CN102207462B - 荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法 - Google Patents
荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102207462B CN102207462B CN 201110123469 CN201110123469A CN102207462B CN 102207462 B CN102207462 B CN 102207462B CN 201110123469 CN201110123469 CN 201110123469 CN 201110123469 A CN201110123469 A CN 201110123469A CN 102207462 B CN102207462 B CN 102207462B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electron beam
- plate
- fluorescent plate
- electronic imaging
- electron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 claims description 14
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 10
- 241000736800 Vernonia Species 0.000 claims description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
一种荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法,该方法是将成像系统的荧光板的电子入射面覆盖一层电子成像板,并将能谱连续分布的高能量大发散角的电子束通过铝板滤掉低能量电子后同时辐照在电子成像板和荧光板上,利用所述的CCD探测器记录电子束通过电子成像板和电子束通过荧光板上同等面积的计数值;通过已知的电子成像板获得电量信息,从而确定荧光板计数值与电量的对应关系。利用本方法可以对激光尾波场加速实验中的荧光板电子束成像系统进行简单的电量响应标定,而无需标准电子束源。
Description
技术领域
本发明涉及荧光板、面阵电荷藕合器件(Charge Coupled Device,以下简称CCD)及镜头组成的荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法。
背景技术
通常在激光尾波场电子加速研究中对高能电子束的低重复频率、高动态响应成像测量采用电子成像板[参见1:Kazuo A.Tanakal,Toshinori Yabuuchi,Takashi Sato,Ryosuke Kodama,Yoneyoshi Kitagawa,Teruyoshi Takahashi,Toshiji Ikeda,YoshihideHonda,and Shuuichi Okuda,“Calibration of imaging plate for high energy electronspectrometer”,Rev.Sci.Instrum.76,013507(2005).],而高重复频率成像测量则采用荧光板、CCD及镜头等组成的荧光板电子束成像系统[参见2:K.Nakamura,W.Wan,N.Ybarrolaza,D.Syversrud,J.Wallig,and W.P.Leemans,“Broadband single-shot electronspectrometer for GeV-class laser-plasma-based accelerators”,Rev.Sci.Instrum.79,053301(2008)]。
荧光板电子束成像系统不但能直观的显示出电子束电量在横截面上的分布,还能测量出电子束的电量。荧光板被电子辐照后会在荧光板的发光面发出荧光,CCD收集到的荧光只是全部荧光的一部分。在改变成像系统参数(例如放大率)时,会影响CCD收集到的荧光的光子数量,从而影响整个测量系统对电子束电量的响应能力。因此经常需要重新标定荧光板电子束成像系统对电子束电量的响应能力。常用的标定方法是使用荧光板电子束成像系统测量已知电量的电子束,从而通过该系统的计数值和电子束电量的关系确定该系统对电子束电量的响应能力。这种定标方法需要将整个荧光板电子束成像系统移至已有的参数已知的稳定的电子束加速器的输出端,然而在很多进行激光尾波场加速器研究的实验室中并不具备这样的电子束加速器。
发明内容
为了能够在没有标准电子束源的情况下对荧光板电子束成像系统进行标定,本发明提供荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法。该方法不需要知道电子束的电量,也不需要电子束电量保持非常稳定,易于实现。
本发明的技术解决方案是:
一种荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法,其特点是该方法包括下列步骤:
①在荧光板上的电子入射面上紧贴覆盖一层电子成像板,在荧光板和电子成像板之前设置一块铝板,在所述的荧光板和电子成像板之后设置CCD探测器;
②将待测的高能量大发散角电子束同时辐照在电子成像板和荧光板的交界处;
③利用所述的CCD探测器记录电子束通过电子成像板和电子束通过荧光板上同等面积的计数值;
④利用电子成像板对电子束的响应是已知的,通过计算和比较,得到荧光板电子成像系统对高能电子束电量响应的关系;
⑤改变电子束的能量,重复步骤②③④,形成荧光板电子成像系统对高能电子束电量响应的关系曲线。
所述的待测的高能量大发散角电子束的发散角为3度。
在荧光板的电子入射面的一部分面积上紧贴覆盖一层电子成像板,使得电子束能够同时辐照在电子成像板和荧光板的未被覆盖部分;将发散角约为3度、能谱为连续谱、最高能量大于100MeV的电子束入射到电子成像板和荧光板之前用5毫米厚铝板进行能量筛选,使得约为5MeV以上的电子束能够通过铝板并辐照在电子成像板和荧光板上。电子成像板对电子束的响应是已知的,并且发散角较大的电子束在横截面上的电量分布较均匀,因此只要比较在覆盖和未覆盖电子成像板的分界线处附近同等面积上的荧光板未被覆盖部分的计数值和电子成像板的计数值,便可得到荧光板计数值和电子束电量的对应关系。
本发明的技术效果和特点是:
1、只需要发散角约为3度的电子束,不需要知道电子束的电量,也不需要保持电量的稳定性,在大部分激光尾波场加速实验中都可容易获得。
2、应用本方法,不需要移动整个荧光板电子束成像系统,只需要在荧光板前加铝板和电子成像板,因此可以保持测量系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明方法的铝板、电子成像板和荧光板布局的一个实施例。
图中:1-电子束,2-铝板,3-荧光板,4-电子成像板,5-镜头,6-CCD。
具体实施方式
下面结合图1对本发明的标定方法作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图1,由图可见,本发明荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法,包括下列步骤:
①先按图1设置:在荧光板3上的电子入射面上紧贴覆盖一层电子成像板4,在荧光板3和电子成像板4之前设置一块铝板2,在所述的荧光板3和电子成像板4之后设置具有镜头5的CCD探测器6;
②将待测的高能量大发散角电子束同时辐照在电子成像板4和荧光板3的交界处;
③利用所述的CCD探测器6分别记录电子束通过电子成像板4和电子束通过荧光板3上同等面积的计数值;
④利用电子成像板对电子束的响应是已知的,通过计算和比较,得到荧光板电子成像系统对高能电子束电量响应的关系;
⑤改变电子束1的能量,重复步骤②③④,形成荧光板电子成像系统对高能电子束电量响应的关系曲线。
本实施例中:铝板2的厚度为5毫米,被平行放置在荧光板3前1厘米处。电子成像板4为长方形,荧光板3为正方形,电子成像板4刚好将一半的荧光板3覆盖。电子束1垂直于荧光板3入射,电子束中心与荧光板3的中心重合。通过铝板2的电子束1辐照在电子成像板4和荧光板3上。电子束辐照后,电子束通过荧光板的计数值由荧光板成像系统中的记录元件CCD探测器6记录。选取距交界线为L处的A点附近的电子成像板4上一个面积单元,读取其积分计数值SA。并在未覆盖电子成像板的荧光板上相对交界线与A点对称的B点附近选取同样大小的面积单元,读取其积分计数值SB。L尽量短,以使得在2L长度内,电子电量几乎均匀分布。面积单元也要尽量小,使得面积单元内电量变化很小。SA对应的电量可以通过电子成像板的响应能力换算为电量Q,则所述是荧光板电子束成像系统单位计数对应的电量为Q/SB。通过改变电子束1的能量,重复步骤②③④,形成荧光板电子成像系统对高能电子束电量响应的关系曲线。
Claims (1)
1.一种荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法,其特征是该方法包括下列步骤:
①在荧光板(3)上的电子入射面的一部分面积上紧贴覆盖一层电子成像板(4),在荧光板(3)和电子成像板(4)之前设置一块铝板(2),在所述的荧光板(3)和电子成像板(4)之后设置CCD探测器(6);
②将待测的高能量大发散角电子束同时辐照在电子成像板(4)和荧光板(3)的交界处,所述的待测的高能量大发散角电子束的发散角为3度;
③利用所述的CCD探测器(6)分别记录电子束通过同等面积的、覆盖和未覆盖电子成像板(4)的荧光板(3)的计数值;
④利用电子成像板对电子束的响应是已知的,并且大发散角电子束在横截面上的电量分布较均匀,通过计算和比较,得到荧光板电子成像系统对高能电子束电量响应的关系;
⑤改变电子束(1)的能量,重复步骤②③④,形成荧光板电子成像系统对高能电子束电量响应的关系曲线。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110123469 CN102207462B (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110123469 CN102207462B (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102207462A CN102207462A (zh) | 2011-10-05 |
CN102207462B true CN102207462B (zh) | 2013-05-08 |
Family
ID=44696402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201110123469 Expired - Fee Related CN102207462B (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102207462B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104159390B (zh) * | 2014-08-26 | 2016-12-07 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 高精度可控喷嘴气池 |
CN106873022A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种适用于激光尾场电子加速的高分辨率电子能谱仪 |
CN109613597B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-04-06 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 一种确定电子束能谱的方法及系统 |
CN113534234B (zh) * | 2020-04-22 | 2024-09-10 | 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) | 高能电子探测器定标装置、方法及反演高能电子通量方法 |
CN113884527B (zh) * | 2021-09-29 | 2023-11-24 | 张丽 | 一种适用于大能散电子束的高精准电子谱仪 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101788506A (zh) * | 2010-02-01 | 2010-07-28 | 中国人民解放军南京军区福州总医院 | 透射电镜即时成像装置 |
-
2011
- 2011-05-13 CN CN 201110123469 patent/CN102207462B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101788506A (zh) * | 2010-02-01 | 2010-07-28 | 中国人民解放军南京军区福州总医院 | 透射电镜即时成像装置 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Absolute calibration of an electron spectrometer using high energy electrons produced by the laser-plasma interaction;S. Masuda 等;《REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS》;20080819;第79卷;全文 * |
Broadband single-shot electron spectrometer for GeV-class laser-plasma-based accelerators;K. Nakamura 等;《REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS》;20080520;第79卷;全文 * |
Calibration of imaging plate for high energy electron spectrometer;Kazuo A. Tanaka 等;《REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS》;20041222;第76卷;全文 * |
K. Nakamura 等.Broadband single-shot electron spectrometer for GeV-class laser-plasma-based accelerators.《REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS》.2008,第79卷全文. |
Kazuo A. Tanaka 等.Calibration of imaging plate for high energy electron spectrometer.《REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS》.2004,第76卷全文. |
S. Masuda 等.Absolute calibration of an electron spectrometer using high energy electrons produced by the laser-plasma interaction.《REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS》.2008,第79卷全文. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102207462A (zh) | 2011-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102207462B (zh) | 荧光板电子束成像系统对高能电子束电量响应的标定方法 | |
Tremsin et al. | Neutron radiography with sub-15 μm resolution through event centroiding | |
Tremsin et al. | High‐resolution strain mapping through time‐of‐flight neutron transmission diffraction with a microchannel plate neutron counting detector | |
Meierbachtol et al. | The SPIDER fission fragment spectrometer for fission product yield measurements | |
Öhrwall et al. | A new energy and angle resolving electron spectrometer–First results | |
US9632189B2 (en) | Energy-sensitive fast neutron imaging detector and method for energy-sensitive fast neutron detection | |
CN109490340B (zh) | 一种联用技术测试数据处理方法 | |
Zielińska et al. | X-ray fluorescence imaging system for fast mapping of pigment distributions in cultural heritage paintings | |
Wang et al. | Readout for a large area neutron sensitive microchannel plate detector | |
CN102538987B (zh) | 一种阿秒x-射线脉冲的测量方法及其应用 | |
Sarvestani et al. | Study and application of hole structures as gas gain devices for two dimensional high rate X-ray detectors | |
CN102445705A (zh) | 多功能飞秒电子束诊断仪 | |
CN105738941B (zh) | 一种基于静电偏转的空间能量粒子的能谱测量装置 | |
Sorokin et al. | Transconductance calibration of n-XYTER 1.0 readout ASIC | |
Hoendervanger et al. | Influence of gold coating and interplate voltage on the performance of chevron micro-channel plates for temporally and spatially resolved single particle detection | |
WO2021109313A1 (zh) | 中子强度关联成像的方法和装置 | |
Hashimoto et al. | Development of a beam profile monitor using a nitrogen-molecular jet for the J-PARC MR | |
CN105222888A (zh) | 一种高精度强激光功率密度仪及检测方法 | |
Nelson et al. | Performance of Michigan sMDT prototype chambers for the HL-LHC ATLAS muon detector upgrade | |
Johnston et al. | Absolute calibration method for nanosecond-resolved, time-streaked, fiber optic light collection, spectroscopy systems | |
CN212871466U (zh) | 一种无损检测极紫外激光脉冲能量及光束空间位置的装置 | |
CN117110343B (zh) | 元素分布探测装置、标定测试方法及元素分布探测方法 | |
Alarie et al. | Solid State Streak Camera Prototype: Testing the PSEC4 | |
Hobein et al. | A compact time-resolving pepperpot emittance meter for low-energy highly charged ions | |
Opachich et al. | Solid State Streak Camera Prototype: Electronic Performance Testing and Improvements |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130508 Termination date: 20150513 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |