[发明专利]一种适用于大能散电子束的高精准电子谱仪

说明书

本发明涉及一种适用于大能散电子束的高精准电子谱仪，包括电子传输管道、二极铁、钛膜、锡箔纸、第一荧光板、第二荧光板、第一暗室和第二暗室；所述二极铁的磁场可调，所述电子传输管道从所述二极铁中间穿过，在穿出所述二极铁后所述电子传输管道呈30度角折弯扩展，所述钛膜真空密封所述电子传输管道管道的末端；在所述电子传输管道后方依次设置有紧贴的所述第一暗室和所述第二暗室，所述第一暗室的前表面依次贴有所述锡箔纸和所述第一荧光板，所述第二荧光板分隔所述第一暗室和所述第二暗室，所述第一荧光板与所述第二荧光板平行设置，所述第一暗室内均配置有第一CCD相机，所述第二暗室内配置有第二CCD相机。

技术领域

本发明涉及电子谱仪技术领域，尤其涉及一种适用于大能散电子束的高精准电子谱仪。

背景技术

高能量的电子束在探测亚原子物质结构，产生高亮度X射线用于揭示生物分子结构以及记录化学反应过程中有着广泛而重要的应用。几十年以来，射频加速器是加速电子的主要工具，取了重要的结果。作为一种传统的加速器，其所采用的金属结构存在着一个击穿阈值其规模一般比较大，造价也相对高昂。近十几年来，激光等离子体尾波加速得到了快速发展，有望成为一种紧凑、低成本的电子加速新途径。尾波场强度的上限为等离子体的波破极限，可以达到100GV/m以上，高于普通加速器三个量级以上，这大大减小了加速器的尺寸，降低了费用。

随着激光技术的不断进步，以及对等离子体的良好控制，由激光尾波场加速得到的电子能量和品质也在不断提高。目前需要将这种新型的加速器逐渐发展成一个用户平台装置，为一些具体的应用，比如台式化x射线、伽玛射线辐射源，基于尾波加速的自由电子激光器以及非线性汤姆逊散射源等，提供高品质的电子源。在这个过程中，许多传统加速器中使用的电子束诊断设备也不断的应用于激光尾波场电子加速器，而电子能谱仪作为其中重要的一环为稳定的电子束的输出提供了重要的参考。但传统电子加速器电子能量比较稳定，具有极高的重复性，而发展了仅仅20年的激光尾波场电子加速器受限于激光等离子体的不稳定性和高度非线性效应，产生的电子束流的指向性具有较大的抖动，电子的轨迹会受到这种抖动的影响，导致现有的电子能谱仪无法精准测量电子的能量，迫切需要发明一种新的电子能谱仪来排除这一抖动误差的影响，精准的反演电子的轨迹来定标每一发电子的能量。此外传统的能谱分析技术有着参量测量范围不够广，分辨率不够高，测量对象单一等一系列问题。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提出一种精度高误差小的适用于大能散电子束的高精准电子谱仪。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种适用于大能散电子束的高精准电子谱仪，包括电子传输管道、二极铁、钛膜、锡箔纸、第一荧光板、第二荧光板、第一暗室和第二暗室；所述二极铁的磁场可调，所述电子传输管道从所述二极铁中间穿过，在穿出所述二极铁后所述电子传输管道呈30度角折弯扩展，所述钛膜真空密封所述电子传输管道管道的末端；在所述电子传输管道后方依次设置有紧贴的所述第一暗室和所述第二暗室，所述第一暗室的前表面依次贴有所述锡箔纸和所述第一荧光板，所述第二荧光板分隔所述第一暗室和所述第二暗室，所述第一荧光板与所述第二荧光板平行设置，所述第一暗室内均配置有第一CCD相机，所述第二暗室内配置有第二CCD相机。

进一步的，所述电子传输管道由前直管段、扩展段和后直管段依次连接一体而成。

进一步的，所述扩展段呈直角三角形，其一侧与所述第一荧光板平行，另一侧与所述第一荧光板垂直。

进一步的，所述扩展段的前端与所述二极铁的前端对齐。

进一步的，从所述电子传输管道末端产生的电子束垂直射入到所述第一荧光板和所述第二荧光板上。

进一步的，扩展段的长度为20～150cm。

进一步的，所述二极铁采用H型对称结构。

进一步的，所述二极铁内的电流为5-20A。