[发明专利]一种离子注入机竖直方向离子束角度测控系统及测量方法

权利要求书

1.一种离子注入机竖直方向离子束角度测控系统，包括用于采集离子束流（1）的法拉第筒（2），其特征在于，所述法拉第筒（2）与固定杆（8）一端固定连接，所述固定杆（8）另一端与一根垂直于所述固定杆（8）的连接杆（9）固定连接，所述连接杆（9）与能带动所述连接杆（9）绕所述连接杆（9）轴线转动的传动装置（3）连接；所述传动装置（3）与驱动电机（4）的输出轴连接；所述固定杆（8）与连接杆（9）连接处安装有用于测量所述固定杆（8）与水平面夹角的旋转编码器（5）；所述驱动电机（4）、旋转编码器（5）均与运动控制器（6）电连接；所述运动控制器（6）与用于采集法拉第筒（2）捕获的离子束流的束流实时测量控制器（7）电连接。

2.根据权利要求1所述的离子注入机竖直方向离子束角度测控系统，其特征在于，所述法拉第筒（2）包括外电极（21），所述外电极（21）为一个一侧开口的六边形金属筒；所述金属筒内设有与所述外电极（21）绝缘的内电极（22），且所述内电极（22）与所述金属筒开口侧位置相对；所述内电极（22）与所述束流实时测量控制器（7）连接，所述外电极（21）接地。

3.根据权利要求2所述的离子注入机竖直方向离子束角度测控系统，其特征在于，所述金属筒上底面内侧和下底面内侧均设有石墨侧板（23）。

4.一种利用权利要求1～3之一所述的离子注入机竖直方向离子束角度测控系统测量离子束竖直方向角度的方法，其特征在于，该方法为：

1）调整固定杆（8）的位置，使固定杆（8）与水平面平行，即固定杆（8）与水平面之间的夹角                                               ；

2）驱动电机（4）通过传动装置（3）带动连接杆（9）绕所述连接杆（9）轴线转动，旋转编码器（5）实时测量所述固定杆（8）与水平面之间的夹角，并将夹角反馈给运动控制器（6）；所述固定杆（8）与水平面之间的夹角每变化，运动控制器（6）就向束流实时测量控制器（7）发送一个触发脉冲，束流实时测量控制器（7）每收到一次触发脉冲就采集一次法拉第筒（2）捕获的离子束流，并记录固定杆与水平面之间的夹角以及该夹角对应的离子束流值；其中的取值范围为[-20⁰,20⁰]；的取值范围为[0.01⁰，0.1⁰]；

3）找出所有离子束流值中的最大离子束流值所对应的固定杆（8）与水平面之间的夹角，则即为离子束竖直方向角度。