电子束焊缝二次电子成像系统设计研究常宏斌，薛兴（桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004）上设计了二次电子成像系统。其原理是通过同步扫描系统使焊机与显像管中电子束同步光栅扫描，用采集板收集从工件上轰击出来的二次电子，此二次电子信号通过前置放大和视频放大，*后在显像管得到焊缝图像。并且该系统在。
晋A积分电路A场振荡！
行apchH行振荡行输出hM压电路同步扫描系统对行、场扫描电路的主要要求是：a光栅的非线性失真和几何失真应小。一般行扫描的非线性失真小于12%.由于人眼对垂直方向失真比较敏感，场扫描电路的非线性失真应小于8%.光栅的非线性失真取决于行、场扫描的电路设计。光栅的几何失真一般要求小于1.5%~3%它主要由偏转线圈的绕制模具和绕制工艺决定。
行、场扫描电路同步性能要好，同步稳定、可靠，并且对干扰信号的抑制能力强。场扫描电路和隔行扫描性能好，不产生并行现象，清晰度高。行扫描电路的同步引入范围和保持范围要适当，一方面要保证温度变化和电源电压波动时，同步良好；另一方面又要保证抗干扰能力优良，不产生图像顶部扭曲。
振荡频率稳定，受环境温度、电源电压变化的影响小。
电路效率高，损耗小。行、场扫描电路的效率主要由行、场扫描电路的输出级决定。
33检测及放大系统设计15检测放大系统的作用是把入射电子和物质相互作用所产生各种信息进行接收和放大，并转换为视频信号（模拟电压或数字量）。它的性能优劣对二次电子成像图像质量起重要作用。
在二次电子检测中，可以用2种不同的放大器来放大从试样发射出来的二次电子流信号。第1种放大器利用信号电流流过高值电阻时产生一电压降，再用一般的晶体管或电子管放大器放大。第2种放大器利用了这样的一些物理过程，即试样上发出的每个二次电子平均产生g个新电子，而g大于1.这类放大器可以是二次电子倍增器、带光电倍增管的闪烁体或轰击-感应电导倍增器。由于第1种成本较低，且能满足要求，因此首先来考虑使用第1种放大器。
3.3.1前置放大系统前置放大器的作用是把入射电子与试样表面物质相互作用所产生各种成像信息变换成电压信号。要求本身具有低的电噪音水平，能对各种信息自由选择和区分开。能够把所接收到的信息放大到足够大的信号水平，而且接收和放大时间足够短。此处采用LT1192和LT1252差分高速运放芯片。其原理如所示。
3.3.2视频放大系统视频放大系统的作用是把前置放大电路出来的信号（1~1.2VH，）经过主放大器放大（达到50~80V，）作为图像信号调制显像管的栅极。可以根据图像调节亮度，改变视频放大信号大小及放大器直流电平，实现二次电子像衬度调节。
为了满足电压增益高和信号失真小的要求，视放输出级常采用共发射级放大器。理想的视放输出帧频特征应是在0~5.5MHz范围内与横轴平行的一条直线，但在技术上无法实现，目前电路中只能用补偿的办法，使某一段频率的增益适当提升，如所示。实际电路中采用了射极负反馈补偿的方法，即在视放管的发射极串接电阻，以产生电流负反馈，降低了增益，但扩展了频带宽度，信号的调频端和低频端都得到了扩展。为了调节电对比度，我们在末级视放管的发射极加入了可调电位器，这样所形成的负反馈是只对交流成分的，所以通过调节电位器可改变交流负反馈的大小，从而调节对比度。其视频输出电路如所示。
3.4行、场消隐信号的加入在行、场扫描的正程期间产生图像，在扫描的逆程期间无视频信号，回扫亮线就会干扰图像。为了避免回扫线的出现，设计中用行、场逆程脉冲作为消隐信号加到视放输出级，如果显像管的阴极加有大于一定数值的正电压，电子束就被截止。当行、场逆程脉冲到来时，视放输出管截止，集电极呈高电位，使显像管阴极呈高电位而截止，便消除了回程线。
4结束语二次电子成像系统结构简单，采用电路模块设计，避免了要求精密的光学仪器零部件，是彻底解决一直困扰电子束焊缝观察与对中的一个非常有效的手段。采用电子束焊缝二次电子成像可以解决当前观察系统的缺陷，提高焊缝观察与对中的质量，进一步可通过对焊缝信息的提取来实现焊缝的自动追踪。能适应当前及今后电子束焊接发展的趋势。在二次电子成像系统的设计上，本课题组查阅研究了国内外大量的资料，目前在实验阶段已经取得预期的效果。但仍有诸多的工作要做，下一阶段主要是提高成像的质量，稳定度和可靠度以及模拟信号的数字化转换，从而实现电脑对焊缝信息的直接采集。
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