東;雷民;鮑進(jìn);劉強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司;中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司營銷服務(wù)中心;國網(wǎng)江西省電力有限公司供電服務(wù)管理中心
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00;G01B11/02
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 劉愛麗

1.一種基于分裂環(huán)諧振器的電子束團(tuán)長度測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：光柵、束團(tuán)偏轉(zhuǎn)設(shè)備、光學(xué)傳輸設(shè)備、分裂環(huán)諧振器和探測器；其中，

所述光柵，和所述束團(tuán)偏轉(zhuǎn)設(shè)備相連接，用于使目標(biāo)電子束團(tuán)基于史密斯-帕塞爾效應(yīng)Smith-Purcell輻射產(chǎn)生太赫茲THz脈沖串；

所述束團(tuán)偏轉(zhuǎn)設(shè)備，和所述分裂環(huán)諧振器相連接，用于對所述目標(biāo)電子束團(tuán)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)和壓縮處理，以獲取經(jīng)過處理的目標(biāo)電子束團(tuán)，并傳輸至所述分裂環(huán)諧振器；

所述光學(xué)傳輸設(shè)備，分別與所述光柵和分裂環(huán)諧振器相連接，用于將所述THz脈沖串傳輸至所述分裂環(huán)諧振器；

所述分裂環(huán)諧振器，與所述探測器相連接，用于基于所述THz脈沖串的激勵在其間隙獲取條紋電場，使所述經(jīng)過處理的目標(biāo)電子束團(tuán)在經(jīng)過其間隙時產(chǎn)生橫向的偏轉(zhuǎn)量；

所述探測器，用于對所述橫向的偏轉(zhuǎn)量進(jìn)行測量，獲取橫向束團(tuán)長度，以基于所述橫向束團(tuán)長度獲取所述目標(biāo)電子束團(tuán)的縱向束團(tuán)長度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：在光柵的腔室出口處配置的濾波片和反射鏡；

其中，所述濾波片，用于對所述THz脈沖串進(jìn)行頻率選擇，以使得所述THz脈沖串的中心頻率與分裂環(huán)諧振器的諧振頻率一致；

所述反射鏡，用于調(diào)整所述THz脈沖串的傳輸方向，以控制所述THz脈沖串傳輸?shù)剿龉鈱W(xué)傳輸設(shè)備中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述濾波片為窄帶波導(dǎo)陣列板濾波器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)傳輸設(shè)備，包括：離軸拋物鏡和延時設(shè)備；其中，

所述離軸拋物鏡，用于THz脈沖的聚焦和傳輸，以將THz脈沖聚焦到所述分裂環(huán)諧振器上；

所述延時設(shè)備，用于調(diào)節(jié)所述THz脈沖串到達(dá)所述分裂環(huán)諧振器的時間，以使得所述THz脈沖串和經(jīng)過處理的目標(biāo)電子束團(tuán)同時到達(dá)所述分裂環(huán)諧振器。

5.一種基于如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述基于分裂環(huán)諧振器的電子束團(tuán)長度測量裝置的電子束團(tuán)長度測量方法，其特征在于，所述方法包括：

利用光柵使目標(biāo)電子束團(tuán)基于史密斯-帕塞爾效應(yīng)Smith-Purcell輻射產(chǎn)生太赫茲THz脈沖串；

利用束團(tuán)偏轉(zhuǎn)設(shè)備對所述目標(biāo)電子束團(tuán)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)和壓縮處理，以獲取經(jīng)過處理的目標(biāo)電子束團(tuán)，并傳輸至分裂環(huán)諧振器；

利用光學(xué)傳輸設(shè)備將所述THz脈沖串傳輸至分裂環(huán)諧振器；

利用所述分裂環(huán)諧振器基于所述THz脈沖串的激勵在其間隙獲取條紋電場，使所述經(jīng)過處理的目標(biāo)電子束團(tuán)在經(jīng)過其間隙時產(chǎn)生橫向的偏轉(zhuǎn)量；

利用探測器對所述橫向的偏轉(zhuǎn)量進(jìn)行測量，獲取橫向束團(tuán)長度；

基于所述橫向束團(tuán)長度獲取所述目標(biāo)電子束團(tuán)的縱向束團(tuán)長度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

利用在光柵的腔室出口處配置的濾波片對所述THz脈沖串進(jìn)行頻率選擇，以使得所述THz脈沖串的中心頻率與分裂環(huán)諧振器的諧振頻率一致；

利用在光柵的腔室出口處配置的反射鏡調(diào)整所述THz脈沖串的傳輸方向，以控制所述THz脈沖串傳輸?shù)剿龉鈱W(xué)傳輸設(shè)備中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述濾波片為窄帶波導(dǎo)陣列板濾波器。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述光學(xué)傳輸設(shè)備，包括：離軸拋物鏡和延時設(shè)備；其中，

所述離軸拋物鏡，用于THz脈沖的聚焦和傳輸，以將THz脈沖聚焦到所述分裂環(huán)諧振器上；

所述延時設(shè)備，用于調(diào)節(jié)所述THz脈沖串到達(dá)所述分裂環(huán)諧振器的時間，以使得所述THz脈沖串和經(jīng)過處理的目標(biāo)電子束團(tuán)同時到達(dá)所述分裂環(huán)諧振器。