CN106500598A - 一种真空室内电子束束斑检测器靶座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空室内电子束束斑检测器靶座，靶座采用扁平立体三角形结构设计，三角形的中间镂空，三角形的顶部和底部分别开有通孔，三角形的两等边面设有带刻度的靶安装槽，靶安装槽中装有半透半反的靶片，三角形的底面设有靶座安装位。三角形的左右两斜边互相垂直，三角形的底部设有一个长方形靶基，所述靶座安装位设于所述长方形靶基的底部。靶片安装槽为三边卡位、一边开放的卡槽式结构。靶片安装位卡槽的上边、下边和一条侧边设有精密刻度线。当安装OTR类型的靶片时，电子穿透靶座的中间镂空部位在两个靶片上同时获得束斑和光斑图像。能够进行波荡器处扁平真空室内电子束束斑和参考激光的位置测量，减小真空室空间占用以适用于波荡器的扁平真空室内使用，并实现电子束和参考激光的定位。

Description

一种真空室内电子束束斑检测器靶座
技术领域
本发明涉及一种真空室内电子束束斑检测器，尤其涉及一种真空室内电子束束斑检测器靶座。
背景技术
束斑形状和横向截面尺寸测量是电子加速器特别是直线型电子加速器和输运线需要测量基本束流参数之一，最常见测量方法和技术有基于光学、基于扫描丝和基于束流位置检测器的束流横向尺寸的测量。基于光学的束流横向尺寸测量包括以下几部分：(1)将束斑转换为光斑；(2)光学系统；(3)图像采集获取系统。其中将束斑转换为光斑通常是屏监视器，屏监视器包括真空室内靶座和驱动机构。
目前的束斑检测器中，采用的是四边平面型靶座，它是一种单次通过束流截面测量靶座，靶座与电子束束流成45度放置。该类型的靶座占用真空室空间大。靶在驱动机构的控制下的运行方向与成像光路垂直，该结构无法适用于波荡器处的扁平真空室中。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空室内电子束束斑检测器靶座。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的真空室内电子束束斑检测器靶座，靶座采用扁平立体三角形结构设计，三角形的中间镂空，三角形的顶部和底部分别开有通孔，三角形的两等边面设有带刻度的靶安装槽，所述靶安装槽中装有半透半反的靶片，三角形的底面设有靶座安装位。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的真空室内电子束束斑检测器靶座，能够进行波荡器处扁平真空室内电子束束斑和参考激光的位置测量，减小真空室空间占用以适用于波荡器的扁平真空室内使用，并实现电子束和参考激光的定位。
附图说明
图1为本发明实施例提供的真空室内电子束束斑检测器靶座的正面结构示意图；
图1a为本发明实施例提供的真空室内电子束束斑检测器靶座的侧面结构示意图；
图2为本发明实施例中的电子束束斑检测系统框图；
图3为本发明实施例中的利用电子束束斑检测进行电子束和参考激光进行位置测量以及谐振光腔的准直图。
图中：
1、顶部通孔，2、靶片，3、底部通孔，4、靶座安装位，5、靶座中间镂空部位，6、靶安装槽。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的真空室内电子束束斑检测器靶座，其较佳的具体实施方式是：
靶座采用扁平立体三角形结构设计，三角形的中间镂空，三角形的顶部和底部分别开有通孔，三角形的两等边面设有带刻度的靶安装槽，所述靶安装槽中装有半透半反的靶片，三角形的底面设有靶座安装位。
所述三角形的左右两斜边互相垂直，三角形的底部设有一个长方形靶基，所述靶座安装位设于所述长方形靶基的底部。
所述靶片安装槽为三边卡位、一边开放的卡槽式结构。
所述靶片安装位卡槽的上边、下边和一条侧边设有精密刻度线。
三角形的顶部和底部的通孔的深度不同，所述靶片安装位卡槽的上边和下边的精密刻度线用于获取通孔的位置。
当安装OTR类型的靶片时，电子穿透靶座的中间镂空部位在两个靶片上同时获得束斑和光斑图像。
本发明的真空室内电子束束斑检测器靶座，能够进行波荡器处扁平真空室内电子束束斑和参考激光的位置测量，减小真空室空间占用以适用于波荡器的扁平真空室内使用，并实现电子束和参考激光的定位。
本发明中，靶座采用扁平立体三角形结构设计，其中靶座中间镂空，三角形顶部和底部各开通孔，两等边面为带刻度的靶安装槽，半透半反的靶片、靶座安装位。结构简单，容易加工，与常规的束斑检测器前端相比，尺寸更小，特别适合于波荡器扁平真空室内的电子束束斑位置和参考激光的测量和定位。
上述的扁平立体三角形结构靶座为对称直角三角形主体结构，左右两斜边互相垂直，底部有一个长方形靶基。
上述的三角形靶座左右两斜边互相垂直且各有一个卡槽式的靶片安装槽，卡槽为三边卡位，一边开放，该设计可以吸收被卡靶片的热形变。
上述的靶片安装位卡槽三条边有精密刻度线，可用于电子束束斑尺寸的标定。
上述的靶座中间镂空，当安装OTR类型的靶片时，电子可以在穿透靶座在两个靶片上同时获得束斑和光斑图像。
上述的靶座上设计有2个通孔径通孔，其中通孔具有不同的深度。
上述的靶座上2个通孔径通孔截面上有精密刻度线，用于通孔的位置获取。
本发明的技术效果是：
本发明由于采用扁平立体三角形结构设计，靶在驱动机构的控制下的运行方向与成像光路可以在一条直线上，使得该类型的靶座占用真空室空间小；采用镂空设计，可以实现半拦截式测量；靶片安装卡槽为三边卡位，一边开放，该设计可以吸收被卡靶片的热形变，保护靶片；靶片安装位卡槽三条边有精密刻度线，可以同时进行电子束和参考激光的位置测量和标定；基于双通孔的设计，实现不同准直要求的参考激光准直。因此，该靶座特别适合于波荡器处扁平真空室内使用。
具体实施例：
在电子直线加速器和输运线中，束斑形状和横向截面尺寸测量是束流测量系统中重要的核心子系统，在加速器调试、运行和实验研究中发挥着重要作用。束斑形状和横向截面尺寸测量最常见测量方法和技术有基于光学、基于扫描丝和基于束流位置检测器的束流横向尺寸的测量。基于光学的束流横向尺寸测量包括以下几部分：(1)将束斑转换为光斑；(2)光学系统；(3)图像采集获取系统。其中将束斑转换为光斑通常是屏监视器，屏监视器包括真空室内靶座和其驱动机构。
本实例的扁平立体三角形结构设计如图1、图1a所示，靶座中间镂空5，三角形顶部和底部各开通孔1、3，两等边面为带刻度的靶安装槽6，半透半反的靶片2，靶座安装位4。
靶座材料通常采用抗辐射的金属材料，本实例采用铝材。
采用扁平立体三角形结构设计，使得该实例的靶座占用真空室空间小。为了能在波荡器处扁平真空室截面空间宽20mm高9mm的范围内运动，本实例的扁平立体三角形结构的三角形边长为12mm，为等边直角三角形，底边的四边形长16.97mm，高5mm。靶座厚度为6mm。靶座垂直于电子束束流方向插入真空室中，这样靶面与束流前进方向成45°夹角，而成像光路与靶座的运行方向在一条直线上。
本实例的靶座左右两斜边各有一个卡槽式的靶片安装槽6，卡槽为三边卡位，一边开放，卡槽可放置6.0mm长、8mm宽、0.5mm厚的长方形靶。该设计可以有效吸收靶片的热形变，保护靶片不被热胀冷缩产生的形变所损坏。
并且靶片安装位卡槽三条边有间隔0.1mm、线宽0.01mm的精密刻度线，可用于电子束束斑尺寸的位置和尺寸的标定。
本实例的靶座中间镂空5厚度为5mm，镂空是为了能让电子可以在穿透靶座在两个靶片上同时获得束斑和光斑图像，同时镂空还能减轻靶座的重量，降低靶座的由于重力而引起的的位置偏移。
本实例的靶座上设计有2个通孔径直径为1mm的圆形通孔1、3，其中通孔1和通孔2具有不同的深度。其中通孔2具有16.97mm的深度，允许通过的参考激光角度偏差不超过3.3度。
本实例中，利用该靶座进行束流位置测量的示意图如图2所示，电子束e-在水平方向的真空管道运行，达到靶座后，与靶座上的靶片作用产生辐射光，由于靶片与电子束运行方向有45度夹角，因此辐射产生的可见光部分将沿着垂直于电子束运动的方向，透过观察窗，经透镜成像后由CCD进行采集，由此可以获得电子束的位置坐标。靶座由靶推进装置进行控制，可以在不使用时退出水平方向真空管道。同理，参考激光作用在靶上或通孔上时，也可以通过CCD采集图像获得参考激光的位置坐标。
本实例中，利用三套该装置进行电子束和激光轨道测量示意图如图3所示。利用三套装置上的靶分别测量出电子束在运动路径上三个点的位置坐标，可以绘制出电子束的运动轨道。利用三套装置上的通孔分别测量出参考激光在运动路径上的三个点位置坐标，可以测量出参考激光的路径。由此，便可以通过调整相关加速器参数，达到参考激光路径与电子束轨道重合的目的。
对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种真空室内电子束束斑检测器靶座进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种真空室内电子束束斑检测器靶座，其特征在于，靶座采用扁平立体三角形结构设计，三角形的中间镂空，三角形的顶部和底部分别开有通孔，三角形的两等边面设有带刻度的靶安装槽，所述靶安装槽中装有半透半反的靶片，三角形的底面设有靶座安装位。
2.根据权利要求1所述的真空室内电子束束斑检测器靶座，其特征在于，所述三角形的左右两斜边互相垂直，三角形的底部设有一个长方形靶基，所述靶座安装位设于所述长方形靶基的底部。
3.根据权利要求2所述的真空室内电子束束斑检测器靶座，其特征在于，所述靶片安装槽为三边卡位、一边开放的卡槽式结构。
4.根据权利要求3所述的真空室内电子束束斑检测器靶座，其特征在于，所述靶片安装位卡槽的上边、下边和一条侧边设有精密刻度线。
5.根据权利要求4所述的真空室内电子束束斑检测器靶座，其特征在于，三角形的顶部和底部的通孔的深度不同，所述靶片安装位卡槽的上边和下边的精密刻度线用于获取通孔的位置。
6.根据权利要求1至5任一项所述的真空室内电子束束斑检测器靶座，其特征在于，当安装OTR类型的靶片时，电子穿透靶座的中间镂空部位在两个靶片上同时获得束斑和光斑图像。
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