[发明专利]基于离子束高次电离原理的X射线光束位置信息探测器

权利要求书

1.一种基于离子束高次电离原理的X射线光束位置信息探测器，其特征在于，包括：离子源、离子加速电极、电磁透镜、扫描器件、待测X射线光束、耦合透镜、离子价态分析器、时间分辨检测的数据采集-处理系统；所述的位置信息是指X射线光束横截面的光强分布信息；

所述离子源，用于提供离子束，所述离子源连接到离子加速电极，所述离子加速电极用于提供几百eV–数keV的电极电压；

所述离子加速电极后面设置有电磁透镜，用于聚焦被加速电极加速后的离子束，提高空间分辨率并且分离出低价离子；

所述电磁透镜后面设置有离子束的扫描器件，用于控制离子束扫描光束，电场或者磁场；通过扫描器件后的光束照射到待测X射线光束，用于对X射线光束进行扫描；

通过待测X射线光束之后的离子束被输入到离子价态分析器，用于分离扫描过X射线光束的被高次电离的离子；

时间分辨监测控制及数据采集-处理系统，用于对离子束进行数据采集和处理；

当离子束扫描X射线光束截面，离子束经过强光区域时，其中的离子被X射线光束再次电离，产生高价的离子；离子束中的高价离子可以用价态分析器与一价离子分离；高价离子中二价离子的强度与X射线的强度成正比，由此得到光束横截面的分布信息；扫描过X射线光束后的、包含有一价离子和高价离子的离子束被耦合透镜收集，通过时间分辨信号检测及数据采集-处理系统实现离子束对X射线光束的横断扫描，探测并分析给出所测X射线光束的二维强度分布。

2.根据权利要求1所述的一种基于离子束高次电离原理的X射线光束位置信息探测器，其特征在于，还包括真空腔体，用于提供真空环境，上述各部件均位于真空腔体内；

离子源产生离子，并经离子加速电极被加速，形成离子束；电磁透镜将该离子束聚焦至目标束斑尺寸后，在扫描器件的控制下，扫描待测X射线光束。

3.根据权利要求1所述的一种基于离子束高次电离原理的X射线光束位置信息探测器，其特征在于，

所述的扫描器件采用电场控制，或磁场控制；且通过在垂直和水平方向各配置一个扫描器，实现二维探测，给出二维信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于离子束高次电离原理的X射线光束位置信息探测器，其特征在于，

所述的离子价态分析器包括质谱仪和离子探测系统两个部分；所述的质谱仪为静电式的或磁场式的，其结构采用有扇面结构或四电极结构。

5.根据权利要求4所述的一种基于离子束高次电离原理的X射线光束位置信息探测器，其特征在于，

所述离子探测系统的离子探测器是二次电子倍增管，离子经过逐级倍增，最后进入记录和观察系统，由记录仪和计数器记录。

6.根据权利要求1所述的一种基于离子束高次电离原理的X射线光束位置信息探测器，其特征在于，

所述时间分辨检测的数据采集-处理系统，包括两部分的功能，一个是用于控制数据采集与离子束的扫描器件的同步，即探测器的二次离子信号强度以及离子束扫描位置信号，即实现顺序扫描测量。