CN113543449A - 一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法 - Google Patents
一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113543449A CN113543449A CN202110787861.9A CN202110787861A CN113543449A CN 113543449 A CN113543449 A CN 113543449A CN 202110787861 A CN202110787861 A CN 202110787861A CN 113543449 A CN113543449 A CN 113543449A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- scanning
- dose
- value
- electron beam
- power supply
- 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.)
- Pending
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H5/00—Direct voltage accelerators; Accelerators using single pulses
- H05H5/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/02—Circuits or systems for supplying or feeding radio-frequency energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法，包括电子加速器、扫描线圈、用于给扫描线圈供电的扫描电源，还包括放置于扫描线圈下方用于检测电子束剂量的剂量检测模块以及接收剂量检测模块信号的处理器，所述的剂量检测模块检测到电子束的扫描剂量信号发送至处理器，处理器内部对该信号进行处理并根据需要调整扫描电源对扫描线圈的输出驱动波形；通过改变扫描电源输出驱动波形实现自动调整。可以在电子束扫描不均匀时可以方便进行调节，能够自动调整，用户自己即可以操作，不需要返厂维修，操作方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及电子加速器应用领域，尤其是涉及一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法。
背景技术
电子加速器是利用感应电场来加速电子的一种装置，其广泛应用于社会生活中的各个领域，大多数的电子加速器进行辐照扫描是通过扫描线圈与扫描电源使得电子束按照设定轨迹运行实现扫描辐照功能，通过采取扫描电源控制扫描线圈磁场大小，使经过线圈的电子产生偏转，实现扫描辐射功能。
然而在实际使用过程中，由于受到加速器灯丝、加速管、电子束透镜系统、扫描线圈以及扫描电源等多种因素影响，无法达到理论设计水平，加速器的扫描均匀度会有不同，从而导致对被辐射产品质量造成较大影响；目前市面上的产品在出厂时各种参数就已经确定，其扫描均匀度也已经确定，若需要调整需要返厂维修，很不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种方便修改扫描均匀度的电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电子束扫描均匀度的自动调整系统，包括电子加速器、扫描线圈、用于给扫描线圈供电的扫描电源，还包括放置于扫描线圈下方用于检测电子束剂量的剂量检测模块以及接收剂量检测模块信号的处理器，所述的剂量检测模块检测到电子束的扫描剂量信号发送至处理器，处理器内部对该信号进行处理并根据需要调整扫描电源对扫描线圈的输出驱动波形。
进一步具体的，所述的剂量检测模块选用CTA剂量带。
一种电子束扫描均匀度的自动调整方法，该方法的步骤为，
S1、开启电子加速器运行一段时间，扫描电源按照初始驱动波形供电给扫描线圈；
S2、剂量检测模块将在该时间段内检测到的剂量值输送至处理器内进行处理；
S3、处理器根据该时间段的剂量值判断是否需要进行调整，若是则进入步骤S4，若否则保持当前状态不变；
S4、处理器根据该时间段的剂量值对扫描电源的驱动波形进行修正，并将修正信号输出至扫描电源；
S5、扫描电源在下一同样时间段按照修正后的驱动波形驱动扫描线圈。
进一步具体的，在所述的步骤S5之后返回步骤S2通过剂量检测模块再次对剂量值进行检测，并将检测值输入至处理器，直至剂量值处于偏差内。
进一步具体的，在所述的步骤S4中驱动波形的修正方法为，在该时间段内剂量值取平均值，之后将各个时间点的剂量值与平均值进行对比，若高于平均值则调制参数PWM脉宽增大，若低于平均值则调制参数PWM脉宽减小。
进一步具体的，在所述的步骤S4中驱动波形的修正方法为，在该时间段内选取第一时间点的剂量值为标准值，之后将各个时间点的剂量值与标准值进行对比，若高于标准值则调制参数PWM脉宽增大，若低于标准值则调制参数PWM脉宽减小。
进一步具体的，所述调制参数PMW脉宽按照处理器内设置的步进脉宽增加或者减小。
进一步具体的，所述的步骤S3调整的判断依据为取该时间段的最大剂量值与最小剂量值求差，判断该差值是否大于设定阈值，若是则需要调整，若否在不需要调整。
进一步具体的，所述的步骤S1中的一段时间选取为一个完整波形的时间段。
进一步具体的，所述的剂量检测模块选用CTA剂量带。
本发明的有益效果是：通过上述系统与方法的使用，可以在电子束扫描不均匀时可以方便进行调节，能够自动调整，用户自己即可以操作，不需要返厂维修，操作方便快捷。
附图说明
图1是本发明电子束扫描均匀度的自动调整系统的结构示意图；
图2是本发明电子束扫描均匀度的自动调整方法的逻辑流程图一；
图3是本发明电子束扫描均匀度的自动调整系统的逻辑流程图二；
图4是本发明修正方式的逻辑流程图；
图5是本发明修正前电子束扫描的驱动波形、电流波形以及剂量波形的示意图；
图6是本发明修正后电子束扫描的驱动波形、电流波形以及剂量波形的示意图。
图中：1、电子束加速器；2、扫描线圈；3、扫描电源；4、剂量检测模块；5、处理器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示一种电子束扫描均匀度的自动调整系统，包括电子加速器1、扫描线圈2、用于给扫描线圈2供电的扫描电源3，其工作方式通过电子加速器1发生电子束，电子束经过扫描线圈2实现电子束方向的改变，形成扫描区域，扫描线圈2由扫描电源3供电，扫描电源3向扫描线圈2供给电压的驱动波形如图1所示；该系统还包括放置于扫描线圈2下方用于检测电子束剂量的剂量检测模块4以及接收剂量检测模块4信号的处理器5，所述的剂量检测模块4检测到电子束的扫描剂量信号发送至处理器5，处理器5内部对该信号进行处理并根据需要调整扫描电源3对扫描线圈2的驱动波形，通过调整使得扫描的剂量均匀性高。
基于上述系统，形成了一种电子束扫描均匀度的自动调整方法，如图2所示该方法的步骤为，
S1、开启电子加速器1运行一段时间，扫描电源3按照初始驱动波形供电给扫描线圈2，其中运行一段时间可以是空转，也可以是工作时段；该段时间最短为一个驱动波形的完整波形所需的时间段，扫描电源3给出的初始驱动波形如图5所示。
S2、剂量检测模块4将在该时间段内检测到的剂量值输送至处理器5内进行处理，其中剂量检测模块4选用CTA(cellulose triacetate)剂量带，CTA剂量带能够接收电子束的辐照并将该时间点的辐照剂量进行采集，并将采集到的剂量值信号传递至处理器5进行处理，该处理器5内置处理软件进行处理比较；CTA剂量带在电子加速器停机的状态下放入扫描区域，之后电子加速器开机，CTA剂量带采集信号完成后，电子加速器关机取出CTA剂量带。
S3、处理器5根据该时间段的剂量值判断是否需要进行调整，若是则进入步骤S4，若否则保持当前状态不变；
判断方法如下：
取该时间段的最大剂量值与最小剂量值并求差，同时在处理器5内手动设置一个设定阈值，将该差值与设定阈值进行比较，若该差值大于设定阈值则表明在该时间段内电子束辐照处于不均匀状态，此时需要对剂量值进行调整，若该差值小于设定阈值则表明在该时间段内电子束辐照大致均匀，此时不需要对剂量值进行调整。
S4、处理器5根据该时间段的剂量值对扫描电源3的驱动波形进行修正，并将修正信号输出至扫描电源3；
如图4所示修正方式可以有两种方式：
第一种，在该时间段内对步骤S2中所采集的剂量值取平均值，之后将采集到的各个时间点的剂量值与平均值进行对比，若某一个时间点的剂量值高于平均值，则将调制参数PWM脉宽增大以降低该时间点的剂量值，若某一个时间点的剂量值低于平均值，则将调制参数PWM脉宽减小以增加该时间点的剂量值；该种方式对一段时间采集测量后并计算后，驱动波形在下一段同样时长的时间段完成调整。
第二种，在该时间段内选取采集到第一时间点的剂量值为标准值，第一时间点可以在各个时间点内任意选取，之后将采集到的各个时间点的剂量值与标准值进行对比，若某一个时间点的剂量值高于标准值，则将调制参数PWM脉宽增大以降低该时间点的剂量值，若某一个时间点的剂量值低于标准值，则将调制参数PWM脉宽减小以增加该时间点的剂量值；该种方式对一段时间采集测量后并计算后，驱动波形在下一段同样时长的时间段完成调整。
S5、扫描电源3在下一同样时间段按照修正后的驱动波形(如图6所示)驱动扫描线圈2，下一同样时间段与上述时间段的时间一致。
上述调整方法中，单独开机采集完成剂量值生成修正后的驱动波形后，在下一次开机工作时使用。
由于上述调整方法步骤S5之后电子束扫描可能还会存在不均匀性，故在步骤S5后，如图3所示直接返回步骤S2通过剂量检测模块4再次对剂量值进行检测，并将检测值输入至处理器5，直至剂量值处于偏差内，该偏差为上述所述的设定阈值。
而在循环进行调节过程中，设置一步进脉宽，在步骤S4中针对调制参数PMW脉宽按照步进脉宽增加或者减小。
综上，通过该系统以及调整方法，电子束扫描的剂量均匀度可以随时进行调整，能够实现手动与自动调整，不需要很高技能即可完成操作，不需要返厂调整，用户可自行操作，调试简单方便快捷。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电子束扫描均匀度的自动调整系统，包括电子加速器(1)、扫描线圈(2)、用于给扫描线圈(2)供电的扫描电源(3)，其特征在于，还包括放置于扫描线圈(2)下方用于检测电子束剂量的剂量检测模块(4)以及接收剂量检测模块(4)信号的处理器(5)，所述的剂量检测模块(4)检测到电子束的扫描剂量信号发送至处理器(5)，处理器(5)内部对该信号进行处理并根据需要调整扫描电源(3)对扫描线圈(2)的输出驱动波形。
2.根据权利要求1所述的电子束扫描均匀度的自动调整系统，其特征在于，所述的剂量检测模块(4)选用CTA剂量带。
3.一种电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，该方法的步骤为，
S1、开启电子加速器(1)运行一段时间，扫描电源(3)按照初始驱动波形供电给扫描线圈(2)；
S2、剂量检测模块(4)将在该时间段内检测到的剂量值输送至处理器(5)内进行处理；
S3、处理器(5)根据该时间段的剂量值判断是否需要进行调整，若是则进入步骤S4，若否则保持当前状态不变；
S4、处理器(5)根据该时间段的剂量值对扫描电源(3)的驱动波形进行修正，并将修正信号输出至扫描电源(3)；
S5、扫描电源(3)在下一同样时间段按照修正后的驱动波形驱动扫描线圈(2)。
4.根据权利要求3所述的电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，在所述的步骤S5之后直接返回步骤S2通过剂量检测模块(4)再次对剂量值进行检测，并将检测值输入至处理器(5)，直至剂量值处于偏差内。
5.根据权利要求3所述的电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，在所述的步骤S4中驱动波形的修正方法为，在该时间段内剂量值取平均值，之后将各个时间点的剂量值与平均值进行对比，若高于平均值则调制参数PWM脉宽增大，若低于平均值则调制参数PWM脉宽减小。
6.根据权利要求3所述的电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，在所述的步骤S4中驱动波形的修正方法为，在该时间段内选取第一时间点的剂量值为标准值，之后将各个时间点的剂量值与标准值进行对比，若高于标准值则调制参数PWM脉宽增大，若低于标准值则调制参数PWM脉宽减小。
7.根据权利要求5或6所述的电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，所述调制参数PMW脉宽按照处理器(5)内设置的步进脉宽增加或者减小。
8.根据权利要求3所述的电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，所述的步骤S3调整的判断依据为取该时间段的最大剂量值与最小剂量值求差，判断该差值是否大于设定阈值，若是则需要调整，若否则不需要调整。
9.根据权利要求3所述的电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，所述的步骤S1中的一段时间选取为一个完整波形的时间段。
10.根据权利要求3所述的电子束扫描均匀度的自动调整方法，其特征在于，所述的剂量检测模块(4)选用CTA剂量带。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110787861.9A CN113543449A (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110787861.9A CN113543449A (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113543449A true CN113543449A (zh) | 2021-10-22 |
Family
ID=78098755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110787861.9A Pending CN113543449A (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113543449A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010054698A1 (en) * | 2000-06-22 | 2001-12-27 | Berrian Donald W. | Ion implantation uniformity correction using beam current control |
| US20040079900A1 (en) * | 2002-10-24 | 2004-04-29 | Steris Inc. | System for measurement of absorbed doses of electron beams in an irradiated object |
| CN1851867A (zh) * | 2005-04-22 | 2006-10-25 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种离子注入均匀性控制系统及控制方法 |
| CN101764032A (zh) * | 2008-12-04 | 2010-06-30 | 北京中科信电子装备有限公司 | 数控扫描波形发生器 |
| CN201522861U (zh) * | 2009-07-06 | 2010-07-07 | 日新高电压工程公司 | 电子束照射装置 |
| CN103279060A (zh) * | 2013-05-26 | 2013-09-04 | 山东蓝孚高能物理技术有限公司 | 自修正式电子束扫描输出系统 |
| CN112670145A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 北京烁科中科信电子装备有限公司 | 一种离子注入机均匀性校正方法 |
-
2021
- 2021-07-13 CN CN202110787861.9A patent/CN113543449A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010054698A1 (en) * | 2000-06-22 | 2001-12-27 | Berrian Donald W. | Ion implantation uniformity correction using beam current control |
| US20040079900A1 (en) * | 2002-10-24 | 2004-04-29 | Steris Inc. | System for measurement of absorbed doses of electron beams in an irradiated object |
| CN1851867A (zh) * | 2005-04-22 | 2006-10-25 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种离子注入均匀性控制系统及控制方法 |
| CN101764032A (zh) * | 2008-12-04 | 2010-06-30 | 北京中科信电子装备有限公司 | 数控扫描波形发生器 |
| CN201522861U (zh) * | 2009-07-06 | 2010-07-07 | 日新高电压工程公司 | 电子束照射装置 |
| CN103279060A (zh) * | 2013-05-26 | 2013-09-04 | 山东蓝孚高能物理技术有限公司 | 自修正式电子束扫描输出系统 |
| CN112670145A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 北京烁科中科信电子装备有限公司 | 一种离子注入机均匀性校正方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 李中平;曹树春;张子民;王斌;杨春名;: "DG型电子加速器自校正扫描系统的研制", 强激光与粒子束, no. 02, pages 481 - 484 * |
| 莫燕;张兴宝;张亚群;: "电子束扫描宽度改进与扫描宽度上的剂量分布", 辐射研究与辐射工艺学报, no. 01, pages 59 - 60 * |
| 赵兴龙;: "扫描控制器能量均匀性设计与研究", 真空科学与技术学报, no. 10, pages 1047 - 1050 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8642934B2 (en) | Power control apparatus for high-frequency dielectric heating and power control method for the same | |
| US8115421B2 (en) | Discharge lamp lighting device, illumination device, and liquid crystal display device | |
| CN102056389B (zh) | 一种采用控制电极稳定电压的x射线设备及其运行方法 | |
| CN109802557B (zh) | 一种变频电源的软启动和功率调节方法及装置 | |
| CN113543449A (zh) | 一种电子束扫描均匀度的自动调整系统及方法 | |
| CN114796872A (zh) | 一种脉冲磁治疗仪pwm波的调制方法 | |
| EP0705058B1 (en) | Device for supplying electric power to flashlamp and method thereof | |
| CN105096782B (zh) | 一种显示装置自动校正闪烁的防呆方法及其系统 | |
| CN111965445A (zh) | 含同步调相机的多直流馈入系统电网强度评估方法和装置 | |
| US20120104961A1 (en) | Lighting device of discharge lamp and method of controlling lighting of discharge lamp | |
| US6204882B1 (en) | γ matching of a video processor by means of three measured currents | |
| CN117812781A (zh) | 一种光源控制方法、3d打印设备及存储介质 | |
| US10594168B2 (en) | Intruding metal detection method for induction type power supply system and related supplying-end module | |
| JPH0371598A (ja) | ラジオグラフイー装置 | |
| CN112346379B (zh) | 一种烹饪设备的控湿异常检测方法 | |
| CN218124996U (zh) | 高频高压发生器球管灯丝电流双环控制电路 | |
| CN112894078B (zh) | 脉冲焊接控制方法及系统 | |
| US20060238141A1 (en) | Circuit and method for operation of a gas discharge lamp | |
| CN115764851B (zh) | 空调器的节能运行控制方法、装置及空调器 | |
| US11153939B2 (en) | Method for operating an induction hob and induction hob | |
| CN116937935A (zh) | 自适应死区控制电路、控制方法和开关电源 | |
| JPH02270292A (ja) | 誘導加熱調理器 | |
| US20020038846A1 (en) | Optical detector with regulated emission | |
| CN111654203A (zh) | 一种感应加热校平机变频器数字化控制系统及控制方法 | |
| CN111050454A (zh) | 灯丝电源以及放疗设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 215200 Zhongqiao International Logistics Science Park, Pingwang Town, Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: CGN DASHENG ELECTRON ACCELERATOR TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No. 1288, Shexi Road, Beishe community, Lili Town, Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: CGN DASHENG ELECTRON ACCELERATOR TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CB02 | Change of applicant information |