多功能飞秒电子束诊断仪

摘要

一种用于可同时测量飞秒电子束长度、能谱和电量参数的多功能飞秒电子束诊断仪，由电子束偏转单元、电子束能谱单元、电子束初始方向定标单元、电子束偏转和电量测量单元组成。本发明主要利用了后向相干衍射辐射导致的电子束偏转效应，并结合了传统电子能谱仪和前向相干衍射辐射定标法，克服了传统电子束诊断仪无法实现对10fs甚至飞秒量级的电子束长度、能谱、电量等参数同步测量的缺点。实现了对飞秒电子束的电子束长度、能谱、电量的同步测量，具有操作简单、方便高效、测量精度高、应用范围广的优点。

主权项

一种多功能飞秒电子束诊断仪，特征在于其结构包括一个真空腔室（11），该真空腔室（11）的前端面设有电子束（4）的入射窗口（15），后端面有探测窗片（9），在该探测窗片（9）内壁的上半部贴设有荧光板（10），在该真空腔室（11）后端面的探测窗片（9）外包覆一个暗室（12），在该真空腔室（11）内，由前端面至后端面在电子束（4）的前进方向上，依次设置铜环（1）、恒磁体（6）、第一透镜（7）、第二透镜(8)，所述的铜环（1）与电子束（4）的前进方向和所述的真空腔室（11）的底面都成45°，所述的恒磁体（6）的磁场方向垂直于所述的真空腔室（11）的底面，所述的电子束（4）经过所述的铜环（1）时产生前向辐射和后向辐射，所述的电子束（4）将产生垂直向上的偏转，该偏转电子束再经过所述的恒磁体（6）又会发生水平偏转，形成偏转电子束（5），在该暗室（12）中面对所述的电子束（4）的前进方向设置一台红外CCD摄像机（14），该红外CCD摄像机（14）的像平面位于所述的第二透镜(8)的焦平面，以记录所述的前向辐射与探测窗片（9）相交的位置，在该暗室（12）中面对所述的偏转电子束（5）的位置设有增强型CCD摄像机（13），该增强型CCD摄像机（13）用于记录所述的偏转电子束（5）与荧光板（10）的交点产生的荧光信号，以记录所述的偏转的电子束（5）与荧光板（10）的交点的位置。