[发明专利]电子束检测装置及检测方法

说明书

本发明提供一种电子束检测装置，包括：一多孔碳材料层，所述多孔碳材料层具有一通孔，该多孔碳材料层由多个碳材料颗粒组成，该多个碳材料颗粒之间存在纳米级或微米级间隙，且该通孔的横截面积小于等于待测电子束的横截面积；一法拉第杯，该法拉第杯设置于所述多孔碳材料层下面，该法拉第杯具有一开口，该开口与所述碳纳米管多孔层的通孔贯通设置；以及一图像显示器，该图像显示器与所述多孔碳材料层电连接，该图像显示器根据多孔碳材料层中产生的电荷多少形成颜色不同的图像，根据图像显示器中图像的颜色得到待测电子束的图像。本发明还提供一种电子束的检测方法。

技术领域

本发明涉及一种电子束检测装置及检测方法，尤其涉及一种采用多孔碳材料层的电子束检测装置及检测方法。

背景技术

电子在电场中受力而加速、能量提高，并在真空中汇集成束产生电子束。电子束技术已在高温合金的成型制造与精炼、高温合金的焊接、表面改性以及涂层制备等领域得到了广泛应用，并将不断涉足航空航天、国防军工以及核工业等各个领域中。现有技术中，常常需要检测电子束的横截面的形状及半径大小，以绘制电子束的图像。

然而，现有的电子束检测装置及检测方法的精确度较低，而且结构复杂。因此，提供一种操作简单且精确度较高的电子束检测装置及检测方法将具有非常重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种结构简单且检测精确度较高的电子束检测装置以及检测方法。

一种电子束检测装置，包括：

一多孔碳材料层，所述多孔碳材料层具有一通孔贯穿其厚度方向，该通孔的横截面积小于等于待测电子束的横截面积，该多孔碳材料层由多个碳材料颗粒组成，该多个碳材料颗粒之间存在纳米级或微米级间隙；

一法拉第杯，该法拉第杯设置于所述多孔碳材料层下方，该法拉第杯具有一开口，该开口与所述碳纳米管多孔层的通孔贯通设置；以及

一图像显示器，该图像显示器与所述多孔碳材料层电连接，该图像显示器根据多孔碳材料层中产生的电荷多少形成颜色不同的图像，根据图像显示器中图像的颜色得到待测电子束的图像。

一种电子束检测方法，包括以下步骤：

步骤S1，提供上述电子束检测装置；

步骤S2，使所述使待测电子束相对于所述多孔碳材料层移动；以及

步骤S3，观察所述图像显示器中的图像，根据图像的颜色得到待测电子束的图像。

相较于现有技术，本发明所提供的电子束检测装置采用一具有通孔的多孔碳材料层，使用时通过待测电子束相对于多孔碳材料层移动，当电子束照射到通孔上时，使得照射在多孔碳材料层上的电子束的大小发生变化，然后根据图像显示器上的图像颜色即可得到电子束的图像，装置的结构以及检测方法都非常简单。而且，待测电子束中的电子会在多孔碳材料层结构中的多个碳材料颗粒之间的微小间隙间进行多次折射、反射，而不能从多孔碳材料层中发射出去，此时，所述多孔碳材料层对电子的吸收率能够达到 99.99％以上，几乎可以达到100％，可以看成是电子的绝对黑体，因此，当电子束全部照射到多孔碳材料层上和没有或部分照射到多孔碳材料层上时，图像显示器中的图像颜色会有很大的区别，用肉眼很容易辨别出来。因此，本发明的电子束检测装置以及采用该电子束检测装置的检测方法的检测精确度也非常高。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的电子束检测装置的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的电子束检测装置的拆分结构示意图。

图3当多孔碳材料层为超顺排碳纳米管阵列时，图1中的所述电子束检测装置对电子吸收率随超顺排碳纳米管阵列高度的变化曲线。

图4为本发明某实施例提供的多孔碳材料层直接设置在法拉第杯表面的结果示意图。