[发明专利]一种脉冲带电粒子束探测器

摘要

本发明提供了一种脉冲带电粒子束探测器，所述探测器设置有一探测板，探测板将脉冲带电粒子束分为多个不相邻的区域单元，探测板上设置有一个由多个带电粒子收集单元构成的阵列，用于收集对应各区域单元中脉冲带电粒子束的电荷，并转换为脉冲信号导出到信号采集系统，所述探测板内形成有一个电场，用于阻止次级电子溢出探测板。本发明结构紧凑，各脉冲信号间串扰小，排除了次级电子的影响，不仅能够探测出脉冲带电粒子束的轮廓及其变化过程，还能准确探测出脉冲带电粒子束束流密度的空间分布情况和时间演变过程。

主权项

一种脉冲带电粒子束探测器，其特征在于：所述探测器包括探测板（1）、用于外接信号采集系统的信号传输电缆（2）、用于外接偏压电源的偏压电缆（3）、导电外壳（4）；所述探测板（1）、信号传输电缆（2）、偏压电缆（3）分别与导电外壳（4）固定连接，所述信号传输电缆（2）、偏压电缆（3）分别与探测板（1）固定连接，探测板（1）上设置有采样板（11）、绝缘板Ⅰ（12）、偏压层（13）、绝缘板Ⅱ（14）、带电粒子收集层（15），所述采样板（11）上设置有采样通孔（11a），所述绝缘板Ⅱ（14）上设置有绝缘通孔Ⅱ（14a）和偏压电缆预留空间Ⅰ（14b）；所述采样板（11）、绝缘板Ⅰ（12）、偏压层（13）、绝缘板Ⅱ（14）、带电粒子收集层（15）依次固定连接；所述探测板（1）上的采样板（11）将待测的脉冲带电粒子束分为多个不相邻的区域单元，探测板（1）上设置有一个由多个带电粒子收集单元构成的阵列，用于收集对应各区域单元中脉冲带电粒子束的电荷量，带电粒子收集单元将电荷量转换为脉冲信号导出到信号采集系统，所述的脉冲信号用于计算脉冲带电粒子束的束流密度分布；所述偏压电缆（3）外接偏压电源，使探测板（1）内形成一个电场，所述的电场用于阻止带电粒子束与探测板（1）内表面作用产生的次级电子溢出探测板（1），排除次级电子对测量的干扰；所述带电粒子收集层（15）包括导电基板（151）、带电粒子收集单元（152）；所述导电基板（151）上设置有收集单元安置孔（151a）、偏压电缆预留空间Ⅱ（151b），收集单元安置孔（151a）的数量与采样通孔（11a）的数量相同，多个收集单元安置孔构成一个与多个采样通孔对应的孔阵列，所述偏压电缆预留空间Ⅱ（151b）的位置与偏压电缆预留空间Ⅰ（14b）的位置对应；所述带电粒子收集单元（152）包括绝缘筒（1521）、带电粒子收集筒（1522）、信号转换元件（1523），绝缘筒（1521）设置有一个可容纳带电粒子收集筒（1522）的通孔，带电粒子收集筒（1522）固定连接于绝缘筒（1521）的通孔内，带电粒子收集筒（1522）内设置有一个空腔，一端开口，另一端封闭，带电粒子收集筒（1522）为导电体，用于收集带电粒子所携带的电荷量，信号转换元件（1523）设置有两个连接端口，一端与带电粒子收集筒（1522）的封闭端固定连接导通，另一端与导电基板（151）固定连接导通；所述带电粒子收集单元（152）的数量与收集单元安置孔（151a）的数量相同，带电粒子收集单元（152）固定连接于收集单元安置孔（151a）内。