[发明专利]一种电子加速器能量的在线测量方法及其装置

说明书

技术领域

 本发明涉及电子加速器领域，特别涉及一种电子加速器能量的在线测量方法及其装置。

背景技术

电子直线加速器首先用电子枪产生电子束流，然后用静电场或微波场加速电子，使其获得各种应用所需要的能量。电子加速器的输出的电子能量是加速器的重要参数之一，也是各种应用场合所关注的关键参数，因此需要能够在线实时测量，特别是在加速器调试运行阶段。目前的电子能量测量大多采用电子射程的方法，这种方法的准确度虽然较高，但是每次测量需要停机放置电子能量测量辐照盒，不能在线更换，因此就不能在线实时测量，费时费力。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种能够在线实时测量，操作简单、测量准确的电子加速器能量的在线测量方法及其装置。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电子加速器能量的在线测量方法，包括以下步骤：（1）将偏转磁铁通入反向电流，进行电流和能量关系的校准，（2）偏转磁铁加载电流，电子束流通过偏转磁铁，在磁场的作用下发生偏转，进入真空扫描盒中的多丝靶上，根据偏转磁铁加载的电流的大小确定多丝靶上测得的电子束能量。

进一步，电子加速器能量的在线测量装置，包括偏转磁铁、真空扫描盒、多丝靶、电子能量测量辐照盒，多丝靶放置在真空扫描盒内，并与真空扫描盒绝缘。

进一步，所述的步骤（1）将偏转磁铁通入反向电流，电子束轰击到一点，在该点处设置一个小钛窗，使电子束能够穿透，然后在该位置的真空盒外设置电子能量测量辐照盒，采用铝箔与探测片交替叠层的方法，根据电子的射程确定电子束的能量，从而建立各个偏转磁铁励磁电流值与电子束能量的对应关系。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过偏转磁铁、真空扫描盒、多丝靶部件的配合，可以在机器运行过程中，对电子束能量进行实时测量，只要通过测量前的一次校准，就可以实现连续的能量测量，同时本发明还能够实现能量测量校准。

附图说明

图1 电子加速器能量的在线测量装置

1 偏转磁铁、2 真空扫描盒、3 多丝靶

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示的在线测量装置，它包括偏转磁铁1、真空扫描盒2、多丝靶3、电子能量测量辐照盒。真空扫描盒2保持电子束传输所需要的真空环境，除了具有进行束流扫描工作的功能外，还有进行束流能量测量的功能。多丝靶3用于束流能量测量，电子能量测量辐照盒用于偏转磁铁1驱动电流与束流能量对应关系的校准。电子束流在真空管道内传输到偏转磁铁1，在磁场的作用下发生偏转，并进入真空扫描盒2。如图1所示，ab之间是正常的束流扫描范围，在此范围内安装钛膜，电子束穿过钛膜后对下面物品进行辐照。c点是当需要测量能量时，电子束固定的轰击点，此处需放置多丝靶3，多丝靶3置于真空扫描盒2内，并与真空扫描盒2绝缘。根据偏转磁铁1的加载电流可以确定电子束的能量。

虽然我们可以计算设计好电流和能量的对应关系，但是实际场分布、测量及安装等因素带来的误差，可能使这个关系改变，因此在我们测量前，需要对电流和能量的关系进行校准，这样使测量的电子束能量更加准确可靠。校准的方法是，将偏转磁铁1通入反向电流，电子束就会轰击到d点，其中d点和c点对称，在d处设置一个小钛窗，使电子束能够穿透，然后在d点处的真空扫描盒2外放置电子能量测量辐照盒，采用铝箔与探测片交替的方法，根据电子的射程可以确定电子束的能量，从而建立各个电流值与电子束能量的对应关系。

电子束在进行扫描辐照时，偏转磁铁1的输入电流波形一般是三角波，在进行能量测量和校准时，偏转磁铁1电流为直流，电流值为高压三角波的峰值。偏转磁铁1下部的两侧可根据束流光学的需要进行倒角切割，以便电子束成像质量更好。