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束流收集器的測量基本原理

閱讀:148      發布時間:2025-6-24
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束流收集器的測量基本原理是將束流能量轉化為可測量的信號,通過特定裝置實現束流強度、位置等參數的獲取,以下是詳細介紹:  
能量轉化與信號測量  
束流本身不可見、不可直接測量,需將其轉化為可觀測的光信號或可處理的電信號,以此反饋束流特征。例如法拉第筒法,當被測電子束入射到法拉第筒的電荷收集體中,與收集體物質發生相互作用而被阻止時,產生激勵電流,電流流經低感電阻,產生正比于束流強度的瞬時電位,從這個電位可以推算出所測束流強度。  
束流位置探測原理  
電子束團在運動過程中,在其周圍會產生電場和磁場。在高能束流的情況下,這些場是純橫電磁場。如果束流偏離真空室中心,由耦合器件從束流電磁場中耦合出來的信號將被調制,通過對耦合出來的信號進行處理就可以得到束流位置的相關信息。通常采用探測電極測量束流的電磁場,探測電極的感應信號是被束流調制的時域信號。束流位置探測電極通常有靜電探測電極、鈕扣(Button)電極和條帶(Stripline)電極等。束流位置檢測器由一對電極或兩對電極(可同時測量水平和垂直位置)構成,屬于非攔截型的束流測量手段。  
束流強度與位置綜合測量  
主徑向探針可將束流流強轉化為電流強度信號,以反應束流在加速器中某一位置的束流強度。其原理是選擇適當厚度的靶,使束流中的帶電粒子無法穿透靶體,最終全部停留在靶體里,單位時間內靶體內新增的粒子所攜帶的電荷數就是束流的強度。同時,通過優化機械結構、改良小車設計,使靶在曲線軌道上高精度平穩運動,可實現束流流強和位置的精準測量。

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