一种束斑轨迹测量装置及方法与流程

本发明涉及电子束领域，尤指一种束斑轨迹测量装置及方法。

背景技术：

1、真空电子束熔炼是通过电子束的偏转作用于坩埚熔池中，熔池中的金属受热熔化形成液体金属，在此过程中杂质受热挥发，从而实现了金属的熔炼提纯。

2、真空电子束蒸发镀膜是通过电子束的偏转作用于坩埚熔池当中，熔池中的金属受热熔化并形成原子蒸汽离开金属熔池液面，被蒸发出来的原子蒸汽作用于基板上，形成镀膜。

3、真空电子束熔炼及真空电子束蒸发镀膜过程中金属受热熔化过程如果发射的电子束轨迹有偏差，则可能会导致电子束将盛放金属的容器熔炼，因而需要通过电子束轨迹测量装置来测试其轨迹是否可以刚好达到待熔炼的金属而不会熔炼其他部件。因而对电子束斑轨迹进行测量，不仅可以了解束斑直径大小，束斑分布特性，电子束发散角等电子束束斑性能等重要参数，对电子束束斑全面、准确、深入地分析，还能够准确判断电子枪产生的电子束是否满足使用要求，此外，束斑轨迹测量装置还可对电子枪的结构设计优化和安装调试起到指导作用。

4、束斑轨迹测量装置，是电子束轨迹的表征装置。现有束斑轨迹测量装置中，束斑轨迹测量装置结构较复杂，存在轨迹测量点的冗余，在使用过程中与其他装置易产生干涉，因而测试精度较差，且安装使用也较复杂。此外，束斑轨迹测量装置仅能进行人工放置，无法适应辐射环境下的轨迹测试；同时，束斑轨迹测量装置的定位组件多采用折弯件，从而造成靶板的定位精度较差，无法准确表征轨迹参数。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种束斑轨迹测量装置及方法，可以提升束斑轨迹测量精度及测量效率。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种束斑轨迹测量装置，包括：

4、支撑平板，

5、与所述支撑平板垂直固定连接的横板测试架以及至少两个竖板测试架；

6、所述横板测试架与至少两个竖板测试架中的第一竖板测试架间隔设置，所述至少两个竖板测试架中的相邻两个竖板测试架间隔设置；

7、其中，电子束在磁场的作用下，穿过至少两个竖板测试架中的第n个竖板测试架的竖板测试板后发生偏转，依次穿过n-1个竖板测试板后，进入横板测试架的横板测试块，并在所述横板测试块上形成电子束斑点，根据所述电子束斑点在横板测试块上所在位置，确定电子的束斑轨迹，n为大于1的正整数。

8、可选的，所述支撑平板包括：

9、固定板，

10、与所述固定板垂直固定的抓手部，所述抓手部设置于所述固定板上方；

11、所述固定板上设置有多个定位块，所述横板测试架与所述至少两个竖板测试架，分别通定位块进行定位固定。

12、可选的，所述固定板上设置有多个定位孔，通过定位销穿过所述定位孔，将所述横板测试架或者至少两个竖板测试架固定于所述支撑平板上。

13、可选的，所述横板测试架包括：

14、测试块底座；

15、设置于所述测试块底座上的横板测试块；

16、与所述测试块底座固定连接的第一立柱及第二立柱，

17、与所述第一立柱固定连接的第一横板支撑架；

18、与所述第二立柱固定连接的第二横板支撑架；

19、与所述第一横板支撑架及第二横板支撑架卡接的横板测试板；

20、与所述第一立柱及第二立柱固定连接的定位部；

21、所述第一立柱及所述第二立柱通过所述第一横板支撑架及所述第二横板支撑架支撑所述横板测试板，所述横板测试板与所述横板测试块平行设置。

22、可选的，所述定位部包括：

23、第一把手；

24、与所述第一把手固定连接的第一连接板，

25、设置于第一连接板两端的第一定位销及第二定位销，

26、所述第一连接板正上方固定设置有第一把手，所述第一连接板下方设置有第一定位销与第二定位销；

27、所述横板测试架通过所述第一定位销穿过所述第一定位孔、所述第二定位销穿过所述第二定位孔与所述支撑平板1固定连接。

28、可选的，所述横板测试块上设置有刻度线，通过所述刻度线确定电子束轨迹的偏转程度。

29、可选的，所述竖板测试架包括：第一竖板测试架及第二竖板测试架；

30、所述第二竖板测试架与所述第一竖板测试架相邻设置，所述第一竖板测试架与所述横板测试架相邻设置，

31、所述第一竖板测试架与所述第二竖板测试架平行设置且均与所述支撑平板垂直。

32、可选的，所述第一竖板测试架包括：

33、第二把手；

34、与所述第二把手固定连接的第二连接板；

35、与所述第二连接板端部固定连接的第三定位销及第四定位销；

36、固定于所述第二连接板上的第一竖板测试板；

37、所述第二连接板上方固定设置有第二把手，所述第二连接板下方设置有第三定位销与第四定位销；

38、所述第一竖板测试板与所述横板测试板垂直设置，第一竖板测试板与横板测试板且位于所述横板测试板上方；

39、所述第一竖板测试架通过所述第三定位销穿过所述第三定位孔、所述第四定位销穿过所述第四定位孔，与所述支撑平板固定连接。

40、可选的，所述第二竖板测试架包括：

41、第三把手，

42、与所述第三把手固定连接的第三连接板；

43、与所述第三连接板端部固定连接的第五定位销及第六定位销；

44、固定于所述第三连接板上的第二竖板测试板；

45、所述第五定位销与所述第五定位孔对称设置，所述第六定位销与所述第六定位孔对称设置；

46、所述第三连接板正上方固定设置有第三把手，所述第三连接板下方设置有第五定位销与第六定位销；

47、所述第二竖板测试板与所述第一竖板测试板平行设置；

48、所述第二竖板测试架通过所述第五定位销穿过所述第五定位孔、所述第六定位销穿过所述第六定位孔，与所述支撑平板固定连接。

49、本发明还提供一种束斑轨迹测量方法，应用于如上所述的束斑轨迹测量装置，所述方法包括：

50、获取电子束在横板测试架的横板测试块上形成的电子束斑点，所述电子束斑点是电子束在磁场的作用下，穿过至少两个竖板测试架中的第n个竖板测试架的竖板测试板后发生偏转，依次穿过n-1个竖板测试板后，进入横板测试架的横板测试块形成的，n为大于1的正整数；

51、根据所述电子束斑点落在横板测试块上的位置，确定电子束运行轨迹是否准确。

52、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

53、优化了测试板的布局，减少了测试板的数量，提升了整个装置的定位精度，减少其他装置对其产生的干涉，提高了测量精度及测试效率。

技术特征：

1.一种束斑轨迹测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述支撑平板(1)包括：

3.根据权利要求2所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述固定板(11)上设置有多个定位孔(14)，通过定位销穿过所述定位孔(14)，将所述横板测试架(2)或者至少两个竖板测试架固定于所述支撑平板(1)上。

4.根据权利要求1所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述横板测试架(2)包括：

5.根据权利要求4所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述定位部(26)包括：

6.根据权利要求4所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述横板测试块(22)上设置有刻度线(221)，通过所述刻度线(221)确定电子束轨迹的偏转程度。

7.根据权利要求4所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述竖板测试架包括：第一竖板测试架(3)及第二竖板测试架(4)；

8.根据权利要求7所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述第一竖板测试架(3)包括：

9.根据权利要求7所述的束斑轨迹测量装置，其特征在于，所述第二竖板测试架(4)包括：

10.一种束斑轨迹测量方法，应用于如权利要求1至9任一项所述的束斑轨迹测量装置，所述方法包括：

技术总结
本发明提供一种束斑轨迹测量装置及方法。束斑轨迹测量装置包括：支撑平板，与所述支撑平板垂直固定连接的横板测试架以及至少两个竖板测试架；所述横板测试架与至少两个竖板测试架中的第一竖板测试架间隔设置，所述至少两个竖板测试架中的相邻两个竖板测试架间隔设置；其中，电子束在磁场的作用下，穿过至少两个竖板测试架中的第N个竖板测试架的竖板测试板后发生偏转，依次穿过N‑1个竖板测试板后，进入横板测试架的横板测试板及横板测试块，并在所述横板测试块上形成电子束斑点，根据所述电子束斑点在横板测试块上所在位置，确定电子的束斑轨迹，N为大于1的正整数。本发明的方案提高了测量精度及测试效率。

技术研发人员：张涛,闫超,许文强,赵国华,高学林
受保护的技术使用者：核工业理化工程研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16