一种电子束控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种在高能物理的电子加速器调校情况下使用的装置。更具体地说，本实用新型涉及一种用在高能物理的电子加速器调校情况下的电子束控制装置。

背景技术：

工业和实验用电子加速器，在实际使用前需要调整电子束的扫描边界，来达到最佳辐照效果。一般方法是多次调校电子加速器设备中扫描线圈的电流参数进而调整电子束的有效扫描边界。电子束扫描边界过小，达不到最佳辐照效果；电子束扫描边界过大，导致辐照剂量发生变化，同时导致扫描盒异常升温，影响真空系统，造成窗口寿命缩短，严重会产生安全事故，威胁人身安全，对加速器设备造成不可逆的损坏。

而现有的调试方法是将显影相纸放置在电子束引出窗下方,电子束照射过的显影相纸后会呈现图像,再根据显影相纸呈现图像的位置尺寸确定电子束扫描的边界或窗口大小。这样的方式只能根据显影相纸的具体情况一次一次的调整扫描电流参数，效率非常低；另外在调试完后，电子束的扫描边界的稳定控制和保护也只能通过扫描电流来间接控制，但扫描电流并不能完全定位电子束扫描边界。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是通过提供一种电子束控制装置，通过在线测量电子束扫描边界，从而控制扫描参数，从而实现电子束引出扫描窗口全自动调试和稳定目的，该方法简单可靠，且成本低廉，进而获得更好的调试效果。

本实用新型还有一个目的是通过提供一种应用该电子束控制方法的装置，实现对电子束的在线调校，具有自动化程度高，调校稳定性强的效果。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种电子束控制装置，包括：

电子加速器；

设置在电子加速器电子束引出窗下方的格栅，所述格栅长方向两端分别设置有多组可引出电子束流的通孔；

设置在格栅下方以与通孔相配合实现电子束流检测的扫描边界检测装置；

所述扫描边界检测装置通信连接至电子加速器的扫描控制系统。

优选的是，其中，所述电子束通过电子加速器产生并通过格栅和钛膜引出；并通过设置在格栅上的多组通孔引出待检测的电子束流至扫面边界检测装置；且各组通孔被分别设置在格栅的两端部。

优选的是，其中，所述扫描边界检测装置包括控制电路板以及设置在控制电路板上以与各组通孔相配合的多个探针。

优选的是，其中，多个所述探针被配置为多个按格栅长度、宽度区域划分的探针组，以对各组通孔对格栅长度方向以及宽度方向上的引出电子束流进行检测，进而根据探针组是否检测到相应的电子信号，实现对电子加速器产生引出电子束扫描边界大小的检测。

优选的是，其中，所述扫描检测装置还通信连接有束流控制系统，以通过扫描检测装置接收到的束流大小判断电子加速器实时引出束流的大小，进而通过束流控制系统发出相应控制信号，以对引出电子束的束流大小进行实时控制。

优选的是，其中，所述扫描控制系统、束流控制系统与扫描边界检测装置之间还设置有信号测量系统，以将扫描检测装置检测到的电子信号转换成对应的电流和/或电压信号，进而使得扫描控制系统、束流控制系统测通过电流和/或电压信号的大小，实现对扫描边界是否超出范围、束流大小是否在预定范围的判断。

一种应用电子速控制方法的装置，包括：

优选的是，其中，所述格栅通过相配合的安装孔以设置在固定板上，所述固定板的一端设置有冷却水出、入口。

本实用新型至少包括以下有益效果：其一，本实用新型通过将电子束上的格栅孔，使得电子束辐照在扫面边界检测装置上，以通过信号测量系统检测到相应电子信号，反馈到扫描控制系统。扫描控制系统根据信号来判断扫描(长方向和短方向)的边界，以通过扫描控制系统调节扫描线圈的参数，进而来调整电子束扫描长方向上扫描边界的大小，具有自动化程度高，实用性强，适应性好，调校稳定性好的效果。

其二通过在线测量电子束扫描边界，从而控制扫描参数，从而实现电子束引出扫描窗口大小全自动调试和束流稳定目的，该方法简单可靠，且成本低廉，进而获得更好的调试效果

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中应用装置的透视结构示意图；

图2为本实用新型的另一个实施例中应用装置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的另一个实施例中应用装置的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1-3示出了根据本实用新型的一种电子束控制装置的实现形式，其中包括：电子加速器；

如图1-3所示，一种应用电子速控制方法的装置，包括：

电子加速器(未示出)；

设置在电子加速器电子束引出窗下方的格栅1，所述格栅长方向两端分别设置有多组可引出电子束流的通孔2；

设置在格栅下方以与通孔相配合实现电子束流检测的扫描边界检测装置3；

所述扫描边界检测装置通信连接至电子加速器的扫描控制系统4。采用这种方案的电子束通过格栅孔辐照在扫面边界检测装置上，信号测量系统检测到信号，反馈到束流控制系统和扫描控制系统。扫描控制系统根据信号来判断扫描(长方向和短方向)的边界，若在扫描短方向两头监测到信号，说明电子束在扫描短方向边界过大，扫描控制系统调节扫描线圈的参数，来调整电子束扫描短方向上扫描边界的大小，若信号测量系统在扫描长方向端头监测到信号，说明电子束长方向边界过大，扫描控制系统调节扫描线圈的参数，来调整电子束扫描长方向上扫描边界的大小；具有可实施效果好，可操作性强，适应性好，稳定性好的有利之处。本实用新型通过扫描边界检测装置以对实时引出电子束是否达到或超出扫描边界设定范围进行检测；通过与扫描边界检测装置通信连接的扫描控制系统调节扫描线圈的参数，进而调整电子速的扫描边界大小，以将扫描边界控制在设定的范围内。

本实用新型应用该控制装置的方法主要是通过电子加速器产生相应的电子束通过格栅和钛膜引出；并通过扫描边界检测装置以对实时引出电子束是否超出扫描边界进行检测；通过与扫描边界检测装置通信连接的扫描控制系统调节扫描线圈的参数，进而调整电子速的扫描边界大小，具体来说，若扫面边界检测装置在扫描短方向两头监测到信号，说明电子束在扫描短方向边界过大，扫描控制系统调节扫描线圈的参数，来调整电子束扫描短方向上扫描边界的大小；若扫面边界检测装置在扫描长方向端头监测到信号，说明电子束长方向边界过大，扫描控制系统调节扫描线圈的参数，来调整电子束扫描长方向上扫描边界的大小。采用这种方案具有自动化程度高，缩短调试时间，实用性强，适应性好，调校稳定性好的效果有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述电子束通过电子加速器产生并通过格栅和钛膜引出；通过设置在格栅上的多组通孔引出待检测的电子束流至扫面边界检测装置；且各组通孔被分别设置在格栅的两端部。采用这种方案在于扫描格栅长方向两端打孔，不增加其他检测设备和设施。将电子束上的格栅孔，使得电子束辐照在扫面边界检测装置上，以通过信号测量系统检测到相应电子信号，反馈到扫描控制系统。扫描控制系统根据信号来判断扫描(长方向和短方向)的边界，以通过扫描控制系统调节扫描线圈的参数，进而来调整电子束扫描长方向上扫描边界的大小，在格栅两端头打几排小孔，不影响和改变格栅的强度与结构，目的是减小电子束穿过格栅的电流，从而起到取样的效果；同时降低了取样检测装置的接收功率，以至于取样检测装置只需要简单的风冷或水冷，甚至自然冷却，其只是原有的格栅上增加检测孔，具有结构简单，可实施效果好，自动化程度高的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述扫描边界检测装置包括控制电路板以及设置在控制电路板上以与各组通孔相配合的多个探针。采用这种方案扫描边界检测装置结构测达到在电子束的两个方向(长方向和短方向)扫面边界上，实现在线检测的目的，在调试过程中，通过对检测装置中探针接收到的电子信号转换成相应的电流或电压进行分析，并反馈到扫描控制系统，从而自动控制长短两个扫描方向的窗口尺寸，实现电子束扫描边界自动快速控制调节的目的，避免人工采用显影相纸一次一次的调整，提升调试的工作效率；在长期工作中，保证辐照加工过程中电子束扫描长度的稳定性，从而保证辐照加工材料的一致性，保证生产品质的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，多个所述探针被配置为多个按格栅长度、宽度区域划分的探针组，以对各组通孔对格栅长度方向以及宽度方向上的引出电子束流进行检测，进而根据探针组是否检测到相应的电子信号，实现对电子加速器产生引出电子束扫描边界大小的检测。采用这种方案只是其中一种较佳的襆方式，其通过将探针按区域的划分，有利于其对扫描长方向及扫描短方向的区别，具有适应性好，稳定性高的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述扫描检测装置还通信连接有束流控制系统5，以通过扫描检测装置接收到的束流大小判断电子加速器实时引出束流的大小，进而通过束流控制系统发出相应控制信号，以对引出电子束的大小进行实时控制。束流控制系统基于检测到的信号判断电子束流的大小，并基于此实时对引出电子束流的大小进行相应的调校；其通过与检测装置连接的束流控制系统调节束流大小,达到束流实时稳定引出效果，同时达到实时动态监测效果。采用这种方案还可以通过对在线检测装置接收束流的大小，来判断加速器实时引出束流的大小，同时反馈到设备的束流控制系统，保证束流的稳定性，具有可实施效果好，稳定性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述扫描控制系统5、束流控制系统6与扫描边界检测装置3之间还设置有信号测量系统7，以将扫描检测装置检测到的电子信号转换成对应的电流和/或电压信号，进而使得扫描控制系统、束流控制系统测通过电流或电压信号的大小，实现对扫描边界是否超出范围、束流大小是否在预定范围的判断。采用这种方案的电子束通过格栅孔辐照在扫面边界检测装置上，信号测量系统检测到电子信号，将其做相应信号转换后，反馈到束流控制系统和扫描控制系统。扫描控制系统根据信号来判断扫描(长方向和短方向)的边界，束流控制系统根据信号来判断引出束流的大小，具有可初稿效果好，可操作性强的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述格栅通过相配合的安装孔9以设置在固定板6上，所述固定板的一端设置有冷却水出、入口8。采用这种方案通过固定板增加散热面积，同时通过水冷却的方式，对其工作环境进行冷却以增加窗膜工作时间，具有设备使用寿命更长，稳定性更好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

实施例：

如图1所示，电子束辐照在格栅上，可通过调节扫描线圈的参数，来调整电子束扫描边界的大小，如当检测到扫描边界检测装置3过大信号，说明扫描边界过大，需调整扫描线圈参数；当检测到扫描边界检测装置3信号过小说明扫描边界过小；只有单检测到扫描边界检测装置3的信号在预定范围内，扫描边界才是最佳。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的电子束控制方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。