本技术涉及真空电子束设备，尤其是涉及一种太空电子枪。
背景技术：
1、目前定向通信、电能输送，电路干扰一般通过电磁波来实现，常规的通信方式包括无线电通信、激光通信以及微波通信等多种方式，当通信双方均处于太空中时还可以采用电子束作为信息载体进行通信。
2、现有技术一般是通过电子枪中的阴极作为电子源，在电子源上带负电荷的电子经过阳极的吸引与加速后形成电子束，电子束初始状态为发散状态，为配合使用要求会其聚焦，在发射至焦点后会交叉发散，当利用电子束对极远距离目标进行信息传递时，电子束会发散的很大，接收目标无法接受到全部的电子束，以至于部分传递信息丢失，无法准确的将全部信息准确传递。
3、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本技术提供了一种太空电子枪，以解决现有电子枪在对远距离目标传递信息时无法准确的将信息传递的技术问题。
2、本发明提供了一种太空电子枪，包括发生装置、第一光阑、检测装置以及调节组件；发生装置朝向调节组件发射出电子束，调节组件、第一光阑、检测装置在电子束的以及电子束同轴设置；第一光阑上开设有第一过光孔，电子束部分照射在第一光阑上、部分自第一过光孔穿过第一光阑；检测装置可供当前电子束穿过或接收电子束，以使检测装置检测当前电子束的轮廓；调节组件通过改变外部驱动场使电子束会聚，以使电子束的轮廓与第一过光孔的轮廓重合。
3、在该方案中，由于发生装置朝向调节组件发射出电子束，在经过调节组件之前并无聚焦结构，因此发生装置会向调节组件发出发散状的电子束，而调节组件、第一光阑、检测装置在电子束的路径上以电子束同轴设置，因此发生装置发射出的电子束经过调节组件的调节和加速后会朝向第一光阑发射，部分电子束会被第一光阑遮挡，但由于第一光阑上设有第一过光孔，可保障部分电子束通过第一过光孔穿过第一光阑朝向检测装置发射，从而确定穿过第一光阑的电子束的轮廓即为第一过光孔的轮廓；检测装置通过接收电子束或者使电子束穿过从而检测当前电子束的轮廓。
4、当检测装置获取的电子束轮廓与第一过光孔的轮廓重合(即与穿过第一光阑的电子束的轮廓重合)时，发出的电子束为平行电子束，当电子束轮廓与第一过光孔的轮廓不重合时，通过控制调节调节组件的改变周围的外部驱动场，从而使得发散状的电子束会聚，直至检测装置获取的电子束轮廓与第一过光孔的轮廓重合，此时电子束为平行电子束。
5、在通信环境均处于真空时，利用平行电子束500可以对远距离目标进行通信，通信目标即便相对较远，仍然可以接收到绝大部分的电子束500，在没有障碍物阻挡时，可以接收到全部电子束(相对发散状电子束而言)，从而准确的接收电子束500中传递的全部信息。
6、在本发明的进一步方案中，调节组件包括调节阳极模组，调节阳极模组增加自身电位或所述发生装置减少自身电位以使所述电子束会聚。
7、在该方案中，调节阳极模组通过改变自身所产生的电场，使得电子束会聚，从而使得发出的电子束为平行电子束。
8、在本发明的进一步方案中，调节组件包括磁透镜，所述磁铁镜增加自身电流以使所述电子束会聚。
9、在该方案中，磁透镜通过相对改变自身所产生的磁场，使得电子束会聚，从而使得发出的电子束为平行电子束。
10、在本发明的进一步方案中，太空电子枪还包括第一电流表，第一电流表与第一光阑串联，以检测电子束是否部分照射在第一光阑上。
11、在该方案中，第一电流表与第一光阑串联，使第一电流表能够准确的获取第一光阑上是否有电流，当至少部分电子束照射在第一光阑上时，则第一光阑上必然会检测到电流。当对电子束进行调试前，第一电流表上没有读数，则表明当前电子束全部自第一过光孔穿过了第一光阑，调节组件已经无法正确的调试电子束，需要对太空电子枪进行维修调试。
12、在本发明的进一步方案中，检测装置包括第二光阑以及第二电流表；第二光阑上设置有第二过光孔，第二过光孔与第一过光孔同轴设置且半径相同；第二电流表与第二光阑串联，以检测电子束是否部分照射在第二光阑上；调节装置通过增加自身电位以使电子束会聚至电子束刚好穿过第二过光孔。
13、在该方案中，第二电流表与第二光阑串联，从而可以检测第二光阑上的电流，第二光阑上设置第二过光孔，通过第二过光孔与第一过光孔同轴设置，使得穿过第一光阑的电子束会准确的落在第二过光孔上，由于电子束在调节组件前处于发散状态，因此在调节组件的所产生的外部驱动场不变时，自第一光阑朝第二光阑发射的电子束仍然为发散状态，而第一过光孔与第二过光孔的半径相同，因此至少会有部分电子束照射在第二光阑上，也即第二电流表会有电流读数；此时通过调节组件对外部驱动场进行调节，使得电子束开始会聚，第二电流表上的读数会逐渐减小直至为0，此时电子束恰好通过第二过光孔，第二光阑处的电子束半径与第二光阑处的电子束半径相同；当第二电流表的读数变为0，发出的电子束为平行电子束，可以朝向远距离进行通信。
14、在本发明的进一步方案中，检测装置包括探测阵列以及信号读取模块，调节组件、第一光阑、探测阵列在电子束的路径上依次设置，探测阵列与电子束垂直设置；探测阵列包括多个均匀分布的用于探测电信号的探测器，穿过第一光阑的电子束照射至探测阵列上；信号读取模块与探测阵列电连接，以根据探测到电信号的探测器的位置获取当前电子束的轮廓。
15、在该方案中，由于调节组件、第一光阑、探测阵列在电子束的路径上依次设置，因此穿过第一光阑的电子束会照射在探测阵列上，又因为探测阵列由多个均匀分布的探测器组成，而探测器可以探测电信号，因此当穿过第一光阑的电子束照射在探测阵列上时，电子束会给予对应的探测器激励，通过信号读取模块记录受到激励的探测器信号的位置，根据收到激励的探测器的位置即可得出照射在探测阵列上的电子束的轮廓；照射在探测阵列上电子束的轮廓与第一过光孔的轮廓相同时，发出的电子束即为平行电子束，可以朝向远距离进行通信。
16、在本发明的进一步方案中，检测装置还包括信号放大模块，信号放大模块电连接探测阵列以及信号读取模块，以将探测阵列上探测器的电信号放大后传递给信号读取模块。
17、在该方案中，信号放大模块电连接探测阵列以及信号读取模块，将探测器受到的激励放大后传递给信号读取模块，因此信号读取模块可以获取单个探测器所受到激励的大小，从而计算出单个探测器受到电子束照射的范围，从而准确获取照射在探测阵列上电子束的轮廓。
18、在本发明的进一步方案中，检测装置包括荧光玻璃片以及成像元件；调节组件、第一光阑、荧光玻璃片在电子束的路径上依次设置，荧光玻璃片731与所述电子束500垂直；荧光玻璃片上涂设有闪烁体涂层，穿过第一光阑的电子束照射至荧光玻璃片上以使闪烁体涂层发光；成像元件对荧光玻璃片成像以获取当前电子束的轮廓。
19、在该方案中，由于调节组件、第一光阑、荧光玻璃片在电子束的路径上依次设置，因此穿过第一光阑的电子束会照射在荧光玻璃片上，由于荧光玻璃片上涂有闪烁体图层，而闪烁体在受到电子束照射时会发出光照，通过成像元件对闪烁体发出的光进行成像即可获取照射在荧光玻璃片上电子束的照片，通过对该照片进行计算即可获取照射在荧光玻璃片上电子束的轮廓，当照射在荧光玻璃片上电子束的轮廓与第一过光孔重合时，发出的电子束即为平行电子束，可以朝向远距离进行通信。
20、在本发明的进一步方案中，检测装置还包括反射元件，荧光玻璃片设置于反射元件与调节组件之间，以将闪烁体涂层发出的光线反射至成像元件。
21、在该方案中，荧光玻璃片设置在反射元件与调节组件之间，因此反射元件可以将闪烁体图层发出的光线反射至成像元件。
22、在本发明的进一步方案中，太空电子枪还包括调制阀，调制阀与电子束同轴设置。
23、在该方案中，通过在发生装置以及调节组件之间设置调制阀，通过调制阀能够使电子束转向，从而实现关闭太空电子枪的目的。
24、在本发明的进一步方案中，发生装置包括电子源与吸引阳极，吸引阳极位于电子源与调节组件之间，以使电子源朝向吸引阳极生成电子束。
25、在该方案中，电子源为阴极，通过吸引阳极的吸引，使得电子源上的电子朝向吸引阳极运动，从而形成电子束。由于电子束受吸引阳极吸引生成，因此会朝向吸引阳极运动。
26、在本发明的进一步方案中，太空电子枪还包括偏转扫描模组，偏转扫描模组使电子束朝第一方向和/或偏转扫描，第一方向与第二方向垂直。
27、综上所述，本技术提供的太空电子枪至少具有以下有益效果：
28、在该方案中，由于发生装置朝向调节组件发射出电子束，在经过调节组件之前并无聚焦结构，因此发生装置会向调节组件发出发散状的电子束，而调节组件、第一光阑、检测装置在电子束的路径上以及电子束同轴设置，因此发生装置发射出的电子束经过调节组件的调节和加速后会朝向第一光阑发射，部分电子束会被第一光阑遮挡，但由于第一光阑上设有第一过光孔，可保障部分电子束通过第一过光孔穿过第一光阑朝向检测装置发射，从而确定穿过第一光阑的电子束的轮廓即为第一过光孔的轮廓；检测装置通过接收电子束或者使电子束穿过从而检测当前电子束的轮廓。
29、当检测装置获取的电子束轮廓与第一过光孔的轮廓重合(即与穿过第一光阑的电子束的轮廓重合)时，发出的电子束为平行电子束，当电子束轮廓与第一过光孔的轮廓不重合时，通过控制调节调节组件的改变周围的外部驱动场，从而使得发散状的电子束会聚，直至检测装置获取的电子束轮廓与第一过光孔的轮廓重合，此时电子束为平行电子束。
30、在通信环境均处于真空时，利用平行电子束可以对远距离目标进行通信，通信目标即便相对较远，仍然可以接收到绝大部分的电子束，在没有障碍物阻挡时，可以接收到全部电子束(相对发散状电子束而言)，从而准确的接收电子束中传递的全部信息。
1.一种太空电子枪，其特征在于，包括发生装置(100)、第一光阑(300)、检测装置(700)以及调节组件(200)；
2.根据权利要求1所述的太空电子枪，其特征在于，所述调节组件(200)包括调节阳极模组(210)，所述调节阳极模组(210)增加自身电位或所述发生装置减少自身电位以使所述电子束(500)会聚。
3.根据权利要求1所述的太空电子枪，其特征在于，所述调节组件(200)包括磁透镜(220)，所述磁铁镜增加自身电流以使所述电子束(500)会聚。
4.根据权利要求1所述的太空电子枪，其特征在于，所述太空电子枪还包括第一电流表(800)，所述第一电流表(800)与所述第一光阑(300)串联，以检测电子束(500)是否部分照射在所述第一光阑(300)上。
5.根据权利要求1所述的太空电子枪，其特征在于，所述检测装置(700)包括第二光阑(711)以及第二电流表(712)；
6.根据权利要求1所述的太空电子枪，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的太空电子枪，其特征在于，所述检测装置(700)还包括信号放大模块，所述信号放大模块电连接所述探测阵列(721)以及所述信号读取模块(722)，以将所述探测阵列(721)上所述探测器(7211)的电信号放大后传递给所述信号读取模块(722)。
8.根据权利要求1所述的太空电子枪，其特征在于，所述检测装置(700)包括荧光玻璃片(731)以及成像元件(732)，所述调节组件(200)、所述第一光阑(300)、所述荧光玻璃片(731)在电子束(500)的路径上依次设置，所述荧光玻璃片(731)与所述电子束(500)垂直；
9.根据权利要求8所述的太空电子枪，其特征在于，所述检测装置(700)还包括反射元件(733)，所述荧光玻璃片(731)设置于所述反射元件(733)与所述调节组件(200)之间，以将所述闪烁体涂层发出的光线反射至所述成像元件(732)。
10.根据权利要求5-9任一项所述的太空电子枪，其特征在于，所述太空电子枪还包括调制阀(400)，所述调制阀(400)与所述电子束(500)同轴设置。
11.根据权利要求5-9任一项所述的太空电子枪，其特征在于，所述发生装置(100)包括电子源(110)与吸引阳极(120)，所述吸引阳极(120)位于所述电子源(110)与所述调节组件(200)之间，以使所述电子源(110)朝向所述吸引阳极(120)生成电子束(500)。
12.根据权利要求3-7任一项所述的太空电子枪，其特征在于，所述太空电子枪还包括偏转扫描模组(610)，所述偏转扫描模组(610)使电子束(500)朝第一方向和/或第二方向偏转扫描，所述第一方向与所述第二方向垂直。
