[发明专利]电子束控制线圈磁场检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种电子束控制线圈磁场检测系统及其检测方法，所述检测系统包括无磁光学平台、电子束控制线圈、设置于所述无磁光学平台上的多维电控位移模块、受所述多维电控位移模块驱动在所述电子束控制线圈产生的磁场内移动的磁场测量传感器以及与所述磁场测量传感器通讯连接的测试控制器，检测系统利用磁场测量设备和自动化电控位移系统，结合主控模块，对不同形状区域进行自动化磁场扫描，得出较为全面的磁场测量数据和磁场空间分布图。

技术领域

本发明涉及线圈磁场测量技术领域，特别是涉及一种电子束控制线圈磁场检测系统及其检测方法。

背景技术

电子束发生装置是一种高性能的加热设备，电子束经发射后通常需要经过长距离传输，电子束中的电子带负电荷，相互之间的斥力会使得传输过程中的电子束很快发散，进而被金属组件截获导致热传递，给系统造成一定的危害。为了获得高质量的电子束，需要在电子束的传输过程中对电子束进行约束。

聚焦磁场线圈是实现稳定传输高质量电子束的重要途径，其性能决定了电子的聚焦性和能量稳定性。扫描线圈工作原理是利用磁场对电子的偏转作用，使电子束在电场和磁场的双重作用下发生可控偏转。因此对电子束控制磁场线圈(聚焦线圈、扫描线圈)的磁场特性测试分析有助于对电子束能量系统进行调整，为后续线圈磁场的一致性提供判断依据。

目前，线圈的磁场检测手段主要采用霍尔效应制成的高斯计进行测试，利用手动移动霍尔探针的方式测试聚焦线圈和扫描线圈内部的磁场值，但受限于测试点定位精度和测试效率的问题，手动测试主要适用于线圈轴向或径向方向的直线扫描，无法准确分析线圈内部整体的磁场分布情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的无法精确分析线圈内部整体的磁场分布情况的问题，而提供一种电子束控制线圈磁场检测系统。

本发明的另一方面是提供所述电子束控制线圈磁场检测系统的检测方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种电子束控制线圈磁场检测系统，包括无磁光学平台、电子束控制线圈、设置于所述无磁光学平台上的多维电控位移模块、受所述多维电控位移模块驱动在所述电子束控制线圈产生的磁场内移动的磁场测量传感器以及与所述磁场测量传感器通讯连接的测试控制器，其中：

所述多维电控位移模块包括五维电控位移平台和控制五维电控位移平台中各电机移动的电机控制器，所述五维电控位移平台安装固定于无磁光学平台上，所述五维电控位移平台包括驱动所述磁场测量传感器在笛卡尔坐标系下进行X轴、Y轴、Z轴三维直线运动的三维电控平移台、驱动所述磁场测量传感器在笛卡尔坐标系下绕Z轴旋转的电控旋转台W轴以及调整所述磁场测量传感器旋转半径的电控平移台U轴，所述磁场测量传感器固定于所述电控平移台U轴的台面上。

在上述技术方案中，三维电控平移台包括电控平移台X轴、电控平移台Y轴和电控平移台Z轴，所述电控旋转台W轴固定于所述电控平移台Z轴的台面上，电控平移台U轴安装于所述电控旋转台W轴的台面上，所述磁场测量传感器通过夹具固定于所述电控平移台U轴的台面上。

在上述技术方案中，所述电机控制器包括运动控制主板和步进电机驱动器，运动控制主板分别与控制模块、步进电机驱动器通讯连接。

在上述技术方案中，电子束控制线圈通过定位工装安装于无磁光学平台的台面上，由直流稳压电源输出稳定的DC电流驱动。

在上述技术方案中，所述磁场测量传感器为三轴霍尔探针，所述测试控制器为三轴高斯计。

在上述技术方案中，所述电子束控制线圈磁场检测系统还包括主控模块，所述主控模块分别与所述电机控制器和测试控制器通讯连接。

在上述技术方案中，所述电子束控制线圈包括磁场线圈以及与其电连接的磁场线圈电源，所述磁场线圈包括聚焦线圈和扫描线圈。