[发明专利]具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置

权利要求书

1.具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，包括机械系统、电气控制系统和分析检测系统；所述机械系统包括真空室、真空泵、电子枪、加热装置；所述电子枪包括依次连接的热阴极、调制极和加速极；所述加热装置包括加热丝和热电偶；所述电气控制系统包括电源、可编程控制器和温控电路；所述电源包括灯丝电源、调制电源、加速电源；所述分析检测系统包括工控机、数字量模拟量模块、二路示波卡和触摸控制屏；可编程控制器与真空泵连接，用于控制真空室的真空度；其特征在于：所述机械系统还包括电子收集装置，电子收集装置与电子枪通过绝缘块连接；所述电子收集装置包括一次电子收集器、二次电子收集器、一次前置放大器、二次前置放大器、靶台及绝缘转轴；所述靶台上表面安装有不锈钢夹具，下表面与绝缘转轴固定连接；绝缘转轴置于一次电子收集器上方，并垂直于一次电子收集器轴线；二次电子收集器为开有小孔的半球状金属壳体，小孔轴线与一次电子收集器轴线重合，所述半球状金属壳体置于绝缘转轴上方；所述一次前置放大器和二次前置放大器分别与一次电子收集器和二次电子收集器连接后，再与二路示波卡、数字量模拟量模块、工控机、触摸控制屏依次连接；所述电子枪还包括与加速极依次连接的一次聚焦腔和二次聚焦腔；所述电源还包括一次聚焦电源和二次聚焦电源；所述电气控制系统还包括数字量模拟量转换模块，可编程控制器与工控机相连接，并且还通过数字量模拟量转换模块连接灯丝电源、调制电源、加速电源、一次聚焦电源和二次聚焦电源，用于控制灯丝电源、调制电源、加速电源、一次聚焦电源和二次聚焦电源分别对电子枪的热阴极、调制极、加速极、一次聚焦腔及二次聚焦腔提供电压及电压大小；所述工控机通过组态王与可编程控制器进行人机交互操作；所述加热装置位于一次电子收集器下方，通过温控电路与可编程控制器相连，用于对一次电子收集器进行加热。

2.根据权利要求1所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述半球状金属壳体以铜作为内壁材料，铜表面镀有一层金膜，所述金膜上镀有一层碳。

3.根据权利要求2所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述半球状金属壳体小孔孔径为1.5mm～2.5 mm。

4.根据权利要求3所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述绝缘转轴与一次电子收集器轴线的偏距为1cm～2 cm。

5.根据权利要求4所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述一次聚焦腔包括依次连接的一次前聚焦极和一次后聚焦极；一次前聚焦极和一次后聚集极均开有小孔，小孔轴线与电子枪电子入射方向重合。

6.根据权利要求5所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述一次前聚焦极小孔孔径为4 cm～5 cm，一次后聚焦极小孔孔径为2 cm～3 cm。

7.根据权利要求6所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述二次聚焦腔包括依次连接的二次前聚焦极、二次中聚焦极和二次后聚焦极；二次前聚焦极、二次中聚焦极、二次后聚焦极均开有小孔，并且小孔轴线与电子枪电子入射方向重合。

8.根据权利要求7所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述二次前聚焦极小孔孔径为2.5 cm～3.5 cm，二次中聚焦极小孔孔径为2 cm～3 cm，二次后聚焦极小孔孔径为1.5 cm～2.5 cm。

9.根据权利要求8所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述热阴极包括灯丝及罩在灯丝外面的小金属圆筒，所述小金属圆筒外表面涂覆有一层六硼化镧。

10.根据权利要求9所述的具有智能测控技术的固体材料二次电子发射系数测试装置，其特征在于：所述一次电子收集器为法拉第筒，由外筒、内筒以及置于外筒和内筒之间的绝缘板构成。