CN107644801A - 一种电磁波谐振装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁波谐振装置，包括：电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电容调节装置(5)和电容调节环(6)。其中电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极透镜(4)组成谐振装置的主体部分，通过确定谐振装置中的电感、电容确定谐振装置的谐振频率；电容调节装置(5)和电容调节环(6)调节等效电容C的大小，从而改变谐振腔的谐振频率，使谐振腔谐振频率Fr＝13.56MHz，驻波比SWR＝1，阻抗|Z|＝50，电阻R＝50，电抗X＝0。
Description
技术领域
本发明应用于高能离子注入机，电磁波谐振装置使离子加速方式不同于以往的高压直流加速，而是使高能离子注入机采用射频加速方式。
背景技术
目前国外高能离子注入机多数采用射频加速方式实现高能量，相比于直流高压加速方式，射频加速方式具有更容易实现较高能量、更加稳定等优点。射频加速系统中，每个加速电极采用独立的RF功率电源系统以便于独立调节RF电压复制和相位，提高加速效率。每个RF功率源的同步控制对加速系统性能影响很大，其电压控制方式也不同于现有直流高压系统，因此需要突破相关技术。电磁波谐振装置作为射频加速中的核心部件，其重要性显而易见。
发明内容
本发明公开了一种电磁波谐振装置，主要用于高能离子注入机系统，使离子更容易获得高能量、高稳定性等特点，在高能离子注入机加速系统起到至关重要的作用。
本发明通过以下技术方案实现：
电磁波谐振装置包括：电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电容调节装置(5)和电容调节环(6)。其特征在于：电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极透镜(4)组成谐 振装置的主体部分，通过确定谐振装置中的电感、电容确定谐振腔的谐振频率；电容调节装置(5)和电容调节环(6)调节等效电容C的大小，从而调节谐振腔的谐振频率、驻波比、阻抗、电阻、电抗。本发明中电磁波谐振装置谐振频率Fr＝13.56MHz，驻波比SWR＝1，阻抗|Z|＝50，电阻R＝50，电抗X＝0。
具体实施方式
1、电磁波谐振装置包括：电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电容调节装置(5)和电容调节环(6)。
2、电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极透镜(4)组成谐振装置的主体部分，通过确定谐振装置的等效电感L、等效电容C，确定谐振腔的谐振频率Fr；
3、电容调节装置(5)通过其端面与腔体底部内表面的距离d，，从而改变的电容的大小(详见说明书附图2)，d增加时Fr增大，d减小时Fr减小，从而调节谐振腔的谐振频率、驻波比、阻抗、电阻、电抗；
4、电容调节环(6)通过调节其端面与腔体底部内表面的距离d1(详见说明书附图3)，d1增加时Fr增大，d1减小时Fr减小，从而调节谐振腔的谐振频率、驻波比、阻抗、电阻、电抗。
本发明中电磁波谐振装置谐振频率Fr＝13.56MHz，驻波比SWR＝1，阻抗|Z|＝50，电阻R＝50，电抗X＝0。
本发明专利的特定实施例已对本发明专利的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明专利精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任
附图说明
图1电感线圈
图2电容调节装置
图3电容调节环。
Claims (5)
1.电磁波谐振装置包括：电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电容调节装置(5)和电容调节环(6)。
其特征在于：电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极透镜(4)组成谐振装置的主体部分，通过确定谐振装置中的电感、电容确定谐振腔的谐振频率；电容调节装置(5)和电容调节环(6)调节等效电容C的大小，从而调节谐振腔的谐振频率、驻波比、阻抗、电阻、电抗。本发明中电磁波谐振装置谐振频率Fr＝13.56MHz，驻波比SWR＝1，阻抗|Z|＝50，电阻R＝50，电抗X＝0。
2.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置，电感线圈(1)其特征在于：电感线圈(1)作为高频振荡线圈与等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)构成电磁波谐振腔的主体部分。根据谐振装置的谐振频率Fr＝13.56MHz，电感线圈(1)主要的设计参数：螺旋半径R＝101.7mm，螺距d＝41.6mm，线圈匝数n＝7.25(详见说明书附图1)。
3.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置，等效电容(2)包括：谐振腔外壳、腔体底板。其特征在于：等效电容(2)与电感线圈(1)、漂移管(3)、四极透镜(4)构成电磁波谐振腔的主体部分。根据谐振装置的谐振频率Fr＝13.56MHz，等效电容(2)的主要参数设计：环形谐振腔内径Φ＝197.5，环形腔整体长度L＝606。
4.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置，漂移管(3)、四极透镜(4)其特征在于：漂移管(3)、四极透镜(4)构成谐振装置的主要电容，与电感线圈(1)、等效电容(2)构成电磁波谐振装置的主体部分。其中四极透镜(4)为地电位，与漂移管(3)端面形成电容，离子在两端面间进行加速，当离子运动到漂移管(3)内部时，漂移管(3)内部无电位差，离子做匀速运动。在同一射频加速系统中离子在不同位置获得的能量不同，运动速度不同，因此漂移 管(3)的形状、尺寸需根据具体使用具体设计。
5.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置，电容调节装置(5)和电容调节环(6)，其特征在于：在机械加工过程中并不能保证每次加工的电感线圈(1)、等效电容(2)完全相同，谐振装置的谐振频率Fr，驻波比SWR，阻抗|Z|，电阻R，电抗X，存在一定的误差。需要电容调节装置(5)和电容调节环(6)对电磁波谐振装置的等效电容(2)进行微调，从而保证电磁波谐振装置满足主要设计参数：电磁波谐振装置谐振频率Fr＝13.56MHz，驻波比SWR＝1，阻抗|Z|＝50，电阻R＝50，电抗X＝0。
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| CN201610582818.8A CN107644801A (zh) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | 一种电磁波谐振装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114902815A (zh) * | 2020-01-06 | 2022-08-12 | 应用材料股份有限公司 | 具有非对称轮廓的共振器线圈 |
| CN115800924A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-14 | 无锡国弛强包装机械有限公司 | 一种高周波谐振发生装置 |
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2016
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| CN115800924A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-14 | 无锡国弛强包装机械有限公司 | 一种高周波谐振发生装置 |
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