CN104635617B - 冷阴极电子枪电磁控制***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷阴极电子枪电磁控制***及其控制方法，该***包括：沿电子枪轴线自上而下依次安装的第一消像线圈、上聚焦线圈、第二消像线圈、下聚焦线圈和偏转扫描线圈；第一消像线圈驱动电源、上聚焦线圈驱动电源、第二消像线圈驱动电源、下聚焦线圈驱动电源、偏转扫描线圈驱动电源、电子束能量分布控制电路。本发明提供的技术方案可使设定扫描区域内不同位置扫描点的电子束能量密度保持一致进行扫描，提高了电子束流品质，使得电子枪可以长期稳定工作，达到精密控制电子束能量和精密控制快速铺粉成形的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子束加工设备领域，具体涉及一种冷阴极电子枪电磁控制***及其控制方法。
背景技术
电子束快速制造(EBM)技术是采用电磁***控制电子束按照预定扫描轨迹逐层熔化金属粉末形成功能部件的一种先进的增材制造技术。具有短周期、低成本、快速响应的特点，EBM技术是一项军民两用技术，在某些场合具有不可替代的优越性，在航空航天、汽车工业、石油化工、核工业、海洋船舶等领域，都潜在巨大的应用前景。电子束快速成形设备关键技术包括电子束流发生***、电子枪的电子光学***等。
目前，电子束快速成形设备大多采用热阴极电子枪产生电子束流，灯丝寿命比较短，一般工作时间也只有数十个小时，如果加工大型零件，需要频繁更换灯丝。不但影响工作进度，而且还会影响加工质量。
冷阴极电子束流发生技术是利用高电压将气体放电等离子体中的电子和正离子碰撞阴极产生的二次电子引出，经过电磁汇聚***形成电子束的一种能够长时间工作的先进电子束加工技术，由于阴极采用了冷却技术，一般阴极寿命长达1000小时以上。
目前，常用的冷阴极电子枪的工作电压一般都在40kV以下，经过深入分析热阴极电子枪与常规冷阴极电子枪结构特点后，发明了一种可以将工作电压提高到60kV以上的高压冷阴极电子枪。灯丝寿命得到了显著提高，但仍不能满足EBM技术对高品质电子束流的需求。EBM技术要求电子束束斑直径在0.1mm以下，且能够快速扫描，这就需要对影响束流品质的高电压冷阴极电子枪的电子光学***电源及其控制***进行重新设计。
除了组成电子光学***的各种电磁线圈及其驱动电路固有电参数对电子束流品质产生影响以外，加速电压V或者也是影响束流品质的重要参数。
由于高压电源采用了AC-DC-AC-DC-AC-DC的双逆变的拓扑电路，使得输出高压微波很小，电压波动范围在±0.5％以内，因此在所发明的冷阴极电子枪的电子光学***中，在计算冷阴极电子枪电磁聚焦***的焦距和电子束偏转距离时，由于电压波动对加速电压V或者的影响很小，相应的电压波动对电子束焦距和偏转距离的影响可以忽略，因此，所发明的用于EBM的冷阴极电子枪的电子光学***的控制方法不需要将V或者的反馈量作为控制信号来维持焦距和偏转距离的稳定。
因此，影响束流品质的主要因素包括：电子束束斑的焦点位置和束斑形状。现有冷阴极电子枪的电子束流品质低，且扫描速度慢。
发明内容
本发明提供了一种冷阴极电子枪电磁控制***，用以提高电子束流品质，使其适用于电子束快速制造领域，该电磁控制***包括：
沿电子枪轴线自上而下依次安装的第一消像线圈、上聚焦线圈、第二消像线圈、下聚焦线圈和偏转扫描线圈；
第一消像线圈驱动电源，与第一消像线圈连接，用于给第一消像线圈提供恒定电流，使第一消像线圈产生稳定磁场；
上聚焦线圈驱动电源，与上聚焦线圈连接，用于给上聚焦线圈提供恒定电流，使上聚焦线圈对从电子枪阳极射出的电子束进行一次电磁聚焦；
第二消像线圈驱动电源，与第二消像线圈连接，用于给第二消像线圈提供可调整的消像电流，以使不同位置扫描点的束斑形状一致；
下聚焦线圈驱动电源，与下聚焦线圈连接，用于给下聚焦线圈提供快速变化的聚焦电流，快速改变下聚焦线圈产生的磁场，以快速实现对电子束的二次电磁聚焦；
偏转扫描线圈驱动电源，与偏转扫描线圈连接，用于给偏转扫描线圈提供快速变化的电流，实现电子束的快速偏转，以使电子束快速稳定在待扫描点；
电子束能量分布控制电路，与所述第二消像线圈驱动电源、下聚焦线圈驱动电源和偏转扫描线圈驱动电源连接，用于计算并存储当待扫描点的焦点位置和束斑形状达到设定要求时偏转扫描线圈中的电流大小和方向、第二消像线圈中的消像电流值和下聚焦线圈中的聚焦电流值，并根据计算出的偏转扫描线圈中的电流大小和方向、消像电流值和聚焦电流值控制电子束进行扫描，以使设定扫描区域内不同位置待扫描点的电子束能量密度一致。
在一个实施例中，第一消像线圈安装在电子枪的冷阴极和放电阳极组成的放电腔室外。
在一个实施例中，第一消像线圈驱动电源或上聚焦线圈驱动电源包括：第一恒压源、续流二极管D1、N-沟道金属氧化物半导体场效应管MOSFET Q1、第一电流传感器、第一电流采样电路、第一电流控制电路、第一电流给定电路和第一驱动电路；其中，
第一恒压源的负端接地，第一恒压源的正端与第一消像线圈或上聚焦线圈和N-沟道MOSFET Q1的漏极连接；续流二极管D1并联在第一消像线圈或上聚焦线圈的两端；续流二极管D1的阴极与第一恒压源的正端连接；续流二极管D1的阳极与N-沟道MOSFET Q1的漏极连接；N-沟道MOSFET Q1的源极串联第一电流传感器后连接到第一恒压源的负端；
第一电流传感器的输出端连接第一电流采样电路的输入端；第一电流采样电路的输出端连接第一电流控制电路的一输入端；第一电流给定电路的输出端连接第一电流控制电路的另一输入端；第一电流控制电路的输出端连接第一驱动电路的输入端；第一驱动电路的输出端连接N-沟道MOSFET Q1的栅极。
在一个实施例中，第二消像线圈驱动电源或下聚焦线圈驱动电源包括：第二恒压源、续流二极管D2、N-沟道MOSFET Q2、第二电流传感器、第二电流采样电路、第二电流控制电路、第二电流给定电路、第二驱动电路和第一同步控制电路；其中，
第二恒压源的负端接地，第二恒压源的正端与第二消像线圈或下聚焦线圈和N-沟道MOSFET Q2的漏极连接；续流二极管D2并联在第二消像线圈或下聚焦线圈的两端；续流二极管D2的阴极与第二恒压源的正端连接；续流二极管D2的阳极与N-沟道MOSFET Q2的漏极连接；N-沟道MOSFET Q2的源极串联第二电流传感器后连接到第二恒压源的负端；
第二电流传感器的输出端连接第二电流采样电路的输入端；第二电流采样电路的输出端连接第二电流控制电路的第一输入端；第二电流给定电路的输出端连接第二电流控制电路的第二输入端；第一同步控制电路的输出端连接第二电流控制电路的第三输入端；第二电流控制电路的输出端连接第二驱动电路的输入端；第二驱动电路的输出端连接N-沟道MOSFET Q2的栅极。
在一个实施例中，偏转扫描线圈包括X向线圈和Y向线圈；偏转扫描线圈驱动电源包括用于驱动X向线圈的X向线圈驱动电源和用于驱动Y向线圈的Y向线圈驱动电源；
X向线圈驱动电源或Y向线圈驱动电源包括：第三恒压源、用于使X向线圈或Y向线圈换向的N-沟道MOSFET Q3、N-沟道MOSFET Q4、N-沟道MOSFET Q5、N-沟道MOSFET Q6、用于调节X向线圈或Y向线圈中电流大小的N-沟道MOSFET Q7、第三电流传感器、第三电流采样电路、第二同步控制电路、第三电流给定电路、扫描控制电路、第三驱动电路、第四驱动电路和第五驱动电路；其中，
第三恒压源的负端接地，第三恒压源的正端连接N-沟道MOSFET Q3的漏极和N-沟道MOSFET Q4的漏极，N-沟道MOSFET Q3的源极连接X向线圈或Y向线圈的第一端，第一端连接N-沟道MOSFET Q5的漏极，N-沟道MOSFET Q4的源极连接X向线圈或Y向线圈的第二端，第二端连接N-沟道MOSFET Q6的漏极，N-沟道MOSFET Q6的源极连接N-沟道MOSFET Q5的源极，N-沟道MOSFET Q5的源极和N-沟道MOSFET Q6的源极连接N-沟道MOSFET Q7的漏极，N-沟道MOSFET Q7的源极串联第三电流传感器后连接到第三恒压源的负端；
第三电流传感器的输出端与第三电流采样电路的输入端连接；第三电流采样电路的输出端与扫描控制电路的第一输入端连接；第三电流给定电路的输出端与扫描控制电路的第二输入端连接；第二同步控制电路的输出端与扫描控制电路的第三输入端连接；扫描控制电路的第一输出端与第三驱动电路的输入端连接；扫描控制电路的第二输出端与第四驱动电路的输入端连接；扫描控制电路的第三输出端与第五驱动电路的输入端连接；
第三驱动电路连接N-沟道MOSFET Q7的栅极；第四驱动电路连接N-沟道MOSFET Q3的栅极与N-沟道MOSFET Q6的栅极；第五驱动电路连接N-沟道MOSFET Q4的栅极与N-沟道MOSFET Q5的栅极。
本发明还提供了上述快速成形的冷阴极电子枪电磁控制***的控制方法，该方法，包括：
在电子束偏转扫描区域内设置多个扫描检测点；
当每个扫描检测点处的焦点位置和束斑形状达到设定要求时，逐个确定每个扫描检测点处，第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，并将消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中；
电子束能量分布控制电路根据待扫描图案，在电子束正式扫描之前进行预扫描，根据每个扫描检测点处的消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，采用插值法，逐个计算出待扫描图案中每个待扫描点位置的第二消像线圈输出的待扫描点消像电流值、下聚焦线圈输出的待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和大小；
电子束能量分布控制电路将每个待扫描点位置的坐标信息和偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小存储到偏转扫描线圈驱动电源的存储器中，将每个待扫描坐标点位置的坐标信息、待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值分别存储到第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源的存储器中；
根据待扫描点消像电流值、待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，对待扫描图案中每个待扫描点进行正式扫描。
在一个实施例中，上述方法中，当每个扫描检测点处的焦点位置和束斑形状达到设定要求时，逐个确定每个扫描检测点处，第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，并将消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中，包括：
调整偏转扫描线圈，使电子束稳定在多个扫描检测点中的一个扫描检测点位置；
利用电子束能量密度检测分析仪对扫描检测点位置的焦点位置和束斑形状进行分析，分别调整第二消像线圈驱动电源输出的消像电流和下聚焦线圈驱动电源输出的聚焦电流，当焦点位置和束斑形状达到设定要求后，将第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中。
在一个实施例中，上述方法中，根据待扫描点消像电流值、待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，对待扫描图案中每个待扫描点进行正式扫描，包括：
电子束能量分布控制电路分别向偏转扫描线圈驱动电源、第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源发出待扫描点位置的坐标信息；
偏转扫描线圈驱动电源根据待扫描点位置的坐标信息，查找存储器中坐标信息对应的偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，根据查找到的偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小控制偏转扫描线圈偏转以使电子束束斑稳定在待扫描点；
第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源分别根据待扫描点位置的坐标信息，查找存储器中坐标信息对应的待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值，根据查找到的待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值，分别控制第二消像线圈驱动电源给第二消像线圈输入待扫描点消像电流值，控制下聚焦线圈驱动电源给下聚焦线圈输入待扫描点聚焦电流值，以使扫描区域内不同待扫描点位置的电子束能量密度保持一致进行正式扫描。
在一个实施例中，扫描检测点包括：扫描区域中心扫描检测点和位于中心扫描检测点周围的相对于X向、Y向中心轴线相互对称的边界位置扫描检测点。
本发明提供的技术方案，电子束能量分布控制电路计算并记录当待扫描点的焦点位置和束斑形状达到设定要求时偏转扫描线圈中的电流大小和方向、第二消像线圈中的消像电流值和下聚焦线圈中的聚焦电流值，并根据计算出的偏转扫描线圈中的电流大小和方向、消像电流值和聚焦电流值控制电子束进行扫描，以使设定扫描区域内不同位置待扫描点的电子束能量密度一致，提高了电子束流品质，使得电子枪可以长期稳定工作，达到精密控制电子束能量和精密快速铺粉成形的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施中冷阴极电子枪电磁控制***的结构示意图；
图2是本发明实施中第一消像线圈驱动电源或上聚焦线圈驱动电源结构示意图；
图3是本发明实施中第二消像线圈驱动电源或下聚焦线圈驱动电源结构示意图；
图4是本发明实施中X向线圈驱动电源或Y向线圈驱动电源的结构示意图；
图5是本发明实施中描述扫描点位置改变后束斑形状与焦点位置变化的示意图；
图6是本发明实施中冷阴极电子枪电磁控制***的控制方法的流程示意图；
图7是本发明实施中确定的扫描检测点的示意图。
主要配件符号说明：
1～冷阴极；101～高压电源；2～第一消像线圈；201～第一消像线圈驱动电源；3～放电阳极；4～电子枪壳体；41～导气管连接法兰；5～上聚焦线圈；501～上聚焦线圈驱动电源；6～第二消像线圈；601～第二消像线圈驱动电源；7～下聚焦线圈；701～下聚焦线圈驱动电源；8～偏转扫描线圈；80～偏转扫描线圈驱动电源；81～X向线圈；82～Y向线圈；811～X向线圈或Y向线圈的第一端；812～X向线圈或Y向线圈的第二端；801～电子束能量分布控制电路；9～真空室；10～工件；11～电子束；12～阳极；111～第一电流传感器；222～第二电流传感器；333～第三电流传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1是本发明实施中冷阴极电子枪电磁控制***的结构示意图；如图1所示，该电磁控制***包括：
沿电子枪轴线自上而下依次安装的第一消像线圈2、上聚焦线圈5、第二消像线圈6、下聚焦线圈7和偏转扫描线圈8；
第一消像线圈驱动电源201，与第一消像线圈2连接，用于给第一消像线圈2提供恒定电流，使第一消像线圈2产生稳定磁场；
上聚焦线圈驱动电源501，与上聚焦线圈5连接，用于给上聚焦线圈5提供恒定电流，使上聚焦线圈5对从电子枪阳极12射出的电子束进行一次电磁聚焦；
第二消像线圈驱动电源601，与第二消像线圈6连接，用于给第二消像线圈6提供可调整的消像电流，以使不同位置扫描点的束斑形状一致；
下聚焦线圈驱动电源701，与下聚焦线圈7连接，用于给下聚焦线圈7提供快速变化的聚焦电流，快速改变下聚焦线圈7产生的磁场，以快速实现对电子束的二次电磁聚焦；
偏转扫描线圈驱动电源80，与偏转扫描线圈8连接，用于给偏转扫描线圈8提供快速变化的电流，实现电子束的快速偏转，以使电子束快速稳定在待扫描点；
电子束能量分布控制电路801，与所述第二消像线圈驱动电源601、下聚焦线圈驱动电源701和偏转扫描线圈驱动电源80连接，用于计算并存储当待扫描点的焦点位置和束斑形状达到设定要求时偏转扫描线圈8中的电流大小和方向、第二消像线圈6中的消像电流值和下聚焦线圈7中的聚焦电流值，并根据计算出的偏转扫描线圈中的电流大小和方向、消像电流值和聚焦电流值控制电子束进行扫描，以使设定扫描区域内不同位置待扫描点的电子束能量密度一致。
具体实施时，第一消像线圈2、上聚焦线圈5、第二消像线圈6、下聚焦线圈7和偏转扫描线圈8沿电子枪轴线自上而下依次安装指的是：从电子枪冷阴极1处向下到真空室9的方向安装的。上述上聚焦线圈5、下聚焦线圈7、上聚焦线圈驱动电源501和下聚焦线圈驱动电源701名称中的上下是相对的概念，上聚焦线圈5的名字可以是第一聚焦线圈，下聚焦线圈7的名字可以是第二聚焦线圈，上聚焦线圈驱动电源501的名字可以是第一聚焦线圈驱动电源，下聚焦线圈驱动电源701的名字可以是第二聚焦线圈驱动电源。
具体实施时，上聚焦线圈驱动电源501是根据加速电压的设定值输出恒定电流实现电子束的一次电磁聚焦，该加速电压是放电阳极3和阳极12之间施加的一个数十千伏以上的负电压，而在在冷阴极1和放电阳极3间加有一个数千伏至上万伏的负电压。所述冷阴极1和放电阳极3间加有一个数千伏至上万伏的负电压悬浮于所述加速电压之上；高压电源101与冷阴极1与放电阳极3连接，高压电源101即提供了这样一个加速电压。
本发明实施例提供的技术方案，电子束能量分布控制电路计算并记录当待扫描点的焦点位置和束斑形状达到设定要求时偏转扫描线圈中的电流大小和方向、第二消像线圈中的消像电流值和下聚焦线圈中的聚焦电流值，并根据计算出的偏转扫描线圈中的电流大小和方向、消像电流值和聚焦电流值控制电子束进行扫描，以使设定扫描区域内不同位置待扫描点的电子束能量密度一致，提高了电子束流品质，使得电子枪可以长期稳定工作，达到精密控制电子束能量和精密快速铺粉成形的技术效果。
在一个实施例中，如图1所示，第一消像线圈2安装在电子枪的冷阴极1和放电阳极3组成的放电腔室外。这样第一消像线圈驱动电路201输出恒定电流给第一消像线圈2，使第一消像线圈2产生的恒定磁场，可减小带电离子在放电腔室内壁的复合几率，增加电子与其它粒子的碰撞几率，改善放电腔室内的电参数。
具体实施时，第二消像线圈驱动电源201和下聚焦线圈驱动电源501的电源拓扑电路结构和控制方法相同，图2是本发明实施中第一消像线圈驱动电源或上聚焦线圈驱动电源的结构示意图，如图2所示，第一消像线圈驱动电源201或上聚焦线圈驱动电源501可以包括：第一恒压源、续流二极管D1、N-沟道金属氧化物半导体场效应管MOSFET Q1、第一电流传感器111、第一电流采样电路、第一电流控制电路、第一电流给定电路和第一驱动电路；其中，
具体实施时，第一消像线圈驱动电源201或上聚焦线圈驱动电源501的电路中各端子之间的连接方法为：第一恒压源的负端“-”接地，第一恒压源的正端“+”串联第一消像线圈2或上聚焦线圈5后连接到N-沟道MOSFET Q1的漏极D，续流二极管D1并联在第一消像线圈2或上聚焦线圈5的两端，续流二极管D1的阴极连接第一恒压源的正端；续流二极管D1的阳极连接N-沟道MOSFET Q1的漏极；N-沟道MOSFET Q1的源极S串联第一电流传感器111后连接到第一恒压源的负端“-”；
第一电流传感器111的输出端连接第一电流采样电路的输入端；第一电流采样电路的输出端连接第一电流控制电路的一输入端；第一电流给定电路的输出端连接第一电流控制电路的另一输入端；第一电流控制电路的输出端连接第一驱动电路的输入端；第一驱动电路的输出端连接N-沟道MOSFET Q1的栅极G。
第一消像线圈驱动电源201的电流调节方法：以达到最佳放电状态为标准，根据试验确定第一消像线圈流过的最大电流，所述最大电流给定值由第一电流给定电路输入到第一电流控制电路，第一电流控制电路输出控制电压信号，经过第一驱动电路后，输入到N-沟道MOSFET Q1的栅极G；第一电流采样电路采集第一电流传感器111的电流反馈信号，所述电流反馈信号输入到第一电流控制电路，所述电流反馈信号与第一电流给定电路给定的电流信号比较，由第一电流控制电路调节输出控制电压信号，调节N-沟道MOSFET Q1的放大状态，使得输出电流达到设定要求。
上聚焦线圈驱动电源501的电流调节方法与第一消像线圈驱动电源201的电流调节方法相同，上聚焦线圈驱动电源501输出最大电流根据加速电压给定值与电子枪轴线上的工作距离，以达到最佳表面焦点为标准，根据试验确定上聚焦线圈流过的最大电流。
另外，图2中“+”为第一恒压源的正端，“-”为第一恒压源的负端，C为续流二极管D1的阴极，A为续流二极管D1的阳极，D为N-沟道MOSFET Q1的漏极，S为N-沟道MOSFET Q1的源极，G为N-沟道MOSFET Q1的栅极，图3和图4中关于上述符号的定义方法相似，以下不在赘述。
具体实施时，第二消像线圈驱动电源601和下聚焦线圈驱动电源701的电源拓扑电路结构和控制方法相同，图3是本发明实施中第二消像线圈驱动电源或下聚焦线圈驱动电源的结构示意图，如图3所示，第二消像线圈驱动电源601或下聚焦线圈驱动电源701可以包括：第二恒压源、续流二极管D2、N-沟道MOSFET Q2、第二电流传感器222、第二电流采样电路、第二电流控制电路、第二电流给定电路、第二驱动电路和第一同步控制电路；其中，
第二消像线圈驱动电源601或下聚焦线圈驱动电源701的电路中各端子之间的连接为：第二恒压源的负端“-”接地，第二恒压源的正端“+”串联第二消像线圈6或下聚焦线圈7后连接到N-沟道MOSFET Q2的漏极D；续流二极管D2并联在第二消像线圈6或下聚焦线圈7的两端，续流二极管D2的阴极连接第二恒压源的正端；续流二极管D1的阳极连接N-沟道MOSFET Q2的漏极；N-沟道MOSFET Q2的源极S串联第二电流传感器222后连接到第二恒压源的负端“-”；
第二电流传感器222的输出端连接第二电流采样电路的输入端；第二电流采样电路的输出端连接第二电流控制电路的第一输入端；第二电流给定电路的输出端连接第二电流控制电路的第二输入端；第一同步控制电路的输出端连接第二电流控制电路的第三输入端；第二电流控制电路的输出端连接第二驱动电路的输入端；第二驱动电路的输出端连接N-沟道MOSFET Q2的栅极G。
具体实施时，偏转扫描线圈8包括X向线圈81和Y向线圈82；偏转扫描线圈驱动电源80包括用于驱动X向线圈81的X向线圈驱动电源和用于驱动Y向线圈82的Y向线圈驱动电源；偏转扫描线圈8由轴对称的两组线圈绕制而成，所述两组线圈产生的磁场相互垂直，分别由偏转扫描线圈驱动电源80中的X向线圈驱动电源和Y向线圈驱动电源驱动。
具体实施时，本发明偏转扫描线圈驱动电源80中的X向线圈驱动电源和Y向线圈驱动电源的拓扑结构相同，所采用的控制方法也相同，图4是本发明实施中X向线圈驱动电源或Y向线圈驱动电源的结构示意图，如图4所示，X向线圈驱动电源或Y向线圈驱动电源可以包括：第三恒压源、用于使X向线圈81或Y向线圈82换向的N-沟道MOSFET Q3、N-沟道MOSFETQ4、N-沟道MOSFET Q5、N-沟道MOSFET Q6、用于调节X向线圈81或Y向线圈82中电流大小的N-沟道MOSFET Q7、第三电流传感器333、第三电流采样电路、第二同步控制电路、第三电流给定电路、扫描控制电路、第三驱动电路、第四驱动电路和第五驱动电路；其中，
X向线圈驱动电源或Y向线圈驱动电源中各端子之间的连接为：第三恒压源的负端“-”接地，第三恒压源的正端“+”连接N-沟道MOSFET Q3的漏极D和N-沟道MOSFET Q4的漏极D，N-沟道MOSFET Q3的源极S连接X向线圈81或Y向线圈82的第一端811，第一端811连接N-沟道MOSFET Q5的漏极D；N-沟道MOSFET Q4的源极S连接X向线圈81或Y向线圈82的第二端812，第二端812连接N-沟道MOSFET Q6的漏极D；N-沟道MOSFET Q6的源极S连接N-沟道MOSFET Q5的源极S；N-沟道MOSFET Q5的源极S和N-沟道MOSFET Q6的源极S连接N-沟道MOSFET Q7的漏极D；N-沟道MOSFET Q7的源极S串联第三电流传感器333后连接到第三恒压源的负端“-”；
第三电流传感器333的输出端与第三电流采样电路的输入端连接；第三电流采样电路的输出端与扫描控制电路的第一输入端连接；第三电流给定电路的输出端与扫描控制电路的第二输入端连接；第二同步控制电路的输出端与扫描控制电路的第三输入端连接；扫描控制电路的第一输出端与第三驱动电路的输入端连接；扫描控制电路的第二输出端与第四驱动电路的输入端连接；扫描控制电路的第三输出端与第五驱动电路的输入端连接；
第三驱动电路连接N-沟道MOSFET Q7的栅极G；第四驱动电路连接N-沟道MOSFETQ3的栅极G与N-沟道MOSFET Q6的栅极G；第五驱动电路连接N-沟道MOSFET Q4的栅极G与N-沟道MOSFET Q5的栅极G。
如图4所示，X向线圈驱动电源、Y向线圈驱动电源拓扑电路中N-沟道MOSFET Q3、N-沟道MOSFET Q4、N-沟道MOSFET Q5、N-沟道MOSFET Q6组成“H”桥，均工作于开关状态，用于换向；当所述N-沟道MOSFET Q3、N-沟道MOSFET Q6处于开通状态，而所述N-沟道MOSFET Q4、N-沟道MOSFET Q5处于关闭状态，电流从N-沟道MOSFET Q3源极经过X向线圈或Y向线圈，流到N-沟道MOSFET Q6的漏极；当所述N-沟道MOSFET Q3、N-沟道MOSFET Q6处于关闭状态，而所述N-沟道MOSFET Q4、N-沟道MOSFET Q5处于开通状态，电流从N-沟道MOSFET Q4源极经过X向线圈或Y向线圈，流到N-沟道MOSFET Q5的漏极；所述“H”桥上N-沟道MOSFET的开通方式，改变X向线圈81、Y向线圈82中电流的方向；N-沟道MOSFET Q7工作于放大状态，用于电流调节；Q7根据扫描波形调整偏转扫描线圈8中的X向线圈81、Y向线圈82中的电流大小。
上述实施例中的第一同步控制电路和第二同步控制电路用于当进行扫描时，通过控制偏转扫描线圈驱动电源、第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源同步工作，从而使偏转扫描线圈、第二消像线圈和下聚焦线圈进行同步工作，共同配合完成电子束的扫描工作。当然，X向线圈驱动电源、Y向线圈驱动电源可以由扫描控制电路控制独立进行扫描工作，也可以与第二消像线圈驱动电路、下聚焦线圈驱动电源同步工作。
图5是本发明实施中描述扫描点位置改变后束斑形状与焦点位置变化的示意图，如图5所示，由于电子快速制造(EBM)偏转扫描范围比较大，当电子束11偏转α度，从L0(n0，m0)偏转到L2(n0，m2)时，电子束11工作距离由h增大到h1；如果设定焦点为表面焦点，由于工作距离改变，当电子束11从L0(n0，m0)偏转到L2(n0，m2)时，则焦点位置处于L1，焦点由表面焦点变成上焦点；束斑形状则由L0(n0，m0)点处的圆形变化成L2(n0，m2)处的椭圆形。由于焦点位置、工作距离、束斑形状均改变，而在电子束偏转到L2(n0，m2)未进行重新消像、聚焦控制时，在L2(n0，m2)处，电子束能量密度将发生变化。由此可见，影响电子束流品质的主要因素包括：焦点位置和束斑形状，本发明实施例提供的技术方案就是要调整焦点位置和束斑形状后进行扫描，以提高电子束束流品质。
为了实现上述提高电子束束流品质的目的，本发明实施例除了公开了如图1至4的快速成形的冷阴极电子枪电磁控制***，还提供了上述快速成形的冷阴极电子枪电磁控制***的控制方法，图6是本发明实施中冷阴极电子枪电磁控制***的控制方法的流程示意图，如图6所示，该方法包括如下步骤：
步骤1：在电子束偏转扫描区域内设置多个扫描检测点；
步骤2：当每个扫描检测点处的焦点位置和束斑形状达到设定要求时，逐个确定每个扫描检测点处，第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，并将消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中；
步骤3：电子束能量分布控制电路根据待扫描图案，在电子束正式扫描之前进行预扫描，根据每个扫描检测点处的消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，采用插值法，逐个计算出待扫描图案中每个待扫描点位置的第二消像线圈输出的待扫描点消像电流值、下聚焦线圈输出的待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和大小；
步骤4：电子束能量分布控制电路将每个待扫描点位置的坐标信息和偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小存储到偏转扫描线圈驱动电源的存储器中，将每个待扫描坐标点位置的坐标信息、待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值分别存储到第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源的存储器中；
步骤5：根据待扫描点消像电流值、待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，对待扫描图案中每个待扫描点进行正式扫描。
在一个实施例中，上述方法中步骤2包括：
步骤21：调整偏转扫描线圈，使电子束稳定在多个扫描检测点中的一个扫描检测点位置；
步骤22：利用电子束能量密度检测分析仪对扫描检测点位置的焦点位置和束斑形状进行分析，分别调整第二消像线圈驱动电源输出的消像电流和下聚焦线圈驱动电源输出的聚焦电流，当焦点位置和束斑形状达到设定要求后，将第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中。
在一个实施例中，上述方法中步骤5包括：
步骤51：电子束能量分布控制电路分别向偏转扫描线圈驱动电源、第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源发出待扫描点位置的坐标信息；
步骤52：偏转扫描线圈驱动电源根据待扫描点位置的坐标信息，查找存储器中坐标信息对应的偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，根据查找到的偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小控制偏转扫描线圈偏转以使电子束束斑稳定在待扫描点；
步骤53：第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源分别根据待扫描点位置的坐标信息，查找存储器中坐标信息对应的待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值，根据查找到的待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值，分别控制第二消像线圈驱动电源给第二消像线圈输入待扫描点消像电流值，控制下聚焦线圈驱动电源给下聚焦线圈输入待扫描点聚焦电流值，以使扫描区域内不同待扫描点位置的电子束能量密度保持一致进行正式扫描。
在一个实施例中，如图7所示，扫描检测点包括：扫描区域中心扫描检测点和位于中心扫描检测点周围的相对于X向、Y向中心轴线相互对称的边界位置扫描检测点。这样的选择的目的是：当进行预扫描时，利用插值法进行计算待扫描图案中各个待扫描点的焦点位置和束斑形状达到要求时的消像电流值、聚焦电流值和偏转扫描线圈中电流大小和方向的时候，方便计算。
下面再结合图1至图7，以实例来进行说明，以便于理解如何实施本发明。
本发明实施中快速成形的冷阴极电子枪电磁控制***的控制方法，步骤包括：
(a)在电子束最大偏转扫描区域的边界设置八个边界位置扫描检测点：F(n1，m2)、G(n1，m0)、H(n1，m1)、I(n0，m2)、K(n0，m1)、L(n2，m2)、M(n2，m0)和N(n2，m1)，在中心位置设置一个中心扫描检测点：J(n0，m0)八个边界位置扫描检测点相对于X向、Y向中心轴线相互对称；
(b)通过第三电流给定电路，手动调整偏转扫描线圈8中的X向线圈、Y向线圈中的电流大小和方向，使电子束11稳定在其中一个扫描检测点J(n0，m0)位置；
(c)分别通过第二电流给定电路，手动调整第二消像线圈驱动电源601输出的消像电流、下聚焦线圈驱动电源701输出的聚焦电流，采用电子束能量密度检测分析仪对中心扫描检测点J(n0，m0)的焦点位置和束斑形状进行分析，在焦点位置和束斑形状达到设定要求后，记录J(n0，m0)扫描检测点位置的X向线圈中的电流值、Y向线圈中的电流值、聚焦电流值和消像电流值；
(d)采用(b)～(c)所述方法逐个检测并记录扫描区域内F(n1，m2)、G(n1，m0)、H(n1，m1)、I(n0，m2)、K(n0，m1)、L(n2，m2)、M(n2，m0)、N(n2，m1)各个边界扫描检测点的X向线圈中的电流值、Y向线圈中的电流值、聚焦电流值、消像电流值，并将所述各电流值存入电子束能量分布控制电路801中的存储芯片中；
(e)电子束能量分布控制电路801根据待扫描图案，在电子束正式扫描之前进行预扫描：根据上述一个中心扫描检测点和八个边界扫描检测点位置的X向线圈中的电流值、Y向线圈中的电流值、聚焦电流值、消像电流值，采用插值法，逐个确定待扫描图案中各个待扫描坐标点位置的X向线圈中的电流值、Y向线圈中的电流值、聚焦电流值、消像电流值；
(f)电子束能量分布控制电路801将计算出的待扫描图案中各个待扫描点位置的X向线圈中的电流值、Y向线圈中的电流值存储到偏转扫描线圈驱动电源80的第2同步控制电路的存储器中；电子束能量分布控制电路801将计算出的各待扫描图案中各个待扫描点位置的聚焦电流值、消像电流值分别存储到下聚焦线圈驱动电源、第二消像线圈驱动电源中第1同步扫描控制电路的存储器中；
(g)在电子束扫描过程中，电子束能量分布控制电路801分别向偏转扫描线圈驱动电源80、下聚焦线圈驱动电源701、第二消像线圈驱动电源601发出扫描点位置的坐标，偏转扫描线圈驱动电源80根据某个扫描点位置的坐标分别向X向线圈驱动电源、Y向线圈驱动电源的扫描控制电路中输入电流给定信号及电流换向信号，由扫描控制电路输出换向信号和电流控制信号，分别经过第四驱动电路、第五驱动电路、第三驱动电路，控制Q3、Q4、Q5、Q6的开关状态和Q7的放大状态，使电子束束斑稳定在所述扫描点位置；
(h)下聚焦线圈驱动电源701、第二消像线圈驱动电源601分别根据电子束能量分布控制电路801给定的所述扫描点位置的坐标，在各自的同步控制电路中与存储器中记录的相应坐标位置的电流信息进行匹配后，分别向各自的第二电流控制电路送入电流给定信号，由第二电流控制电路输出电流控制信号，经过第二驱动电路，控制Q2的放大状态，使所述待扫描点位置的焦点位置和束斑形状维持稳定，使扫描区域内不同扫描点位置的电子束能量密度保持一致进行正式扫描；
重复(g)～(h)的步骤，直到扫描图案中所有扫描点均被电子束扫描。
图5和图7中F、G、H、I、K、L、M、N为边界位置扫描检测点，J为中心扫描检测点；α为偏转角；O是起始偏转点。
另外，上述步骤(e)中提到的插值法又称“内插法”，是利用函数f(x)在某区间中***若干点的函数值，作出适当的特定函数，在这些点上取已知值，在区间的其他点上用这特定函数的值作为函数f(x)的近似值，这种方法称为插值法。插值法是应用于机械设计、电子等技术领域的优化方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种冷阴极电子枪电磁控制***，其特征在于，包括：
沿电子枪轴线自上而下依次安装的第一消像线圈(2)、上聚焦线圈(5)、第二消像线圈(6)、下聚焦线圈(7)和偏转扫描线圈(8)；
第一消像线圈驱动电源(201)，与所述第一消像线圈(2)连接，用于给所述第一消像线圈(2)提供恒定电流，使所述第一消像线圈(2)产生稳定磁场；
上聚焦线圈驱动电源(501)，与所述上聚焦线圈(5)连接，用于给所述上聚焦线圈(5)提供恒定电流，使所述上聚焦线圈(5)对从电子枪阳极(12)射出的电子束进行一次电磁聚焦；
第二消像线圈驱动电源(601)，与所述第二消像线圈(6)连接，用于给所述第二消像线圈(6)提供可调整的消像电流，以使不同位置扫描点的束斑形状一致；
下聚焦线圈驱动电源(701)，与所述下聚焦线圈(7)连接，用于给所述下聚焦线圈(7)提供快速变化的聚焦电流，快速改变所述下聚焦线圈(7)产生的磁场，以快速实现对所述电子束的二次电磁聚焦；
偏转扫描线圈驱动电源(80)，与所述偏转扫描线圈(8)连接，用于给所述偏转扫描线圈(8)提供快速变化的电流，实现电子束的快速偏转，以使电子束快速稳定在待扫描点；
电子束能量分布控制电路(801)，与所述第二消像线圈驱动电源(601)、下聚焦线圈驱动电源(701)和偏转扫描线圈驱动电源(80)连接，用于计算并存储当待扫描点的焦点位置和束斑形状达到设定要求时偏转扫描线圈(8)中的电流大小和方向、第二消像线圈(6)中的消像电流值和下聚焦线圈(7)中的聚焦电流值，并根据计算出的偏转扫描线圈中的电流大小和方向、消像电流值和聚焦电流值控制电子束进行扫描，以使设定扫描区域内不同位置待扫描点的电子束能量密度一致。
2.如权利要求1所述的电磁控制***，其特征在于，所述第一消像线圈(2)安装在电子枪的冷阴极(1)和放电阳极(3)组成的放电腔室外。
3.如权利要求1所述的电磁控制***，其特征在于，所述第一消像线圈驱动电源(201)或上聚焦线圈驱动电源(501)包括：第一恒压源、续流二极管D1、N-沟道MOSFET Q1、第一电流传感器(111)、第一电流采样电路、第一电流控制电路、第一电流给定电路和第一驱动电路；其中，
所述第一恒压源的负端接地，正端与所述第一消像线圈(2)或上聚焦线圈(5)和所述N-沟道MOSFET Q1的漏极连接；所述续流二极管D1并联在所述第一消像线圈(2)或上聚焦线圈(5)的两端；所述续流二极管D1的阴极与所述第一恒压源的正端连接；所述续流二极管D1的阳极与所述N-沟道MOSFET Q1的漏极连接；N-沟道MOSFET Q1的源极串联所述第一电流传感器(111)后连接到所述第一恒压源的负端；
所述第一电流传感器(111)的输出端连接所述第一电流采样电路的输入端；所述第一电流采样电路的输出端连接所述第一电流控制电路的一输入端；所述第一电流给定电路的输出端连接所述第一电流控制电路的另一输入端；所述第一电流控制电路的输出端连接所述第一驱动电路的输入端；所述第一驱动电路的输出端连接N-沟道MOSFET Q1的栅极。
4.如权利要求1所述的电磁控制***，其特征在于，所述第二消像线圈驱动电源(601)或下聚焦线圈驱动电源(701)包括：第二恒压源、续流二极管D2、N-沟道MOSFET Q2、第二电流传感器(222)、第二电流采样电路、第二电流控制电路、第二电流给定电路、第二驱动电路和第一同步控制电路；其中，
所述第二恒压源的负端接地，正端与所述第二消像线圈(6)或下聚焦线圈(7)和所述N-沟道MOSFET Q2的漏极连接；所述续流二极管D2并联在所述第二消像线圈(6)或下聚焦线圈(7)的两端；所述续流二极管D2的阴极与所述第二恒压源的正端连接；所述续流二极管D2的阳极与所述N-沟道MOSFET Q2的漏极连接；N-沟道MOSFET Q2的源极串联所述第二电流传感器(222)后连接到所述第二恒压源的负端；
所述第二电流传感器(222)的输出端连接所述第二电流采样电路的输入端；所述第二电流采样电路的输出端连接所述第二电流控制电路的第一输入端；所述第二电流给定电路的输出端连接所述第二电流控制电路的第二输入端；所述第一同步控制电路的输出端连接所述第二电流控制电路的第三输入端；所述第二电流控制电路的输出端连接所述第二驱动电路的输入端；所述第二驱动电路的输出端连接所述N-沟道MOSFET Q2的栅极。
5.如权利要求1所述的电磁控制***，其特征在于，所述偏转扫描线圈(8)包括X向线圈(81)和Y向线圈(82)；所述偏转扫描线圈驱动电源(80)包括用于驱动所述X向线圈(81)的X向线圈驱动电源和用于驱动所述Y向线圈(82)的Y向线圈驱动电源；
所述X向线圈驱动电源或所述Y向线圈驱动电源包括：第三恒压源、用于使所述X向线圈(81)或Y向线圈(82)换向的N-沟道MOSFET Q3、N-沟道MOSFET Q4、N-沟道MOSFET Q5、N-沟道MOSFET Q6、用于调节X向线圈(81)或Y向线圈(82)中电流大小的N-沟道MOSFET Q7、第三电流传感器(333)、第三电流采样电路、第二同步控制电路、第三电流给定电路、扫描控制电路、第三驱动电路、第四驱动电路和第五驱动电路；其中，
所述第三恒压源的负端接地，正端连接N-沟道MOSFET Q3的漏极和N-沟道MOSFET Q4的漏极，所述N-沟道MOSFET Q3的源极连接所述X向线圈(81)或Y向线圈(82)的第一端，所述第一端连接所述N-沟道MOSFET Q5的漏极，所述N-沟道MOSFET Q4的源极连接所述X向线圈(81)或Y向线圈(82)的第二端，所述第二端连接N-沟道MOSFET Q6的漏极，所述N-沟道MOSFET Q6的源极连接N-沟道MOSFET Q5的源极，所述N-沟道MOSFET Q5的源极和N-沟道MOSFET Q6的源极连接N-沟道MOSFET Q7的漏极，所述N-沟道MOSFET Q7的源极串联所述第三电流传感器(333)后连接到所述第三恒压源的负端；
所述第三电流传感器(333)的输出端与所述第三电流采样电路的输入端连接；所述第三电流采样电路的输出端与所述扫描控制电路的第一输入端连接；所述第三电流给定电路的输出端与所述扫描控制电路的第二输入端连接；所述第二同步控制电路的输出端与所述扫描控制电路的第三输入端连接；所述扫描控制电路的第一输出端与所述第三驱动电路的输入端连接；所述扫描控制电路的第二输出端与所述第四驱动电路的输入端连接；所述扫描控制电路的第三输出端与所述第五驱动电路的输入端连接；
所述第三驱动电路连接N-沟道MOSFET Q7的栅极；所述第四驱动电路连接N-沟道MOSFET Q3的栅极与N-沟道MOSFET Q6的栅极；所述第五驱动电路连接所述N-沟道MOSFETQ4的栅极与N-沟道MOSFET Q5的栅极。
6.如权利要求1至5任一权利要求所述的冷阴极电子枪电磁控制***的控制方法，其特征在于，包括：
在电子束偏转扫描区域内设置多个扫描检测点；
当每个扫描检测点处的焦点位置和束斑形状达到设定要求时，逐个确定每个扫描检测点处，第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，并将所述消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中；
电子束能量分布控制电路根据待扫描图案，在电子束正式扫描之前进行预扫描，根据每个所述扫描检测点处的消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，采用插值法，逐个计算出所述待扫描图案中每个待扫描点位置的第二消像线圈输出的待扫描点消像电流值、下聚焦线圈输出的待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和大小；
电子束能量分布控制电路将每个待扫描点位置的坐标信息和偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小存储到偏转扫描线圈驱动电源的存储器中，将每个待扫描坐标点位置的坐标信息、待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值分别存储到第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源的存储器中；
根据所述待扫描点消像电流值、待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，对所述待扫描图案中每个待扫描点进行正式扫描。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述当每个扫描检测点处的焦点位置和束斑形状达到设定要求时，逐个确定每个扫描检测点处，第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小，并将所述消像电流值、聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中，包括：
调整偏转扫描线圈，使电子束稳定在所述多个扫描检测点中的一个扫描检测点位置；
利用电子束能量密度检测分析仪对所述扫描检测点位置的焦点位置和束斑形状进行分析，分别调整第二消像线圈驱动电源输出的消像电流和下聚焦线圈驱动电源输出的聚焦电流，当焦点位置和束斑形状达到设定要求后，将所述第二消像线圈输出的消像电流值、下聚焦线圈输出的聚焦电流值、偏转扫描线圈中的电流方向和大小存入电子束能量分布控制电路中的存储芯片中。
8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述待扫描点消像电流值、待扫描点聚焦电流值、偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，对所述待扫描图案中每个待扫描点进行正式扫描，包括：
电子束能量分布控制电路分别向偏转扫描线圈驱动电源、第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源发出待扫描点位置的坐标信息；
偏转扫描线圈驱动电源根据所述待扫描点位置的坐标信息，查找存储器中所述坐标信息对应的偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小，根据查找到的偏转扫描线圈中的待扫描点电流方向和电流大小控制偏转扫描线圈偏转以使电子束束斑稳定在所述待扫描点；
第二消像线圈驱动电源和下聚焦线圈驱动电源分别根据所述待扫描点位置的坐标信息，查找存储器中所述坐标信息对应的待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值，根据查找到的待扫描点消像电流值和待扫描点聚焦电流值，分别控制第二消像线圈驱动电源给第二消像线圈输入待扫描点消像电流值，控制下聚焦线圈驱动电源给下聚焦线圈输入待扫描点聚焦电流值，以使扫描区域内不同待扫描点位置的电子束能量密度保持一致进行正式扫描。
9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述扫描检测点包括：扫描区域中心扫描检测点和位于所述中心扫描检测点周围的相对于X向、Y向中心轴线相互对称的边界位置扫描检测点。
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