CN102097265A - 一种增强电子束流均匀性的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增强电子束流均匀性的装置，属于空间应用技术领域。本发明所述的一种增强电子束流均匀性的装置为电子散射网，所述电子散射网设置在距离产生散射型低能电子流的设备的发射口30～70mm处，电子散射网中孔隙的直径为0.1～0.5mm，电子散射网采用金属材料制成；散射型低能电子流的设备为电子枪时，将电子枪中的灯丝通过固定架固定在石棉座上。使用本发明的电子散射网，可使散射型低能电子流的设备发射出的电子束流散射面积增大大，电子束流均匀性增强，使用本发明的石棉座固定后的电子枪的灯丝不易发生形变。

Description

一种增强电子束流均匀性的装置
技术领域
本发明涉及一种增强电子束流均匀性的装置，具体地说，涉及一种增强散射型低能电子流发生装置发射的电子束流均匀性的装置，属于空间应用技术领域。
背景技术
随着我国空间应用技术的不断发展，对空间材料的可靠性提出了更高的要求。在地面上鉴定空间材料性能最有效的方法就是模拟空间环境，在所述模拟空间环境进行模拟试验对空间材料的性能进行评价。由于空间等离子体带电环境会对飞行器、卫星等在空间中运行的仪器表面的材料充电从而引起空间静电放电(SESD)，对敏感电子系统造成干扰以及非指令性开关等事件，所以对空间等离子体带电环境中材料性能的评价是确保我国飞行器、卫星等在空间中运行的仪器在轨安全、正常工作的重要环节。
由于空间环境中存在低能电子，所以在地面上模拟空间环境的试验中需要有能够产生散射型低能电子流的设备，所述设备应当在真空中提供束流密度较低并均匀的电子。
现有技术中产生散射型低能电子流的设备在电子束流均匀性方面只可以达到在所述设备发射口正对的直径为200mm的圆形区域内束流均匀性差值为50％，且产生散射型低能电子流的电子枪中灯丝易发生形变使提供的电子束流均匀性变差。
发明内容
针对现有技术中产生散射型低能电子流的设备在电子束流均匀性方面性能较差且产生散射型低能电子流的电子枪中灯丝易发生形变使电子束流均匀性变差的缺陷，本发明的目的是提供一种增强电子束流均匀性的装置，具体地说，涉及一种增强散射型低能电子流发生装置发射的电子束流均匀性的装置。
为解决上述技术问题，本发明提供下述技术方案：
一种增强电子束流均匀性的装置，所述装置为电子散射网，所述电子散射网设置在距离产生散射型低能电子流的设备的发射口30～70mm处，电子散射网中孔隙的直径为0.1～0.5mm，电子散射网采用金属材料制成。
所述散射型低能电子流的设备为散射型低能电子枪时，所述电子散射网设置在距离所述电子枪发射孔30～70mm处，电子散射网中孔隙的直径为0.1～0.5mm，电子散射网采用金属材料制成。
所述产生散射型低能电子流的设备为散射型低能电子枪时，在所述电子枪内加一个石棉座，石棉座上固定有固定架，将电子枪中的灯丝通过固定架固定在石棉座上，所述电子散射网设置在距离所述电子枪发射孔30～70mm处，电子散射网中孔隙的直径为0.1～0.5mm，电子散射网采用金属材料制成。
有益效果
1.本发明所述增强电子束流均匀性的装置使电子束流散射面积大，散射均匀，可以达到在产生散射型低能电子流的设备发射口正对的直径为200mm的圆形区域内束流均匀性差值为20％；
2.本发明所述增强电子束流均匀性的装置通过将散射型低能电子枪中的灯丝固定在石棉座上，可以使灯丝不易形变，提高电子枪发射出的电子束流均匀性。
附图说明
图1为本发明一种增强电子束流均匀性的装置示意图。
图2为石棉座与固定架的结构示意图。
图中：1-电子散射网，2-电子枪，3-灯丝，4-石棉座，5-固定架。
具体实施方式
为了充分说明本发明的特性以及实施本发明的方式，下面给出实施例。
散射型低能电子枪2中圆形盘状螺旋形灯丝3直径5mm，圆形石棉座4直径4mm，石棉座4上固定有固定架5，所述固定架5为金属丝，用金属丝将电子枪2中的灯丝3固定在石棉座4上，将所述电子散射网1放置于所述电子枪2发射孔外50mm处，电子散射网1中孔隙的直径为0.1mm，电子散射网1为金属铜栅网，见图1和图2。
在所述电子枪2电子束流射出正对处选取直径为200mm的圆形区域，选取所述圆形区域中均匀分布的5个点作为测试点进行测试，以圆心点为基础点1进行电子束流均匀性比较，用法拉第杯收集电子束流并用微电流计测量所述电子束流。其中，对照为未使用本发明增强电子束流均匀性的装置的电子枪2发出的电子束流，样本为使用本发明增强电子束流均匀性的装置后的电子枪2发出的电子束流，结果如表1所示。
表1
  1   2   3   4   5
  对照   1.0nA/cm2   0.5nA/cm2   0.7nA/cm2   0.6nA/cm2   0.5nA/cm2
  样本   1.0nA/cm2   0.8nA/cm2   0.9nA/cm2   0.8nA/cm2   0.8nA/cm2
电子束流差值计算如下：
(基础点1的电子束流值-各个点的电子束流值)/基础点1的电子束流值×100％＝各个点的束流均匀性差值，通过表1的数据计算得到结果如表2所示，其中，对照为未使用本发明增强电子束流均匀性的装置的电子枪2发出的电子束流在各个测试点的束流均匀性差值，样本为使用本发明增强电子束流均匀性的装置后的电子枪2发出的电子束流在各个测试点的束流均匀性差值。
表2
  1   2   3   4   5
  对照   0   50％   30％   40％   50％
  样本   0   20％   10％   20％   20％
以各个测试点中最大的束流均匀性差值作为电子束流均匀性差值，由表2可知对照的电子束流均匀性差值为50％，样本的电子束流均匀性差值为20％，由于电子束流均匀性差值越低说明束流均匀性越好，因此可知使用本发明增强电子束流均匀性的装置后的电子枪2发出的电子束流均匀性要明显优于未使用本发明增强电子束流均匀性的装置的电子枪2发出的电子束流均匀性。
本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种增强电子束流均匀性的装置，其特征在于：所述装置为电子散射网(1)，所述电子散射网(1)设置在距离产生散射型低能电子流的设备的发射口30～70mm处，电子散射网(1)中孔隙的直径为0.1～0.5mm，电子散射网(1)采用金属材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种增强电子束流均匀性的装置，其特征在于：所述散射型低能电子流的设备为散射型低能电子枪(2)，所述电子散射网(1)设置在距离所述电子枪(2)发射孔30～70mm处，电子散射网(1)中孔隙的直径为0.1～0.5mm，电子散射网(1)采用金属材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种增强电子束流均匀性的装置，其特征在于：在所述散射型低能电子枪(2)内加一个石棉座(4)，石棉座(4)上固定有固定架(5)，将所述电子枪(2)中的灯丝(3)通过固定架(5)固定在石棉座(4)上。
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