[发明专利]用于电子加速器束流强度实时监测的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子加速器束流强度测量领域，具体涉及一种用于电子加速器束流强度实时监测的装置。

背景技术

空间环境中高能电子引起的辐射效应会对地球同步轨道卫星、太阳同步轨道卫星以及深空探测器等多种航天器的在轨可靠运行造成严重威胁，在地面实验室条件下利用电子加速器产生的高能电子进行辐照试验、模拟空间辐射效应是航天器抗辐射加固设计的一个重要环节。束流强度是电子加速器运行时的一项重要参数指标，该指标直接反映高能电子在被辐照物质内部吸收的辐照剂量大小，因此需要对辐照过程中电子加速器的束流强度进行测量。

法拉第筒是最常见的电子加速器束流强度测量装置，该装置利用安装在筒内的石墨收集体收集加速器产生的高能电子，通过采集高能电子在石墨收集体上产生的电流信号来测量束流强度，具有结构简单、测量范围宽、精度高等特点。公开号为CN101470208A的中国专利公开了“一种脉冲电子加速器纳皮安电子束流测量系统”，该专利利用法拉第筒解决了纳皮安脉冲电子加速器的束流强度测量问题。电子加速器在进行辐照试验时，其束流强度并非是一个恒定值，而是会发生一定程度波动，为准确得到高能电子在被辐照物质内部吸收的辐照剂量，需要在辐照过程中实时监测电子加速器的束流强度变化情况。然而法拉第筒是一种高能电子收集器，若将用于束流强度测量的法拉第筒作为束流强度实时监测装置使用，会将放置于法拉第筒后面的被辐照物质挡住，即因为所述高能电子难以穿过法拉第筒，使得较难在辐照过程中同时监测束流强度。

因此需要找到一种透射性好，对高能电子没有阻挡作用的束流强度测量装置，解决法拉第筒在辐照过程中不能同时测量束流强度的问题，实现电子加速器束流强度变化情况的实时监测。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于电子加速器束流强度实时监测的装置。该装置透射性好，对高能电子没有阻挡作用，可以解决辐照过程中不能同时监测电子加速器束流强度的问题。该装置的使用对束流强度、束流能量不会产生影响，是一种无损监测装置。

为解决上述问题，本发明提供的用于电子加速器束流强度实时监测的装置包括真空室，位于真空室内的准直器和探头，向所述探头提供高压的高压单元，以及收集所述探头所产生次级电子的束流强度显示系统。

在上述技术方案中，所述真空室为高能电子与探头的相互作用提供真空环境，其真空度至少应达到1×10^-2Pa。所述探头包括：至少两个骨架，贯穿所述骨架的开口，覆盖所述开口的金属箔，与所述金属箔电连接的导线。所述的高压单元提供给探头的高压为100V～300V。

作为本发明用于电子加速器束流强度实时监测的装置的一种优选结构，所述骨架的材料是陶瓷，所述骨架的形状是环形。

在本发明的探头中，所述金属箔的材料是铝，所述金属箔的厚度小于5μm；所述导线的材料为铜。

在上述结构中，所述的金属铝箔通过导电胶与铜导线电连接。

作为本发明用于电子加速器束流强度实时监测的装置的进一步改进，所述骨架具有上、下槽，所述导线位于上槽内，所述下槽为导流槽。

进一步，所述骨架的层数为6至20层； 骨架的厚度为1mm～2mm。 

进一步，所述各层骨架由螺栓串连，所述骨架上的螺栓均为3个。

使用本发明的优点在于：本发明的监测装置对高能电子不会产生阻挡作用，可以实现辐照过程中电子加速器束流强度的实时监测，是一种操作简单、使用方便、可操作性强、稳定性好的束流强度无损监测装置。

附图说明

图1是本发明用于电子加速器束流强度实时监测的装置的结构示意图。

1为抽真空口、2为外层金属壳、3为真空密封膜、4为法兰、5为螺栓、6为准直器、7为探头、8为真空插座、9为高压源、10为微电流计、11为计算机。

图2是该装置核心部分探头的结构示意图。

12为骨架、13为金属箔、14为导线、15为第一螺栓、16为第二螺栓、17为第三螺栓、18为上槽、19为下槽。

图3为表示覆盖在相邻层的骨架的金属箔分别与高压极13a、接收极13b连接时的示意图。

图4是利用法拉第筒测量得到的电子加速器束流强度与利用该装置测量得到的次级电子流强度之间的关系示意图。 

具体实施方式

为解决在辐照过程中不能同时测量束流强度的问题，本发明提供一种用于电子加速器束流强度实时监测的装置。下文中，结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步说明。