CN104959724A - 电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法 - Google Patents

电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法，利用二次反射电子流最小，或利用穿越电子束流最大，或利用两信号的拓展组合来判断电子束斑的精确位置及聚焦的方法，从而实现电子束快速成型设备特征点数据采集与建立。本发明能够快速地、精确地建立特征点偏移和聚焦电流数据。

Description

电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法
技术领域
本发明涉及电子束快速成型设备，具体涉及一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法。
背景技术
电子束快速成型设备中3D元件制造过程z轴由机械运动完成，x-y平面由偏扫装置完成，偏扫装置的工作机理与机械运动有根本的区别，偏扫装置依靠磁场的作用来操纵电子束的运动轨迹。由于磁场作用的工作机理以及制造工艺的影响，磁场的磁感应强度与其励磁电流之间呈非线性关系，且聚焦与偏扫之间也存在交叉影响，因此电子束快速成型设备中3D元件制造过程的控制较一般的机械加工3D元件的控制更为复杂。为了实现电子束的精确偏扫及聚焦，工程上将扫描区域按一定规律分成若干个小区域，各小区域间的分界线交点定义为特征点，通过实验获得各特征点的偏移和聚焦电流数据；某小区域内各点的偏移和聚焦电流数据分别以该区域特征点的偏移和聚焦电流数据为基准，按各点的几何位置线性变化计算。各点的偏移和聚焦电流数据的精确性首先取决于特征点的偏移和聚焦电流数据的精确性，目前通过光学观察系统以人为经验来获取特征点的偏移和聚焦电流数据，精确性受到很大限制；其次取决于区域划分的大小，区域越小计算精确性越高，但增加数据建立的工作量。
发明内容
本发明所要解决的是通过光学观察系统以人为经验来获取特征点的偏移和聚焦电流数据所存在的效率低和精确性不高的问题，提供一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置及方法。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置，包括置于真空工作室内的测试板、二次反射电子收集装置和二次反射电子流检测电阻，以及置于真空工作室外的对中信号变送器和对中信号指示器；
测试板由金属板制成，测试板上标定偏扫区域，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当；测试板与真空工作室壁电气相接(接地)；
二次反射电子收集装置位于测试板的上方，电子束快速成型设备的电子枪发出的电子束直接穿过二次反射电子收集装置到达测试板；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板某一特征点附近移动，二次反射电子收集装置收集到的二次反射电子流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板上表面时，二次反射电子收集装置的二次反射电子流最小；二次反射电子收集装置通过二次反射电子流检测电阻与真空工作室壁电气相接(接地)；
二次反射电子流检测电阻将二次反射电子收集装置收集到的二次反射电子流转换成电压信号；该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器；
对中信号变送器将二次反射电子流检测电阻上的电压信号放大后送到对中信号指示器；
对中信号指示器显示对中信号变送器送来的电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器显示的电压信号值为最小时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板的上平面。
上述方案中，所述二次反射电子收集装置最好为一金属梯形罩体，该金属梯形罩体的上底面和下底面贯通。
上述方案中，所述测试板的扫描区域的厚度小于10mm，且特征点通孔的孔径小于2mm。
另一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置，包括置于真空工作室内的测试板、穿越电子收集装置和穿越电子流检测电阻，以及置于真空工作室外的对中信号变送器和对中信号指示器；
测试板由金属板制成，测试板上标定偏扫区域，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当；测试板与真空工作室壁电气相接(接地)；
穿越电子收集装置位于测试板的正下方，且覆盖测试板上标定的偏扫区域，电子束快速成型设备的电子枪发出的电子束穿过测试板上的特征点通孔后到达穿越电子收集装置；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板某一特征点附近移动，穿越电子收集装置收集到的穿越测试板特征点通孔的电子束流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板上表面时，穿越电子束最大；穿越电子收集装置通过穿越电子流检测电阻与真空工作室壁电气相接(接地)；
穿越电子流检测电阻将穿越电子收集装置收集到的穿越电子流转换成电压信号；该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器；
对中信号变送器将穿越电子流检测电阻上的电压信号放大后送到对中信号指示器；
对中信号指示器显示对中信号变送器送来的电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器显示的电压信号值为最大时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板的上平面。
上述方案中，所述穿越电子收集装置最好为一金属平板。
上述方案中，所述测试板的扫描区域的厚度小于10mm，且特征点通孔的孔径小于2mm。
又一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置，包括置于真空工作室内的测试板、二次反射电子收集装置、二次反射电子流检测电阻穿越电子收集装置和穿越电子流检测电阻，以及置于真空工作室外的对中信号变送器和对中信号指示器；
测试板由金属板制成，测试板上标定偏扫区域，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当；测试板与真空工作室壁电气相接(接地)；
二次反射电子收集装置位于测试板的上方，电子束快速成型设备的电子枪发出的电子束直接穿过二次反射电子收集装置到达测试板；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板某一特征点附近移动，二次反射电子收集装置收集到的二次反射电子流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板上表面时，二次反射电子收集装置的二次反射电子流最小；二次反射电子收集装置通过二次反射电子流检测电阻与真空工作室壁电气相接(接地)；
二次反射电子流检测电阻将二次反射电子收集装置收集到的二次反射电子流转换成二次反射电压信号；该二次反射电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器；
穿越电子收集装置位于测试板的正下方，且覆盖测试板上标定的偏扫区域，电子束快速成型设备的电子枪发出的电子束穿过测试板上的特征点通孔后到达穿越电子收集装置；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板某一特征点附近移动，穿越电子收集装置收集到的穿越测试板特征点通孔的电子束流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板上表面时，穿越电子束最大；穿越电子收集装置通过穿越电子流检测电阻与真空工作室壁电气相接(接地)；
穿越电子流检测电阻将穿越电子收集装置收集到的穿越电子流转换成穿越电压信号；该穿越电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器；
对中信号变送器将二次反射电子流检测电阻上的二次反射电压信号和穿越电子流检测电阻上的穿越电压信号分别放大后，再进行差运算后获得差值电压信号，并将差值电压信号送到对中信号指示器；
对中信号指示器显示对中信号变送器送来的差值电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器显示的差值电压信号值为最大时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板的上平面。
上述方案中，所述二次反射电子收集装置最好为一金属梯形罩体，该金属梯形罩体的上底面和下底面贯通；所述穿越电子收集装置最好为一金属平板。
上述方案中，所述测试板的扫描区域的厚度小于10mm，且特征点通孔的孔径小于2mm。
一种电子束快速成型设备特征点数据采集方法，包括如下步骤：
步骤1、将测试板放置在真空工作室内，并与真空工作室壁电气相接(接地)；并让测试板上平面与电子束快速成型设备在制造3D元件时的实际工作平面等高，且测试板扫描区域中心位于电子束斑原始位置附近；
步骤2、启动电子束快速成型设备，并让电子束发生器发出不足以损坏测试板表面的小电子束流实验，让x轴偏扫绕组的x轴偏移电流和y轴偏扫绕组的y轴偏移电流均为零，调节聚焦绕组的聚焦电流，电子枪发出的电子束在测试板上平面聚焦于原始位置；
步骤3、通过中央控制装置操作粗调x轴偏移电流和/或y轴偏移电流，从显示器上观察电子束斑位置移动情况，直到电子束斑移动到新的特征点上，该特征点数据贮存单元清零；
步骤4、通过中央控制装置操作微调x轴偏移电流，从对中信号指示器上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳；
步骤5、通过中央控制装置操作微调y轴偏移电流，从对中信号指示器上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳；
步骤6、通过中央控制装置操作微调聚焦电流，从对中信号指示器上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳；
步骤7、中央控制装置对x轴偏移电流、y轴偏移电流和聚焦电流分别与上一循环值进行比较获得相应的偏差值，判断各偏差值是否都达到要求，如果未达到要求则重复4-6步骤，否则中央控制装置记录贮存该特征点x、y轴偏移电流值和聚焦电流值，并执行下一步骤；
步骤8、判断所有特征点的数据是否全部获得，如果还有新的特征点，重复3-7步骤，否则结束采集工作。
步骤1中，所述的测试板由金属板制成，在测试板上标定电子束快速成型设备的扫描区域，并对扫描区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当。
步骤1中，所述测试板的扫描区域的厚度小于10mm，且特征点通孔的孔径小于2mm，
步骤2中，电子束发生器发出的实验电子束流小于5mA。
本发明的原理是：制作金属测试板，在测试板上标定电子束快速成型设备的扫描区域，并对扫描区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，钻小通孔，该小通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当。测试板放置在真空工作室内，测试板上平面与电子束快速成型设备3D元件制造时的实际工作平面等高，测试板扫描区域中心位于电子束原始位置(零偏移电流时电子束斑所在位置)附近。电子束流参数一定，电子束在原始位置聚焦。通过中央控制装置操作x、y偏移电流，从显示器上观察电子束斑位置移动情况，粗调电子束斑移动到某一特征点上。通过中央控制装置分别微调x、y轴偏移电流和聚焦电流，使得测试板上方的二次反射电子流最小，或使得穿越测试板特征点通孔的穿越电子流最大，或二次反射电子流与穿越电子流差值最大，此时电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板上表面，x、y轴偏移电流和聚焦电流即为该特征点的精确数据。
与现有技术相比，本发明能够快速地、精确地建立特征点偏移和聚焦电流数据。
附图说明
图1为一种电子束快速成型设备特征点数据采集的实验装置结构示意图。
图2为测试板俯视图。
图3为二次反射电子收集装置剖视图。
图4为另一种电子束快速成型设备特征点数据采集的实验装置结构示意图。
图5为又一种电子束快速成型设备特征点数据采集的实验装置结构示意图。
图6为本发明电子束快速成型设备特征点数据采集方法实施例流程图。
图中标号为：1、电子枪；1-1、电子束发生器；1-2、聚焦绕组；1-3、x轴偏扫绕组；1-4、y轴偏扫绕组；2、电子束；3、真空工作室；3-1、测试板；3-2、二次反射电子收集装置；3-3、二次反射电子流检测电阻；3-4穿越电子收集装置；3-5、穿越电子流检测电阻；4、中央控制装置；5、电源装置；6、摄像头；7、显示器；8、对中信号变送器；9、对中信号指示器。
具体实施方式
本发明需要建立电子束快速成型设备特征点偏移和聚焦电流数据的实验平台，该实验平台由现有电子束快速成型设备和增设的电子束快速成型设备特征点数据采集装置构成。
所述电子束快速成型设备为现有结构或与现有结构类似，包括电子枪1、真空工作室3、中央控制装置4、电源装置5、摄像头6和显示器7组成。电子枪1包括电子束发生器1-1、聚焦绕组1-2、x轴偏扫绕组1-3和y轴偏扫绕组1-4。摄像头6通过电子枪1内部的光学装置对测试板3-1上平面摄像头扫描区域进行摄像，并由显示器7显示图像，从显示器7上可观察电子束斑点在测试板3-1上的位置。
所述电子束快速成型设备特征点数据采集装置为以下三种结构之一：
实施例1(图1)：
一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置，包括置于真空工作室3内的测试板3-1、二次反射电子收集装置3-2和二次反射电子流检测电阻3-3，以及置于真空工作室3外的对中信号变送器8和对中信号指示器9。
测试板3-1由金属板制成，测试板3-1需与真空工作室3壁电气相接(接地)。测试板3-1上标定偏扫区域，偏扫区域部分板厚小于10mm，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当，孔径小于2mm，参见图2。
二次反射电子收集装置3-2位于测试板3-1的上方，电子束快速成型设备的电子枪1发出的电子束2直接穿过二次反射电子收集装置3-2到达测试板3-1。电子束流参数一定时，电子束斑在测试板3-1某一特征点附近移动，二次反射电子收集装置3-2收集到的二次反射电子流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板3-1上表面时，二次反射电子收集装置3-2的二次反射电子流最小。二次反射电子收集装置3-2通过二次反射电子流检测电阻3-3与真空工作室3壁电气相接(接地)。二次反射电子收集装置3-2的结构形状不限，只要位于测试板3-1的上方的金属体都可以作为二次反射电子收集装置3-2，在本发明优选实施例中，二次反射电子收集装置3-2为一金属梯形罩体，该金属梯形罩体的上底面和下底面贯通，参见图3。
二次反射电子流检测电阻3-3将二次反射电子收集装置3-2收集到的二次反射电子流转换成电压信号。该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器8。
对中信号变送器8将二次反射电子流检测电阻3-3上的电压信号放大后送到对中信号指示器9。
对中信号指示器9显示对中信号变送器8送来的电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器9显示的电压信号值为最小时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板3-1的上平面。
实施例2(图4)：
另一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置，包括置于真空工作室3内的测试板3-1、穿越电子收集装置3-4和穿越电子流检测电阻3-5，以及置于真空工作室3外的对中信号变送器8和对中信号指示器9。
测试板3-1由金属板制成，需接地即与真空工作室3壁电气相接。测试板3-1上标定偏扫区域，偏扫区域部分板厚小于10mm，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当，孔径小于2mm，参见图2。
穿越电子收集装置3-4位于测试板3-1的正下方，且覆盖测试板3-1上标定的偏扫区域，电子束快速成型设备的电子枪1发出的电子束2穿过测试板3-1上的特征点通孔后到达穿越电子收集装置3-4。电子束流参数一定时，电子束斑在测试板3-1某一特征点附近移动，穿越电子收集装置3-4收集到的穿越测试板3-1特征点通孔的电子束流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板3-1上表面时，穿越电子束最大。穿越电子收集装置3-4通过穿越电子流检测电阻3-5与真空工作室3壁电气相接即接地。穿越电子收集装置3-4的结构形状不限，只要位于测试板3-1的下方的金属体都可以作为穿越电子收集装置3-4，在本发明优选实施例中，穿越电子收集装置3-4为一金属平板。
穿越电子流检测电阻3-5将穿越电子收集装置3-4收集到的穿越电子流转换成电压信号。该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器8。
对中信号变送器8将穿越电子流检测电阻3-5上的电压信号放大后送到对中信号指示器9。
对中信号指示器9显示对中信号变送器8送来的电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器9显示的电压信号值为最大时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板3-1的上平面。
实施例3(图5)：
又一种电子束快速成型设备特征点数据采集装置，包括置于真空工作室3内的测试板3-1、二次反射电子收集装置3-2、二次反射电子流检测电阻3-3穿越电子收集装置3-4和穿越电子流检测电阻3-5，以及置于真空工作室3外的对中信号变送器8和对中信号指示器9。
测试板3-1由金属板制成，测试板3-1需接地(即与真空工作室3壁电气相接)。测试板3-1上标定偏扫区域，偏扫区域部分板厚小于10mm，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当，孔径小于2mm，参见图2。
二次反射电子收集装置3-2位于测试板3-1的上方，电子束快速成型设备的电子枪1发出的电子束2直接穿过二次反射电子收集装置3-2到达测试板3-1。电子束流参数一定时，电子束斑在测试板3-1某一特征点附近移动，二次反射电子收集装置3-2收集到的二次反射电子流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板3-1上表面时，二次反射电子收集装置3-2的二次反射电子流最小。二次反射电子收集装置3-2通过二次反射电子流检测电阻3-3与真空工作室3壁电气相接(接地)。
二次反射电子流检测电阻3-3将二次反射电子收集装置3-2收集到的二次反射电子流转换成电压信号。该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器8。
穿越电子收集装置3-4位于测试板3-1的正下方，且覆盖测试板3-1上标定的偏扫区域，电子束快速成型设备的电子枪1发出的电子束2穿过测试板3-1上的特征点通孔后到达穿越电子收集装置3-4。电子束流参数一定时，电子束斑在测试板3-1某一特征点附近移动，穿越电子收集装置3-4收集到的穿越测试板3-1特征点通孔的电子束流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板3-1上表面时，穿越电子束最大。穿越电子收集装置3-4通过穿越电子流检测电阻3-5与真空工作室3壁电气相接(接地)。
穿越电子流检测电阻3-5将穿越电子收集装置3-4收集到的穿越电子流转换成电压信号。该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器8。
对中信号变送器8将二次反射电子流检测电阻3-3和穿越电子流检测电阻3-5上的二次反射电压信号和穿越电压信号分别放大后进行差运算获得差值电压信号，并将差值电压信号送到对中信号指示器9。
对中信号指示器9显示对中信号变送器8送来的差值电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器9显示的差值电压信号值为最大时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板3-1的上平面。
上述三种电子束快速成型设备特征点数据采集装置所实现的电子束快速成型设备特征点偏移和聚焦电流数据采集方法，如图6所示，包括如下步骤：
步骤1、将测试板3-1放置在真空工作室3内，并让测试板3-1上平面与电子束快速成型设备3D元件制造时的实际工作平面等高，且测试板3-1扫描区域中心位于电子束斑原始位置附近。所述的测试板3-1由金属板制成，在测试板3-1上标定电子束快速成型设备的扫描区域，并对扫描区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当，参见图2。
步骤2、启动电子束快速成型设备，并让电子束发生器1-1发出小电子束流(小于5mA)实验，其目的小电子束流不至于损坏测试板3-1表面，让x轴偏扫绕组1-3的x轴偏移电流和y轴偏扫绕组1-4的y轴偏移电流均为零，调节聚焦绕组1-2的聚焦电流，电子束2在测试板3-1上平面聚焦于原始位置。
步骤3、通过中央控制装置4操作粗调x轴偏移电流和/或y轴偏移电流，从显示器7上观察电子束斑位置移动情况，直到电子束斑移动到新的特征点上，该特征点数据贮存单元清零。
步骤4、通过中央控制装置4操作微调x轴偏移电流，从对中信号指示器9上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳。
步骤5、通过中央控制装置4操作微调y轴偏移电流，从对中信号指示器9上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳。
步骤6、通过中央控制装置4操作微调聚焦电流，从对中信号指示器9上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳。
步骤7、中央控制装置4对x轴偏移电流、y轴偏移电流和聚焦电流分别与上一循环值进行比较获得相应的偏差值，判断各偏差值是否都达到要求即是否小于设定的阈值，如果未达到要求则重复4-6步骤，否则中央控制装置4记录贮存该特征点x、y轴偏移电流值和聚焦电流值，并执行下一步骤。
步骤8、判断所有特征点的数据是否全部获得，如果还有新的特征点，重复3-7步骤，否则结束采集工作。
本发明不仅限于上述实施例，其保护的重点在于利用二次反射电子流最小，或利用穿越电子束流最大，或利用两信号的拓展组合来判断电子束的精确位置及聚焦的方法，从而实现电子束快速成型设备特征点数据采集与建立。

Claims (10)

1.电子束快速成型设备特征点数据采集装置，其特征是，包括置于真空工作室(3)内的测试板(3-1)、二次反射电子收集装置(3-2)和二次反射电子流检测电阻(3-3)，以及置于真空工作室(3)外的对中信号变送器(8)和对中信号指示器(9)；
测试板(3-1)由金属板制成，测试板(3-1)上标定偏扫区域，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当；测试板(3-1)与真空工作室(3)壁电气相接即接地；
二次反射电子收集装置(3-2)位于测试板(3-1)的上方，电子束快速成型设备的电子枪(1)发出的电子束(2)直接穿过二次反射电子收集装置(3-2)到达测试板(3-1)；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板(3-1)某一特征点附近移动，二次反射电子收集装置(3-2)收集到的二次反射电子流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板(3-1)上表面时，二次反射电子收集装置(3-2)的二次反射电子流最小；二次反射电子收集装置(3-2)通过二次反射电子流检测电阻(3-3)与真空工作室(3)壁电气相接即接地；
二次反射电子流检测电阻(3-3)将二次反射电子收集装置(3-2)收集到的二次反射电子流转换成电压信号；该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器(8)；
对中信号变送器(8)将二次反射电子流检测电阻(3-3)上的电压信号放大后送到对中信号指示器(9)；
对中信号指示器(9)显示对中信号变送器(8)送来的电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器(9)显示的电压信号值为最小时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板(3-1)的上平面。
2.根据权利要求1所述的电子束快速成型设备特征点数据采集装置，其特征是，所述二次反射电子收集装置(3-2)为一金属梯形罩体，该金属梯形罩体的上底面和下底面贯通。
3.根据权利要求1所述的电子束快速成型设备特征点数据采集装置，其特征是，所述测试板(3-1)的扫描区域的厚度小于10mm，且特征点通孔的孔径小于2mm。
4.电子束快速成型设备特征点数据采集装置，其特征是，包括置于真空工作室(3)内的测试板(3-1)、穿越电子收集装置(3-4)和穿越电子流检测电阻(3-5)，以及置于真空工作室(3)外的对中信号变送器(8)和对中信号指示器(9)；
测试板(3-1)由金属板制成，测试板(3-1)上标定偏扫区域，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当；测试板(3-1)与真空工作室(3)壁电气相接即接地；
穿越电子收集装置(3-4)位于测试板(3-1)的正下方，且覆盖测试板(3-1)上标定的偏扫区域，电子束快速成型设备的电子枪(1)发出的电子束(2)穿过测试板(3-1)上的特征点通孔后到达穿越电子收集装置(3-4)；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板(3-1)某一特征点附近移动，穿越电子收集装置(3-4)收集到的穿越测试板(3-1)特征点通孔的电子束流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板(3-1)上表面时，穿越电子束最大；穿越电子收集装置(3-4)通过穿越电子流检测电阻(3-5)与真空工作室(3)壁电气相接即接地；
穿越电子流检测电阻(3-5)将穿越电子收集装置(3-4)收集到的穿越电子流转换成电压信号；该电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器(8)；
对中信号变送器(8)将穿越电子流检测电阻(3-5)上的电压信号放大后送到对中信号指示器(9)；
对中信号指示器(9)显示对中信号变送器(8)送来的电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器(9)显示的电压信号值为最大时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板(3-1)的上平面。
5.根据权利要求4所述的电子束快速成型设备特征点数据采集装置，其特征是，所述穿越电子收集装置(3-4)为一金属平板。
6.根据权利要求4所述的电子束快速成型设备特征点数据采集装置，其特征是，所述测试板(3-1)的扫描区域的厚度小于10mm，且特征点通孔的孔径小于2mm。
7.电子束快速成型设备特征点数据采集装置，其特征是，包括置于真空工作室(3)内的测试板(3-1)、二次反射电子收集装置(3-2)、二次反射电子流检测电阻(3-3)穿越电子收集装置(3-4)和穿越电子流检测电阻(3-5)，以及置于真空工作室(3)外的对中信号变送器(8)和对中信号指示器(9)；
测试板(3-1)由金属板制成，测试板(3-1)上标定偏扫区域，并对偏扫区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当；测试板(3-1)与真空工作室(3)壁电气相接即接地；
二次反射电子收集装置(3-2)位于测试板(3-1)的上方，电子束快速成型设备的电子枪(1)发出的电子束(2)直接穿过二次反射电子收集装置(3-2)到达测试板(3-1)；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板(3-1)某一特征点附近移动，二次反射电子收集装置(3-2)收集到的二次反射电子流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板(3-1)上表面时，二次反射电子收集装置(3-2)的二次反射电子流最小；二次反射电子收集装置(3-2)通过二次反射电子流检测电阻(3-3)与真空工作室(3)壁电气相接即接地；
二次反射电子流检测电阻(3-3)将二次反射电子收集装置(3-2)收集到的二次反射电子流转换成二次反射电压信号；该二次反射电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器(8)；
穿越电子收集装置(3-4)位于测试板(3-1)的正下方，且覆盖测试板(3-1)上标定的偏扫区域，电子束快速成型设备的电子枪(1)发出的电子束(2)穿过测试板(3-1)上的特征点通孔后到达穿越电子收集装置(3-4)；电子束流参数一定时，电子束斑在测试板(3-1)某一特征点附近移动，穿越电子收集装置(3-4)收集到的穿越测试板(3-1)特征点通孔的电子束流发生变化，当电子束斑位于特征点正中，且电子束斑的焦点位于测试板(3-1)上表面时，穿越电子束最大；穿越电子收集装置(3-4)通过穿越电子流检测电阻(3-5)与真空工作室(3)壁电气相接即接地；
穿越电子流检测电阻(3-5)将穿越电子收集装置(3-4)收集到的穿越电子流转换成穿越电压信号；该穿越电压信号作为电子束斑与特征点对中判断信号，被送到对中信号变送器(8)；
对中信号变送器(8)将二次反射电子流检测电阻(3-3)上的二次反射电压信号和穿越电子流检测电阻(3-5)上的穿越电压信号分别放大后，再进行差运算后获得差值电压信号，并将差值电压信号送到对中信号指示器(9)；
对中信号指示器(9)显示对中信号变送器8送来的差值电压信号，在对x轴偏移电流、y轴偏移电流及聚焦电流进行微调的过程中，电子束斑在某特征点附近移动，当对中信号指示器(9)显示的差值电压信号值为最大时，判定对中检测信号达到最佳，此时电子束斑点中心与该特征点中心重合，且焦点位于测试板(3-1)的上平面。
8.电子束快速成型设备特征点数据采集方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤1、将测试板(3-1)放置在真空工作室(3)内，并与真空工作室(3)壁电气相接即接地；并让测试板(3-1)上平面与电子束快速成型设备在制造3D元件时的实际工作平面等高，且测试板(3-1)扫描区域中心位于电子束斑原始位置附近；
步骤2、启动电子束快速成型设备，并让电子束发生器(1-1)发出电子束流实验，让x轴偏扫绕组(1-3)的x轴偏移电流和y轴偏扫绕组(1-4)的y轴偏移电流均为零，调节聚焦绕组(1-2)的聚焦电流，电子枪(1)发出的电子束(2)在测试板(3-1)上平面聚焦于原始位置；
步骤3、通过中央控制装置(4)操作粗调x轴偏移电流和/或y轴偏移电流，从显示器(7)上观察电子束斑位置移动情况，直到电子束斑移动到新的特征点上，该特征点数据贮存单元清零；
步骤4、通过中央控制装置(4)操作微调x轴偏移电流，从对中信号指示器(9)上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳；
步骤5、通过中央控制装置(4)操作微调y轴偏移电流，从对中信号指示器(9)上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳；
步骤6、通过中央控制装置(4)操作微调聚焦电流，从对中信号指示器(9)上观察对中检测信号的变化，直到对中检测信号达到最佳；
步骤7、中央控制装置(4)对x轴偏移电流、y轴偏移电流和聚焦电流分别与上一循环值进行比较获得相应的偏差值，判断各偏差值是否都达到要求，如果未达到要求则重复4-6步骤，否则中央控制装置(4)记录贮存该特征点x、y轴偏移电流值和聚焦电流值，并执行下一步骤；
步骤8、判断所有特征点的数据是否全部获得，如果还有新的特征点，重复3-7步骤，否则结束采集工作。
9.根据权利要求8所述的电子束快速成型设备特征点数据采集方法，其特征是，步骤1中，测试板(3-1)由金属板制成，在测试板(3-1)上标定电子束快速成型设备的扫描区域，并对扫描区域按一定规律分区，以各特征点为圆心，开钻特征点通孔，该特征点通孔的孔径与电子束流的斑点直径相当。
10.根据权利要求8所述的电子束快速成型设备特征点数据采集方法，其特征是，步骤2中，电子束发生器(1-1)发出电子束流小于5mA。
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