CN108873051B - 一种可同时测量束流强度和发射度的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可同时测量束流强度和发射度的装置及方法，装置主要包括：水平方向和垂直方向的位置采样缝板、水平方向和垂直方向的角度采样缝板以及一套真空系统。进行流强测量时，通过位置采样缝板处的法拉第筒、角度采样缝板及其后的法拉第筒接收到的电流之和得到入射粒子束的流强；测量束流发射度时，在电机驱动下实现对束流的位置采样和散角采样，通过测量两个缝板的位置及角度采样缝接收的电流信号来实现束流发射度的测量。本发明结构紧凑，操作简单，易于小型化，既能测量束流水平和垂直两个方向上的发射度，同时还可测量束流的流强，非常适合低能强流质子束的束流参数测量。

Description

一种可同时测量束流强度和发射度的装置及方法

技术领域

本发明属于粒子加速器技术领域，特别是涉及一种测量低能强流质子束流强度和束流发射度的装置及方法。

背景技术

在低能强流质子加速器领域，束流强度(简称流强)和发射度是束流最重要的两个参数。在束流传输过程中的某个纵向位置，流强是指单位时间通过束流横截面的电荷量，表征的是束流的强弱；发射度是指束流中的所有粒子在横坐标为位置、纵坐标为散角的二维相空间中占据的面积，是束流位置和发散程度的集中体现，是表征束流品质的重要参数。

在低能强流质子束的流强测量方面，常用的手段主要包括法拉第筒和交流强变压器(ACCT)两类。其中，ACCT是一个交流感应线圈，束流穿过其中，利用束流产生的感应电流来测量束流强度，是一种无截断的测量脉冲质子束的手段，相关设备已实现商用化。法拉第筒是一种阻挡式的束流强度测量方法，束流打在一个屏蔽筒内，所有电荷被屏蔽筒全部接收，在屏蔽筒上设计一个电极，测量该电极对地的电流信号即可得到束流的流强。法拉第筒也是一种比较成熟的束流测量元件，不仅可用于流强测量，也可以用于调试阶段的临时停束。

在发射度测量方面，测量方法可以归结为两大类：一种是基于束流光学的传输矩阵法。通过测量观测点处的束团经过不同的传输矩阵之后束团的截面信息来计算出观测点处的横向发射度。此类方法典型的有四极铁扫描法、螺线管透镜扫描法等，这类方法也称为三梯度法，在电子加速器中比较常用。另一种方法是基于对相空间的抽样测量。通过一定的抽样手段获得相空间中的位置和方向角分布，进而计算出横向发射度。此类方法中常见的有缝丝法、胡椒屏法等。对于强流质子束的发射度测量来说，最常用的方法仍然是传统的缝丝法，即用缝对束流位置进行采样，用其后一定距离的丝对采样的束流进行散角测量，如附图1a及1b所示。缝丝法又可分为单缝单丝、多缝单丝、电扫描(Allison型)等多种类型，采样丝也常用狭缝加微型法拉第筒代替，相关测量方法已经比较成熟，各类文献中多有报道。

在低能强流质子加速器领域，一般都需要对离子源出口和直线加速器出口的束流强度和发射度进行测量，现有方案通常采用法拉第筒和发射度仪分别进行这两类参数的测量。但这种方式在束流传输线上占用的空间较大，设备成本较高。

发明内容

为了解决利用传统测量装置分别测量束流强度和发射度参数时，造成的占用空间大、成本高的问题，本发明提供一种能同时测量强流质子束流强度和束流发射度的复合式束流参数测量装置及方法。该装置将法拉第筒和发射度仪结合，在双狭缝发射度仪的基础上，将位置采样缝板改造为一个带有狭缝的法拉第筒，在需要进行流强测量时，通过位置采样缝板处的法拉第筒、角度采样缝板及其后的法拉第筒接收到的电流之和得到入射粒子束的流强；在需要测量束流发射度时，在电机驱动下实现对束流的位置采样和散角采样，通过测量位置采样缝板与角度采样缝板的位置及角度采样缝板接收的电流信号来实现束流发射度的测量。测量原理和数据处理方法相对简单，结构紧凑，可同时测量束流强度和水平、垂直两个方向上的束流发射度，实现了一机多用。

本发明的技术解决方案是提供一种可同时测量束流强度和发射度的装置，其特殊之处在于：包括真空室、X向采样单元和/或Y向采样单元；X向采样单元包括X向位置采样缝板与X向角度采样缝板，Y向采样单元包括Y向位置采样缝板与Y向角度采样缝板；

X向采样单元和/或Y向采样单元位于真空室内部；定义束流先经过的部分为前方，X向位置采样缝板和/或Y向位置采样缝板位于X向角度采样缝板和/或Y向角度采样缝板的前方；

X向位置采样缝板能够沿X向在真空室内移动，Y向位置采样缝板能够沿Y向在真空室内移动；该位置采样缝板，类似于一个带有狭缝的法拉第筒。X向位置采样缝板与Y向位置采样缝板均包括沿束流方向依次设置的位置采样安装板、第一二次电子抑制电极及狭缝测束筒；位置采样安装板、第一二次电子抑制电极及狭缝测束筒之间相互绝缘；位置采样安装板上开设有采样口；狭缝测束筒的开口端朝向位置采样安装板，狭缝测束筒上设有第一信号引出电极；狭缝测束筒底部设有第一狭缝；束流通过采样口进入狭缝测束筒，一部分被狭缝测束筒拦截，另一部分穿过狭缝测束筒的第一狭缝；

X向角度采样缝板能够沿X向在真空室内移动，Y向角度采样缝板能够沿Y向在真空室内移动；X向角度采样缝板与Y向角度采样缝板均包括沿束流方向依次设置的角度采样缝板、角度采样安装板及法拉第筒；角度采样缝板固定于角度采样安装板上，角度采样缝板上装有第二信号引出电极，角度采样缝板上开设有第二狭缝；角度采样安装板上开设有与角度采样缝板上的第二狭缝相通的狭缝；法拉第筒的开口端朝向角度采样安装板并固定在角度采样安装板上；法拉第筒包括第二二次电子抑制电极、测束筒及屏蔽筒，第二二次电子抑制电极与测束筒位于屏蔽筒内；角度采样安装板、第二二次电子抑制电极及测束筒之间相互绝缘；测束筒上设有第三信号引出电极；

从狭缝测束筒第一狭缝穿过的束流一部分被角度采样缝板接收，另一部分穿过角度采样缝板上开设的第二狭缝进入测束筒。

进一步地，上述真空室包括束流管道及设置在束流管道上且与束流管道相通的水平腔室及垂直腔室；

位置采样安装板与第一二次电子抑制电极及第一二次电子抑制电极与狭缝测束筒之间通过第一绝缘垫块连接；测束筒的开口端通过第二绝缘垫块与第二二次电子抑制电极固连；第二二次电子抑制电极通过第二绝缘垫块与角度采样安装板连接。

进一步地，X向位置采样缝板的采样口长度方向为Y向，Y向位置采样缝板的采样口长度方向为X向；

X向位置采样缝板的狭缝测束筒底部的第一狭缝沿Y向设置，Y向位置采样缝板的狭缝测束筒底部的第一狭缝沿X向设置。

进一步地，X向角度采样缝板的角度采样缝板上的第二狭缝沿Y向开设，Y向角度采样缝板的角度采样缝板上的第二狭缝沿X向开设。

进一步地，第一二次电子抑制电极及第二二次电子抑制电极均为环状电极。

进一步地，本发明装置还包括用于驱动X向位置采样缝板、Y向位置采样缝板、X向角度采样缝板及Y向角度采样缝板的驱动机构。

进一步地，狭缝测束筒底部第一狭缝的宽度等于0.2mm，第一狭缝的缝长为70mm；角度采样缝板中第二狭缝的宽度为0.1mm，第二狭缝的缝长为70mm，第一狭缝与第二狭缝两缝的间距L为0.2m。

进一步地，狭缝测束筒的底部具有金属板，金属板上开有与第一狭缝相通的狭缝，上述金属板为铜板。

本发明还提供一种利用上述的可同时测量束流强度和发射度的装置同时测量束流强度和发射度的方法，包括以下步骤：

束流强度测量：

步骤一：将X向或Y向的位置采样缝板与角度采样缝板移至真空室中心；

步骤二：记录位置采样缝板处的狭缝测束筒接收的电流值I₁、角度采样缝板接收的电流值I₂及法拉第筒接收的电流值I₃；将I₁、I₂、I₃相加获得入射束流的流强；

发射度测量：

步骤a：将X向或Y向的位置采样缝板移动到覆盖待测束流的某个位置处；

步骤b：令X向或Y向的角度采样缝板在位置采样缝板所在位置的设定范围内移动，每移动到一个位置时，采集该位置处角度采样缝后法拉第筒的电流；

步骤c：按照设定距离移动X向或Y向的位置采样缝板；

步骤d：重复步骤b；

步骤e：重复步骤c、步骤d，直至X向或Y向的位置采样缝板中第一狭缝的移动位置覆盖整个待测束流在X向或Y向的横截面；

步骤f：处理采集到的电流信号，绘制出X向或Y向上的发射度相椭圆的边界，计算发射度大小。

进一步地，为了保证采样精度，每个位置采样缝板对应的每一个位置处的采集点数不少于10个。

本发明的有益效果在于：

1、本发明装置在双狭缝发射度仪的基础上，将位置采样缝板改造为一个带有狭缝的法拉第筒，结构紧凑，易于小型化且成本低，可同时测量束流强度、水平和/或垂直两个方向上的束流发射度，实现一机多用，比较适合低能强流质子束的束流参数测量；

2、利用本发明装置实现流强测量时，通过位置采样缝板处的法拉第筒、角度采样缝板及其后的法拉第筒接收到的电流之和即可得到入射粒子束的流强；测量束流发射度时，在电机驱动下实现对束流的位置与散角二维采样，通过测量位置采样缝板与角度采样缝板的位置及角度采样缝板接收的电流信号来实现束流发射度的测量。操作简单，测量原理和数据处理方法也相对简单。

附图说明

图1a为缝丝法测量发射度原理示意图；

图1b为缝丝法测量发射度数据处理示意图；

图2实施例中测量装置的结构总图；

图3现有技术中位置采样缝板结构示意图；

图4实施例中位置采样缝板结构图；

图5实施例中角度采样缝板结构图；

图中附图标记为：1-位置采样狭缝，2-角度采样狭缝，3-通过狭缝的小束元，4-位置采样缝安装板，5-位置采样缝挡板；

21-X向位置采样缝板，22-X向角度采样缝板，23-Y向位置采样缝板，24-Y向角度采样缝板，25-真空室，251-水平腔室，252-垂直腔室，253-束流管道；

41-第一二次电子抑制电极，42-狭缝测束筒，43-第一绝缘垫块，44-位置采样安装板，45-第一信号引出电极，46-采样口，47-第一狭缝；

51-角度采样缝板，52-第二二次电子抑制电极，53-测束筒，54-屏蔽筒，55-第二绝缘垫块，56-角度采样安装板，57-第二信号引出电极，58-第三信号引出电极，59-第二狭缝。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰明了，下面结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是下述X向与Y向分别为水平方向与垂直方向；

从图2可以看出，本实施例中测量装置主要包括：X向位置采样缝板21、Y向位置采样缝板23、X向角度采样缝板22、Y向角度采样缝板24以及一套真空系统。真空系统包括真空室25及驱动装置，X向位置采样缝板21、Y向位置采样缝板23、X向角度采样缝板22、Y向角度采样缝板24均位于真空室25内部，且X向位置采样缝板21、Y向位置采样缝板23位于X向角度采样缝板22、Y向角度采样缝板24的前方(将束流先经过的位置定义为前方)；驱动装置带动X向位置采样缝板21、X向角度采样缝板22及Y向位置采样缝板23、Y向角度采样缝板24分别沿真空室25水平方向和垂直方向移动。从图中还可以看出，本实施例中真空室25包括束流管道253及设置在束流管道253并与束流管道253相通的水平腔室251及垂直腔室252，X向位置采样缝板21、X向角度采样缝板22可以在水平腔室251内水平移动，Y向位置采样缝板23、Y向角度采样缝板24可以在垂直腔室252内垂直移动。

从图3可以看出，现有的位置采样缝板主要包括位置采样缝安装板4及位置采样缝挡板5，而本实施例采用的位置采样缝板的结构如图4所示，主要由位置采样安装板44、第一二次电子抑制电极41、狭缝测束筒42及第一绝缘垫块43组成。第一二次电子抑制电极41通过第一绝缘垫块43与位置采样安装板44固连，狭缝测束筒42的开口端朝向位置采样安装板44并通过第一绝缘垫块43与第一二次电子抑制电极41固连。位置采样安装板44上开设有采样口46，第一二次电子抑制电极41为环状电极，第一二次电子抑制电极41接入高压，用于阻止二次电子逃逸，狭缝测束筒42上有一条第一狭缝47，大部分束流被狭缝测束筒42拦截，其余部分束流穿过狭缝，狭缝测束筒42接第一信号线引出电极45。

位置采样缝板的缝宽d和漂移距离L等参数主要取决于被测束流的物理参数。由束流动力学可知，狭缝宽度越小，空间电荷力的作用越小，束团的尺寸是受发射度支配的。但是如果狭缝太窄，穿过狭缝的粒子数就更少，导致信号的信噪比降低，不利于数据的采集，同时狭缝的宽度受机械加工的限制，一般在50-200微米之间，由此确定的第一狭缝47的缝宽d＝0.2mm。本实施例束流包络面积最大为30×30mm，由此确定第一狭缝47的缝长为70mm，扫描范围为距离束流管道中心±30mm。狭缝测束筒42的金属板要足够厚，能够阻挡住穿过金属板或者散射掉穿过金属板的粒子，避免或减少对子束团的影响；但狭缝测束筒42的金属板厚度越厚，抽样得到的束团发散角越小，测量值要比真实值小；机械安装过程中，狭缝角度存在一定的偏差，而狭缝测束筒42的金属板厚度越厚，狭缝可接受发射角就越小，对机械安装过程中的准直工作要求越高。由此确定的狭缝测束筒42的金属板厚度t＝3mm。为了缝板的冷却需要，要求缝板是耐高温的材料，本实施例选用的是铜板。

从图5可以看出，本实施例中X向及Y向角度采样缝板主要由角度采样缝板51、第二二次电子抑制电极52、测束筒53、屏蔽筒54、第二绝缘垫块55和角度采样安装板56组成。角度采样安装板56的两侧分别固定角度采样缝板51与屏蔽筒54，角度采样缝板51上开有第二狭缝59，且其上设置有第二信号引出电极57，测束筒53、第二二次电子抑制电极52与第二绝缘垫块55均位于屏蔽筒54内部，测束筒53通过第二绝缘垫块55与第二二次电子抑制电极52固连，第二二次电子抑制电极52通过第二绝缘垫块55与角度采样安装板56连接，第二二次电子抑制电极52为环状电极，测束筒53上设有第三信号引出电极58。

在该测量装置中，角度采样缝板51(或第二狭缝59)的作用是结合位置采样缝板(或第一狭缝47)的位置确定束流的散角，其物理设计的主要依据是被测束流的散角大小和第一狭缝47与第二狭缝59间距L的大小。漂移段长度应该足够长，使得子束团在漂移过程中充分散开，以便于在观察点进行观测。考虑到束流边界部分的小束元散角较小，同时为了保证采样精度，要求每个小束元的采样点数不少于10个，因此将第二狭缝59的宽度设计为0.1mm，缝长70mm，第一狭缝47与第二狭缝59两缝的间距L取为0.2m，第二狭缝59的扫描距离为±10mm。

从图2中还可以看出，X向位置采样缝板21的采样口46长度方向为Y向，Y向位置采样缝板23的采样口46长度方向为X向；X向位置采样缝板21的狭缝测束筒42底部的第一狭缝47沿Y向设置，Y向位置采样缝板23的狭缝测束筒42底部的第一狭缝47沿X向设置。X向角度采样缝板22的角度采样缝板51上的第二狭缝59沿Y向开设，Y向角度采样缝板24的角度采样缝板51上的第二狭缝59沿X向开设。

通过下述过程实现束流强度及发射度的测量：

1、束流强度测量：将其中X向或Y向的位置采样缝板和角度采样缝板移动至真空室中心，使大部分束流被位置采样缝板处的狭缝测束筒接收(此处测得的电流为I₁)；一小部分束流通过该狭缝测束筒上的第一狭缝到达角度采样缝板，其中大部分束流再次被角度采样缝板接收(此处测得的电流为I₂)；最后，通过角度采样缝板的微弱束流被后面的法拉第筒全部接收(此处测得的电流为I₃)。很容易得到，I₁+I₂+I₃即为入射束流的流强；

2、束流发射度测量：下面以水平发射度测量为例，说明发射度测量的流程和数据处理方法：

(1)工作前，先让位置采样缝板及角度采样缝板完全收起，并记为初始位置。利用测量臂或激光跟踪仪等准直设备标定X向位置采样缝板、X向角度采样缝板、Y向位置采样缝板与Y向角度采样缝板相对于束流管道中心的相对距离，并在计算机控制系统中进行记录；

(2)驱动装置带动X向位置采样缝板与X向角度采样缝板沿水平方向运动，使第一狭缝与第二狭缝对准束流管道中心；

(3)让X向位置采样缝板沿水平方向运动并进入工作位置，此时，将第一狭缝位置记为X_i，令X向角度采样缝板沿水平方向运动，扫描范围为x±10mm，每移动一步记录X向角度采样缝板位置X_j，及后法拉第筒接受到的电流信号I_ij；

(4)当X_i位置处X向角度采样缝板扫描完成后，X向位置采样板向前移动1mm；

(5)重复上述步骤(3)及步骤(4)的过程，直至X向位置采样缝板的位置覆盖完成整个工作范围；

(6)测量完毕后X向位置采样缝板及X向角度采样缝板均回归初始位置。处理采集到的电流信号，得到束流相空间分布。同理可进行垂直方向的发射度测量。

通过以下处理过程，获得X方向的发射度，同理可测得Y方向的发射度。

X方向的均方根发射度定义为：

其中x是指粒子在X方向的位置，x’指粒子运动方向与X轴的散角，<x²>为束团在位置采样狭缝处的均方根尺寸，<x^′2>为在位置采样狭缝处束团的散角尺寸；<xx′>为粒子位置和散角之间的耦合；

位置采样狭缝处束流的中心位置为：

其中，N_i是通过第i个位置采样狭缝位置后的粒子总数，N为通过位置采样狭缝之后打在角度采样狭缝上的粒子总数，m为位置采样狭缝移动位置数，n为角度采样狭缝移动位置数。束团在位置采样狭缝处的均方根尺寸可表示为：

束团的平均散角为：

其中<x_i′>为所有通过第i个狭缝位置时粒子的平均散角，即：

<x_i>为通过第i个狭缝位置后，粒子在角度采样缝处的平均位置。

第i个子束团的发散角尺寸为：

其中，σ_i为第i个子束团在角度采样缝板上的尺寸，可通过对I_ij进行高斯拟合得到。在位置采样狭缝处，束团的散角尺寸可表示为：

而粒子位置和散角之间的耦合为：

由此，可以根据公式(1)计算出位置采样狭缝处的横向发射度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：结构紧凑、操作简单、造价便宜，既能测量束流水平和垂直两个方向上的发射度，同时还可测量束流的流强，非常适合低能强流质子束的束流参数测量。

显然本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：包括真空室(25)、X向采样单元和/或Y向采样单元；X向采样单元包括X向位置采样缝板(21)与X向角度采样缝板(22)，Y向采样单元包括Y向位置采样缝板(23)与Y向角度采样缝板(24)；

X向采样单元和/或Y向采样单元位于真空室(25)内部；定义束流先经过的部分为前方，X向位置采样缝板(21)和/或Y向位置采样缝板(23)位于X向角度采样缝板(22)和/或Y向角度采样缝板(24)的前方；

X向位置采样缝板(21)能够沿X向在真空室(25)内移动，Y向位置采样缝板(23)能够沿Y向在真空室(25)内移动；X向位置采样缝板(21)与Y向位置采样缝板(23)均包括沿束流方向依次设置的位置采样安装板(44)、第一二次电子抑制电极(41)及狭缝测束筒(42)；位置采样安装板(44)、第一二次电子抑制电极(41)及狭缝测束筒(42)之间相互绝缘；位置采样安装板(44)上开设有采样口(46)；狭缝测束筒(42)的开口端朝向位置采样安装板(44)，狭缝测束筒(42)上设有第一信号引出电极(45)；狭缝测束筒(42)底部设有第一狭缝(47)；束流通过采样口(46)进入狭缝测束筒(42)，一部分被狭缝测束筒(42)拦截，另一部分穿过狭缝测束筒(42)的第一狭缝(47)；

X向角度采样缝板(22)能够沿X向在真空室内移动，Y向角度采样缝板(24)能够沿Y向在真空室内移动；X向角度采样缝板(22)与Y向角度采样缝板(24)均包括沿束流方向依次设置的角度采样缝板(51)、角度采样安装板(56)及法拉第筒；角度采样缝板(51)固定于角度采样安装板(56)上，角度采样缝板(51)上装有第二信号引出电极(57)，角度采样缝板(51)上开设有第二狭缝(59)；角度采样安装板(56)上开设有与角度采样缝板(51)上的第二狭缝(59)相通的狭缝；法拉第筒的开口端朝向角度采样安装板(56)并固定在角度采样安装板(56)上；法拉第筒包括第二二次电子抑制电极(52)、测束筒(53)及屏蔽筒(54)，第二二次电子抑制电极(52)与测束筒(53)位于屏蔽筒(54)内；角度采样安装板(56)、第二二次电子抑制电极(52)及测束筒(53)之间相互绝缘；测束筒上设有第三信号引出电极(58)；

从狭缝测束筒(42)第一狭缝(47)穿过的束流一部分被角度采样缝板(51)接收，另一部分穿过角度采样缝板(51)上开设的第二狭缝(59)进入测束筒(53)。

2.根据权利要求1所述的可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：所述真空室(25)包括束流管道(253)及设置在束流管道(253)上且与束流管道(253)相通的水平腔室(251)及垂直腔室(252)；

位置采样安装板(44)与第一二次电子抑制电极(41)、第一二次电子抑制电极(41)与狭缝测束筒(42)之间均通过第一绝缘垫块连接；测束筒(53)的开口端通过第二绝缘垫块(55)与第二二次电子抑制电极(52)固连。

3.根据权利要求1所述的可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：X向位置采样缝板(21)的采样口(46)长度方向为Y向，Y向位置采样缝板(23)的采样口(46)长度方向为X向；

X向位置采样缝板(21)的狭缝测束筒底部的第一狭缝(47)沿Y向设置，Y向位置采样缝板(23)的狭缝测束筒底部的第一狭缝(47)沿X向设置。

4.根据权利要求3所述的可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：X向角度采样缝板(22)的角度采样缝板(51)上的第二狭缝(59)沿Y向开设，Y向角度采样缝板(24)的角度采样缝板(51)上的第二狭缝(59)沿X向开设。

5.根据权利要求1所述的可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：第一二次电子抑制电极(41)及第二二次电子抑制电极(52)均为环状电极。

6.根据权利要求1所述的可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：还包括用于驱动X向位置采样缝板(21)、Y向位置采样缝板(23)、X向角度采样缝板(22)及Y向角度采样缝板(24)的驱动机构。

7.根据权利要求1所述的可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：狭缝测束筒(42)底部第一狭缝(47)的宽度等于0.2mm，第一狭缝(47)的缝长为70mm；角度采样缝板(51)中第二狭缝(59)的宽度为0.1mm，第二狭缝(59)的缝长为70mm，第一狭缝(47)与第二狭缝(59)两缝的间距L为0.2m。

8.根据权利要求7所述的可同时测量束流强度和发射度的装置，其特征在于：狭缝测束筒(42)的底部具有金属板，金属板上开有与第一狭缝(47)相通的狭缝，所述金属板为铜板。

9.利用权利要求1-8任一所述的可同时测量束流强度和发射度的装置同时测量束流强度和发射度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

束流强度测量：

步骤一：将X向或Y向的位置采样缝板与角度采样缝板移至真空室中心；

步骤二：记录位置采样缝板处的狭缝测束筒接收的电流值I₁、角度采样缝板接收的电流值I₂及法拉第筒接收的电流值I₃；将I₁、I₂、I₃相加获得入射束流的流强；

发射度测量：

步骤a：将X向或Y向的位置采样缝板移动到覆盖待测束流的某个位置处；

步骤b：令X向或Y向的角度采样缝板在位置采样缝板所在位置的设定范围内移动，每移动到一个位置时，采集该位置处角度采样缝后法拉第筒的电流；

步骤c：按照设定距离移动X向或Y向的位置采样缝板；

步骤d：重复步骤b；

步骤e：重复步骤c、步骤d，直至X向或Y向的位置采样缝板中第一狭缝的移动位置覆盖整个待测束流在X向或Y向的横截面；

步骤f：处理采集到的电流信号，绘制出X向或Y向上的发射度相椭圆的边界，计算发射度大小。

10.根据权利要求9所述的同时测量束流强度和发射度的方法，其特征在于：每个位置采样缝板对应的每一个位置处的采集点数不少于10个。