[实用新型]一种电子束发散角分布测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及强流直线感应加速器研制及产生的电子束束参数测量领域，具体涉及一种电子束发散角分布测量装置。

背景技术

在直线感应加速器的研制领域，所产生的强流电子束的束参数的测量一直是一个比较艰难的工作，包括测量技术本身及测量精度两个方面。电子束束参数中的电子束发散角及分布是一个重要的束品质参数，但要准确测量这个参数也是一个极其困难的工作。在以前的测量工作中，没有一种发散角或其分布的直接测量方法，主要通过间接测量的形式来获得：如基于光学渡越辐射原理的测量方法，并且这种方法需要在事先假设电子束的分布参数的情况下进行数据拟合才能得到电子束发散角的一种统计意义上的结果，也只能大体了解电子束发散角的方差值而不能反应电子束散角分布的情况，是远不够精细的。另一种基于胡椒孔法的测量方法也存在一些缺陷，如空间电荷效应、胡椒孔板的存在改变束本身的参数、孔的分布及其限制性等的影响，使得基于这种测量方法的使用受到严重限制。这些方法本身会受到电子束本身参数的限制，如电子束能量、束斑的尺寸等的限制，需要事先进行电子束参数模型的假设以便进行数据拟合，且得到的结果也只是一个统计意义上的方差值，不能得到可以反应电子束发散角真实情况的分布参数，均不是适应性较好的测量方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电子束发散角分布测量装置，解决目前电子束发散角测量需要在假设电子束参数的情况下进行且只能得到发散角方差值的问题，测量装置满足以较高的时间分辨能力获得电子束发散角分布的要求。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种电子束发散角分布测量装置，包括密封真空靶室，在密封真空靶室内安装有一个转换靶，在所述密封真空靶室内还安装有一个防散射遮光筒，在密封真空靶室上设置有与防散射遮光筒对应的光线输出窗口，还包括一个成像系统，电子束轰击转换靶后产生切伦科夫辐射光，切伦科夫辐射光进入防散射遮光筒后通过光线输出窗口输出，经过窄带滤光片滤光后在成像系统上成像。本实用新型是一套全新的电子束发散角分布测量装置，利用电子束轰击转换靶后产生切伦科夫辐射光，进入防散射遮光筒后通过光线输出窗口输出，经过窄带滤光片滤光后在成像系统上进行焦平面成像，利用焦平面的成像进行反演推算出电子束的发散角分布，本装置根据直线感应加速器电子束发散角不是很小的特点以及切伦科夫辐射光子的方向性与入射电子具有严格的一一对应关系的特点，先进行了测量方法大量的理论模拟，证明了所选取的测量方法是可行的，在理论模拟结论的指导下进行了发散角分布测量技术及系统的研究，并设计了一种可以利用切伦科夫辐射光子方向来测量电子束发散角分布的测量装置，对于发散角不是很小的电子束而言，用这种方法进行电子束发散角及分布的测量具有满足要求的一定测量精度。

所述的转换靶包括支架座，在支架座上设置有支架框，支架环将石英薄片固定在支架框上。所述的转换靶采用叠放的靶环压环、橡皮垫、橡皮圈、薄膜、靶环座配合后形成一体结构。

本实用新型转换靶的材料选择以其对电子束发散角影响程度而定，如果电子束发散角较大，可以选择石英薄片，如果电子束发散角较小，则应该选择Mylar薄膜。转换靶安装于具有方位调节的支座上，并将制作成的转换靶安装在电子束的入射路径中，并且需要使电子束以与转换靶表面成特定的角度入射到转换靶上，以使产生的切伦科夫辐射光可以以近似垂直的角度射出转换靶，减少偏角对测量结果的影响。

所述的转换靶安装在一个旋转光具座，还包括一个用于调整旋转光具座转换靶位置的旋钮调节机构。为了准确调整转换靶的平面角度位置，将靶的方位调节到与电子束入射方向成特定夹角，可以采用将转换靶安装在一个旋转光具座，并设置一个用于调整旋转光具座转换靶位置的旋钮调节机构的方式，或者采用简单的楔块进行夹角角度的确定，从而调整转换靶的角度，达到精确调整的目的。