[发明专利]一种电子束能量密度分布定量测量数值处理方法

权利要求书

1.一种电子束能量密度分布定量测量数值处理方法，其特征它包括以下步骤：首先分析电子束，根据电子束高能量和穿透性强的特点，运用磁控偏转信号使电子束扫描带小孔钨板，使用钨板材料防高温烧损，扫描路径信号和频率由扫描信号发生器产生，通过外部共享晶振触发，保证采集信号与偏转信号同步，采集透过小孔电子束流强度，经回路电阻转换成电压信号；然后，由于透过小孔的电信号较弱，通过运放电路进行放大和调理，放大信号经数据采集卡进行高频A/D转换、PCI总线传输和板载缓存后保存到上位机中，再对采集数据的进行滤波、区域分割后，利用OpenGL图形库对电子束行扫描数据进行平面重构形成截面能量密度分布；最后，为对电子束能量密度分布进一步度量，对整个截面能量进行积分获得总能量与能量密度值的映射关系，计算能量百分比区域，利用等值线跟踪原理对指定能量区域进行分割，同时计算能量密度分布及其它参数值。

2.根据权利要求1所述的电子束能量密度分布定量测量数值处理方法其特征是在分析电子束的过程中，在电子束高能量、高速、高穿透特性基础上，采用电子束束流截面瞬态能量密度分布测量策略及采集装置布局，建立磁偏控制信号及数据采集模块，对采集数据进行二维重构，计算采集区域能量百分比与能量密度值对应关系并进行等值线分割，该发明能够定量测量电子束流能量密度分布及其他参数，为束斑位置确定及束流品质评价提供测量和分析工具。

3.根据权利要求1所述的电子束能量密度分布定量测量数值处理方法，其特征是所述的磁控偏转信号是通过磁控电子束偏转扫描产生，磁控偏转信号实现电子束小角度范围偏转，保证电子束采集在一个高度截面上，磁偏控制信号使电子束在小孔钨板上进行“Z”形扫描。

4.根据权利要求1所述的电子束能量密度分布定量测量数值处理方法，其特征是所述的电子束具有高能、高穿透性特点，避免烧坏钨板小孔，采用20MHz到30MHz高频采样，运用PCI-1714数据采集卡并共享外部60MHz晶振实现偏转信号和采集信号同步触发，使用Post-trigger上升沿触发采集模式，提高抗干扰能力，以PCI总线为传输通道保证数据传输高带宽，利用高速板载缓存保证采集大数据存储。

5.根据权利要求1所述的电子束能量密度分布定量测量数值处理方法，其特征是所述的采集数据进行低通滤波处理去除电子束扫描及采集过程中产生的噪音，对采集区域进行分割去除非相关数据，运用OpenGL图形库对采集数据进行二维重构，辅以云图直观显示电子束截面能量密度分布形态，运用迭代方法计算采集区域能量百分比与能量密度值的对应关系，利用等值线跟踪算法绘制指定区域的能量密度分布，计算分割区域的能量密度值及其它参数，为评估束流品质提供依据。