电子束流能量测量
正电子束的产生和运输
正电子束的产生和运输在目前已经建成的慢正电子束流装置中，它们所采用的正电子源可以分为两种，一种是利用电子直线加速器打靶产生的正电子，再经过热化成为能量可调单能慢正电子束，其束流强度较大，但是必须依赖于电子的加速器。
另一种是利用放射性同位素衰变产生正电子，投资的相对较少，但是受放射源强度限制导致束流强度偏弱。
而如果从束流是否连续又可以分为脉冲束流与连续束流。
脉冲正电子束流可以获得正点的起始信号，用于测量正电子的寿命谱。
而连续束流缺乏时间关联，用于多普勒展宽谱的测量。
1.1 源的选择一般的情况下，具有+β衰变放射性核素都是缺中子核素，但它们寿命并不长。
对于放射源选择，既要有合适能量，适中价格，较大的半衰期以及大的发射正电子分支比。
综上考虑，我们选择了Na 22，它的价格适中，发射正电子分支比为90%，半衰期为2.6a 。
1.2 正电子的慢化Na 22源放射出的正电子能量在0~0.545MeV 范围内分布（如图【1】，图中左侧的竖框表示用慢化体方法得到慢正电子的产额）。
【1】 当我们加入慢化体后，慢化体的效率通常由三个因素决定：1、慢正电子中能扩散到表面的正电子比例；2、快正电子在慢化体中的注入深度分布；3、扩散到表面后能从表面发射出的正电子的比例P 。
此时，定义慢化体的效率ε为： ε=14.1max 2/1)()(7.1E D P eff τρ+式中：ρ——慢化体的密度，3-⋅cm g ；eff τ——正电子在慢化体中的寿命；max E ——注入正电子的最大能量；+D ——正电子扩散系数，12-⋅s cm 。
1978年Mills 发现了高效的真空退火W 慢化体。
利用W （100）单晶做慢化体，慢化效率达到了4101.8-⨯ ，至今报道的效率最高的W 单晶慢化体是Vehanen 等用W （110）单晶加氧化处理的，效率为3102.3-⨯。
慢化体的几何结构，正电子源和慢化体以及重发射侧面的关系大致可分为以下五类：1、透射式：顾名思义，正电子的入射与出射分别在慢化体的两侧，这样就要求慢化体不能厚，缺点就是薄膜易有缺陷， 而缺陷捕获正电子而降低正电子的重发射概率。
电子束实验讲义
电子在电磁场中运动规律的研究【实验目的】1、了解带电粒子在电磁场中的运动规律，电子束的电偏转、电聚焦、磁偏转、磁聚焦的原理；2、学习测量电子荷质比的一种方法。
【实验原理】1、示波管的简单介绍：示波管结构如图1所示示波管包括有：（1）一个电子枪，它发射电子，把电子加速到一定速度，并聚焦成电子束；（2）一个由两对金属板组成的偏转系统；（3）一个在管子末端的荧光屏，用来显示电子束的轰击点。
所有部件全都密封在一个抽成真空的玻璃外壳里，目的是为了避免电子与气体分子碰撞而引起电子束散射。
接通电源后，灯丝发热，阴极发射电子。
栅极加上相对于阴极的负电压，它有两个作用：①一方面调节栅极电压的大小控制阴极发射电子的强度，所以栅极也叫控制极；②另一方面栅极电压和第一阳极电压构成一定的空间电位分布，使得由阴极发射的电子束在栅极附近形成一个交叉点。
第一阳极和第二阳极的作用一方面构成聚焦电场，使得经过第一交叉点又发散了的电子在聚焦场作用下又会聚起来；另一方面使电子加速，电子以高速打在荧光屏上，屏上的荧光物质在高速电子轰击下发出荧光，荧光屏上的发光亮度取决于到达荧光屏的电子数目和速度，改变栅压及加速电压的大小都可控制光点的亮度。
水平偏转板和垂直偏转板是互相垂直的平行板，偏转板上加以不同的电压，用来控制荧光屏上亮点的位置。
2、电子的加速和电偏转：为了描述电子的运动，我们选用了一个直角坐标系，其z 轴沿示波管管轴，x 轴是示波管正面所在平面上的水平线，y 轴是示波管正面所在平面上的竖直线。
从阴极发射出来通过电子枪各个小孔的一个电子，它在从阳极2A 射出时在z 方向上具有速度Z v ；Z v 的值取决于K 和2A 之间的电位差C B 2V V V +=（图2）。
电子从K 移动到2A ，位能降低了2V e ∙；因此，如果电子逸出阴极时的初始动能可以忽略不计，那么它从2A 射出时的动能2z v m 21∙ 就由下式确定：22z V e v m 21∙=∙ （1） 此后，电子再通过偏转板之间的空间。
电子束焊
电子束焊焊接方法基本概念电子束焊是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。
基本原理和分类电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。
电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子，该电子在高压静电场的加速下再通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束，用此电子束去轰击工件，巨大的动能转化为热能，使焊接处工件熔化，形成熔池，从而实现对工件的焊接。
电子束焊的分类方法很多。
按被焊工件所处的环境的真空度可分为三种：高真空电子束焊，低真空电子束焊和非真空电子束焊。
1.高真空电子束焊是在10-4～10-1Pa的压强下进行的。
良好的真空条件，可以保证对熔池的“保护”防止金属元素的氧化和烧损，适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
2.低真空电子束焊是在10-1～10Pa的压强下进行的。
压强为4Pa时束流密度及其相应的功率密度的最大值与高真空的最大值相差很小。
因此，低真空电子束焊也具有束流密度和功率密度高的特点。
由于只需抽到低真空，明显地缩短了抽真空时间，提高了生产率，适用于批量大的零件的焊接和在生产线上使用。
3.在非真空电子束焊机中，电子束仍是在高真空条件下产生的，然后穿过一组光阑、气阻和若干级预真空小室，射到处于大气压力下的工件上。
在压强增加到7～15Pa 时，由于散射，电子束功率密度明显下降。
在大气压下，电子束散射更加强烈。
即使将电子枪的工作距离限制在20～50mm，焊缝深宽比最大也只能达到5：1。
目前，非真空电子束焊接能够达到的最大熔深为30mm。
这种方法的优点是不需真空室，因而可以焊接尺寸大的工件，生产率较高。
工艺特点和应用范围1.工艺特点①电子束穿透能力强(功率密度可达106W/cm2)，焊缝深宽比大(可达50:1)，易于实现厚度差极大的焊件之间的接。
电子束与物质作用产生的信号
背散射电子产额与原子序数的关系
Z<40的范围内，背 散射电子的产额对原 子序数十分敏感。
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背散射电子与二次电子产 额随原子序数变化的比较。
背散射电子及二次电 子的产额随原子序数的 增加而增加，但二次电 子增加的不明显。
二次电子信号在原序 数Z>20后，其信号强度 随Z变化很小。
➢背散射电子的发射主要取决于样品中元素 的原子序数及样品表面入射角的大小。
d) 背散射电子像一般与二次电子像以及X射线成分分析联 合使用。
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二次电子像、背散射电子像与原子序数Z的关系
SEI
BEI
SrTiO3+MgO复相陶瓷的二次电子像和背散射电子像
SEI:试样表面起伏清晰
BEI：起伏模糊，但亮度变化大
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§2.3 透射电子
2.3.1 透射电子的产生 当电子束照射到薄试样上，如果样品厚度要
在此过程中有99％以上的入射电子能量转变 成热能，只有约1％的入射电子能量从样品中激发 出各种信号。
2
3
只有了解上述物理信息的产生原理及所 代表的含义，才能设法检测它们、利用它 们。 扫描电子显微镜 (SEM) 透射电子显微镜 (TEM) 电子探针 (EPMA)
分别侧重于对上述某一方面或几方面的 信息进行测量分析的。
比入射电子的有效穿透深度薄很多（如薄膜样品）， 这时就会有一部分入射电子穿透样品，这部分入射 电子就称为透射电子。
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2.3.2 透射电子的特点 1、电子的穿透能力与加速电压有关，加速电
压高，则入射电子能量高，穿透能力强，在相同 条件下透射电子数量多。
2、透射电子数目：与样品厚度成反比 与原子序数成正比
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➢背散射电子也可以用来显示形貌衬度,但是用背散 射信号进行形貌分析时，其分辨率远比二次电子低。 ➢背散射电子能量较高，以直线轨迹逸出样品表面， 对于背向检测器的样品表面，因检测器无法收集到 背散射电子，而掩盖了许多有用的细节;所以背散射 电子像也被称为有影像; ➢背散射电子信号强度要比二次电子低的多，所以粗 糙表面的原子序数衬度往往被形貌衬度所掩盖。
扫描电镜sem
扫描电镜（SEM）简介扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）是一种利用电子束对样品表面进行扫描的显微镜。
相比传统的光学显微镜，SEM具有更高的分辨率和更大的深度视野，使得它成为材料科学、生命科学和物理科学等领域中常用的研究工具。
SEM通过利用电子多次反射，将样品表面的形貌细节放大数千倍，可以观察到微观结构，比如表面形态、粗糙度、纳米级颗粒等。
SEM通常需要真空环境下操作，因为电子束在大气压下很快会失去能量而无法达到高分辨率。
工作原理SEM的工作原理可以简单地分为以下几步：1.电子发射：SEM中，通过热发射或场发射的方式产生电子束。
这些电子被加速器加速，形成高速的电子流。
电子束的能量通常在10-30 keV之间。
2.样品照射：电子束通过一个聚焦系统照射到样品表面。
电子束与样品原子发生相互作用，从而产生各种现象，比如电子散射、透射和反射。
3.信号检测：样品与电子束发生相互作用后，产生的信号会被探测器捕获。
常见的SEM信号检测器包括二次电子检测器和反射电子检测器。
这些探测器可以测量电子信号的强度和性质。
4.信号处理和图像生成：SEM通过对探测到的信号进行处理和放大，生成图像。
这些图像可以显示出样品表面的微观结构和形貌。
应用领域SEM在许多科学领域中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：材料科学SEM可以用于研究材料的结构和形态。
它可以观察微观缺陷、晶体结构、纳米颗粒等材料细节。
这对于材料工程师来说非常重要，可以帮助他们改进材料的性能和开发新的材料。
生命科学SEM可以用于观察生物样品的微观结构。
比如，它可以观察细胞的形态、细胞器的分布和细胞表面的纹理。
这对于生物学家来说非常重要，可以帮助他们了解生物体的结构和功能。
纳米科学SEM在纳米科学领域中也有广泛的应用。
通过SEM可以对纳米材料进行表面形貌和结构的观察。
它可以显示出纳米结构的细节，帮助科学家研究纳米颗粒的组装、层析和相互作用等现象。
俄歇电子能谱
通过俄歇电子能谱的深度剖析，可以研究离子注入元素 沿深度方向的分布，还可以研究注入元素的化学状态。
注入Sb元素后，Sn元素 MNN俄歇动能发生变化， 介于Sn和SnO2之间。说 明Sn外层获得部分电子。
由于俄歇电子能 谱具有很高的表 面灵敏度，采样 深度为1－3nm， 因此非常适用于 研究固体表面的 化学吸附和化学 反应。
二、基础知识
1 . 俄歇效应 (1925年， 法国人 Pierre Auger) 用某种方法使原子内层电子(如K层)电离出去，内
层出现空位。电离原子去激发可采用如下两种形式：
Δ 辐射跃迁:
一外层电子填充空位后，发射出特征X射线
(例L3上电子填充K能级上空位，发出X射线Kα 1)
Δ 无辐射过程(即Auger过程)： 一外层电子填充空位，使 另一个电子脱离原子发
俄歇电子能量与激发源的种类和数量无关，与元素的存在量有关，还与原子的电 离截面、俄歇电子产率以及逃逸深度有关。
特点： Δ一种原子可能产生几组不同
能级组合的俄歇跃迁，因而 可以有若干不同特征能量的 俄歇电子。 Δ可能出现的俄歇跃迁数随原 子序数增大(壳层数增多)而 迅速增加。 Δ 俄歇电子的能量大多在502000eV (不随入射电子能量改变) Δ主峰
在低氧分压的情况下，只有部分Zn被 氧化为ZnO，而其他的Zn只与氧形成 吸附状态。
俄歇电子能谱在研究固体化学反应上也有着重要的作用。
金刚石耐磨颗粒通 常在表面进行预金 属化，以提高与基 底金属的结合强度。 图中看出界面层有 两层。结合其他方 法分析得出，分别 为CrC和Cr3C4。
• 4 表面元素的化学价态分析
射 出去 (例L1上电子填充K能级空位，同时L3上的电 子发射出去， 称KL1L3俄歇跃迁)。 标记： WXY来标记
电子入射角对束流传输系数和能量沉积的影响
第２ ５卷 第 ９期
核
技
术
Ｖｏ ． ２５， Ｎｏ ９ １ ．
２０ ０ ２年 ９月
Ｎ Ｃ Ｅ Ｒ Ｔ Ｃ ＩＵ Ｓ Ｕ Ｌ Ａ Ｅ 子 入 射 角 对 束 流 传 输 系数 和 能 量 沉 积 的 影 响
１ 计 算 方 法 和过 程
电 子 在 介 质 中输 运 要 受 到 库 仑 力 的 作 用 ， 包 括 电 子 与 靶 原 子 核 外 电 子 的 非 弹 性 碰 撞 而 这 导致 的电离和激发 ； 电子 与 靶 原 子 核 的非 弹性 碰 撞 而 导 致 的 轫 致 辐 射 以 及 电 子 与靶 原 子 核 的 弹性 碰 撞 导 致 的 电子 散 射 。这 ３种 作 用 都 会 改 变 人 射 电 子 的运 动 方 向 ， 两 种 作 用 还 会 导 致 前 人 射 电子 的 能 量 损 失 。 这 些 过 程 导 致 了许 多 次 级 现 象 ， 原 子 电 离 和 激 发 、 致 辐 射 、 没 辐 如 韧 湮 射 等 ， 导 致 的 能量 损 失 包 括 碰 撞 能 量 损 失 和 辐 射 能量 损 失 。 所 由 于库 仑 相 互 作 用 的 存 在 ， 子 与 中 性 粒 子 （ 子 或 光 子 ） 输 运 行 为 具 有 本 质 不 同 ， 电 中 的 因
人射角 的电子束 在材料 中的能量沉 积。本 文利用蒙 特卡 罗方法 ¨ 研究 了 ０ ４ １４ Ｖ 的电 ． — ． Ｍｅ 子束 以不 同的角 度人射到碳靶 中的束流传输系数 和能量 沉积 ， 到 了不 同人射 角度下 的 电子 得 能 量 与束 流 传 输 系数 和 能量 沉 积 曲 线 。
失 。公 式 （ ） 示 电子 在 一 个 步 长 内总 的 能量 损 失 为 碰撞 能 量 损 失 和 辐 射 能 量 损 失 之 和 。 １表 电 子 在 一 个 步 长 内 的能 量 沉 积 并 不 等 于 它 的 能 量 损 失 ， 应 当 等 于 总 的 能 量 损 失 减 去 次 而
微束分析 原子序数不小于 11 的元素能谱法定量分析-最新国标
1微束分析原子序数不小于11的元素能谱法定量分析范围2本文件规定了用安装在扫描电镜（SEM）或电子探针（EPMA）上的能谱仪对试样上特定点或特定区域进行定量分析的方法。
本文件描述了多种能谱法定量分析方法。
本文件适用于利用参考物质或“无标样”程序对质量分数高于1％的、原子序数不小于11的元素进行定量分析。
本文件也给出了对原子序数小于11的轻元素分析方法的信息。
注：当没有重叠峰，并且相应的特征X射线被强烈地激发时，能谱仪也可以测量质量分数在0.1％水平的元素。
本文件主要应用于表面平整试样的定量分析，基本方法也适用于表面不平整试样的分析，但会引入附加的不确定度分量。
规范性引用文件下列文件全部或部分地引用于本文件中，且对于本文件的使用不可缺少。
对于注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
对于不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
3GB/T 20726—2006 半导体探测器X射线能谱仪通则（ISO15632：2002，IDT）GB/T 27025—2008 检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC 17025：2005，IDT）GB/T 27788 微束分析扫描电镜图像放大倍率校准导则（ISO16700，IDT）GB/T 30705微束分析电子探针显微分析波谱法实验参数测定导则（ISO14594，IDT）术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1准确度 accuracy真值与测量值之间的一致程度。
3.2加速电压accelerating voltage为加速从电子源发射的电子而加到灯丝和阳极之间的电位差。
注：加速电压用千伏（kV）表示。
3.3束流 beam current电子束中的电流。
注：束流用纳安表示。
3.4束流稳定性 beam stability分析过程中束流的变化程度。
注：束流稳定度用百分数/h表示。
3.5特征X射线 characteristic X-ray原子内壳层电子被电离后，由较外层电子向内壳层跃迁产生的具有特定能量的电磁辐射光子。
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直线加速器电子束流能量的测量电子直线加速器最重要的束流参数是束流的能量、流强、能散度和发射度束流能量是影响电子直线加速器性能最重要的因素之一对于脉冲型电子直线加速器，电子束的能量测量方法通常有：磁偏转法、半价层法、射程法等一测量原理1.1磁偏转法能谱测量原理示意图磁偏转法通常用于测量电子束的能谱，进而得出电子束的能量E0。
磁偏转法测量电子束能谱的原理如上图所示：从加速器引出的电子垂直于磁场射，会受到洛伦兹力的作用而发生偏转，其偏转半径为R，磁场B 与偏转半径的关系为：其中，B 为磁场中的磁感应强度，e 为电子电量，R 为回旋半径，v 为电子运动速度。
考虑相对论效应，可以将上式写为：其中β=v/c，c 为光速，γ 为相对论因子，γ 与β 满足关系：电子的动能为：由上述几个公式可以求得电子能量E 与磁感应强度B的关系为：因此，对于已知磁场B，理论上只需要测出电子的回旋半径R，即可进一步算出电子的能量。
为提高测试精度，在电子进入磁分析器之前，需要对其进行准直。
通常采用带狭缝的石墨块，其厚度略大于电子在其中的射程；设准直缝距磁极边缘为L，此即分析器的物点O由于从加速器引出的电子能量具有一定的能散ΔE，因此，对于流强较大的电子束，常用的方法是采用扫描的工作方式，在位置J 处放置一个法拉第筒用于接收电子，使偏转半径为R 的电子能够被接收，通过改变磁场B 使不同能量的电子都被法拉第筒接收，得到一条B-I 曲线，由于B 与能量存在公式所示的定量关系，因此通常直接做出E-I 曲线，即能谱分布曲线，如下图所示的是一条能谱分布曲线，其中纵坐标表示归一化电流，横坐标为能量。
采用磁分析法得到的能谱分布曲线其中峰值处的横坐标值即对应电子束的能量E01.2 半价层法加速器加速电子打靶所产生的X 射线本质上是具有相当能量的电磁辐射光子，光子的能量近似等于入射电子的能量，因此可以通过测量光子能量的方法间接得到电子能量。
辐射光子流在物质中的衰减规律服从简单的指数关系如下：式中：I0、I 分别表示穿过物质前、后光子流强度；μ 是X 射线在该物质中的衰减系数；x 是物质层的厚度。
半价层是指X 射线的剂量减弱到一半时所穿透的物质的厚度。
由这个厚度，可以从表中查到相应的能量。
半价层的值x 可由以下过程确定：上述方程组作变换可得两式两边同时取以10 为底的对数，得两式相除可得：x-x1 即为半价层厚度，由半价层厚度就可判断X 射线的能量。
由公式可以看出，只要测出X 射线经过不同厚度的阻挡物之后的强度，就可以算出相应的半价层，从而得到X 射线的能量。
根据NCRP51 号报告中的曲线可以算出不同能量的X 射线在几种物质中的半价层列于下图不同能量的X 射线在几种物质中的半价层下图所示为半价层法测量能量的装置示意图半价层法测量束流能量装置示意图1.3 射程法绝对地测量电子束的能量是比较复杂的，而且需要特殊的设备。
实际中通常采用测量电子束在密度均匀物质中的射程R p 来确定其能量。
电子的实际射程R p 定义为：深度剂量分布曲线（如下图）的直线下降部分的外推线和轫致辐射所产生的本底的外推线的交点处的深度。
(1.0～5.0)MeV 平行单能电子垂直入射聚苯乙烯得到的深度剂量分布曲线测量深度剂量分布曲线需要与薄膜剂量测量系统结合，用剂量片测量参考材料不同深度处的剂量，除了铝以外，聚乙烯、聚苯乙烯、石墨、聚甲基丙烯酸甲酯以及尼龙等低密度材料可用作模体材料。
常用吸收模体有叠层和楔子这两种不同类型。
另一种获得R p 的常用方法是通过电流-厚度曲线的外推值得到。
实验表明，采用铝作为吸收材料，随着铝的厚度的改变，在铝下方接收到的电流大小与铝的厚度有如下图所示的关系，类似深度剂量曲线，它也有明显的直线段，该直线段的外推值所对应的铝的厚度就是电子束在铝中的射程R p。
得到射程值R p 即可代入适当的经验公式算出电子束的能量E p。
采用箔片测量到的射程曲线实际应用中电子束能量和其在物质中的实际射程之间已经建立起来的经验公式主要有以下几个(以下经验公式均以铝的形式给出)：(1)Katz-Penfold 射程公式，当电子能量大于2.5MeV 时有ρ 为铝或水的密度，k1 和k2 可按照下表取值参数k1,k2 取值表对于纯铝，ρ=2.7×103mg/cm3，因此可得纯铝的射程公式为：对于铝合金，ρ=2.8×103mg/cm3，故可得铝合金的射程公式为根据GB/T16841－1997，对于铝，当电子能量在1.0MeV 和10MeV 之间时，以MeV 为单位的电子束能量E 与以cm 为单位的射程R p 之间的关系可以用下列二次方程表示：根据文献可得当电子能量在4~12MeV 时，电子在铝中的射程公式为式中E 为电子束能量，单位MeV，R p 为射程，单位cm能量为2.5~25MeV 的电子束在铝中穿透深度R p(cm)与电子能量E(MeV)的关系有如下经验公式能量为2.0~12MeV 的电子束在铝中穿透深度Rp(cm)与电子能量E(MeV)的关系为：能量为5~25MeV 的电子束在铝中穿透深度R p(cm)与电子能量E(MeV)的关系有如下经验公式二．国内外研究状况2.1 国内研究状况实际应用中，由于磁偏转法所需设备比较复杂，而且不适合测量从扫描盒引出的电子束的能量；半价层法在测量精度上较射程法要好，但需要打靶产生X 射线，处理过程比较复杂；工业用加速器电子束能量测量误差在10%-15%内即可满足要求，所以射程测量法在常规测量中使用得较多文献结果表明，在辐照加速器电子束能量测量方面，国内所做工作为前述方法的应用，其中以射程法最为普遍。
为了得到电子束的射程值R p ，采用阶梯铝板射程法对4.5MeV/2.5kW 的辐照灭菌加速器能量进行了测量，测量装置如下图所示阶梯铝板射程法电子束射程测量装置X-Y 记录仪输出结果如下图所示。
为了得到电子束的射程，需要对该结果数据进行选取并重新作图，采用外推法得到R p 值。
采用公式进行计算，得到电子束能量为4.57MeV，测量结果与加速器标称结果吻合较好。
多次测量得到能量不确定度为±2.5%。
测量结果采用阶梯铝板射程法对NFZ_10 辐照用电子直线加速器的电子束能量进行了测量，所用装置如下图所示。
电子射程法测量示意图对12MeV 能档的测量结果如图所示，从图中得到R p 值后，代入公式进行计算，得到电子束能量为12.5MeV。
多次测量表明所用NFZ_10 辐照用电子直线加速器符合设计要求且优于国家行业标准要求。
经过多次测量，得到能量不确定度≤1.8%。
12MeV 能档I/Rp 曲线（铝吸收法）采用盖波片对电子束的射程进行了测量，其测量装置示意图如下图所示。
测量时，将A，B 两只内置盖玻片的铅盒放在参考面上、参考点附近两对称的位置上，同步进行静态辐照。
在束流扫描状态下，让电子束垂直轰击置于参考面上、铅盒里的盖玻片叠层(铅盒在面向束流的一方开有Φ8mm的人射孔)，在每个电流表读数点上的辐照时间为5min。
然后关闭加速器，取出盖玻片。
用分光光度仪检测盖玻片因遭电子束流轰击而导致的变色痕迹。
这里，盖玻片作为吸收片和射线探测器两者使用。
用分析天平称量变色盖玻片的重量，由此得出电子束在盖玻片中的射程。
再使用伊凡斯(Evans)的射程-能量关系式，就可以得到待测电子束的能量。
结果表明，在1-3MeV 能量范围内，能量测定准确度优于±10%。
在得到电子束在盖波片中的射程之后，则采用查表的方法，插值得到电子束的能量。
参考点和参考面示意图2.2 国外研究状况国外ISOF-CNR 研究所的P.G. Fuochi 等人在实验的基础上提出了一种基于电荷沉积分布的测量电子束能量的方法。
该方法所用装置如图所示。
Electron-beam energy device (a) schematic and (b) front view.该装置的主要部分为图a)中的两块铝板（前板和后板），铝板置于铝制外壳内，通过陶瓷环固定并与外壳绝缘，两板间距5mm，板上接有引线用于测量两板上的电信号，外壳接地。
前板厚度采用最优化厚度，后板厚度取25mm保证电子束不能穿透后板。
其实验平台为两台名为ISOF和II的加速器。
ISOF 能量从6-12MeV 可调，II 加速器能量从4-10MeV 可调。
在使用该装置前，需要先测量前板的电荷沉积曲线以确定最优化厚度（即装置最终采用的前板厚度）。
测量前板电荷沉积曲线的具体做法是，采用一系列直径为100mm、厚度为0.5mm 的铝片叠加作为前板，通过改变铝片的数量来改变前板厚度，测量不同厚度时前板的积分电荷量，得到如图中实线所示的积分电荷沉积曲线。
对积分电荷沉积曲线作微分，可以得到微分电荷沉积曲线如图虚线所示。
最优化厚度即前板厚度即采用微分电荷沉积曲线的峰值点所对应的厚度。
对ISOF 加速器，最优化厚度为12mm，对II 加速器，最优化厚度为5mm。
Fuochi 等人测量到的ISOF 加速器引出电子束对应的Al 中的电荷沉积曲线（积分和微分），剂量深度曲线亦示于图中电荷量的测量可以转为对电流的测量。
Fuochi 等人在其文章中提出了能量比的概念：能量比=前板电流/(前板电流+后板电流)可见其文中的能量比的概念其实是电流比，为与原文图表保持一致，后续说明仍采用能量比这一概念。
在使用该装置前，还需要确定电子束能量，Fuochi 等人采用射程法测量电子束的能量：先测量剂量分布曲线（下图），从曲线获得外推值R p（单位）II 加速器电子束在铝中的典型剂量分布曲线Fuochi 等人在ISOF 和II 两台加速器上进行实验，测量得到对应不同能量E p 时的能量比，将测量结果进行线性拟合，得到了如下三张图所示的实验结果ISOF 加速器的能量比与最可几能量(E p)的关系ISOF 加速器的最可几能量（E p）与能量比的关系（长脉冲）虚线和点线分别表示线性拟合结果的95%预测区间和置信区间II 加速器的能量比与最可几能量（E p）的关系虚线表示线性拟合结果的95%预测区间从实验结果来看，能量比与能量E p 存在较好的线性关系，测量数据基本落在拟合结果的95%预测期间（代表±0.3MeV）。
因此Fuochi 等人得出结论：实验结果的良好的线性度表明，装置测量得到的能量比对能量是很敏感的。
该装置能够用做能量在4-12MeV 电子束的能量测量装置。
这一装置具有结构简单、对辐照应用精度可接受以及容易实现在线使用等优点。
ISOF 和II 加速器的能量比与最可几能量（E p）的关系小结：综合以上分析可以看出，对于精度较高的测量方法，其所需设备比较复杂，对于能量偏差范围在±10%范围内的辐照用电子直线加速器而言，并不需要如此高的测量精度。