[发明专利]电子枪放电信号的检测与收集系统及其方法

权利要求书

1.电子枪放电信号的检测与收集系统，其特征是，由罗柯夫斯基线圈(4)、信号调理单元(3)、高速采样单元(2)和工控机(1)组成；罗柯夫斯基线圈(4)设置在电子枪(5)的冷却腔(54)内，并套设在高压电缆头(55)上；罗柯夫斯基线圈(4)的输出端通过设置在电子枪(5)的冷却腔(54)的金属壁上的信号电缆头(57)引出至电子枪(5)之外，并与信号调理单元(3)的输入端连接；信号调理单元(3)的输出端经过高速采样单元(2)连接工控机(1)的输入端。

2.根据权利要求1所述的电子枪放电信号的检测与收集系统，其特征是，罗柯夫斯基线圈(4)由骨架(41)和线圈(42)组成，骨架(41)呈圆环状，线圈(42)缠绕在骨架(41)上。

3.根据权利要求2所述的电子枪放电信号的检测与收集系统，其特征是，骨架(41)由绝缘非导磁材料制成或由高阻高频导磁材料制成。

4.根据权利要求2所述的电子枪放电信号的检测与收集系统，其特征是，工控机(1)与电子枪(5)的中央控制器相连。

5.权利要求1所述的电子枪放电信号的检测与收集系统所实现的电子枪放电信号的检测与收集方法，其特征是，包括步骤如下：

步骤1、罗柯夫斯基线圈(4)将穿越其圈内总电流的交流分量感应成电压信号u(t)转送给信号调理单元(3)；

步骤2、信号调理单元(3)将电压信号u(t)进行调理后输出电流信号i(t),然后将电流信号i(t)转送到高速采样单元(2)；

步骤3、高速采样单元(2)以固定的周期对信号调理单元(3)送来的电流信号i(t)进行高速数字化采样；

在采样过程中，当电流信号i(t)在时刻t_s上穿越正常限带时，判定为本次放电开始；当电流信号i(t)在时刻t₁回到正常限带时，判定为本次放电的首波结束；当电流信号i(t)在时刻t_e回到正常限带内，并在时刻t_e以后一定的时间段δ_t内电流信号i(t)一直维持在正常限带(-I_d，I_d)内波动时，判定时刻t_e为本次放电结束；从时刻t_s至时刻t_e，高速采样单元(2)将电流信号i(t)的采样数据作为本次放电的有效采样数据，并转送至工控机(1)；

步骤4、工控机(1)基于高速采样单元(2)送来的本次放电的有效采样数据计算本次放电的放电信号特征数据，并将本次放电的放电信号特征数据连同所记录的电子枪(5)的运行工况参数写入工控机(1)的放电信号数据库；

上述放电信号特征数据包括首波持续时间τ₁、首波电流通量Q₁、首波电流平均值I₁、首波电流峰值I_m1、持续时间τ、电流通量Q、电流平均值I、电流峰值I_m、峰值波序W、振荡次数N和电流频谱；

上述电子枪(5)的运行工况参数包括加速电压、电子束流、枪室真空度和工作室真空度。