CN114839665A - 一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子束辐照技术领域，尤其是一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法，针对电子束在传播或穿过薄膜时需要随时监测电子剂量的问题，现提出以下方案，一种电子束辐照束流的探测系统，包括电子发射模块、探测模块、采集模块和数据处理模块，电子发射模块包括电子束源和多个电子，探测模块包括磁路和线圈。本发明中，电子束源发射电子到空气中，当电子穿过探测模块时被探测到，继而信号被采集模块采集到，采集模块将信号传输到数据处理模块进行数据处理，从而得到电子束流强，继而获得电子的剂量，能够给整个系统提供很好的反馈条件。
Description
技术领域
本发明涉及电子束辐照技术领域，尤其涉及一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法。
背景技术
由于电子与物质相互作用的特性，电子束越来越广泛的应用在工业辐照、科研和消毒灭菌等领域。电子束的获得一般是通过加热灯丝，在灯丝周围形成电子云，然后使用电场加速的方式将电子拉出从而形成电子束。电子与物质相互作用比较强，电子在空气中的自由程比较短，因此上述电子束产生的整个过程需要在高真空中进行。对于一般的应用，电子束需要穿过一层薄膜窗到达真空外部才能进行应用。电子束穿过窗口从真空到达空气，在空气中传输一段距离最终到达需要应用的物体表面。
在电子穿过薄膜的过程中会发生散射等，方向会改变，有些就不会打到样品上，同样在空气中传播，电子束也会发声散射，而在利用电子辐照的过程中，需要随时监测电子剂量，这样才能给整个系统提供一个很好的反馈条件。为了解决这个问题，本发明设计了一种探测电子束分布的方法。
发明内容
基于电子束在传播或穿过薄膜时需要随时监测电子剂量的技术问题，本发明提出了一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法。
本发明提出的一种电子束辐照束流的探测系统，包括电子发射模块、探测模块、采集模块和数据处理模块，所述电子发射模块包括电子束源和多个电子，所述探测模块包括磁路和线圈。
优选地，所述探测模块设置有多个，且多个探测模块组成有电流互感器群组。
优选地，所述电子束源喷射出的电子分布的区域有第一电子区域、第二电子区域、第三电子区域、第四电子区域、第五电子区域、第六电子区域、第七电子区域、第八电子区域、第九电子区域，且每个电子区域均被电流互感器群组检测。
优选地，所述第一电子区域、第二电子区域、第三电子区域、第四电子区域、第五电子区域、第六电子区域、第七电子区域、第八电子区域、第九电子区域之间呈矩阵分布。
优选地，所述数据处理模块与电子束源之间设置有电子束源控制模块，且电子束源控制模块与电子束源之间设置有传输通道。
一种电子束辐照束流的探测系统的使用方法，具体包括以下步骤：
S1:电子束源发射电子到空气中，当电子穿过探测模块时被探测到，整个探测模块是一个电流互感器，互感器由磁路和线圈组成，当电子穿过互感器时，在线圈上有感应电流，信号被采集模块采集到，采集模块再将信号传输到数据处理模块进行数据处理，从而得到电子束流强，继而获得电子的剂量。
S2:在探测模块探测电子时，设置的电流互感器群组通过系统的控制和统计，可以得出第一电子区域、第二电子区域、第三电子区域、第四电子区域、第五电子区域、第六电子区域、第七电子区域、第八电子区域、第九电子区域中每个区域的电子束流强，并且通过分析可以得出束流密度分布，从而得到电子剂量分布。
S3:在数据处理模块对信号进行采集和分析后，将信息反馈给给电子束源控制模块，电子束源控制模块再控制电子束源发射电子的效率，从而改变电子束辐照时间，动态响应样品传输速度和辐照需求。
S4:在使用电流互感器群组控制电路时，可以加入自动校准程序，当电子束关闭的时候进行自动校准，使电子束准确的打到样品上。
与现有技术相比，本发明提供了一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法，具备以下有益效果：
1、该电子束辐照束流的探测系统，电子束源发射电子到空气中，当电子穿过探测模块时被探测到，继而信号被采集模块采集到，采集模块将信号传输到数据处理模块进行数据处理，从而得到电子束流强，继而获得电子的剂量，能够给整个系统提供很好的反馈条件。
2、该电子束辐照束流的探测系统，包含多个电流互感器的电流互感器群组，通过系统的控制，统计和分析，可以得出每个电子区域的电子束流强，进一步可以得出束流密度分布，从而得到剂量分布。
3、该电子束辐照束流的探测系统，数据采集模块在对信息采集和分析后，直接给电子束源控制模块反馈，从而改变电子束辐照时间，动态响应样品传输速度和辐照需求。
4、该电子束辐照束流的探测系统，在使用互感器控制电路中可以加入自动校准程序，当电子束关闭的时候进行自动校准，使电子束能够准确的打到样品上。
附图说明
图1为本发明提出的一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法的系统示意图；
图2为本发明提出的一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法的电子发射与分析示意图；
图3为本发明提出的一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法的电子采集与处理示意图；
图4为本发明提出的一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法的实施例2电流互感器群组示意图；
图5为本发明提出的一种电子束辐照束流的探测系统及其使用方法的实施例3电子束源控制模块示意图。
图中：1、电子束源；2、电子；3、探测模块；4、数据处理模块；5、磁路；7、线圈；8、采集模块；9、电流互感器群组；10、第一电子区域；11、第二电子区域；12、第三电子区域；13、第四电子区域；14、第五电子区域；15、第六电子区域；16、第七电子区域；17、第八电子区域；18、第九电子区域；19、电子束源控制模块；20、传输通道。
具体实施方式
下面将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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。
实施例1
参照图1-3，一种电子束辐照束流的探测系统，包括电子发射模块、探测模块3、采集模块8和数据处理模块4，电子发射模块包括电子束源1和多个电子2，探测模块包括磁路5和线圈7。
一种电子束辐照束流的探测系统的使用方法，具体包括以下步骤：
S1：电子束源1发射电子2到空气中，当电子2穿过探测系统3时被探测到，整个探测系统3是一个电流互感器，互感器由磁路5和线圈7组成，当电子2穿过互感器时，在线圈7上有感应电流，信号被采集模块8采集到，将信号传输到数据处理模块4进行数据处理，从而得到电子束流强，继而获得电子的剂量。
实施例2
参照图4，一种电子束辐照束流的探测系统，还包括探测模块3设置有多个，且多个探测模块3组成有电流互感器群组9，电子束源1喷射出的电子2分布的区域有第一电子区域10、第二电子区域11、第三电子区域12、第四电子区域13、第五电子区域14、第六电子区域15、第七电子区域16、第八电子区域17、第九电子区域18，且每个电子区域均被电流互感器9群组检测，第一电子区域10、第二电子区域11、第三电子区域12、第四电子区域13、第五电子区域14、第六电子区域15、第七电子区域16、第八电子区域17、第九电子区域18之间呈矩阵分布。
一种电子束辐照束流的探测系统的使用方法，具体包括以下步骤：
在第一步中还设置了电流互感器群组9和多个电子区域，在探测模块3探测电子2时，电流互感器群组9通过系统的控制和统计，可以得出第一电子区域10、第二电子区域11、第三电子区域12、第四电子区域13、第五电子区域14、第六电子区域15、第七电子区域16、第八电子区域17、第九电子区域18中每个区域的电子束流强，并且通过分析可以得出束流密度分布，从而得到电子剂量分布。
实施例3
参照图5，一种电子束辐照束流的探测系统，还包括数据处理模块4与电子束源1之间设置有电子束源控制模块19，且电子束源控制模块19与电子束源1之间设置有传输通道20。
一种电子束辐照束流的探测系统的使用方法，具体包括以下步骤：
在第一步中还设置了电子束控制模块19，在数据处理模块4对信号进行采集和分析后，将信息反馈给给电子束源控制模块19，电子束源控制模块19再控制电子束源1发射电子2的效率，从而改变电子束辐照时间，动态响应样品传输速度和辐照需求。在使用电流互感器群组9控制电路时，可以加入自动校准程序，当电子束关闭的时候进行自动校准，使电子束准确的打到样品上。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电子束辐照束流的探测系统，其特征在于，包括电子发射模块、探测模块(3)、采集模块(8)和数据处理模块(4)，所述电子发射模块包括电子束源(1)和多个电子(2)，所述探测模块包括磁路(5)和线圈(7)。
2.根据权利要求1所述的一种电子束辐照束流的探测系统，其特征在于，所述探测模块(3)设置有多个，且多个探测模块(3)组成有电流互感器群组(9)。
3.根据权利要求2所述的一种电子束辐照束流的探测系统，其特征在于，所述电子束源(1)喷射出的电子(2)分布的区域有第一电子区域(10)、第二电子区域(11)、第三电子区域(12)、第四电子区域(13)、第五电子区域(14)、第六电子区域(15)、第七电子区域(16)、第八电子区域(17)、第九电子区域(18)，且每个电子区域均被电流互感器(9)群组检测。
4.根据权利要求3所述的一种电子束辐照束流的探测系统，其特征在于，所述第一电子区域(10)、第二电子区域(11)、第三电子区域(12)、第四电子区域(13)、第五电子区域(14)、第六电子区域(15)、第七电子区域(16)、第八电子区域(17)、第九电子区域(18)之间呈矩阵分布。
5.根据权利要求1所述的一种电子束辐照束流的探测系统，其特征在于，所述数据处理模块(4)与电子束源(1)之间设置有电子束源控制模块(19)，且电子束源控制模块(19)与电子束源(1)之间设置有传输通道(20)。
6.根据权利要求1所述的一种电子束辐照束流的探测系统的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1:电子束源(1)发射电子(2)到空气中，当电子(2)穿过探测模块(3)时被探测到，整个探测模块(3)是一个电流互感器，互感器由磁路(5)和线圈(7)组成，当电子(2)穿过互感器时，在线圈(7)上有感应电流，信号被采集模块(8)采集到，采集模块(8)再将信号传输到数据处理模块(4)进行数据处理，从而得到电子束流强，继而获得电子的剂量。
S2:在探测模块(3)探测电子(2)时，设置的电流互感器群组(9)通过系统的控制和统计，可以得出第一电子区域(10)、第二电子区域(11)、第三电子区域(12)、第四电子区域(13)、第五电子区域(14)、第六电子区域(15)、第七电子区域(16)、第八电子区域(17)、第九电子区域(18)中每个区域的电子束流强，并且通过分析可以得出束流密度分布，从而得到电子剂量分布。
S3:在数据处理模块(4)对信号进行采集和分析后，将信息反馈给给电子束源控制模块(19)，电子束源控制模块(19)再控制电子束源(1)发射电子(2)的效率，从而改变电子束辐照时间，动态响应样品传输速度和辐照需求。
S4:在使用电流互感器群组(9)控制电路时，可以加入自动校准程序，当电子束关闭的时候进行自动校准，使电子束准确的打到样品上。
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