用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀，包括磁場腔體和感光組件，所述磁場腔體的至少兩個相鄰的側壁分別設有開口，開口位于與所述入射孔所在側壁相鄰或相對的側壁上，每組所述感光組件分別經所述開口插入磁場腔體；感光組件由成像板和與所述成像板相連的支撐板組成，所述感光組件插入磁場腔體后，所述成像板、所述磁場腔體的側壁以及磁場腔體的上蓋形成封閉空間；本實用新型的電子能量檢測范圍顯著增大，儀器的體積和重量顯著減小，磁場均勻性和檢測準確性顯著提高。
【專利說明】
用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種測試裝置，尤其涉及一種用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀。
【背景技術】
[0002]對于超熱電子能譜的測量，目前一般采用電子磁譜儀。現有的用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀，其結構如圖1所示，包括磁場腔體和感光組件，所述磁場腔體的相對的兩個側壁上分別設置有入射孔零件插入孔11和準直孔12，磁場腔體外殼1、外殼上蓋2、底部磁體組3、頂部磁體4組組成，整個磁場腔體呈長方體或正方體狀，在入射孔12所在的側壁開設一個與感光組件相等大小的窗口 14，以放置感光組件，感光組件包括成像板5和用于裝卸成像板5的活動塊15，對于磁場均勾區135 mm X 90 mm、磁場強度10000 Gs的磁場腔體，需要的尺寸為240 mm X 230 mm X 115 mm，而窗口 14的尺寸為10 mm X 120 mm，由于這種設備內部磁場的磁感應強度較高，窗口 14處會引起嚴重漏磁，從而導致磁場腔體內部磁場的均勻性較差，進而影響測量的精確度，為保證磁場中心磁感應強度的均勻性，需增加腔體壁厚以增強磁屏蔽效應，從而導致電子磁譜儀尺寸、重量的大幅增加，由于用于超熱電子能譜測量的電子磁譜儀，要與其他所有實驗設備一起放到一個大罐子里(一般稱之為真空靶室)，對真空靶室抽真空再進行實驗，真空靶室里的空間及其承重能力是非常有限的，所以電子磁譜儀的小型化、輕量化非常重要。并且，現有的這種電子磁譜儀為了減少漏磁，只開一個窗口 14放置感光組件，其檢測范圍也非常小。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的就在于提供一種解決上述問題，磁場區域均勻性好、小巧輕便、檢測范圍大的用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0005]—種用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀，包括磁場腔體和感光組件，所述磁場腔體的相對的兩個側壁上分別設置有入射孔和準直孔，
[0006]所述磁場腔體的至少兩個相鄰的側壁分別設有開口，所述開口位于與所述入射孔所在側壁相鄰或相對的側壁上，每組所述感光組件分別經所述開口插入磁場腔體；
[0007]所述感光組件由成像板和與所述成像板相連的支撐板組成，所述感光組件插入磁場腔體后，所述成像板、所述磁場腔體的側壁以及磁場腔體的上蓋形成封閉空間。
[0008]作為優選的技術方案:所述磁場腔體的三個相鄰的側壁分別設有開口，相應設置有三組感光組件，三塊所述成像板、所述磁場腔體的側壁以及磁場腔體的上蓋形成封閉空間。
[0009]作為進一步優選的技術方案:所述支撐板末端設置有限位結構。限位結構可以限定感光組件插入深度以及保持感光組件垂直插入；
[00?0]其中，成像板(imageplate，簡稱IP板)，一般由外層、氟鹵化鋇層、聚酯支持層組成，支撐板材料為抗磁性的金屬或塑料。
[0011 ]本實用新型的磁場腔體整體結構仍然由外殼、外殼上蓋、底部磁體組、頂部磁體組組成，外殼、外殼上蓋材料為具有磁屏蔽效應的鐵磁性材料，磁場腔體沒有開口的側壁設有入射孔零件插入孔，與之相對的側壁設有與入射孔零件插入孔同軸的準直孔；
[0012]還設置有與入射孔對應的用于插入入射孔的入射孔零件，入射孔零件材料為具有磁屏蔽效應的鐵磁性材料。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:外殼上的開口面積小，有效地減少了漏磁，提升了外殼的磁屏蔽效果;在保證磁場中心磁感應強度的均勻性的情況下，外殼厚度比現有同類設備大幅減小;對于設計磁感應強度越強的此類設備，外殼厚度的降低越顯著，由此減小了設備的整體外觀尺寸和重量；由于此類設備通常使用在空間有限的真空靶室中，尺寸和重量的減小十分有利于設備的安裝和人工搬運。
[0014]使用三組感光組件對磁感應強度均勻區形成三面包圍，可以接收通過磁感應強度均勻區三條邊界的電子，顯著增大了電子能量檢測范圍。
【附圖說明】
[0015]圖1為現有技術的結構不意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例的結構示意圖；
[0017]圖3為圖2的爆炸視圖；
[0018]圖4為圖2的A-A剖視圖；
[0019]圖5為磁場腔體的結構示意圖；
[0020]圖6為圖5的B-B剖視圖；
[0021 ]圖7為本實用新型的使用方式示意圖。
[0022]圖中:1、外殼;2、外殼上蓋;3、底部磁體組;4、頂部磁體組;5、成像板;6、支撐板;7、限位結構;8、入射孔零件;9、入射孔；10、開口； 11、入射孔零件插入孔；12、準直孔；13、電子軌跡示意；14、窗口 ； 15、活動塊。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0024]實施例:
[0025]參見圖2-7所示，
[0026]本實施例以設置三組感光組件為例，
[0027]—種用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀，包括磁場腔體和感光組件；
[0028]磁場腔體由外殼1、外殼上蓋2、底部磁體組3、頂部磁體組4組成，外殼1、外殼上蓋2材料為具有磁屏蔽效應的鐵磁性材料，將底部磁體組3、頂部磁體組4分別粘合在外殼1、外殼上蓋2內部，然后將外殼上蓋2蓋在外殼I上并將二者粘合，裝配成一個磁場腔體整體，整體呈長方體，使用過程中不再拆開；
[0029]磁場腔體裝配完成后，在底部磁體組3、頂部磁體組4之間會形成磁場，在遠離磁場腔體四個側壁的中心區域，磁感應強度較為均勻，將用作電子偏轉；
[0030]磁場腔體相對的兩個側壁分別設置有入射孔零件插入孔11和準直孔12，入射孔零件插入孔11和準直孔12同軸；
[0031]還設置有與入射孔零件插入孔11對應的用于插入入射孔零件插入孔11的入射孔零件8，入射孔零件8的材料為具有磁屏蔽效應的鐵磁性材料，
[0032]在磁場腔體的沒有設置入射孔零件插入孔11的三個側壁開設分別開設有一個開口 10，本實施例的磁場均勾區135 mm X 90 mm、磁場強度10000 Gs的磁場腔體，磁場腔體尺寸為200 mm X 180 mm X 105 mm，開口 10的尺寸為10 mm X 3.5 mm
[0033]將成像板5貼在支撐板6上組成感光組件，然后插入開口10，支撐板6末端的限位結構7能限定感光組件插入深度以及保持感光組件垂直插入，插入的三組感光組件對磁感應強度均勻區形成三面包圍，從而使成像板5、磁場腔體的側壁以及頂部磁體組4形成封閉空間，磁場腔體沒有開口 10的側壁設有入射孔零件插入孔11，與之相對的側壁設有與入射孔零件插入孔11同軸的準直孔12，入射孔零件8與入射孔零件插入孔11連接，入射孔零件8中心設置入射孔9;
[0034]使用時首先根據需要選擇具有合適入射孔9孔徑的入射孔零件8，將其與入射孔零件插入孔11連接，利用準直孔12對通過入射孔9的入射源進行校正，使其沿入射孔9軸向射入磁場腔體，然后將三組感光組件插入開口 10，使限位結構7與磁場腔體側面緊密貼合，電子由入射孔9射入，由于入射孔零件8的磁屏蔽效應，電子在入射孔9內不受磁場作用，保持直線運動。電子離開入射孔9后進入磁感應強度均勻區，受洛倫茲力而做圓周運動，能量越大的電子其圓周運動半徑越大，如電子軌跡示意13，電子最終被成像板5接收，根據電子在成像板5上的位置分布可獲得電子能譜。
[0035]采用本實施例的上述結構的電子磁譜儀，與圖1所示的現有技術電子磁譜儀相比，本實施例的結構具有以下優點:
[0036](I)檢測范圍顯著增大，比如
[0037]在磁場均勻區大小相等的情況下，電子能量檢測范圍能增加若干倍，具體的:
[0038]I)磁場均勾區100 mm X 50 mm、磁場強度100 Gs的磁場腔體，現有技術的方案能檢測0.2X103 eV?21.5X103 eV，本實施例的方案能檢測0.2 X 13 eV?305X 103 eV;兩組感光組件能檢測0.2 X 13 eV?123 X 13 eV;可見檢測范圍能增加10倍以上；
[0039]2)磁場均勾區100 mm X 50 mm、磁場強度1000 Gs的磁場腔體，現有技術的方案能檢測2X104 eV?1.07X 106 eV，本實施例的方案能檢測2X 14 eV?5.88X 106 eV;兩組感光組件能檢測2X 14 eV?3.27 X 16 eV;檢測范圍能增加近10倍；
[0040](2)體積和重量顯著降低，比如:
[0041]磁場均勾區135 mm X 90 mm、磁場強度10000 Gs的磁場腔體，本實施例的方案下，整個外型尺寸200 mm X 180 mm X 105 mm，腔體壁厚20 mm，總重量28.1 kg;如果按現有技術的方案，腔體壁厚增加約6mm，整個外型尺寸增加到240 mm X 230 mm X 115mm，總重增加到50 kg以上，甚至無法在真空革El室中使用；
[0042](3)磁場均勻性好
[0043]由于腔體漏磁少，所以能使內部磁場有很好的均勻性，這對該儀器測量的準確性也是非常重要的。
[0044]10Gs腔體:現有技術誤差范圍100 土 3Gs，本實施例誤差范圍100 土 IGs ；
[0045]100Gs腔體:現有技術誤差范圍1000 土 50Gs，本實施例誤差范圍1000 土 30Gs ；
[0046]1000Gs腔體:現有技術誤差范圍10000±260Gs，本實施例誤差范圍10000 土160Gs；
[0047]可見本實用新型的電子磁譜儀，在磁場均勻性方面也大大改進，誤差范圍明顯減小。
【主權項】
1.一種用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀，包括磁場腔體和感光組件，所述磁場腔體的相對的兩個側壁上分別設置有入射孔零件插入孔和準直孔，其特征在于: 所述磁場腔體的至少兩個相鄰的側壁分別設有開口，所述開口位于與所述入射孔所在側壁相鄰或相對的側壁上，每組所述感光組件分別經所述開口插入磁場腔體； 所述感光組件由成像板和與所述成像板相連的支撐板組成，所述感光組件插入磁場腔體后，所述成像板、所述磁場腔體的側壁以及磁場腔體的上蓋形成封閉空間。2.根據權利要求1所述的用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀，其特征在于:所述磁場腔體的三個相鄰的側壁分別設有開口，相應設置有三組感光組件，三塊所述成像板、所述磁場腔體的側壁以及磁場腔體的上蓋形成封閉空間。3.根據權利要求1或2所述的用于測量超熱電子能譜的電子磁譜儀，其特征在于:所述支撐板末端設置有限位結構。
【文檔編號】G01T1/36GK205594173SQ201620310408
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】何煦, 馬云燦, 吳兆奎, 陳小輝, 湯龑, 李曉亞
【申請人】中國工程物理研究院流體物理研究所