CN2788509Y - 离子源放电电流自稳控制器 - Google Patents

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CN2788509Y CNU200520017087XU CN200520017087U CN2788509Y CN 2788509 Y CN2788509 Y CN 2788509Y CN U200520017087X U CNU200520017087X U CN U200520017087XU CN 200520017087 U CN200520017087 U CN 200520017087U CN 2788509 Y CN2788509 Y CN 2788509Y
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孙学平
姚志丹
郭建辉
伍三忠
唐景庭
陈鑫
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Abstract

本实用新型公开了一种离子源放电电流自稳控制器，包括一灯丝电流采样电路、一比较控制电路和一计算机控制模块，该控制器通过弧流的采样值和放电电流的设定值比较来进行灯丝电流的设定值控制，并且通过放电电流与灯丝电源电流之间形成了的闭环控制来实现放电电流的自稳定控制调节。本实用新型电路结构简单、可靠；由于闭环反馈使得放电电流稳定性高；同时简化了离子注入机中束流的自动建立程序。

Description

离子源放电电流自稳控制器
技术领域
本实用新型涉及一种放电电流自稳控制器，特别地涉及离子注入机，属于半导体制造领域。
背景技术
离子源作为离子注入机设备中最关键的部件之一，其放电状态是否稳定直接影响整个离子注入机的工作稳定性。由于离子源放电状态中放电电流大小受到阴极发射电子、磁场大小、送气量、放电电压等诸多因素影响，其中任何一个量的扰动都会使放电电流发生变化，放电电流的变化使得最终靶上束流变化，造成离子注入机的主要指标—均匀性、重复性变差。因而设计一种离子源放电电流自稳控制器以使得放电电流自动稳定，是非常有必要的。
发明内容
本实用新型即是针对上述背景技术中的要求而提出的一种离子源放电电流自稳控制器，该控制器性能稳定可靠，能够实现放电电流的自动稳定调节。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的：
一种离子源放电电流自稳控制器，包括一灯丝电流采样电路、一比较控制电路和一计算机控制模块，其特征在于：所述的灯丝电流采样电路包含放电电流采样电路、多路选择开关、第一放大器、光耦、第二放大器；所述的比较控制电路包括第三放大器、第四放大器；所述的计算机控制模块包括：放电电流设定单元、灯丝电源电流设定单元和灯丝电流检测控制单元；所述的灯丝电流采样电路(11)的输出经多路选择开关的一组触点与第一放大器的正相输入端相连，第一放大器的输出信号经光耦后与第二放大器的输入端连接；所述的第二放大器的输出与比较控制电路中的第三放大器输入的正相端相连，第三放大器的反相端与放电电流设定单元连接，输出经一反向二极管和一电阻与第四放大器的正相端相连，第四放大器的正相端经另一反向二极管和一电阻与灯丝电源电流设定单元连接，其输出与灯丝电流检测控制单元连接。
所述的光耦为线性光耦。
本实用新型具有如下显著优点：
1.电路结构简单、可靠；
2.放电电流稳定性高；
3.简化了离子注入机中束流的自动建立程序；
4.放电电流与灯丝电流之间形成了一个闭环控制。
附图说明
图1为本实用新型离子源放电电流自稳控制器的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的介绍，但不作为对本实用新型的限定。
参见图1，离子源放电电流自稳控制器，包括一灯丝电流采样电路1、一比较控制电路2和一计算机3，灯丝电流采样电路1包含弧流采样电路11、多路选择开关12、第一放大器13、线性光耦14、第二放大器15，比较控制电路2包括第三放大器21、第四放大器24，其中弧流采样电路11的输出经多路选择开关12的一组触点与第一放大器13的正相输入端相连，第一放大器13的输出信号经线性光耦14后与第二放大器15的输入端连接。放大器15的输出与比较控制电路2中的第三放大器21输入的正相端相连，第三放大器21的反相端与计算机3控制的放电电流设定单元31连接，输出经一反向二极管和一电阻与第四放大器22的正相端相连，第四放大器22的正相端经另一反向二极管和一电阻与灯丝电源电流设定单元32连接，其输出与灯丝电流检测控制单元33连接。
放电电流设定单元31、灯丝电流设定单元32、灯丝电流检测控制单元33均为已有装置或者技术，均由计算机3直接控制并进行数据处理。
本实用新型实施例的工作原理如下：
弧流电流采样电路11采集弧流电流值，计算机3根据电流值大小，选通相应的多路选择开关12的一组触点，信号经放大器13放大、线性光耦14隔离和线性比例变化后，与放大器15的输入相连，放大器15的输出与放电电流设定单元31构成比较器21的输入，比较器21的输出信号与灯丝电流设定单元31的设定值进行比较，若实际放电电流高于设定值，则降低灯丝电源的电流设定值，使之满足放电电流的要求；反之，若实际放电电流低于设定值，则增加灯丝电源的电流设定值，使之满足放电电流的要求；但是灯丝电源的电流不会高于计算机3设定的灯丝电流值。
由此，离子源放电过程中，放电电流与灯丝电源电流之间形成了一个闭环控制，无论何种原因引起的离子源放电电流的变化，都能通过该放电电流自稳控制器控制灯丝电流从而达到稳定放电电流的目的。
本实用新型的特定实施例已对本实用新型的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本实用新型专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (2)

1、一种离子源放电电流自稳控制器，包括一灯丝电流采样电路(1)、一比较控制电路(2)和一计算机控制模块(3)，其特征在于：所述的灯丝电流采样电路(1)包含弧流采样电路(11)、多路选择开关(12)、第一放大器(13)、光耦(14)、第二放大器(15)；所述的比较控制电路(2)包括第三放大器(21)、第四放大器(24)；所述的计算机控制模块(3)包括：放电电流设定单元(31)、灯丝电源电流设定单元(32)和灯丝电流检测控制单元(33)；所述的弧流采样电路(11)的输出经多路选择开关(12)的一组触点与第一放大器(13)的正相输入端相连，第一放大器(13)的输出信号经光耦(14)后与第二放大器(15)的输入端连接；所述的第二放大器(15)的输出与比较控制电路(2)中的第三放大器(21)输入的正相端相连，第三放大器(21)的反相端与放电电流设定单元(31)连接，输出经一反向二极管和一电阻与第四放大器(22)的正相端相连，第四放大器(22)的正相端经另一反向二极管和另一电阻与灯丝电源电流设定单元(32)连接，其输出与灯丝电流检测控制单元(33)连接。
2、如权利要求1所述的离子源放电电流自稳控制器，其特征在于：所述的光耦(14)为线性光耦。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1996546B (zh) * 2006-12-05 2010-05-26 中国科学院等离子体物理研究所 离子源进气实时控制系统及控制方法
CN102445901A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 北京中科信电子装备有限公司 一种离子源自动稳弧流的方法
CN102956426A (zh) * 2011-08-22 2013-03-06 北京中科信电子装备有限公司 一种引出抑制浪涌保护装置

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