專利名稱：一種用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子加速器束流強(qiáng)度測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及ー種用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭。
背景技術(shù)：
空間環(huán)境中高能電子引起的輻射效應(yīng)會(huì)對(duì)地球同步軌道衛(wèi)星、太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星以及深空探測(cè)器等多種航天器的在軌可靠運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅，在地面實(shí)驗(yàn)室條件下利用電子加速器產(chǎn)生的高能電子進(jìn)行輻照試驗(yàn)、模擬空間輻射效應(yīng)是航天器抗輻射加固設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。束流強(qiáng)度是電子加速器運(yùn)行時(shí)的ー項(xiàng)重要參數(shù)指標(biāo)，該指標(biāo)直接反映高能電子在被輻照物質(zhì)內(nèi)部吸收的輻照劑量大小，因此需要對(duì)輻照過(guò)程中電子加速器的束流強(qiáng)度
進(jìn)行測(cè)量。法拉第筒是最常見(jiàn)的電子加速器束流強(qiáng)度測(cè)量裝置，該裝置利用安裝在筒內(nèi)的石墨收集體收集加速器產(chǎn)生的高能電子，通過(guò)采集高能電子在石墨收集體上產(chǎn)生的電流信號(hào)來(lái)測(cè)量束流強(qiáng)度，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量范圍寬、精度高等特點(diǎn)。公開(kāi)號(hào)為CN101470208A的中國(guó)專利公開(kāi)了“ー種脈沖電子加速器納皮安電子束流測(cè)量系統(tǒng)”，該專利利用法拉第筒解決了納皮安脈沖電子加速器的束流強(qiáng)度測(cè)量問(wèn)題。電子加速器在進(jìn)行輻照試驗(yàn)時(shí)，其束流強(qiáng)度并非是ー個(gè)恒定值，而是會(huì)發(fā)生一定程度波動(dòng)，為準(zhǔn)確得到高能電子在被輻照物質(zhì)內(nèi)部吸收的輻照劑量，需要在輻照過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電子加速器的束流強(qiáng)度變化情況。然而法拉第筒是ー種高能電子收集器，若將用于束流強(qiáng)度測(cè)量的法拉第筒作為束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置使用，會(huì)將放置于法拉第筒后面的被輻照物質(zhì)擋住，即因?yàn)樗龈吣茈娮与y以穿過(guò)法拉第筒，使得較難在輻照過(guò)程中同時(shí)監(jiān)測(cè)束流強(qiáng)度。因此需要找到ー種透射性好，對(duì)高能電子沒(méi)有阻擋作用的束流強(qiáng)度測(cè)量裝置，解決法拉第筒在輻照過(guò)程中不能同時(shí)測(cè)量束流強(qiáng)度的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)電子加速器束流強(qiáng)度變化情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的問(wèn)題是提供ー種用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，以實(shí)現(xiàn)輻照過(guò)程中同時(shí)測(cè)量電子加速器束流強(qiáng)度的功能。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭包括至少兩個(gè)骨架，貫穿所述骨架的開(kāi)ロ，覆蓋所述開(kāi)ロ的金屬箔，與所述金屬箔電連接的導(dǎo)線。進(jìn)ー步，所述骨架的材料是陶瓷，所述骨架的形狀是環(huán)形。進(jìn)ー步，所述金屬箔的材料是鋁，所述金屬箔的厚度小于5pm;所述導(dǎo)線的材料為銅。進(jìn)ー步，所述的金屬鋁箔通過(guò)導(dǎo)電膠與銅導(dǎo)線電連接。進(jìn)ー步，所述骨架具有上、下槽，所述導(dǎo)線位于上槽內(nèi)，所述下槽為導(dǎo)流槽。[0011]進(jìn)ー步,所述骨架的層數(shù)為6至20層；骨架的厚度為Imm 2mm。進(jìn)ー步，所述各層骨架由螺栓串連，所述骨架上的螺栓均至少為3個(gè)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在干厚度小于5 的金屬鋁箔對(duì)高能電子能損較小，高能電子穿過(guò)鋁箔時(shí)不會(huì)產(chǎn)生阻擋作用，使用方便、可操作性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)束流強(qiáng)度無(wú)損監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型所提供的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭在監(jiān)控束流強(qiáng)度時(shí)，對(duì)高能電子不會(huì)產(chǎn)生阻擋作用，高能電子可以穿過(guò)所述用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭。此外，本實(shí)用新型所提供的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭使用方便、可操作性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，對(duì)束流強(qiáng)度無(wú)損失。此外，本實(shí)用新型所提供的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭采用陶瓷材料制作骨架，其優(yōu)點(diǎn)是高能電子穿過(guò)金屬箔時(shí)會(huì)產(chǎn)生高熱量，陶瓷材料絕緣性能好，熱傳導(dǎo)率高，可以快速散熱，并且不易發(fā)生形變。

圖I是本實(shí)用新型所提供的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。I為骨架、2為金屬箔、3為導(dǎo)線、4為第一螺栓、5為第二螺栓、6為第三螺栓、7為上
槽、8為下槽。圖2為表示覆蓋在相鄰層的骨架的金屬箔分別與高壓極2a、接收極2b連接時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖I示，本實(shí)用新型的組成包括采用陶瓷材料制作的多層骨架I、安裝在骨架上的金屬箔2、導(dǎo)線3、第一螺栓4、第二螺栓5、第三螺栓6 (圖中僅示出螺栓的安裝位置，未具體畫(huà)出螺栓)、上槽7和下槽8。采用金屬鋁箔的原因是鋁材料對(duì)電子束能損較小；采用銅導(dǎo)線的原因是銅的導(dǎo)電性好；采用陶瓷材料制作骨架的原因是高能電子穿過(guò)金屬鋁箔時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定熱量，陶瓷材料絕緣性能好，熱傳導(dǎo)率高，可以快速散熱，并且不易發(fā)生形變，在其他實(shí)施例中，所述金屬箔、導(dǎo)線、骨架還可以采用其他材料。每層骨架I的厚度為Imm 2mm。將金屬箔2粘貼在所述骨架I上，金屬箔2的面積大于骨架I的內(nèi)直徑、小于外直徑，完全遮蓋骨架I中間的空心部分，厚度小于5pm，保證高能電子穿過(guò)后束流強(qiáng)度、束流能量不發(fā)生變化。將金屬箔2安裝在骨架I上，在每層骨架I的上下表面各開(kāi)ー個(gè)淺槽，槽深約為環(huán)厚度的三分之一，上槽7的長(zhǎng)度較短(小于骨架的內(nèi)外直徑之差)，作引線槽使用，將導(dǎo)線3放置于該引線槽內(nèi)，用導(dǎo)電膠填充引線槽，保證金屬箔2與安放于引線槽內(nèi)的導(dǎo)線3形成良好的歐姆接觸；下槽8的長(zhǎng)度等于骨架的內(nèi)外直徑之差，即將骨架I的內(nèi)外環(huán)刻通,作為真空室抽真空時(shí)探頭內(nèi)部空氣的導(dǎo)流槽。利用第一螺栓4、第二螺栓5、第三螺栓6將多個(gè)裝有金屬箔2的骨架I安裝在一起，保證多層骨架I之間相互平行，即組成探頭。如圖2所示覆蓋在相鄰層的骨架的高壓極2a金屬箔、收集極2b金屬箔，即覆蓋在相鄰層的骨架上的金屬箔不能接在相同的極上。其中接高壓極2a的一組為次級(jí)電子的收集提供高壓，接收集極2b的ー組為次級(jí)電子收集。探頭的高壓極2a通過(guò)導(dǎo)線3連接至高壓源，收集極2b通過(guò)導(dǎo)線3連接至測(cè)量裝置。本實(shí)施例中骨架為六層，金屬箔為六片(高壓極和收集極各三片)，可以根據(jù)需要增加層數(shù)，推薦數(shù)量為六到二十之間。所述金屬箔的數(shù)量太少，收集到的次級(jí)電子的數(shù)目比較少，次級(jí)電子束流微弱；所述金屬箔的數(shù)量太多，不利于高能電子穿過(guò)所述探頭。啟動(dòng)加速器，電子加速器產(chǎn)生的高能電子在真空狀態(tài)下，穿過(guò)所述用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭的金屬箔2，在100V 300V的高壓作用下，與金屬箔2中的原子相互作用產(chǎn)生次級(jí)電子，所產(chǎn)生的次級(jí)電子在高壓作用下，輸運(yùn)到收集級(jí)上。所述次級(jí)電子流強(qiáng)度與加速器束流強(qiáng)度之間具有較好的線性關(guān)系，通過(guò)次級(jí)電子流強(qiáng)度可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加速器束流強(qiáng)度。通過(guò)測(cè)量裝置測(cè)量逸出金屬箔以及金屬箔表面上的次級(jí)電子束流，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)束流強(qiáng)度的目的，而高能電子穿過(guò)金屬箔2后，束流強(qiáng)度、束流能量不發(fā)生變化。本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式
，不論在形狀和結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是 利用陶瓷和金屬鋁箔對(duì)高能電子不會(huì)產(chǎn)生阻擋作用的裝置，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.ー種用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，其特征在于，包括至少兩個(gè)骨架，貫穿所述骨架的開(kāi)ロ，覆蓋所述開(kāi)ロ的金屬箔，與所述金屬箔電連接的導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，其特征在于，所述骨架的材料是陶瓷，所述骨架的形狀是環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，其特征在于所述金屬箔的材料是鋁，所述金屬箔的厚度小于5 μ m ;所述導(dǎo)線的材料為銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，其特征在于，所述的金屬鋁箔通過(guò)導(dǎo)電膠與銅導(dǎo)線電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，其特征在于，所述骨架具有上、下槽，所述導(dǎo)線位于上槽引線槽內(nèi)，所述下槽為導(dǎo)流槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，其特征在于所述骨架的層數(shù)為6至20層；骨架的厚度為Imm 2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，其特征在于，所述各層骨架由螺栓串連，所述骨架上的螺栓均至少為3個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電子加速器束流強(qiáng)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的探頭，包括至少兩個(gè)骨架，貫穿所述骨架的開(kāi)口，覆蓋所述開(kāi)口的金屬箔，與所述金屬箔電連接的導(dǎo)線。使用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于厚度小于5μm的金屬鋁箔對(duì)高能電子能損較小，高能電子穿過(guò)鋁箔時(shí)不會(huì)產(chǎn)生阻擋作用，使用方便、可操作性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，可以實(shí)現(xiàn)束流強(qiáng)度無(wú)損監(jiān)測(cè)。采用陶瓷材料制作絕緣環(huán)骨架的優(yōu)點(diǎn)是高能電子穿過(guò)金屬箔時(shí)會(huì)產(chǎn)生高熱量，陶瓷材料絕緣性能好，熱傳導(dǎo)率高，可以快速散熱，并且不易發(fā)生形變。
文檔編號(hào)G01T1/29GK202649474SQ20122020408
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者吾勤之, 郭 旗, 劉偉鑫, 王昆黍, 喬文, 陳友, 徐導(dǎo)進(jìn), 蔡楠, 王海濤 申請(qǐng)人:上海精密計(jì)量測(cè)試研究所