[发明专利]一种MV级电压峰值测量探头及其制作方法

说明书

本发明属于高功率强流脉冲电子束与物质相互作用研究领域，涉及一种MV级电压峰值测量探头及其制作方法，能够进行MV级高电压测量，其解决了现有脉冲电压测量方法不适用数MV电压测量的问题。该MV级电压峰值测量探头包括探测元件、铝膜过滤器、载台和紧固套筒；所探测元件为探测阈能宽的固体核径迹探测元件；载台顶端设置有安装凸台，安装凸台的顶端设置有安装凹槽，探测元件设置在安装凹槽内；铝膜过滤器为板状结构，其设置在安装凸台的上方，将探测元件覆盖；紧固套筒套装在安装凸台上，并将铝膜过滤器压紧在安装凸台上。本发明MV级电压峰值测量探头具有很宽的电压峰值测量范围，能够实现数MV以上的电压峰值测量。

技术领域

本发明属于高功率强流脉冲电子束与物质相互作用研究领域，涉及一种MV级电压峰值测量探头及其制作方法，具体涉及一种在产生高功率强流电子束的脉冲功率装置上，能够进行MV级高电压测量的探头。

背景技术

脉冲功率装置能够产生高功率强流脉冲电子束，该高功率强流脉冲电子束与高原子序数物质相互作用是实验室产生强脉冲辐射环境的重要技术手段。特别的，对于产生强脉冲伽马射线环境的脉冲功率装置，为了提高装置输出的辐射场强度，电压脉冲峰值通常为数MV到数十MV。而脉冲功率装置的电压测量一直是衡量脉冲装置输出指标的重要电学参数，关乎脉冲功率装置建设的成败，而MV级电压的测量更是该领域亟需突破的重点和难点。当前常用的脉冲电压测量方法包括电阻分压器、电容分压器、阻容分压器等，上述测量方法在数MV电压测量时，由于其绝缘耐压、空间电荷效应的影响难以克服，因此不适用数MV电压的测量。

目前尚无基于离子径迹法反推电压峰值的方法，较为类似的测量方法主要用于大气环境中氡及氡子体剂量检测、空间物理中宇宙射线的探测等。李波均等所著的《CR-39探测器对5种能量α粒子的响应》一文中研制了一种用于α粒子能量分辨的CR-39探测器，这类探测器能够获得能量3-7.45MeV的α粒子的稳定径迹，其缺点是：①无衰减设计，在高通量离子源环境中容易饱和；②无选通设计，在离子种类较多的应用环境中，需要进行离子种类的分辨；③无防护措施，不适用于污染物较多的环境，影响刻蚀效果。

发明内容

本发明的目的是解决现有脉冲电压测量方法不适用数MV电压测量的问题，提供一种MV级电压峰值测量探头及其制作方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种MV级电压峰值测量探头，包括探测元件、铝膜过滤器、载台和紧固套筒；所述探测元件为探测阈能宽的固体核径迹探测元件；所述载台顶端设置有安装凸台，所述安装凸台的顶端设置有安装凹槽，所述探测元件设置在安装凹槽内；所述铝膜过滤器为板状结构，其设置在安装凸台的上方，将探测元件覆盖；所述紧固套筒套装在安装凸台上，并将铝膜过滤器压紧在安装凸台上。

进一步地，所述安装凹槽深度小于探测元件的厚度，用于铝膜过滤器将探测元件压紧在安装凹槽内。

进一步地，所述铝膜过滤器的厚度为30μm-500μm。

进一步地，所述载台为金属载台。

进一步地，所述紧固套筒的顶端内表面设置有环形压环，所述环形压环将铝膜过滤器压紧在安装凸台上。

进一步地，所述紧固套筒的底端外周面上设置有环形压板，所述载台的顶端设置有与环形压板匹配安装的环形凹槽。

进一步地，所述环形压板包括外环压板和内环压板，所述外环压板与载台固定连接，所述内环压板与紧固套筒一体设置，且与外环压板通过止口配合安装。

进一步地，所述载台上设置有安装法兰，用于将载台安装到脉冲功率装置上。

同时，本发明还提供一种MV级电压峰值测量探头的制作方法，包括以下步骤:

步骤一、选取探测元件，所述探测元件为探测阈能宽的固体核径迹探测元件；