带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法与流程

本发明涉及带电粒子束加工设备技术领域，更具体的说是涉及一种带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法。

背景技术：

带电粒子束加工设备常采用磁扫描装置控制粒子束在二维平面上移动。磁扫描装置呈轴对称结构，主要由铁磁框架和绕组组成。在粉末床电子束增材制造等要求大广角精确扫描设备中，磁扫描装置绕组量化分布使其内部磁感应强度分布不均匀因素造成带电粒子束的附加散焦作用较严重，依靠聚焦电流补偿难以实现有效的消像散。实践证明多相扫描装置内部磁感应强度均匀性优于常规两相绕组扫描装置。此外从驱动电路角度看，在每相励磁电流值域相同时，多相扫描装置扫描区域更大，有利于拓展扫描装置的工作宽频。因此在需要大广角精确扫描的带电粒子束加工设备中，采用多相扫描装置更为有利。

影响扫描系统扫描精度的主要因素包括：扫描装置的驱动电路存在死区等非线性造成电流控制指令与输出励磁电流不成比例变化，以及扫描装置绕组绕制的工艺误差造成相绕组轴线非对称分布，另外多相绕组扫描装置合励磁电流的不同分解方式由铁磁磁路的非线性会造成扫描位置的误差及附加散焦校正数值的不确定性。扫描系统励磁电流指令与带电粒子束位移间数值关系较为复杂，给校准标定工作带来不少的困难。

因此，如何实现扫描系统尤其是多相扫描装置快速精准地校准标定是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，快速有效地建立带电粒子束在工作平面上每一扫描点坐标与励磁电流指令的对应关系，使得扫描系统实现精确扫描。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

扫描装置为n(n为不小于2的整数)相绕组，调节所述扫描装置的位置，使得在加工平面上所述扫描装置的第1相绕组扫描轴线与直角坐标系的x轴重合，按反时针依次定义所述扫描装置上所述第1相、第2、…、第n相绕组的相序号，所述第1相、第2、…、第n相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角分别为其中所述扫描装置的绕组不通电时在工作平面上带电粒子束的中心位置定义为带电粒子束的原始位置，所述原始位置定义为所述工作平面上直角坐标系的原点(0，0)，所述扫描装置的绕组通电时在工作平面上带电粒子束中心位置的直角坐标(x，y)定义为所述带电粒子束的扫描点坐标(x，y)，所述扫描点相对于所述原点的位移定义为所述带电粒子束在所述工作平面上的合位移所述扫描装置的理想n相绕组轴线呈对称分布，定义所述第1相绕组扫描轴线、所述理想第1相绕组扫描轴线、x轴等三线重合，当n为奇数时，所述理想第1、理想第2、…、理想第n相绕组扫描轴线与x轴的夹角分别为当n为偶数时，所述理想第1、理想第2、理想第n相绕组扫描轴线与x轴的夹角分别为由于制造工艺制约，所述第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角与所述理想第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角存在偏差。定义第i(i＝1、2、…、n)相绕组励磁电流指令为对应于所述励磁电流指令在工作平面上带电粒子束的中心在第i相绕组扫描轴线上偏离所述原始位置的位移定义为第i相绕组扫描轴线上相位移定义λi为第i相绕组相位移数据，第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角为则j为单位虚数；定义理想第i相绕组励磁电流指令为对应于所述励磁电流指令在工作平面上带电粒子束的中心在理想第i相绕组扫描轴线上偏离所述原始位置的位移定义为理想第i相绕组扫描轴线上相位移定义λ'i为理想第i相绕组相位移数据，理想第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角为则

一种带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，包括如下步骤：

步骤1：建立扫描装置(3)的第i相绕组励磁电流指令与第i相绕组的相位移数据λi之间的数学模型

步骤2：建立带电粒子束在工作平面上合位移与扫描装置的理想n相绕组扫描轴线上相位移之间的一一对应关系

步骤3：检测所述带电粒子束在所述工作平面上所述扫描装置n相绕组扫描轴线与第1相绕组扫描轴线的夹角

步骤4：根据所述步骤3中的所述夹角建立合成所述合位移的n相绕组相位移数据λ1、λ2、…、λn与理想n相绕组相位移数据λ'1、λ'2、…、λ'n之间的数学关系式λi＝fi(λ'1，λ'2，…，λ'n)，由所述数学关系式λi＝fi(λ'1，λ'2，…，λ'n)及所述步骤2中的所述合位移与所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的对应关系获得所述合位移与n相绕组扫描轴线上相位移的一一对应关系

步骤5：根据所述步骤4中的所述以及所述步骤1中的所述数学模型计算获得所述合位移对应的所述n相绕组励磁电流指令最终建立所述第i相绕组励磁电流指令与所述带电粒子束(41)在所述工作平面上扫描点坐标(x，y)的对应关系实现所述带电粒子束加工设备扫描系统的校准标定。

优选的，所述扫描系统包括中央控制器、驱动电源和扫描装置；所述中央控制器连接所述驱动电源，所述驱动电源连接所述扫描装置；所述扫描装置安装在带电粒子束发生器的出口端，所述扫描装置包含n相绕组；所述带电粒子束发生器产生的所述带电粒子束经过所述扫描装置投射至所述工作平面上，在所述工作平面上形成扫描轨迹；所述驱动电源根据所述中央控制器发送的所述n相绕组励磁电流指令产生n相励磁电流，令所述扫描装置控制所述带电粒子束在所述工作平面上移动。

优选的，所述步骤1的具体实现过程如下：

步骤11：将金属测试板放置在所述带电粒子束加工设备工作室内，并令所述金属测试板上平面与带电粒子束加工设备的所述工作平面等高；

步骤12：启动所述带电粒子束加工设备，所述扫描装置的n相绕组都不通电，所述带电粒子束加工设备在恒定加速电压和聚焦状态下进行小束流打点，获得在所述金属测试板上所述带电粒子束的零偏移打点痕迹，所述零偏移打点痕迹的中心为所述带电粒子束的原始位置(0，0)；

步骤13：对所述扫描装置的所述第1相、第2、…、第n相绕组分别进行单独通电打点试验，第i相绕组进行所述通电打点试验时，非第i相绕组励磁电流置零，所述带电粒子束加工设备在所述恒定加速电压和所述聚焦状态下进行所述小束流打点，所述第i相绕组励磁电流指令包括m(m为不小于2的整数)个正指令和m个负指令，在所述金属测试板上获得第i相绕组扫描轴线上正负方向上各m个所述带电粒子束的打点痕迹；

优选的，所述各相绕组分别通电打点试验的所述励磁电流指令相同，且从负最大值依次递增到正最大值，即所述第i相绕组2m个所述励磁电流指令依次为-mδi^*、-(m-1)δi^*、…、-δi^*、δi^*、…、(m-1)δi^*、mδi^*，其中为所述励磁电流指令的最大值；

步骤14：关闭所述带电粒子束加工设备，取出所述金属测试板，测量所述步骤13中的所述第1相、第2、…、第n相绕组对应的2m个所述励磁电流指令对应的2m个打点痕迹中心相对于所述原始位置(0，0)的2m个相位移数据，并记录；

优选的，所述第i相绕组的所述励磁电流指令-mδi^*、-(m-1)δi^*、…、-δi^*、δi^*、…、(m-1)δi^*、mδi^*，检测得对应所述第i相绕组相位移数据λi分别为dim-、di(m-1)-、…、di1-、di1 、…、di(m-1) 、dim ，则可获得所述第1相、第2相、…、第n相绕组打点数据；

步骤15：根据所述第i相绕组的2m个所述相位移数据，建立所述第i相绕组励磁电流指令与所述第i相绕组的相位移数据λi的所述相位移数学模型

优选的，所述数学关系式表示为分段一阶函数形式，既与扫描装置磁路特性匹配，又能消除驱动电源电路死区和正反向不对称影响，即

所述式(7)中ki-、ki 分别为所述第i相绕组励磁电流指令的负向斜率和正向斜率，bi-、bi 分别为所述第i相绕组励磁电流指令的负向死区偏置和正向死区偏置；

所述第i相绕组负向打点试验任意两点所述励磁电流指令-pδi^*、-qδi^*(p＝1、2、…、m，q＝2、…、m，且p＜q)对应的所述第i相绕组相位移数据λi为dip-、diq-，计算所述ki-、bi-对应的一组数据计算式如下：

所述第i相绕组负向m个打点试验数据任意两点组合共有种组合，根据所述式(8)可计算出组值；

将所述个值的平均值作为所述式(7)中的ki-值，将所述个值的平均值作为所述式(7)中的bi-值，即

所述第i相绕组正向打点试验任意两点励磁电流指令pδi^*、qδi^*对应的所述第i相绕组相位移数据λi为dip 、diq 计算所得所述ki 、bi 对应的一组数据计算式如下：

所述第i相绕组正向m个打点试验数据任意两点组合共有种组合，根据所述式(10)可计算出组值；

将所述个值的平均值作为所述式(7)中的ki 值，将所述个值的平均值作为所述式(7)中的bi 值，即

优选的，获得所述步骤2中的所述一一对应关系的方法是将所述带电粒子束在工作平面上相对于原点(0，0)的所述合位移按正2n边形扫描轨迹原则分解成所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的组合，具体过程为：

步骤21：设带电粒子束在工作平面上偏移原始位置(0，0)的合位移为所述合位移的顶点坐标为(x，y)，所述合位移与x轴的夹角为θ，则

步骤22：将所述工作平面分成2n个扇区，每一个扇区的所占角度为扇区号从所述第1相扫描轴线开始按反时针依次定义为第1扇区、第2扇区、…、第2n扇区，当n为奇数时，所述理想n相绕组扫描轴线为所述扇区的分界线，当n为偶数时，所述理想n相绕组扫描轴线为所述扇区的平分线；

步骤23：将所述合位移的末端看作正2n边形扫描轨迹上的点，所述合位移位于第k(k＝1，2，…，2n)扇区内，过所述合位移末端作所述第k扇区平分线的垂线，所述垂线与所述第k扇区的两分界线分别相交得到所述扇区内正2n边形的边，所述正2n边形边矢量的正方向定义为反时针旋转方向，所述扇区内的所述边矢量必平行且仅平行于1条所述理想n相绕组扫描轴线，与所述边矢量平行的所述理想n相绕组的扫描轴线定义为所述第k扇区的所述边矢量的平行扫描轴线，所述理想n相绕组的其余扫描轴线定义为所述第k扇区的所述边矢量的非平行扫描轴线；

步骤24：所述合位移与所述第k扇区的平分线的夹角为γ，所述第k扇区内所述合位移在理想n相绕组的非平行扫描轴线上相位移的幅值都相等为α，所述合位移在所述平行扫描轴线上相位移数据β与所述夹角γ有关，根据几何关系推导出所述α与所述β的计算式如下：

步骤25：当所述非平行扫描轴线正方向与所述第k扇区平分线的射线处在所述平行扫描轴线同侧，则所述非平行扫描轴线上所述相位移数据为α；当所述非平行扫描轴线正方向与所述第k扇区平分线的射线处于所述平行扫描轴线异侧，则所述非平行扫描轴线上相位移数据为-α；当所述第k扇区内的所述边矢量与所述平行扫描轴线方向一致时，则所述平行扫描轴线上相位移数据为β；当所述第k扇区内的所述边矢量与所述平行扫描轴线方向相反时，则所述平行扫描轴线上相位移数据为-β；沿着所述边矢量正方向，所述平行扫描轴线上相位移数据β由-α至α连续变化。

优选的，获得所述步骤2中的所述一一对应关系的另一方法是将所述带电粒子束在所述工作平面上相对于所述原始位置(0，0)的所述合位移按圆形扫描轨迹原则分解成所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的组合，具体过程为：将所述合位移的末端看作以所述幅值a为半径的所述圆形扫描轨迹上的一点，则

优选的，所述步骤3的具体实现过程如下：

步骤31：将金属测试板放置在所述带电粒子束加工设备工作室内，并令所述金属测试板上平面与所述带电粒子束加工设备的所述工作平面等高；

步骤32：启动所述带电粒子束加工设备，所述带电粒子束加工设备在恒定加速电压和聚焦状态下进行小束流工作，对所述扫描装置的所述第1、第2、…、第n相绕组分别进行单独通电扫描试验，扫描试验相绕组励磁电流指令为频率恒定、幅值为的等腰三角波指令，所述带电粒子束在所述金属测试板上扫描出所述n相绕组对应的n条扫描轴线；

步骤33：关闭所述带电粒子束加工设备，取出所述金属测试板，检测获得所述金属测试板上第1、第2、…、第n相绕组扫描轴线与第1相绕组扫描轴线(x轴)的夹角分别为

优选的，所述步骤4的具体实现过程如下：

步骤41：理想第s相绕组扫描轴线上相位移与理想第t相绕组扫描轴线上相位移合成分位移s＝1、2、…、n，t＝1、2、…、n，且s≠t，所述理想第s相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述理想第s相绕组扫描轴线上相位移对应的所述第s相绕组相位移数据为λ's，所述理想第t相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述第t相绕组扫描轴线上相位移对应的所述第t相绕组相位移数据为λ't，所述分位移顶点坐标为(xst，yst)，则

步骤42：所述步骤41中的所述分位移实际由所述第s相绕组扫描轴线上相位移与所述第t相绕组扫描轴线上相位移合成，即所述第s相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述第s相绕组扫描轴线上相位移对应的所述第s相绕组相位移数据为λs，所述第t相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述第t相绕组扫描轴线上相位移对应的所述第t相绕组相位移数据为λt，则

步骤43：根据所述步骤41的式(4)和所述步骤42的式(5)建立所述第s、第t相绕组相位移数据λs、λt与所述理想第s、理想第t相绕组相位移数据λ's、λ't之间的数学关系为

步骤44：当n为奇数时，将所述理想第2相绕组扫描轴线上相位移和所述理想第3相绕组扫描轴线上相位移合成所述分位移将所述理想第4相绕组扫描轴线上相位移和所述理想第5相绕组扫描轴线上相位移合成所述分位移将所述理想第n-1相绕组扫描轴线上相位移和所述理想第n相绕组扫描轴线上相位移合成所述分位移则所述合位移由所述理想第1扫描轴线上相位移和个所述分位移组合而成，即

当n为偶数时，所述理想第i相绕组扫描轴上相位移与所述理想第相绕组扫描轴上相位移的夹角为将所述理想第1相绕组扫描轴上相位移和所述理想第相绕组扫描轴上相位移合成所述分位移将所述理想第2相绕组扫描轴上相位移和所述理想第相绕组扫描轴上相位移合成所述分位移将所述理想第相绕组扫描轴上相位移和所述理想第n相绕组扫描轴上相位移合成所述分位移则所述合位移由个所述分位移组合而成，即

步骤45：所述合位移实际由所述n相绕组扫描轴线上相位移合成，即

当n为奇数时，所述第1相绕组相位移等于所述理想第1相绕组相位移数据相等，所述合位移所述第2相、第3相绕组相位移数据λ2、λ3由所述理想第2、理想第3相绕组相位移数据λ'2、λ'3根据所述步骤43的式(6)计算获得，所述第4、第5相绕组相位移数据λ4、λ5由所述理想第4、理想第5相绕组相位移数据λ'4、λ'5根据所述步骤43的式(6)计算获得，…，所述第n-1、第n相绕组相位移数据λn-1、λn由所述理想第n-1、理想第n相绕组相位移数据λ'n-1、λ'n根据所述步骤43的式(6)计算获得；

当n为偶数时，所述合位移所述第1、第相绕组相位移数据λ1、由所述理想第1、理想第相绕组相位移数据λ'1、根据所述步骤43的式(6)计算获得，所述第2、第相绕组相位移数据λ2、由所述理想第2、理想第相绕组相位移数据λ'2、根据所述步骤43的式(6)计算获得，…，所述第第n相绕组相位移数据λn由所述理想第理想第n相绕组相位移数据λ'n根据所述步骤43的式(6)计算获得。

优选的，在所述步骤5中建立所述第i相绕组励磁电流指令与所述带电粒子束在所述工作平面上扫描点坐标(x，y)的对应关系的具体过程为：

根据所述步骤21中的所述式(1)将所述带电粒子束在所述工作平面上扫描点坐标(x，y)转化为相对于所述原点(0，0)的所述合位移所述合位移根据所述步骤2的方法分解成所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的合成，根据所述步骤3的方法建立所述第i相绕组相位移数据λi与所述理想n相绕组相位移数据λ'1、λ'2、…、λ'n的关系式λi＝fi(λ'1，λ'2，…，λ'n)，根据所述步骤21中的所述式(1)将所述理想第i相绕组相位移数据λ'i表示成扫描点坐标(x，y)的函数λ'i＝ui(x，y)，及将所述第i相绕组相位移数据λi表示成扫描点坐标(x，y)的函数λi＝wi(x，y)，根据所述步骤1的所述数学模型推导出所述第i相绕组励磁电流指令与所述扫描点坐标(x，y)的对应关系

优选的，所述带电粒子束加工设备进行加工工作时，所述中央控制器根据所述工作平面上所述带电粒子束扫描点坐标(x，y)转换成对应的所述n相绕组励磁电流指令精确控制所述带电粒子束(41)扫描轨迹；具体实现过程如下：

步骤61：所述中央控制器将所述带电粒子束的扫描轨迹离散化和数字化，依次得到所述扫描轨迹上有限扫描点坐标数据；

步骤62：所述中央控制器根据所述步骤5的方法依次计算所述步骤61中的各扫描点对应的所述n相绕组励磁电流指令并依次存储；

步骤63：所述扫描系统根据所述步骤62中的所述n相绕组励磁电流指令控制所述带电粒子束在所述工作平面上按所述步骤61中的所述扫描点依次移动，完成所述轨迹扫描。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，首先建立n相绕组励磁电流指令与带电粒子束在对应相绕组扫描轴线上相位移的关系；并获得n相绕组扫描轴线的夹角；然后根据夹角把带电粒子束合位移的理想n相绕组扫描轴线上相位移校正成n相绕组扫描轴线上相位移；最后根据相励磁电流指令与相位移的关系、合位移与n相绕组扫描轴线上相位移的关系，建立带电粒子束扫描点坐标与n相绕组励磁电流指令的对应关系，完成校准标定工作，扫描系统将按照校准标定数据精确控制带电粒子束扫描轨迹。

在建立n相绕组励磁电流指令与带电粒子束在对应相绕组扫描轴线上相位移数据关系的过程中，首先设定励磁电流指令，再对应检测相位移点。较之首先设定相位移点，再确定对应励磁电流指令。前者操作更简便，精度也更高。n相绕组励磁电流指令与带电粒子束在对应相绕组扫描轴线上相位移数据关系采用一阶函数模型，既与扫描装置磁路特性匹配，又能消除驱动电源电路死区和正反向不对称影响。对同一台设备运行条件发生变化，如加速电压改变、工作高度变更等，可以减少建模试验点数，快速重新建模。

多相绕组扫描装置各相扫描轴线分布不对称的复杂校正问题简化为两相扫描轴线校正问题的组合。对同一台设备运行条件发生变化，各相扫描轴线分布不对称的问题不需重新校正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的扫描系统校准标定流程示意图；

图2为本发明提供的扫描系统结构示意图；

图3为本发明提供的奇数相绕组扫描装置扫描域扇区示意图；

图4为本发明提供的偶数相绕组扫描装置扫描域扇区示意图；

图5为本发明提供的正2n边形边矢量与平行扫描线的关系示意图；

图6为本发明提供的两相绕组扫描轴线上相位移组合与对应理想两相绕组扫描轴线上相位移组合的关系示意图。

图2中：1-中央控制器，2-驱动电源，3-扫描装置，4-带电粒子束发生器，41-带电粒子束，5-工作扫描平面。

具体实施方式

对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

扫描系统包括中央控制器1、驱动电源2和扫描装置3；中央控制器2连接驱动电源2，驱动电源2连接扫描装置3；扫描装置3安装在带电粒子束发生器4的出口端，扫描装置3包含n相绕组；带电粒子束发生器4产生的带电粒子束41经过扫描装置3投射至工作平面5上，在工作平面5上形成扫描轨迹；驱动电源2根据中央控制器1发送的n相绕组励磁电流指令产生n相励磁电流，令扫描装置3控制带电粒子束在工作平面5上移动。

扫描装置3为n(n为不小于2的整数)相绕组，调节扫描装置3的位置，使得在加工平面5上扫描装置3的第1相绕组扫描轴线与直角坐标系的x轴重合，按反时针依次定义扫描装置上第1相、第2、…、第n相绕组的相序号，第1相、第2、…、第n相绕组扫描轴线与x轴的夹角分别为其中扫描装置3的绕组不通电时在工作平面5上带电粒子束41的中心位置定义为带电粒子束41的原始位置，原始位置定义为工作平面5上直角坐标系的原点(0，0)，扫描装置3的绕组通电时在工作平面5上带电粒子束41中心位置的直角坐标(x，y)定义为带电粒子束41的扫描点坐标(x，y)，扫描点相对于原点的位移定义为带电粒子束41在工作平面5上的合位移扫描装置3的理想n相绕组轴线呈对称分布，定义第1相绕组扫描轴线、理想第1相绕组扫描轴线、x轴等三线重合，当n为奇数时，理想第1、理想第2、…、理想第n相绕组扫描轴线与x轴的夹角分别为0、当n为偶数时，理想第1、理想第2、理想第n相绕组扫描轴线与x轴的夹角分别为由于制造工艺制约，第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角与理想第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角存在偏差。定义第i(i＝1、2、…、n)相绕组励磁电流指令为对应于励磁电流指令在工作平面上带电粒子束的中心在第i相绕组扫描轴线上偏离原始位置的位移定义为第i相绕组扫描轴线上相位移定义λi为第i相绕组相位移数据，第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角为则j为单位虚数；定义理想第i相绕组励磁电流指令为对应于励磁电流指令在工作平面上带电粒子束的中心在理想第i相绕组扫描轴线上偏离原始位置的位移定义为理想第i相绕组扫描轴线上相位移定义λ'i为理想第i相绕组相位移数据，理想第i相绕组扫描轴线与x轴的夹角为则

一种带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，如图1所示，包括如下步骤：

s1：建立扫描装置3的第i相绕组励磁电流指令与相位移数据λi的数学模型

s11：将金属测试板放置在带电粒子束加工设备工作室内，并令金属测试板上平面与带电粒子束加工设备的工作平面5等高；

s12：启动带电粒子束加工设备，扫描装置3的n相绕组都不通电，带电粒子束加工设备在恒定加速电压和聚焦状态下进行小束流打点，获得在金属测试板上带电粒子束41的零偏移打点痕迹，零偏移打点痕迹的中心为带电粒子束41的原始位置(0，0)；

s13：对扫描装置3的第i相绕组进行通电打点试验时，非第i相绕组励磁电流置零，带电粒子束加工设备在恒定加速电压和聚焦状态下进行小束流打点，第i相绕组励磁电流指令ii^*依次为励磁电流指令(为励磁电流指令的最大值)，共8指令值，正负各4个，在金属测试板上获得第i相绕组扫描轴线上带电粒子束的8个打点痕迹；

s14：关闭带电粒子束加工设备，取出金属测试板，测量s13中第1相、第2、…、第n相绕组对应的8个励磁电流指令对应的8个打点痕迹中心相对于原始位置(0，0)的8个相位移数据，并记录于表1；

表1

s15：第i相绕组励磁电流指令与第i相绕组的相位移数据λi的相位移数学模型采用分段一阶函数表达形式，即根据s14中打点试验数据，计算ki-、bi-、ki 、bi 值；

第i相绕组负向打点励磁电流指令对应的相位移数据di4-、di3-、di2-、di1-计算ki-、bi-，第i相绕组负向打点试验任意两点励磁电流指令(p＝1、2、3、4，q＝2、3、4，且p＜q)对应的第i相绕组相位移数据λi为dip-、diq-，计算ki-、bi-对应的一组数据

第i相绕组负向4个打点试验数据任意两点组合共有种组合，根据上式可计算出6组不同数值，如表2所示，将表2中6个值的平均值作为ki-值，将6个值的平均值作为bi-值，即

表2

根据励磁电流指令对应的相位移数据di1 、di2 、di3 、di4 计算ki 、bi ，第i相绕组正向打点试验任意两点励磁电流指令对应的第i相绕组相位移数据λi为dip 、diq 计算ki 、bi 对应的一组数据

第i相绕组正向4个打点试验数据任意两点组合共有6种组合，可计算出6组不同数值，如表3所示，表3中将6个值的平均值作为ki 值，将6个值的平均值作为bi 值，即

表3

s2：建立带电粒子束41在工作平面5上合位移与扫描装置3的理想n相绕组扫描轴线上相位移之间的一一对应关系

获得s2中的一一对应关系的方法是将带电粒子束41在工作平面5上相对于原点(0，0)的合位移按正2n边形扫描轨迹原则分解成理想n相绕组扫描轴线上相位移的组合，具体过程为：

s21：设带电粒子束在工作平面上偏移原始位置(0，0)的合位移为合位移的顶点坐标为(x，y)，合位移与x轴的夹角为θ，则

s22：将工作平面分成2n个扇区，每一个扇区的所占角度为扇区号按反时针依次定义为第1扇区、第2扇区、…、第2n扇区，当n为奇数时，理想n相绕组扫描轴线为扇区的分界线，如图3所示，当n为偶数时，理想n相绕组扫描轴线为扇区的平分线，如图4所示；

s23：将合位移的末端看作正2n边形扫描轨迹上的点，合位移位于第k扇区内，过合位移末端作第k扇区平分线的垂线，垂线与第k扇区的两分界线分别相交得到第k扇区内正2n边形的边，正2n边形的边矢量的正方向定义为反时针旋转方向，第k扇区内的边矢量必平行且仅平行于1条理想n相绕组扫描轴线，与边矢量平行的理想n相绕组的扫描轴线定义为第k扇区的边矢量的平行扫描轴线，理想n相绕组的其余扫描轴线定义为第k扇区的边矢量的非平行扫描轴线，如图5所示；

s24：合位移与第k扇区的平分线的夹角为γ，第k扇区内合位移在理想n相绕组的非平行扫描轴线上相位移的幅值都相等为α，合位移在平行扫描轴线上相位移数据β与夹角γ有关，根据图5的几何关系推导出

s25：当非平行扫描轴线正方向与第k扇区平分线的射线处在平行扫描轴线同侧，则非平行扫描轴线上相位移数据为α；当非平行扫描轴线正方向与第k扇区平分线的射线处于平行扫描轴线异侧，则非平行扫描轴线上相位移数据为-α；当第k扇区内的边矢量与平行扫描轴线方向一致时，则平行扫描轴线上相位移数据为β；当第k扇区内的边矢量与平行扫描轴线方向相反时，则平行扫描轴线上相位移数据为-β；沿着边矢量正方向，平行扫描轴线上相位移数据β由-α至α连续变化；

合位移按正2n边形扫描轨迹原则分解成理想n相绕组扫描轴线上相位的组合过程扇区域、扇区平分线角、平行扫描轴线的相序号、合位移与扇区平分线的夹角γ列于表4和表5，其中表4对应扫描装置3的绕组相数n为奇数，表5对应扫描装置3的绕组相数n为偶数。

表4

表5

s3：检测带电粒子束41在工作平面5上的扫描装置3的n相绕组扫描轴线与第1相绕组扫描轴线的夹角

s31：将金属测试板放置在带电粒子束加工设备工作室内，并令金属测试板上平面与带电粒子束加工设备的工作平面5等高；

s32：启动带电粒子束加工设备，带电粒子束加工设备在恒定加速电压和聚焦状态下进行小束流工作，对扫描装置3的第1、第2、…、第n相绕组分别进行单独通电扫描试验，扫描试验相绕组励磁电流指令为频率恒定、幅值为的等腰三角波指令，带电粒子束41在金属测试板上扫描出n相绕组对应的n条扫描轴线；

s33：关闭带电粒子束加工设备，取出金属测试板，检测获得金属测试板上第2、…、第n相绕组扫描轴线与第1相绕组扫描轴线(x轴)的夹角分别为

s4：根据s3中的夹角建立合成合位移的n相绕组相位移数据λ1、λ2、…、λn与理想n相绕组相位移数据λ'1、λ'2、…、λ'n之间的数学关系式λi＝fi(λ'1，λ'2，...，λ'n)，由数学关系式λi＝fi(λ'1，λ'2，...，λ'n)及s2中的一一对应关系获得合位移λ与n相绕组扫描轴线上相位移的一一对应关系

s41：理想第s相绕组扫描轴线上相位移与理想第t相绕组扫描轴线上相位移合成分位移s＝1、2、…、n，t＝1、2、…、n，且s≠t，理想第s相绕组扫描轴线与x轴的夹角为理想第s相绕组扫描轴线上相位移对应的理想第s相绕组相位移数据为λ's，理想第t相绕组扫描轴线与x轴的夹角为理想第t相绕组扫描轴线上相位移对应的理想第t相绕组相位移数据为λ't，分位移顶点坐标为(xst，yst)，则

s42：s41中分位移实际由第s相绕组扫描轴线上相位移与第t相绕组扫描轴线上相位移合成，即第s相绕组扫描轴线与x轴的夹角为第s相绕组扫描轴线上相位移对应的第s相绕组相位移数据为λs，第t相绕组扫描轴线与x轴的夹角为第t相绕组扫描轴线上相位移对应的第t相绕组相位移数据为λt，则

s43：根据s41和s42的分位移建立第s、第t相绕组相位移数据λs、λt与理想第s、理想第t相绕组相位移数据λ's、λ't之间的数学关系为

s44：当n为奇数时，将理想第2相绕组扫描轴线上相位移和理想第3相绕组扫描轴线上相位移合成分位移将理想第4相绕组扫描轴线上相位移和理想第5相绕组扫描轴线上相位移合成分位移将理想第n-1相绕组扫描轴线上相位移和理想第n相绕组扫描轴线上相位移合成分位移则合位移由理想第1相绕组扫描轴线上相位移和个分位移组合而成，即

当n为偶数时，理想第i相绕组扫描轴上相位移与理想第相绕组扫描轴上相位移的夹角为将理想第1相绕组扫描轴上相位移和理想第相绕组扫描轴上相位移合成分位移将理想第2相绕组扫描轴上相位移和理想第相绕组扫描轴上相位移合成分位移将理想第相绕组扫描轴上相位移和理想第n相绕组扫描轴上相位移合成分位移则合位移由个分位移组合而成，即

s45：合位移实际由n相绕组扫描轴线上相位移合成，即

当n为奇数时，第1相绕组相位移等于理想第1相绕组相位移相等，合位移第2相、第3相绕组相位移数据λ2、λ3由理想第2、理想第3相绕组相位移数据λ'2、λ'3根据s43的数学关系计算获得，第4、第5相绕组相位移数据λ4、λ5由理想第4、理想第5相绕组相位移数据λ'4、λ'5根据s43的数学关系计算获得，…，第n-1、第n相绕组相位移数据λn-1、λn由理想第n-1、理想第n相绕组相位移数据λ'n-1、λ'n根据s43的数学关系计算获得；

当n为偶数时，合位移第1、第相绕组相位移数据λ1、由理想第1、理想第相绕组相位移数据λ'1、根据s43的数学关系计算获得，第2、第相绕组相位移数据λ2、由理想第2、理想第相绕组相位移数据λ'2、根据s43的数学关系计算获得，…，第第n相绕组相位移数据λn由理想第理想第n相绕组相位移数据λ'n根据s43的数学关系计算获得。

s5：根据s21中的关系式将带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)转化为相对于原点(0，0)的合位移合位移根据s2的方法分解成理想n相绕组扫描轴线上相位移的合成，根据s3的方法建立第i相绕组相位移数据λi与理想n相绕组相位移数据λ'1、λ'2、…、λ'n的关系式λi＝fi(λ'1，λ'2，...，λ'n)，根据s21中的关系式将理想第i相绕组相位移数据λ'i表示成扫描点坐标(x，y)的函数λ'i＝ui(x，y)，及将第i相绕组相位移数据λi表示成扫描点坐标(x，y)的函数λi＝wi(x，y)，根据s1的数学模型推导出第i相绕组励磁电流指令与扫描点坐标(x，y)的对应关系实现带电粒子束加工设备扫描系统的校准标定。

为了进一步优化上述技术方案，获得s2中的获得s2中的一一对应关系的另一方法是将带电粒子束41在工作平面5上相对于原始位置(0，0)的合位移按圆形扫描轨迹原则分解成理想n相绕组扫描轴线上相位移的组合，具体过程为：将合位移的末端看作以幅值a为半径的圆形扫描轨迹上的一点，则

为了进一步优化上述技术方案，带电粒子束加工设备进行加工工作时，中央控制器1根据在工作平面5上带电粒子束41的扫描点坐标(x，y)转换成对应的n相绕组励磁电流指令精确控制带电粒子束41扫描轨迹；具体实现过程如下：

s61：中央控制器1将带电粒子束41的扫描轨迹离散化和数字化，依次得到扫描轨迹上有限扫描点坐标数据；

s62：中央控制器1根据s5的方法依次计算s61中的各扫描点坐标对应的n相绕组励磁电流指令并依次存储；

s63：扫描系统根据s62中的n相绕组励磁电流指令控制带电粒子束41在工作平面5上按s61中的扫描点依次移动，完成轨迹扫描。

实施例1

带电粒子束加工设备的扫描装置3为3相绕组，将带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)，扫描点相对于原点(0，0)的合位移按正6边形扫描轨迹原则分解成理想3相绕组扫描轴线上相位移理想3相绕组相位移数据λ'1、λ'2、λ'3列于表6。

表6

3相绕组相位移数据λ1、λ2、λ3分别为λ1＝λ'1、

由第i相绕组励磁电流指令通过数据代换建立3相绕组励磁电流指令与带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)的对应关系，完成扫描系统的校准标定。

实施例2

带电粒子束加工设备的扫描装置3为3相绕组，将带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)，扫描点相对于原点(0，0)的合位移按圆形扫描轨迹原则分解成理想3相绕组扫描轴线上相位移则理想3相绕组相位移数据λ'1、λ'2、λ'3分别为

3相绕组相位移数据λ1、λ2、λ3分别为λ1＝λ'1、

由第i相绕组励磁电流指令通过数据代换建立3相绕组励磁电流指令与带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)的对应关系，完成扫描系统的校准标定。

实施例3

带电粒子束加工设备的扫描装置3为4相绕组，将带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)，扫描点相对于原点(0，0)的合位移按正6边形扫描轨迹原则分解成理想4相绕组扫描轴线上相位移理想4相绕组相位移数据λ'1、λ'2、λ'3、λ'4列于表7。

表7

4相绕组相位移数据λ1、λ2、λ3、λ4分别为

由第i相绕组励磁电流指令通过数据代换建立4相绕组励磁电流指令与带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)的对应关系，完成扫描系统的校准标定。

实施例4

带电粒子束加工设备的扫描装置3为4相绕组，将带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)，扫描点相对于原点(0，0)的合位移按圆形扫描轨迹原则分解成理想4相绕组扫描轴线上相位移则理想4相绕组相位移数据λ'1、λ'2、λ'3、λ'4分别为

4相绕组相位移数据λ1、λ2、λ3、λ4分别为

由第i相绕组励磁电流指令通过数据代换建立4相绕组励磁电流指令与带电粒子束41在工作平面5上扫描点坐标(x，y)的对应关系，完成扫描系统的校准标定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立扫描装置(3)的第i相绕组励磁电流指令与第i相绕组的相位移数据λi之间的数学模型

步骤2：建立带电粒子束(41)在工作平面(5)上合位移与扫描装置(3)的理想n相绕组扫描轴线上相位移之间的一一对应关系

步骤3：检测所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上所述扫描装置(3)n相绕组扫描轴线与第1相绕组扫描轴线的夹角

步骤4：根据所述步骤3中的所述夹角建立合成所述合位移的n相绕组相位移数据λ1、λ2、…、λn与理想n相绕组相位移数据λ′1、λ′2、…、λ′n之间的数学关系式λi＝fi(λ′1，λ′2，…，λ′n)，由所述数学关系式λi＝fi(λ′1，λ′2，…，λ′n)及所述步骤2中的所述合位移与所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的对应关系获得所述合位移与n相绕组扫描轴线上相位移的一一对应关系

步骤5：根据所述步骤4中的所述以及所述步骤1中的所述数学模型计算获得所述合位移对应的所述n相绕组励磁电流指令最终建立所述第i相绕组励磁电流指令与所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上扫描点坐标(x，y)的对应关系实现所述带电粒子束加工设备扫描系统的校准标定。

2.根据权利要求1所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，所述扫描系统包括中央控制器(1)、驱动电源(2)和扫描装置(3)；所述中央控制器(2)连接所述驱动电源(2)，所述驱动电源(2)连接所述扫描装置(3)；所述扫描装置(3)安装在带电粒子束发生器(4)的出口端，所述扫描装置(3)包含n相绕组；所述带电粒子束发生器(4)产生的所述带电粒子束(41)经过所述扫描装置(3)投射至所述工作平面(5)上，在所述工作平面(5)上形成扫描轨迹；所述驱动电源(2)根据所述中央控制器(1)发送的所述n相绕组励磁电流指令产生n相励磁电流，令所述扫描装置(3)控制所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上移动。

3.根据权利要求2所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，所述步骤1的具体实现过程如下：

步骤11：将金属测试板放置在所述带电粒子束加工设备工作室内，并令所述金属测试板上平面与带电粒子束加工设备的所述工作平面(5)等高；

步骤12：启动所述带电粒子束加工设备，所述扫描装置(3)的n相绕组都不通电，所述带电粒子束加工设备在恒定加速电压和聚焦状态下进行小束流打点，获得在所述金属测试板上所述带电粒子束(41)的零偏移打点痕迹，所述零偏移打点痕迹的中心为所述带电粒子束(41)的原始位置；

步骤13：对所述扫描装置(3)的所述第1相、第2、…、第n相绕组分别进行单独通电打点试验，第i相绕组进行所述通电打点试验时，非第i相绕组励磁电流置零，所述带电粒子束加工设备在所述恒定加速电压和所述聚焦状态下进行所述小束流打点，所述第i相绕组励磁电流指令包括m个正指令和m个负指令，在所述金属测试板上获得第i相绕组扫描轴线上正负方向上各m个所述带电粒子束(41)的打点痕迹；

步骤14：关闭所述带电粒子束加工设备，取出所述金属测试板，测量所述步骤13中的所述第1相、第2、…、第n相绕组对应的2m个所述励磁电流指令对应的2m个打点痕迹中心相对于所述原始位置的2m个相位移数据，并记录；

步骤15：根据所述第i相绕组的2m个所述相位移数据，建立所述第i相绕组励磁电流指令与所述第i相绕组的相位移数据λi之间的数学模型

4.根据权利要求3所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，获得所述步骤2中的所述一一对应关系的方法是将所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上相对于所述原始位置的合位移按正2n边形扫描轨迹原则分解成所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的组合，具体步骤为：

步骤21：所述合位移顶点的直角坐标数据为(x，y)，对应的所述合位移的幅值为a、所述合位移与所述x轴的夹角为θ，则

步骤22：将所述工作平面(5)分成2n个扇区，每一个扇区的所占角度为扇区号从所述第1相扫描轴线开始按反针依次定义为第1扇区、第2扇区、…、第2n扇区；当n为奇数时，所述理想n相绕组扫描轴线为所述扇区的分界线；当n为偶数时，所述理想n相绕组扫描轴线为所述扇区的平分线；

步骤23：将所述合位移的末端作为正2n边形扫描轨迹上的点，所述合位移位于第k扇区内，过所述合位移末端作所述第k扇区平分线的垂线，所述垂线与所述第k扇区的两分界线分别相交得到所述第k扇区内正2n边形的边，所述正2n边形边矢量的正方向定义为反时针旋转方向，所述第k扇区内的所述边矢量必平行且仅平行于1条所述理想n相绕组扫描轴线，与所述边矢量平行的所述理想n相绕组的扫描轴线定义为所述第k扇区的所述边矢量的平行扫描轴线，所述理想n相绕组的其余扫描轴线定义为所述第k扇区的所述边矢量的非平行扫描轴线；

步骤24：所述合位移与所述第k扇区的平分线的夹角为γ，所述第k扇区内所述合位移在理想n相绕组的非平行扫描轴线上相位移的幅值都相等且为α，所述合位移在所述平行扫描轴线上相位移数据为β，且

步骤25：当所述非平行扫描轴线正方向与所述第k扇区平分线的射线处在所述平行扫描轴线的同侧，则所述非平行扫描轴线上相位移数据为α；当所述非平行扫描轴线正方向与所述第k扇区平分线的射线处于所述平行扫描轴线异侧，则所述非平行扫描轴线上相位移数据为-α；当所述第k扇区内的所述边矢量与所述平行扫描轴线方向一致时，则所述平行扫描轴线上相位移数据为β；当所述第k扇区内的所述边矢量与所述平行扫描轴线方向相反时，则所述平行扫描轴线上相位移数据为-β；沿着所述边矢量正方向，所述平行扫描轴线上相位移数据β由-α至α连续变化。

5.根据权利要求3所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，获得所述步骤2中的所述一一对应关系的另一方法是将所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上相对于所述原始位置的所述合位移按圆形扫描轨迹原则分解成所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的组合，具体步骤为：将所述合位移的末端作为以所述幅值a为半径的所述圆形扫描轨迹上的一点，则

6.根据权利要求2所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，所述步骤3的具体实现过程如下：

步骤31：将金属测试板放置在所述带电粒子束加工设备工作室内，并令所述金属测试板上平面与所述带电粒子束加工设备的所述工作平面(5)等高；

步骤32：启动所述带电粒子束加工设备，所述带电粒子束加工设备在恒定加速电压和聚焦状态下进行小束流工作，对所述扫描装置(3)的所述第1、第2、…、第n相绕组分别进行单独通电扫描试验，扫描试验相绕组励磁电流指令为频率恒定、幅值为的等腰三角波指令，所述带电粒子束(41)在所述金属测试板上扫描出所述n相绕组对应的n条扫描轴线；

步骤33：关闭所述带电粒子束加工设备，取出所述金属测试板，检测获得所述金属测试板上第1、第2、…、第n相绕组扫描轴线与第1相绕组扫描轴线的夹角分别为0、

7.根据权利要求1所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，所述步骤4的具体实现过程如下：

步骤41：理想第s相绕组扫描轴线上相位移与理想第t相绕组扫描轴线上相位移合成分位移所述理想第s相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述理想第s相绕组扫描轴线上相位移对应的所述理想第s相绕组相位移数据为λ's，所述理想第t相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述第t相绕组扫描轴线上相位移对应的所述第t相绕组相位移数据为λ't，所述分位移顶点坐标为(xst，yst)，则

步骤42：所述步骤41中所述分位移实际由所述第s相绕组扫描轴线上相位移与所述第t相绕组扫描轴线上相位移合成，则所述第s相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述第s相绕组扫描轴线上相位移对应的所述第s相绕组相位移数据为λs，所述第t相绕组扫描轴线与所述x轴的夹角为所述第t相绕组扫描轴线上相位移对应的所述第t相绕组相位移数据为λt，则

步骤43：根据所述步骤41的式(4)和所述步骤42的式(5)建立所述第s、t相绕组相位移数据λs、λt与所述理想第s、t相绕组相位移数据λ's、λ't之间的数学关系为

步骤44：当n为奇数时，将所述理想第2、理想第3、…、理想第n相绕组扫描轴上相位移两两合成分位移，所述理想第2、理想第3、…、理想第n相绕组扫描轴上相位移都进行且仅进行一次合成，共生成个有效分位移则所述合位移由理想第1相绕组扫描轴上相位移和个所述有效分位移组合而成，即

当n为偶数时，将所述理想n相绕组扫描轴上相位移两两合成分位移，所述理想n相绕组扫描轴上相位移都进行且仅进行一次合成，共有个有效分位移则所述合位移由个所述有效分位移组合而成，即

步骤45：所述合位移实际由所述n相绕组扫描轴线上相位移合成，即

当n为奇数时，所述第1相绕组相位移等于所述理想第1相绕组相位移所述合位移所述第s、第t相绕组相位移数据λs、λt由所述理想第s、理想第t相绕组相位移数据λ's、λ't根据所述步骤43的式(6)计算获得；

当n为偶数时，所述合位移所述第s、第t相绕组相位移数据λs、λt由所述理想第s、理想第t相绕组相位移数据λ's、λ't根据所述步骤43的式(6)计算获得。

8.根据权利要求1所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，在所述步骤5中建立所述第i相绕组励磁电流指令与所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上扫描点坐标(x，y)的对应关系的具体过程为：

根据所述步骤21中的所述式(1)将所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上扫描点坐标(x，y)转化为相对于所述原点(0，0)的所述合位移所述合位移根据所述步骤2的方法分解成所述理想n相绕组扫描轴线上相位移的合成，根据所述步骤3的方法建立所述第i相绕组相位移数据λi与所述理想n相绕组相位移数据λ′1、λ′2、…、λ′n的关系式λi＝fi(λ′1，λ′2，…，λ′n)，根据所述步骤21中的所述式(1)将所述理想第i相绕组相位移数据λ′i表示成扫描点坐标(x，y)的函数λ′i＝ui(x，y)，及将所述第i相绕组相位移数据λi表示成扫描点坐标(x，y)的函数λi＝wi(x，y)，根据所述步骤1的所述数学模型推导出所述第i相绕组励磁电流指令与所述扫描点坐标(x，y)的对应关系

9.根据权利要求2所述的带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，其特征在于，所述带电粒子束加工设备进行加工工作时，所述中央控制器(1)根据所述工作平面(5)上所述带电粒子束(41)扫描点坐标(x，y)转换成对应的所述n相绕组励磁电流指令精确控制所述带电粒子束(41)扫描轨迹；具体实现过程如下：

步骤61：所述中央控制器(1)将所述带电粒子束(41)的扫描轨迹离散化和数字化，依次得到所述扫描轨迹上有限扫描点坐标数据；

步骤62：所述中央控制器(1)根据所述步骤5的方法依次计算所述步骤61中的各扫描点对应的所述n相绕组励磁电流指令并依次存储；

步骤63：所述扫描系统根据所述步骤62中的所述n相绕组励磁电流指令控制所述带电粒子束(41)在所述工作平面(5)上按所述步骤61中的所述扫描点依次移动，完成所述轨迹扫描。

技术总结
本发明公开了一种带电粒子束加工设备扫描系统校准标定方法，首先建立n相绕组励磁电流指令与带电粒子束在工作平面上对应相绕组扫描轴线上相位移的关系，建立带电粒子束在工作平面上合位移与理想相位移的一一对应关系；并获得n相绕组扫描轴线的夹角；然后根据夹角把合位移的理想n相绕组扫描轴线上相位移校正成n相绕组扫描轴线上相位移；最后根据相励磁电流指令与相位移的关系、合位移与n相绕组扫描轴线上相位移的关系，建立在工作平面上带电粒子束扫描点坐标与n相绕组励磁电流指令的对应关系，完成校准标定工作，扫描系统将按照校准标定数据精确控制带电粒子束扫描轨迹。

技术研发人员：黄小东;韦寿祺;费翔;张彤;董阳;黄国华;梁祖明;郭文明;唐强
受保护的技术使用者：桂林狮达技术股份有限公司
技术研发日：2020.01.17
技术公布日：2020.06.09