一種同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法,在束流傳輸裝置上設(shè)計(jì)兩個(gè)觀察窗口,一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向垂直;另一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向成某一傾斜角度;分別將兩套收光與光傳輸系統(tǒng)安裝到兩個(gè)觀察窗口上,并安裝收光與光傳輸系統(tǒng)與光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備的連接接口;光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備進(jìn)行波長(zhǎng)絕對(duì)標(biāo)定;分析光譜信號(hào)中特征譜線的頻移信號(hào)的頻移量,根據(jù)該特征譜線的頻移信號(hào)的展寬可分析對(duì)應(yīng)能量成份的能譜分布情況;利用各能量成份頻移信號(hào)的大小,結(jié)合所對(duì)應(yīng)該能量成份粒子特征譜線發(fā)射截面的大小,測(cè)算出束流質(zhì)譜。本發(fā)明提供了一次獲得束流質(zhì)譜與能譜信息的方法,不會(huì)對(duì)束流帶來(lái)任何損失。
【專利說(shuō)明】一種同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及束流質(zhì)譜和能譜的測(cè)算領(lǐng)域,具體涉及一種同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]束流質(zhì)譜利用帶電粒子在電磁場(chǎng)中受電場(chǎng)力、洛倫茲力的原理,采用磁分析器方法或者交叉場(chǎng)質(zhì)譜分析方法進(jìn)行測(cè)量;束流能譜利用帶電粒子在靜電場(chǎng)中受電場(chǎng)力的原理,采用靜電分析器或者電阻止場(chǎng)能分析儀進(jìn)行測(cè)量;現(xiàn)行束流質(zhì)譜、能譜測(cè)量方法是一種在線測(cè)量方法,都會(huì)造成束流的損失;現(xiàn)行束流質(zhì)譜、能譜測(cè)量方法是兩種獨(dú)立的測(cè)量方式,無(wú)法將束流質(zhì)譜、能譜通過(guò)一次測(cè)量完成;本發(fā)明基于光譜學(xué)得原理提供了實(shí)現(xiàn)束流質(zhì)譜與能譜的同時(shí)測(cè)量的方法;同時(shí),該測(cè)算方法具有離線、無(wú)束流損失的優(yōu)點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種基于原子光譜多普勒頻移技術(shù)同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)在束流傳輸裝置上設(shè)計(jì)兩個(gè)觀察窗口,一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向垂直;另一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向成某一傾斜角度(45°或者135度最佳);
(2)分別將兩套收光與光傳輸系統(tǒng)安裝到步驟(I)中設(shè)置的兩個(gè)觀察窗口上,并安裝收光與光傳輸系統(tǒng)與光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備的連接接口 ;光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備進(jìn)行波長(zhǎng)絕對(duì)標(biāo)定;
(3)首先將垂直觀察窗口處的收光與光傳輸系統(tǒng)連接到光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備,在束流運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行全譜掃描;由于本次觀測(cè)角度為90度,因此其記錄的光譜信號(hào)為束流粒子特征譜線;
(4)將步驟(3)中所獲得的束流粒子特征譜線波長(zhǎng)與原子光譜特征譜線進(jìn)行比對(duì),進(jìn)而確認(rèn)束流中粒子的種類;
(5)將具有一定傾斜觀測(cè)角度的觀察窗口處的收光與光傳輸系統(tǒng)連接到光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備,在束流運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行全譜掃描;由于本次觀測(cè)視線與束流方向具有一定的傾斜角度,因此其記錄的光譜信號(hào)為束流粒子特征譜線與特征譜線的頻移信號(hào);
(6)根據(jù)步驟(3)中所確認(rèn)的束流粒子特征譜線信號(hào),分析步驟(5)所得光譜信號(hào)中特征譜線的頻移信號(hào)的頻移量,根據(jù)頻移量的多少和系統(tǒng)觀測(cè)角度可以確認(rèn)束流中所包含的束流粒子的能量成份,根據(jù)該特征譜線的頻移信號(hào)的展寬可分析對(duì)應(yīng)能量成份的能譜分布情況;利用各能量成份頻移信號(hào)的大小,結(jié)合所對(duì)應(yīng)該能量成份粒子特征譜線發(fā)射截面的大小,可測(cè)算出束流質(zhì)譜。[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明提供了一次獲得束流質(zhì)譜與能譜信息的光譜學(xué)信號(hào)方法,本發(fā)明基于光譜學(xué)原理,不會(huì)對(duì)束流帶來(lái)任何損失。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是束流能譜測(cè)算示意圖。
[0007]圖2是以氫離子束為例的束流質(zhì)譜測(cè)算示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]一種同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法,包括以下步驟:
(1)在束流傳輸裝置上設(shè)計(jì)兩個(gè)觀察窗口,一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向垂直;另一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向成某一傾斜角度(45°或者135度最佳);
(2)分別將兩套收光與光傳輸系統(tǒng)安裝到步驟(I)中設(shè)置的兩個(gè)觀察窗口上,并安裝收光與光傳輸系統(tǒng)與光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備的連接接口 ;光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備進(jìn)行波長(zhǎng)絕對(duì)標(biāo)定;
(3)首先將垂直觀察窗口處的收光與光傳輸系統(tǒng)連接到光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備,在束流運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行全譜掃描;由于本次觀測(cè)角度為90度,因此其記錄的光譜信號(hào)為束流粒子特征譜線;
(4)將步驟(3)中所獲得的束流粒子特征譜線波長(zhǎng)與原子光譜特征譜線進(jìn)行比對(duì),進(jìn)而確認(rèn)束流中粒子的種類;
(5)將具有一定傾斜觀測(cè)角度的觀察窗口處的收光與光傳輸系統(tǒng)連接到光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備,在束流運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行全譜掃描;由于本次觀測(cè)視線與束流方向具有一定的傾斜角度,因此其記錄的光譜信號(hào)為束流粒子特征譜線與特征譜線的頻移信號(hào);
(6)根據(jù)步驟(3)中所確認(rèn)的束流粒子特征譜線信號(hào),分析步驟(5)所得光譜信號(hào)中特征譜線的頻移信號(hào)的頻移量,根據(jù)頻移量的多少和系統(tǒng)觀測(cè)角度可以確認(rèn)束流中所包含的束流粒子的能量成份,根據(jù)該特征譜線的頻移信號(hào)的展寬可分析對(duì)應(yīng)能量成份的能譜分布情況,如圖1 ;利用各能量成份頻移信號(hào)的大小,結(jié)合所對(duì)應(yīng)該能量成份粒子特征譜線發(fā)射截面的大小,可測(cè)算出束流質(zhì)譜,如圖2。
【權(quán)利要求】
1.一種同時(shí)測(cè)算束流質(zhì)譜與能譜的方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)在束流傳輸裝置上設(shè)計(jì)兩個(gè)觀察窗口,一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向垂直;另一個(gè)觀察窗口的觀測(cè)視線與束流傳輸方向成某一傾斜角度,傾斜角度以45°或者135度最佳; (2)分別將兩套收光與光傳輸系統(tǒng)安裝到步驟(I)中設(shè)置的兩個(gè)觀察窗口上,并安裝收光與光傳輸系統(tǒng)與光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備的連接接口 ;光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備進(jìn)行波長(zhǎng)絕對(duì)標(biāo)定; (3)首先將垂直觀察窗口處的收光與光傳輸系統(tǒng)連接到光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備,在束流運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行全譜掃描;由于本次觀測(cè)角度為90度,因此其記錄的光譜信號(hào)為束流粒子特征譜線; (4)將步驟(3)中所獲得的束流粒子特征譜線波長(zhǎng)與原子光譜特征譜線進(jìn)行比對(duì),進(jìn)而確認(rèn)束流中粒子的種類; (5)將具有一定傾斜觀測(cè)角度的觀察窗口處的收光與光傳輸系統(tǒng)連接到光譜學(xué)分光與記錄設(shè)備,在束流運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行全譜掃描;由于本次觀測(cè)視線與束流方向具有一定的傾斜角度,因此其記錄的光譜信號(hào)為束流粒子特征譜線與特征譜線的頻移信號(hào); (6)根據(jù)步驟(3)中所確認(rèn)的束流粒子特征譜線信號(hào),分析步驟(5)所得光譜信號(hào)中特征譜線的頻移信號(hào)的頻移量,根據(jù)頻移量的多少和系統(tǒng)觀測(cè)角度可以確認(rèn)束流中所包含的束流粒子的能量成份,根據(jù)該特征譜線的頻移信號(hào)的展寬可分析對(duì)應(yīng)能量成份的能譜分布情況,利用各能量成份頻移信號(hào)的大小,結(jié)合所對(duì)應(yīng)該能量成份粒子特征譜線發(fā)射截面的大小,可測(cè)算出束流質(zhì)譜。
【文檔編號(hào)】G01T1/29GK103852779SQ201410057324
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】梁立振, 胡純棟, 楊思浩, 邑偉, 顧玉明, 謝遠(yuǎn)來(lái), 趙祥學(xué), 韋江龍, 王艷 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所