【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加速器领域，具体是一种粒子束流脉冲化方法及系统；
技术介绍
1、粒子束流是指由大量粒子组成的流动集合，这些粒子具有相似的性质和运动状态，且在空间中以高速度和高流密度聚集在一起。粒子束流可以包括电子束流、离子束流、中子束流等不同种类的粒子。
2、粒子束流的形成可以通过不同的方式实现，其中一种常见的方法是使用粒子加速器。粒子加速器可以将带电粒子(如电子或离子)加速到高能量，并将它们聚焦成束流。这可以通过电场、磁场或两者的组合来实现。聚焦系统可以使粒子束聚集并保持其相对窄的直径，以便于实验、应用或进一步的加工。
3、然而目前对于如何将连续束转化为脉冲束，并没有提出一种高效稳定的方式。
技术实现思路
1、专利技术目的：提供一种粒子束流脉冲化方法及系统，用于为实现低能粒子连续粒子束流脉冲化，切割器的作用是把束流切割成脉冲串的形式输出，以解决现有技术存在的上述问题。
2、技术方案：一种粒子束流脉冲化方法，包括：
3、步骤1、将被接收、放大、整形成脉冲信号的切束信号送至分频器中，并在分频器内形成不同频率的方波脉冲信号；
4、步骤2、方波脉冲信号形成两路单独的脉冲，分别为脉冲开信号、脉冲关信号，两路脉冲信号之间的时间间隔为脉冲宽度，脉冲宽度连续可调，并将两路信号分别送到两块脉冲延时电路，作为延时启动脉冲；
5、步骤3、基于脉冲延时电路产生的脉冲序列，产生70v@20ns的窄脉冲，并推动脉冲功率放大器中的脉冲变压器
6、步骤4、脉冲变压器产生±450v的高频高压脉冲，并送到偏转极板，其中±450v直流电源输出到脉冲放大器，从而在负载上得到需要的波形，并提供至偏转极板，此时离子源产生的束流被偏转，连续束被切割成脉冲束。
7、在进一步实施例中，所述脉冲延时电路包括粗延时单元和细延时单元；
8、延时参数大于5ns时，采用粗延时单元；
9、延时参数小于5ns时，采用细延时单元。
10、在进一步实施例中，所述粗延时单元为一个计数模块，计数器计满后由硬件终止计数，等待下一次启动脉冲；
11、细延时单元采用fpga高性能io模块内可编程绝对延迟单元级联实现，可编程绝对延迟单元由32阶抽头延时线和5位延时计数器组成，抽头精度由相应的控制单元进行标定，200mhz系统时钟标定延时精度为78ps，即单个延时线为78ps延时；
12、动态范围0～2.5ns，将可编程绝对延迟单元级联以达到0～5ns延时，实现调整精度为78ps的延时脉冲输出。
13、在进一步实施例中，所述脉冲放大器共设计一对，其中一块用于+450v高频脉冲放大器，加载于对应的正极板；
14、另一块用于-450v高频脉冲放大器，加载于对应的负极板；
15、在进一步实施例中，所述脉冲功率放大器的负载为对称的极板；
16、一个对应脉冲前沿的窄脉冲使开关管a迅速导通，对负载电容充电，达到450v电压；
17、另一个对应脉冲后沿的窄脉冲使开关管b迅速导通，使负载电容放电，从而在负载上得到需要的波形。
18、一种粒子束流脉冲化系统，包括：
19、切割器电源，由分频、脉冲形成、脉冲宽度调整、脉冲延时、触发脉冲形成、传输、脉冲放大电路以及相应的控制接口电路和控制器组成；
20、所述分频、脉冲形成、脉冲宽度调整、脉冲延时、触发脉冲形成、脉冲放大电路采用ecl电路(发射极耦合逻辑集成电路)，利用ecl基本门电路工作在非饱和状态，工作速度极高的特点，脉冲处理电路的平均延迟时间是几个ns，采用射极跟随器输出，驱动能力强，实际使用高电平-0.88v左右，低电平-1.72v左右。
21、切割器，与所述切割器电源连通，由两块相同的偏转极板构成，分别为正极板和负极板，轴对称地放置在束流管道的预定位置，形成一个真空偏转腔室，
22、所述切割器电源为切割器提供脉冲电压信号，并在电极板之间形成脉冲电场，实现束流的电场激发偏转。
23、有益效果：本专利技术公开了一种粒子束流脉冲化方法及系统，本专利技术由切割器电源给偏转极板提供脉冲电压信号，在偏转极板之间形成脉冲电场，实现束流的电场激发的偏转，进而完成将连续束切割成脉冲束。
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1.一种粒子束流脉冲化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种粒子束流脉冲化方法，其特征是：所述脉冲延时电路包括粗延时单元和细延时单元；
3.根据权利要求2所述的一种粒子束流脉冲化方法，其特征是：所述粗延时单元为一个计数模块，计数器计满后由硬件终止计数，等待下一次启动脉冲；
4.根据权利要求1所述的一种粒子束流脉冲化方法，其特征是：所述脉冲放大器共设计一对，其中一块用于+450V高频脉冲放大器，加载于对应的正极板；
5.根据权利要求4所述的一种粒子束流脉冲化方法，其特征是：所述脉冲功率放大器的负载为对称的极板；
6.一种粒子束流脉冲化系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种粒子束流脉冲化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种粒子束流脉冲化方法，其特征是：所述脉冲延时电路包括粗延时单元和细延时单元；
3.根据权利要求2所述的一种粒子束流脉冲化方法，其特征是：所述粗延时单元为一个计数模块，计数器计满后由硬件终止计数，等待下一次启动脉冲；
...【专利技术属性】
技术研发人员：杨家奇，吴琼，王志宇，付浩然，蔡晓葳，万宏，陈浩，吴亚龙，翟港佳，陈雨松，孟慧娜，李绪枫，
申请(专利权)人：国电投核力电科无锡技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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