CS224696B1 - Zapojení k regulaci proudu paprsku - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojeni k regulaci proudu paprsku^ vhodného zejména pro elektronově - optická zařízeni, například elektronové mikroskopy.

Regulace proudu paprsku se provádí obvykle změnou odporu zapojeného mezi mřížkou a elektrickým, středem katody, přičemž odporem protéká proud paprsku. Odpor v

je umístěn na vysokém potenciálu vůči zemi, řádově 30 ftř 100 kV a je na něm úbytek napětí i přes 2 kV. Bývá řešen jako potenciometr nebo přepínač zabudovaný v násobiči vysokého napětí a ovládaný izolační hřídelí. Tento odpor nelze nahradit tranzistorovými obvody, které by umožnily elektrické ovládání a případně zapojení stabilizační smyčky, neboí je požadována vysoká napěíová odolnost a odolnost vůči výbojům.

Některé mikroskopy používají místo tohoto odporu fotoodpor ovládaný přes světlovody. Problémem zůstává vysoké napěíové namáhání, takže je lze použít jen pro mikroskopy s nižším napětím maximálně do 50 kV. Fotoodpory pracují v oblasti vysokého odporu, kde jsou velmi pomalé, reagují na změnu osvětlení s časovou konstantou přes 1 s, což činí potíže jak při ovládání, tak především při zapojení do stabilizační smyčky.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojení k regulaci proudu paprsku podle vynálezu, jehož podstatou je, že amplitudově a frekvenčně řízený zdroj napětí je spojen s primárním vinutím oddělovacího transformátoru, jehož sekundární vinutí je spojeno jednak se žhavením katody a jednak s primárním vinutím transformátoru, přičemž sekundární vinutí transformátoru je spojeno jednak s kondenzátorem a jednak s násobičem napětí, jehož první výstupní svorka je spojena přes odpor s první výstupní svorkou zapojení, zatímco druhá výstupní svorka násobiče napětí tvoří druhou výstupní svorku zapojení.

224 696

Hlavní výhodou zapojehí je, že obsahuje jen jednu součástku -oddělovací transformátor^ na níž je plné vysoké napětí mikroskopu a na vysokém potenciálu jsou jen pasivní nepohyblivé součástky s vysokou spolehlivostí. Tím je také umožněno celou část zapojení, která je na vysokonapěíovém potenciálu, zalít do izolační hmoty a řešit tak celý vysokonapěíový zdroj mikroskopu progresivním způsobem v pevné bázi. Dále odpadají problémy s mechanickým ovládáním přepínače, který přepínal odpory na vysokém potenciálu. Zapojení je vhodné do stabilizační smyčky pro stabilizaci proudu paprsku.

Vynález blíže objasní přiložené výkresy, kde na obrázku 1 je uvedeno blokové zapojení a na obrázku 2 je uveden praktický příklad připojeni zapojení k regulaci proudu paprsku.

Amplitudově a frekvenčně řízený zdroj 1_ napětí je spojen s primárním vinutím oddělovacího transformátoru 2, jehož sekundární vinutí je spojeno jednak s obvodem _3 žhavení katody a jednak s primárním vinutím transformátoru 4. K sekundárnímu vinutí transformátoru 4 je připojen kondenzátor _5 a paralelně násobič napětí 6. První výstupní svorka násobiče napětí 6 je spojena přes odpor 7 s první výstupní svorkou 8 zapojení.

Druhá výstupní svorka násobiče napětí 6 tvoří současně druhou výstupní svorku 9 zapojení.

Amplitudově a frekvenčně řízený zdroj 1. napětí má na výstupu napětí o amplitudě potřebné pro správné nažhavení a o frekvenci blízké rezonanční frekvenci rezonančního obvodu tvořeného transformátorem 4 a kondenzátorem 5. Změnou frekvence se mění napětí na tomto rezonančním obvoduja tím i stejnosměrné napětí na výstupu násobiče napětí 6.

Stej nosměrné	napětí určuje proud paprsku podle	vztahu:
	T Upř + UN
	P R
kde I -	proud paprsku
V-	předpětí Wehneltův válec - katoda	při proudu paprsku I
UN -	napětí na výstupu násobiče napětí	6
R	hodnota odporu 7

Velikost odporu 7 se volí tak, aby napětí bylo několikanásobek předpětí U ρ, v praxi se obvykle voli asi čtyřnásobek.

224 696

Na obrázku % je uveden praktický příklad připojení zapojení podle vynálezu k mikroskopu, pro znázorněni jak se uzavírá proud paprsku.

První výstupní svorka 8 zapojení je spojena s elektrickým středem 11 katody 12. Druhá výstupní svorka 9 zapojení je spojena jednak přímo s Wehneltovým válcem 15 a jednak přes vysokonapěíový zdroj 14 s anodou 13 elektronového systému.

Proud paprsku lze regulovat v poměru závislém na činiteli jakosti rezonančního obvodu tvořeného transformátorem 4 a kondenzátorem 5, prakticky v poměru více než 1 : 10.

Amplitudově a frekvenčně řízený zdroj 3. napětí je vhodné v praxi vytvořit z převodníku napětí - frekvence a ze zesilovače. Vstupním napětím převodníku se reguluje frekvence, zesílením zesilovače amplituda.

Zapojení k regulaci proudu paprsku je vhodné zejména pro elektronově-optická zařízení, například elektronové mikroskopy.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   224 696

   Zapojení k regulaci proudu paprskuj vyznačené tím, že amplitudově a frekvenčně řízený zdroj napětí (1) je spojen s primárním vinutím oddělovacího transformátoru (2), jehož sekundární vinutí je spojeno jednak s obvodem (3) žhavení katody a jednak s primárním vinutím transformátoru (4),přičemž sekundární vinutí transformátoru (4) je spojeno jednak s kondenzátorem (5) a jednak s násobičem napětí (6), jehož první výstupní svorka je spojena přes odpor (7) s první výstupní svorkou (8)zapojení, zatím co druhá výstupní svorka násobiče napětí (6) tvoří druhou výstupní svorku (9) zapojení.

   224 696 *O O>