本申请涉及电子束测量，特别涉及一种基于法拉第杯的电子束能量采集方法及装置和电子束系统。
背景技术：
1、电子束广泛应用于各个领域中，比如电子束焊接、光刻、刻蚀等工艺。为了优化电子束的应用，往往需要计算电子束的能量分布，以确保电子束的能量均匀性。然而，现有技术中的能量采集方法，其重构的电子束束斑能量分布图像具有精准度不足的缺点，难以真实反映电子束的实际能量分布特征。
技术实现思路
1、本申请的主要目的是提出一种基于法拉第杯的电子束能量采集方法及装置和电子束系统，旨在提升电子束能量采集的精准度。
2、为实现上述目的，本申请提出的基于法拉第杯的电子束能量采集方法，所述法拉第杯包括外壳、束流引导板和接收板，所述束流引导板设置于所述外壳上，所述束流引导板上设有束流引导孔，所述束流引导板与所述外壳共同围合形成容纳腔，所述接收板设置于所述容纳腔内且位于所述束流引导孔的正对位置；所述法拉第杯可运动地设置于电子束的行进路径上，所述法拉第杯的束流引导板朝向电子束，并通过所述束流引导孔将电子束部分引导至接收板，以使接收板接收电子束后输出对应空间位置的原始电流信号；所述基于法拉第杯的电子束能量采集方法包括：
3、在电子束持续输出的状态下，控制法拉第杯运动，以使所述法拉第杯依次在不同空间位置上接收电子束，并输出对应每一空间位置的原始电流信号；
4、采集所述法拉第杯输出的多个所述原始电流信号以及与每一所述原始电流信号对应的法拉第杯空间位置，并对采集到的每一所述原始电流信号进行信号处理以得到对应的修正电流信号；
5、根据多个所述修正电流信号以及对应每一所述修正电流信号的法拉第杯空间位置，重构电子束束斑的能量分布图像。
6、在一实施例中，所述在电子束持续输出的状态下，控制法拉第杯运动，以使所述法拉第杯依次在不同空间位置上接收电子束，并输出对应每一空间位置的原始电流信号包括：
7、在电子束持续输出的状态下，控制所述法拉第杯在垂直于电子束行进方向的平面内的至少一个方向进行往复运动，以使所述法拉第杯依次在不同空间位置上接收电子束，并输出对应每一空间位置的原始电流信号。
8、在一实施例中，所述在电子束持续输出的状态下，控制所述法拉第杯在垂直于电子束行进方向的平面内的至少一个方向进行往复运动，以使所述法拉第杯依次在不同空间位置上接收电子束，并输出对应每一空间位置的原始电流信号包括：
9、在电子束持续输出的状态下，控制所述法拉第杯在垂直于电子束行进方向的平面内，沿一条穿过电子束束斑的中心且方向与预期最大发散方向相同的直线路径进行往复运动，以使所述法拉第杯依次在不同空间位置上接收电子束，并输出对应每一空间位置的原始电流信号。
10、在一实施例中，所述采集所述法拉第杯输出的多个所述原始电流信号以及与每一所述原始电流信号对应的法拉第杯空间位置，并对采集到的每一所述原始电流信号进行信号处理以得到对应的修正电流信号包括：
11、在所述法拉第杯运动至多个预设采样位置中的任意一者时，采集法拉第杯当前输出的原始电流信号以及对应的法拉第杯空间位置；
12、对采集到的原始信号进行放大、滤波以及模数转换后，输出对应的修正电流信号。
13、在一实施例中，所述根据多个所述修正电流信号以及对应每一所述修正电流信号的法拉第杯空间位置，重构电子束束斑的能量分布图像包括：
14、将多个所述修正电流信号与其对应的法拉第杯空间位置构建成二维数据集；
15、按照插值算法对所述二维数据集进行网格化处理，生成电子束束斑电流密度分布图，以作为所述能量分布图像。
16、本申请还提供一种基于法拉第杯的电子束能量采集装置，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置包括法拉第杯和控制器；
17、述法拉第杯包括外壳、束流引导板和接收板，所述束流引导板设置于所述外壳上，所述束流引导板上设有束流引导孔，所述束流引导板与所述外壳共同围合形成容纳腔，所述接收板设置于所述容纳腔内且位于所述束流引导孔的正对位置；所述法拉第杯可运动地设置于电子束的行进路径上，所述法拉第杯的束流引导板朝向电子束，并通过所述束流引导孔将电子束部分引导至接收板，以使接收板接收电子束后输出对应空间位置的原始电流信号；
18、所述控制器用于实现如上文所述的基于法拉第杯的电子束能量采集方法。
19、在一实施例中，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置包括所述多个法拉第杯，至少两个所述法拉第杯的束流引导板上的束流引导孔孔径不同；
20、所述控制器，具体用于基于每一所述法拉第杯同时执行所述电子束能量采集方法。
21、在一实施例中，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置还包括运动模组和驱动组件，所述驱动组件与所述运动模组驱动连接，所述多个法拉第杯设于所述运动模组；
22、所述控制器，具体用于在基于每一所述法拉第杯同时执行所述电子束能量采集方法的情况下，控制所述驱动组件驱动所述运动模组，以带动所述运动模组上的多个所述法拉第杯运动。
23、在一实施例中，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置包括：
24、信号处理模块，所述信号处理模块用于对采集到的每一所述原始电流信号进行信号处理以得到对应的修正电流信号；
25、图像重建模块，所述图像重建模块用于根据多个所述修正电流信号以及对应每一所述修正电流信号的法拉第杯空间位置，重构电子束束斑的能量分布。
26、本申请还提供一种电子束系统，所述电子束系统包括如上文所述的基于法拉第杯的电子束能量采集装置。
27、由上可知，本申请提供的一种基于法拉第杯的电子束能量采集方法、装置及电子束系统，通过控制法拉第杯在电子束路径上运动并采集多位置电流信号，结合信号处理与空间位置数据重构能量分布图像，实现了对电子束能量分布的动态精确测量，具有提高测量效率和重构精度的优点。
1.一种基于法拉第杯的电子束能量采集方法，其特征在于，所述法拉第杯包括外壳、束流引导板和接收板，所述束流引导板设置于所述外壳上，所述束流引导板上设有束流引导孔，所述束流引导板与所述外壳共同围合形成容纳腔，所述接收板设置于所述容纳腔内且位于所述束流引导孔的正对位置；所述法拉第杯可运动地设置于电子束的行进路径上，所述法拉第杯的束流引导板朝向电子束，并通过所述束流引导孔将电子束部分引导至接收板，以使接收板接收电子束后输出对应空间位置的原始电流信号；所述基于法拉第杯的电子束能量采集方法包括：
2.如权利要求1所述的基于法拉第杯的电子束能量采集方法，其特征在于，所述在电子束持续输出的状态下，控制法拉第杯运动，以使所述法拉第杯依次在不同空间位置上接收电子束，并输出对应每一空间位置的原始电流信号包括：
3.如权利要求2所述的基于法拉第杯的电子束能量采集方法，其特征在于，所述在电子束持续输出的状态下，控制所述法拉第杯在垂直于电子束行进方向的平面内的至少一个方向进行往复运动，以使所述法拉第杯依次在不同空间位置上接收电子束，并输出对应每一空间位置的原始电流信号包括：
4.如权利要求1所述的基于法拉第杯的电子束能量采集方法，其特征在于，所述采集所述法拉第杯输出的多个所述原始电流信号以及与每一所述原始电流信号对应的法拉第杯空间位置，并对采集到的每一所述原始电流信号进行信号处理以得到对应的修正电流信号包括：
5.如权利要求1所述的基于法拉第杯的电子束能量采集方法，其特征在于，所述根据多个所述修正电流信号以及对应每一所述修正电流信号的法拉第杯空间位置，重构电子束束斑的能量分布图像包括：
6.一种基于法拉第杯的电子束能量采集装置，其特征在于，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置包括法拉第杯和控制器；
7.如权利要求6所述的基于法拉第杯的电子束能量采集装置，其特征在于，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置包括所述多个法拉第杯，至少两个所述法拉第杯的束流引导板上的束流引导孔孔径不同；
8.如权利要求7所述的基于法拉第杯的电子束能量采集装置，其特征在于，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置还包括运动模组和驱动组件，所述驱动组件与所述运动模组驱动连接，所述多个法拉第杯设于所述运动模组；
9.如权利要求6所述的基于法拉第杯的电子束能量采集装置，其特征在于，所述基于法拉第杯的电子束能量采集装置包括：
10.一种电子束系统，其特征在于，所述电子束系统包括如权利要求7至9中任意一项所述的基于法拉第杯的电子束能量采集装置。