丁 健程 健

（1 合肥学院，安徽 合肥 230601）

（2 中国科学技术大学，安徽 合肥 230027）

1 引言

离子束的品质和离子源的性能，一般用两个相关的物理量“发射度”和“亮度”来表征[1]。发射度常用来表征粒子束的品质。在束传输系统中，描述粒子束运动规律的方法有很多，比较常用的是六维相空间法。六维相空间就是坐标为位置x，y，z和动量Px，Py，Pz的空间，由一组六维变量表示某一粒子的运动状态。根据刘维尔定理，我们将六维相空间简化到两维相平面去研究粒子运动。相空间中的粒子不是一个，而是一群，它们以集体的形式存在，形成集体的运动规律，便是我们所说的粒子束。发射度相面积便是对这一群粒子集体在相平面内选取的代表点组成的面积。用π去除发射度相面积，所得量便是通常所说的束的发射度。有人用束流的相面积作为发射度的定义，而两种定义的发射度数值是相同的[2]。

本设计是按测量精度2%～8%、法拉第筒输出电流范围0～2000 nA等要求，在对等离子体测量技术研制工作的基础上，通过研究等离子体发射度测量理论及关键性技术，根据等离子体发射度特点，结合微弱电流信号测量技术，研发一种侧重于抗干扰、低噪声、高精度的嵌入式发射度测量装置。

2 系统硬件总体设计

系统的硬件电路根据功能分为多个模块，系统硬件总体结构框图如图1所示。

图1 系统总体结构框图

3 系统硬件设计

3.1 电源供电模块

测量系统供电方式主要分控制板板内电源和板外电源两种。……