信号的噪声；
[0080]所述的工控机10，用于根据滤除噪声后的第一背散射电子信号输出熔池形貌及图像
[0081]在大束流工作状态，电子束一般不扫描，由于束流大，形成的熔池较大，背散射电子发散角度不同，通过背散射电子接收传感器收集背散射电子，再经过隔离电路及其后续工控机分析后，能够获得实时反映熔池及周边工件形貌的图像。
[0082]图6为本发明实施例提供的一种电子束加工过程的观察系统的实施方式二的结构框图，由图6可知，在该实施方式中，所述的系统还包括与所述的工控机相连接的显示器20，用于显示所述的熔池形貌及图像。
[0083]图7为本发明实施例提供的一种电子束加工过程的观察系统中工控机10的实施方式一的结构框图，由图7可知，在实施方式一中，所述的工控机包括:
[0084]数据采集卡11，用于采集滤除噪声后的第一背散射电子信号；
[0085]处理器12，用于对所述第一背散射电子信号进行处理，输出熔池形貌及图像。
[0086]图8为本发明实施例提供的一种电子束加工过程的观察系统的实施方式三的结构框图，图9为本发明实施例提供的一种电子束加工过程的观察系统中工控机的实施方式二的结构框图，由图8可知，在实施方式三中，该系统还包括:
[0087]通过电缆与所述的工控机相连接的信号放大器30 ;
[0088]通过传输电缆与所述的信号放大器相连接的线圈；
[0089]由图9可知，所述的工控机10还包括波形发生卡13，用于在小束流工作状态时输出扫描波形；
[0090]所述的信号放大器30，用于将所述的扫描波形进行放大，并将放大后的扫描波形通过传输电缆发送至所述的线圈；
[0091]所述的背散射电子接收传感器80，用于采集并输出电子束扫描所述工件表面后形成的第二背散射电子信号；
[0092]所述的电子隔离电路40，用于滤除所述第二背散射电子信号的噪声；
[0093]所述的工控机10，用于根据滤除噪声后的第二背散射电子信号输出所述电子束扫描所述工件表面形成的图像。
[0094]也即，在小束流工作状态，工控机的波形发生卡给出线圈的扫描波形，经过扫描信号功率放大器后送入线圈，使得聚焦的电子束在工件表面做光栅状扫描，由此诱发的背散射电子会因为工件表面形貌的变化而变化，在电子束扫描过程中，通过传感器收集背散射电子，再经过隔离电路，经过工控机分析后送入显示器，在扫描频率大于20Hz时，便可清晰观察到工件形状。
[0095]所述的显示器20，还用于显示所述电子束扫描所述工件表面形成的图像。
[0096]下面结合具体的实施例，详细介绍本发明的技术方案。图3为本发明提供的具体实施例中的一种背散射电子接收传感器的结构图，图12为本发明提供的具体实施例中的一种电子束加工过程的观察系统的结构图。在该具体实施例中，所述基于背散射电子成像技术的电子束加工过程观察系统主要包括工控机、显示器、数据采集卡、波形发生卡、信号放大器、扫描信号放大器、X-线圈、Y-线圈、背散射电子接收传感器、束流反馈调节电路。
[0097]在该实施例中，金属材料被划分为对等的四份，分别作为背散射电子接收极板S01、S02、S03、S04。背散射电子接收极板S01与限流电阻R101联接后，联接到晶体管Q1的集电极，晶体管Q1的发射极接地，采样电阻R11并联在晶体管Q1的集电极和发射极之间，
[0098]晶体管Q1的基极通过采样电阻R18联接束流反馈调节电路，接收束流反馈调节信号Ibf，在采样电阻R11与晶体管Q1的集电极联接端取出背散射电子信号+1;背散射电子接收极板S02与限流电阻R104联接后，联接到晶体管Q4的集电极，晶体管Q4的发射极接地，采样电阻R14并联在晶体管Q4的集电极和发射极之间，晶体管Q4的基极通过采样电阻R21联接束流反馈调节电路，接收束流反馈调节信号Ibf，在采样电阻R14与晶体管Q4的集电极联接端取出背散射电子信号-Υ。;背散射电子接收极板S03与限流电阻R103联接后，联接到晶体管Q3的集电极，晶体管Q3的发射极接地，采样电阻R13并联在晶体管Q3的集电极和发射极之间，晶体管Q3的基极通过采样电阻R20联接束流反馈调节电路，接收束流反馈调节信号Ibf，在采样电阻R13与晶体管Q3的集电极联接端取出背散射电子信号+X。;背散射电子接收极板S04与限流电阻R102联接后，联接到晶体管Q2的集电极，晶体管Q2的发射极接地，采样电阻R12并联在晶体管Q2的集电极和发射极之间，晶体管Q2的基极通过采样电阻R19联接束流反馈调节电路，接收束流反馈调节信号Ibf，在采样电阻R12与晶体管Q2的集电极联接端取出背散射电子信号-X。。
[0099]在该具体实施例中，所述的线圈包括X-线圈50以及Y-线圈60，所述的X-线圈通过的波形为周期性锯齿波，所述的Y-线圈通过的波形为电压随时间线性升高至一预定时间后瞬间降为0的锯齿波。图10为本发明提供的具体实施例中X-线圈通过的电流波形示意图，由图10可知，所述的X-线圈通过的波形为周期性的锯齿波，所述锯齿波的最大幅值由所述信号放大器输出的最大电压值确定，所述锯齿波的频率的输出范围由所述波形发生卡确定。图11为本发明提供的具体实施例中Y-线圈通过的电流波形示意图，由图11可知，所述的Y-线圈通过的波形的周期是通过X-线圈的锯齿波周期的η倍的锯齿波；所述周期由所述波形发生卡确定，所述Υ-线圈通过的锯齿波的最大幅值由所述信号放大器输出的最大电压值确定，η为正整数。
[0100]在小束流工作状态，工控机10控制波形发生卡13输出X向扫描波形和Υ向扫描波形，X向扫描波形通过X向扫描波形输出电缆110传输给扫描信号放大器30，同时Υ向扫描波形通过Υ向扫描波形输出电缆111传输给扫描信号放大器30，扫描信号放大器30分别将X向扫描波形、Υ向扫描波形放大后，放大后的X向扫描波形经过传输电缆311输入给X-线圈，放大后的Υ向扫描波形经过传输电缆312输入给Υ-线圈，则电子束运动轨迹就会根据X-线圈、Υ-线圈通过电流波形变化而变化。当X-线圈通过如图10所示波形、Υ-线圈分别通过如图11所示波形时，则电子束70就在工件11表面的一定区域内扫描，不同电子束扫描点的位置所处工件表面形状的差异会导致背散射电子散射角度、数量有所差异，最终使得背散射电子接收传感器80的四个区域内接收的电压信号不同。在0-10mA小束流工作范围内，晶体管Q1、Q2、Q3、Q4不导通，背散射电子接收极板S01收集的电子通过R101、R11导入地，+Y。信号从R11不接地端获得；背散射电子接收极板S04收集的电子通过R104、R14导入地，-Y。信号从R14不接地端获得；背散射电子接收极板S03收集的电子通过R103、R13导入地，+X。信号从R13不接地端获得；背散射电子接收极板S02收集的电子通过R102、R12导入地，-X。信号从R12不接地端获得；背散射电子接收传感器80将各个背散射电子接收极板采样的信号经过背散射电子隔离电路40后输入给工控机10中的数据采集卡11，工控机的处理器12采样得到的信号，经过图像识别，还原出图像，在显示器20上显示出来电子束70扫描区域的工件形貌的清晰图像。
[0101]在大束流工作状态，工控机10控制波形发生卡13不输出，则电子束70不扫描。因为大束流工作状态下常规频率扫描极易损坏工件，高频扫描由于束斑直径较大，很难实现较高分辨率。在大束流状态下，由于金属蒸气对电子束传输通道的遮挡作用，电子束熔池及其附近区域在不同时刻的状态会有所不同，最终使得同一个电子束能量输入位置不同时刻熔池及其附近区域形貌会有所差异，从而使背散射电子的发射角度、数量在不同时刻有所差异，通过背散射电子接收传感器80采集电压，背散射电子隔离电路40滤除噪声，数据采集卡11采集，工控机10的处理后，最终在显示器20上得到熔池形貌及其附近区域的图像。
[0102]在10mA?1000mA束流范围内，