專利名稱：納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于加速器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置。
背景技術(shù)：
脈沖束是很多核物理實驗，尤其是核數(shù)據(jù)測量方面所需求的非常重要的一種束流。特定用途的脈沖束一般是通過加速器來產(chǎn)生的。脈沖寬度和脈沖的重復(fù)頻率是表征脈沖束性能的關(guān)鍵指標(biāo)。特定的核物理實驗就需求特定寬度和特定重復(fù)頻率脈沖束。因此， 脈沖束的測試技術(shù)對于脈沖束的性能測試來說就至關(guān)重要，尤其是脈沖寬度為納秒級、重復(fù)頻率為兆赫茲量級的脈沖束的測試。一般地，脈沖束的測試在核物理實驗中是通過中子飛行時間法來間接測試的，無法直接測試脈沖束脈沖寬度和脈沖重復(fù)頻率。

實用新型內(nèi)容(一)實用新型目的為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn)—種納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置，包括圓筒狀的外筒和設(shè)置于其內(nèi)部的法拉第筒，關(guān)鍵在于，所述外筒的上方固定設(shè)置中心開孔的負(fù)電壓板，所述法拉第筒上部正對負(fù)電壓板的中心開孔，所述法拉第筒由上到下依次包括筒壁、筒底和水冷體。所述負(fù)電壓板的上方固定設(shè)置擋束板。所述負(fù)電壓板的下方固定設(shè)置屏蔽板。所述法拉第筒的筒壁、筒底和水冷體通過焊接連在一起。所述法拉第筒的筒底是向上凸起的圓錐狀。所述法拉第筒的筒底外側(cè)采用聚四氟乙烯塊進行絕緣密封。所述外筒和法拉第筒之間并聯(lián)有4個200歐姆的電阻。所述法拉第筒通過陶瓷耦合窗與高精度示波器相連。(三)有益效果本實用新型提供的技術(shù)方案能夠直接檢測到納秒級、兆赫茲的脈沖束，并具有精度高、加工難度低、成本低的優(yōu)點。

圖1是脈沖束測試裝置主體結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的剖面圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例做進一步說明。為了對加速器或者和加速器相關(guān)的脈沖化注入線產(chǎn)生的脈沖束進行直接測量，本實施例提供一種納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置。一種納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置，包括圓筒狀的外筒6和設(shè)置于其內(nèi)部的法拉第筒4，關(guān)鍵在于，所述外筒6的上方固定設(shè)置中心開孔的負(fù)電壓板2以抑制二次電子的溢出，所述法拉第筒4上部正對負(fù)電壓板2的中心開孔，所述法拉第筒4由上到下依次包括筒壁、筒底5和水冷體10。所述負(fù)電壓板2的上方固定設(shè)置擋束板1。所述負(fù)電壓板2的下方固定設(shè)置屏蔽板3。所述法拉第筒的筒壁、筒底5和水冷體10通過焊接連在一起，冷卻水由水冷接頭 9進入水冷體10，對筒底5進行冷卻。所述法拉第筒的筒底5是向上凸起的圓錐狀，這樣，當(dāng)離子被筒底5反射時就會打在筒壁上，從而減少離子被反射出法拉第筒的幾率，提高測量的精度。所述法拉第筒的筒底5外側(cè)采用聚四氟乙烯塊7進行絕緣密封，改變了以往的同類結(jié)構(gòu)中的用陶瓷焊接進行絕緣和密封的方式，極大的降低了加工的難度和成本，在使用中也避免了陶瓷焊接部分容易被損壞的缺點。所述外筒6和法拉第筒4之間并聯(lián)有4個200歐姆的電阻11，通過高頻示波器來測試得到脈沖束。所述法拉第筒4通過陶瓷耦合窗8與高精度示波器相連。本實施例提供的脈沖束測試裝置，在法拉第筒4內(nèi)收集束流，在筒的最上部由負(fù)電壓板2加負(fù)偏壓將激發(fā)出的二次電子偏掉，在法拉第筒4和外筒6之間并聯(lián)4個200歐姆的電阻。這樣，該測試裝置的輸出阻抗為50歐姆，與高頻示波器匹配，通過示波器來測試脈沖束的時間結(jié)構(gòu)(即脈沖寬度)和頻率。為了盡可能的減少二次電子對測量精度的影響， 法拉第筒的深度與內(nèi)徑的比值越大越好。目前，通過實際的測試，我們設(shè)計的脈沖束測試裝置測試到了脈沖寬度為10納秒、重復(fù)頻率為4. 4MHz的脈沖束。通過實驗檢驗，我們設(shè)計的脈沖束測試裝置完全達(dá)到了脈沖束的測試要求，實現(xiàn)了加速器或者和加速器相關(guān)的脈沖化注入線產(chǎn)生的脈沖束的直接測量。以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選的實施例對本實用新型所做的具體說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施方式
僅限于這些說明。對本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演和變換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置，包括圓筒狀的外筒和設(shè)置于其內(nèi)部的法拉第筒，其特征在于，所述外筒的上方固定設(shè)置中心開孔的負(fù)電壓板，所述法拉第筒上部正對負(fù)電壓板的中心開孔，所述法拉第筒由上到下依次包括筒壁、筒底和水冷體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖束測試裝置，其特征在于所述負(fù)電壓板的上方固定設(shè)置擋束板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖束測試裝置，其特征在于所述負(fù)電壓板的下方固定設(shè)置屏蔽板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖束測試裝置，其特征在于所述法拉第筒的筒壁、筒底和水冷體通過焊接連在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖束測試裝置，其特征在于所述法拉第筒的筒底是向上凸起的圓錐狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖束測試裝置，其特征在于所述法拉第筒的筒底外側(cè)采用聚四氟乙烯塊進行絕緣密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖束測試裝置，其特征在于所述外筒和法拉第筒之間并聯(lián)有4個200歐姆的電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖束測試裝置，其特征在于所述法拉第筒通過陶瓷耦合窗與高精度示波器相連。
專利摘要本實用新型屬于加速器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納秒級、兆赫茲的脈沖束測試裝置，包括圓筒狀的外筒和設(shè)置于其內(nèi)部的法拉第筒，關(guān)鍵在于，所述外筒的上方固定設(shè)置中心開孔的負(fù)電壓板，所述法拉第筒上部正對負(fù)電壓板的中心開孔，所述法拉第筒由上到下依次包括筒壁、筒底和水冷體。所述負(fù)電壓板的上方固定設(shè)置擋束板。所述負(fù)電壓板的下方固定設(shè)置屏蔽板。所述法拉第筒的筒底是向上凸起的圓錐狀。所述法拉第筒的筒底外側(cè)采用聚四氟乙烯塊進行絕緣密封。所述法拉第筒通過陶瓷耦合窗與高精度示波器相連。本實用新型提供的技術(shù)方案能夠直接檢測到納秒級、兆赫茲的脈沖束，并具有精度高、加工難度低、成本低的優(yōu)點。
文檔編號G01T1/29GK202025091SQ20112006118
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者安世忠, 殷治國, 管鋒平, 解懷東 申請人:中國原子能科學(xué)研究院