DE68907975T2 - Elektronische Versorgung für eine Ionenpumpe. - Google Patents

Elektronische Versorgung für eine Ionenpumpe.

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DE68907975T2 DE89200709T DE68907975T DE68907975T2 DE 68907975 T2 DE68907975 T2 DE 68907975T2 DE 89200709 T DE89200709 T DE 89200709T DE 68907975 T DE68907975 T DE 68907975T DE 68907975 T2 DE68907975 T2 DE 68907975T2
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    • H01J41/00Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas; Discharge tubes for evacuation by diffusion of ions
    • H01J41/12Discharge tubes for evacuating by diffusion of ions, e.g. ion pumps, getter ion pumps

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Energiezufuhr oder -versorgung für eine Ionenpumpe.
  • Auf der Grundlage des technischen Wissens über Ionenpumpen sollte die Pumpgeschwindigkeit oder -rate für einen gegebenen Druck proportional zum Ionenstrom und damit zu der an den Elektroden angelegten Spannung sein; folglich sollte die Pumpgeschwindigkeit mit der Spannung zunehmen. Zwar wurde diese Erscheinung in dem Druckbereich von 10&supmin;&sup5; bis 10&supmin;³ N/m² (10&supmin;&sup5; mbar) bestätigt bei Drücken von weniger als 10&supmin;&sup5; N/m² (10&supmin;&sup7; mbar) zeigt sich jedoch, daß die Pumpgeschwindigkeit einer Ionenpumpe nicht länger ein zu der an ihren Elektroden angelegten Spannung proportionales Verhalten zeigt.
  • Daher ergibt sich das Problem, die Spannungswerte zu bestimmen, die zur Maximierung der Pumpenleistung in den verschiedenen Druckbereichen führen, in denen gearbeitet werden kann.
  • Die US-A-3 429 501, erteilt für Hamilton u.a., bezieht sich auf eine Ionenpumpe, die durch eine erste Spannung bei niederen Drücken - und daher bei niederen Strömen - versorgt wird, die, um die zugeführte Leistung auf dem Optimalwert konstant zu halten, höher ist als die Spannung, die der Pumpe bei höheren Drücken zugeführt wird.
  • Die US-A-4 713 619 des gleichen Anmelders bezieht sich auf eine Versorgung für eine Ionenpumpe, bei der eine geeignete elektronische Schaltung abwechselnd zwischen zwei Versorgungsspannungen - einer hohen und einer niedrigen - unabhängig vom Strom umschaltet. Die zyklische Versorgung mit zwei Spannungen zielt darauf ab, den Einfluß des Feldeffektstromes auf den Gesamtstrom zu verringern und zu ermöglichen, daß die Ionenpumpe als Druckmeßvorrichtung benutzt werden kann, selbst bei sehr niedrigen Drücken (unter 10&supmin;&sup4; N/m² (10&supmin;&sup6; mbar)), dank einer Vergrößerung des linearen Bereichs der Strom/Druck- Charakteristik.
  • Nichtsdestoweniger stellen die oben erwähnten Patentschriften weder eine Lösung zur Verfügung, um die Pumpenleistung bei niedrigen Drücken zu optimieren, noch ziehen sie den Einfluß der Versorgungsspannung auf die Pumpgeschwindigkeit in Betracht.
  • Daher zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, die Nachteile der bekannten Versorgungssysteme für Ionenpumpen zu eliminieren oder zu verringern, indem eine Versorgung zur Verfügung gestellt wird, die in der Lage ist, die Pumpenleistung in jedwedem Druckbereich zu optimieren, insbesondere bei niedrigeren Drücken (unterhalb 10&supmin;&sup5; N/m² (10&supmin;&sup7; mbar)), was außerdem ermöglicht, daß die Pumpe als Druckmeßvorrichtung benutzbar ist.
  • Die obigen und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden, wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich ist, mittels einer verbesserten Versorgung für eine Ionenpumpe erreicht, mit einem Transformator und Mitteln zur Gleichrichtung und Filterung des Wechselstroms des genannten Transformators, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der genannte Transformator durch Mittel zur Änderung der Spannung der Primärwicklung gesteuert ist, wobei die genannte Änderung in dem gleichen Sinne wie die Änderung des durch die Ionenpumpe gezogenen Stromes erfolgt.
  • Einige bevorzugte, beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung sind nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Fig. 1 ein Diagramm ist, das eine typische Spannungs/Stromkurve für eine Ionenpume- zeigt, die durch die elektronischen Vorrichtungen versorgt ist, die durch die vorliegende Erfindung offenbart sind;
  • Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der Erfindung schematisiert zeigt;
  • Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der Erfindung schematisiert zeigt;
  • Fig. 4 einige Beispiele der Impulsformen zeigt, die durch die in Fig. 3 gezeigte Schaltung erzeugt und gesteuert werden;
  • Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt und
  • Fig. 6 einige Beispiele der Impulsformen zeigt, die durch die in Fig. 5 gezeigte Schaltung erzeugt und gesteuert werden.
  • Die Erfindung nimmt auf eine elektronische Vorrichtung zur Versorgung einer Ionenpumpe Bezug, die dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl von unterschiedlichen Versorgungsspannungen gemäß einer Funktion zuzuführen, die das richtige Verhältnis zu dem durch die Pumpe gezogenen Strom angibt.
  • Anders ausgedrückt, je größer der gezogene Strom ist, desto höher muß die Versorgungsspannung sein. Die Situation ist schematisiert in dem Diagramm von Fig. 1 gezeigt, die verdeutlicht, wie die Versorgungsspannung als Funktion des durch die Ionenpumpe gezogenen Stromes variiert, wenn letztere mit einer erfindungsgemäßen Versorgung versehen ist. Die Kurven a, b und c verdeutlichen die Spannungsänderung als Funktion des Stroms bei Ionenpumpen mit einer Pumpgeschwindigkeit von 5 bis 10 l/s, 30 bis 60 l/s bzw. 120 bis 250l/s.
  • Indem die gegebene Beziehung des direkten Verhältnisses zwischen dem durch die Ionenpumpe gezogenen Strom und dem herrschenden Druck in Rechnung gesetzt wird, und damit der Umstand, daß hohen Drücken große Stromaufnahmen und niedrigen Drücken kleine Stromaufnahmen entsprechen, sind folgende Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung für die Versorgung einer Ionenpumpe in Betracht gezogen.
  • Fig. 2 zeigt in schematisierter Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Versorgung einer Ionenpumpe. Die Schaltung weist einen Aufwärtstransformator 10 mit einer Primärwicklung 13 auf, die eine Mehrzahl von Anzapfungen 12, 14, ... 16, 18 besitzt, die mit einer entsprechenden Anzahl von Kontakten 20, 22...24, 26 verbunden sind, die dazu vorgesehen sind, die Primärwicklung mit der Netzspannung zu verbinden. Diese Kontakte 20, 22,... 24, 26 werden abwechselnd umgeschaltet, um eine Änderung der in der Sekundärwicklung 28 des Transformators 10 induzierten Spannung zu erzeugen, damit eine Mehrzahl von Spannungen an den Anschlüssen der Ionenpumpe 11 erhalten werden kann. Die Schaltung weist außerdem eine Gleichrichter- und Filteranordnung 30 auf, die dazu vorgesehen ist, die Wechselspannung am Ausgang der Sekundärwicklung des Transformators in eine Gleichspannung zur Versorgung der Ionenpumpe überzuführen.
  • Der in der Ionenpumpe 11 fließende Strom fließt außerdem durch einen Widerstand 32, um an dessen Anschlüssen eine Spannung zu erzeugen, die direkt proportional zu der Stärke des in der Ionenpumpe fließenden Stromes ist. Der Ionenstrom wird kontinuierlich durch ein Elektrometer 34 gemessen, das zu einer Gleichrichteranordnung 36 parallel geschaltet ist. Zwei Stabilisatordioden 38, in technischer Bezeichnung als Zenerdioden bekannt, die mit entgegengesetzter Polarität zusammengeschaltet sind, bestimmen die am Widerstand 32 zugelassene Höchstspannung (z.B. 10 Volt).
  • Die Spannung am Widerstand 32 wird den Eingängen einer Schwellenwert-Diskriminator-(oder Detektor-)Schaltung 40 zugeführt. Diese Schaltung ist dazu vorgesehen, um ihre Ausgänge abwechselnd als Funktion der Eingangsspannungspegel freizuschalten oder zu sperren.
  • Am Widerstand 32 steht daher ein Spannungssignal VR zur Verfügung (z.B. zwischen 0 und 10 Volt liegend), das zu dem Strom proportional ist, der in der Ionenpumpe zirkuliert, und diese Spannung kann dem einen Eingang der Schwellenwert-Diskriminatorschaltung 40 zugeführt werden.
  • An den Eingängen 42, 44, ... 46, 48 sind feste Spannungssignale vorhanden, mit Werten, die durch die Werte bestimmt sind, die für ohmsche Spannungsteiler 50, 52, ...54, 56 gewählt sind, welche jeweils unterschiedliche Werte besitzen. An den Ausgängen 58, 60,...62, 64 der Schwellenwert-Diskriminatorschaltung 40 sind Relaisspulen 66, 68,...70, 72 angeschlossen, deren Kontakte 20, 22,...24, 26 die verschiedenen Anzapfungen der Primärwicklung des Transformators 10 versorgen, wie oben besprochen.
  • Die obige Schaltung arbeitet wie folgt. Wenn das Spannungssignal VR am Widerstand 32 zwischen Null und einem Wert V&sub1; (beispielsweise zwischen 0 und 1 Volt) liegt, d.h. einem Mindestwert des in der Ionenpumpe zirkulierenden Stromes entspricht, aufgrund des Vorherrschens eines darin herrschenden niedrigen Druckes, dann aktiviert die Schwellenwert-Diskriminatorschaltung 40 lediglich das Relais 66 und dementsprechend den Kontakt 20, der mit der Primärwicklung 12 des Transformators 10 verbunden ist.
  • Bei dieser ersten Situation entspricht die in der Sekundärwicklung des Transformators induzierte Spannung der niedrigeren Versorgungsspannung für die Ionenpumpe (z.B. 3000 Volt).
  • Ein Druckanstieg innerhalb der Ionenpumpe erzeugt einen entsprechenden Anstieg des durch die Ionenpumpe gezogenen Stromes und damit eine Änderung der Spannung am Widerstand 32, wodurch eine Verschiebung der Ansprechschwelle der Diskriminatorschaltung 40 bewirkt wird. Wenn das Spannungssignal am Widerstand 32 zwischen einem Wert Vi und einem Wert Vi+1 (z.B zwischen 4 und 5 Volt) liegt, der einem mittleren Wert des Stromes im Widerstand 32 aufgrund eines mittleren Druckes innerhalb der Ionenpumpe entspricht, dann betätigt die Diskriminatorschaltung 40 lediglich das Relais 68 und damit den Kontakt 22, der mit der Primärwicklung 12 des Transformators 10 verbunden ist, wobei die Spannung am Relais 66 abgeschaltet und der Kontakt 20 geöffnet wird.
  • Bei dieser zweiten Situation entspricht die in der Sekundärwicklung des Transformators induzierte Spannung einer mittleren Versorgungsspannung der Ionenpumpe (z.B. 5000 Volt).
  • Eine weitere Zunahme des Druckes innerhalb der Ionenpumpe bewirkt einen entsprechenden Zuwachs des durch die Ionenpumpe gezogenen Stromes und damit eine Änderung der Spannung am Widerstand 32 und dadurch eine Verschiebung der Ansprechschwelle der Diskriminatorschaltung 40. Wenn schließlich das Spannungssignal am Widerstand 32 den Höchstwert Vn erreicht, der durch die Zenerdioden 38 (z.B. gleich 10 Volt) festgelegt ist, dann betätigt die Diskriminatorschaltung 40 lediglich das Relais 72 und damit den Kontakt 26, wodurch die Spannung an dem vorausgehenden Relais abgeschaltet wird.
  • In dieser dritten Situation entspricht die in der Sekundärwicklung des Transformators induzierte Spannung der höchsten Versorgungsspannung für die Ionenpumpe (z.B. 7000 Volt).
  • Zwar wurden lediglich drei Situationen für das Ansprechen des Diskriminators offenbart, es können jedoch mehrere sein, entsprechend dem Typ und der Komplexität der verwendeten Diskriminatorschaltung 40.
  • In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der elektronischen Vorrichtung zur Versorgung einer Ionenpumpe dargestellt. Das Arbeitsprinzip ist ähnlich wie dasjenige der bereits erläuterten Schaltung, aber statt einer Mehrzahl von Relais 66, 68,...70, 72, die den Transformator 10 über eine Mehrzahl von Anzapfungen speisen, weist der Transformator 80 lediglich eine einzige Primärwicklung 82 auf, die eine veränderliche Spannung zugeführt erhält, die durch einen Triac 84 gesteuert ist, der in Reihe mit der genannten Primärwicklung geschaltet ist.
  • Ähnlich wie bei dem vorausgehenden Fall speist der Strom der Sekundärwicklung 86, nachdem er durch die Anordnung 30 gleichgerichtet und gefiltert ist, eine Ionenpumpe über einen Widerstand 32, zu dem eine Stabilisatoranordnung mit Zenerdioden 38 parallel geschaltet ist. Eine veränderliche Spannung VR (z.B. von 0 bis 10 Volt), die zu dem von der Ionenpumpe gezogenen Strom proportional ist, wird am Widerstand 32 abgenommen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Spannung VR zum Eingang der Diskriminatorschaltung 40 zugeführt und dann mit den festliegenden Spannungen an den anderen Dikriminatoreingängen 42, 44,...46, 48 verglichen, wie es bereits für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist.
  • Die Ausgänge 88, 90,...92, 94 sind mit einer zweiten Wandlerschaltung verbunden, die dazu vorgesehen ist, am Ausgang eine Gleichspannung zu liefern, die schrittweise veränderlich ist (z.B. zwischen 3 und 7 Volt). Die Ausgangsspannung dieser Wandlerschaltung 96 wird zu einer weiteren Triggerschaltung 98 zugeführt, die den Triac 84 leitend macht.
  • Die Arbeitsweise der Schaltung bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist folgende.
  • Wenn das Spannungssignal am Widerstand 32 zwischen 0 und V&sub1; (z.B. zwischen 0 und 1 Volt) liegt, betätigt die Diskriminatorschaltung 40 lediglich den Ausgang 88, der wiederum mit dem Eingang 100 der Wandlerschaltung 96 verbunden ist. Der Ausgang 108 der Wandlerschaltung 96 geht auf einen Spannungswert, der dem ersten Schrittpegel (z.B. 3 Volt) entspricht. Diese Spannung wird nun zum Eingang 110 der Triggerschaltung 98 übertragen. Der Ausgang 112 der Triggerschaltung 98 ist mit dem Gate des Triac 84 verbunden, um letzteren während eines kleinen Bruchteils der Sinusschwingung der zugeführten Wechselspannung in den leitenden Zustand zu treiben. Eine Impulsform der Spannung, wie sie bei "b" in dem Diagramm von Fig. 4 gezeigt ist, erscheint an der Primärwicklung. Unter diesen Bedingungen hat die Versorgungsspannung der Ionenpumpe den kleinsten vorgesehenen Wert (z.B. 3000 Volt).
  • Eine Zunahme des Stromes der Ionenpumpe 11 bewirkt auch eine Erhöhung der Spannung am Widerstand 32. Wenn diese Spannung VR zwischen V&sub1; und V&sub2; (z.B. zwischen 1 und 2 Volt) liegt, schaltet die Diskriminatorschaltung lediglich den Ausgang 90 ein, der mit dem Eingang 102 der Wandlerschaltung verbunden ist. Die Ausgangsspannung der letztgenannten Schaltung steigt auf einen höheren Wert, so daß der zweite Schrittpegel (z.B. 3,5 Volt) erreicht wird, und wird zum Eingang der Triggerschaltung 98 zugeführt. Die Spannung am Ausgang 112 dieser Schaltung wird dem Triac zugeführt, der für ein Zeitintervall leitend wird, das länger ist als das vorausgehende, so daß der Primärwicklung 82 des Transformators 80 eine Impulsform zugeführt wird, wie es in Fig. 4 unter "c" gezeigt ist. Die Versorgungsspannung der Ionenpumpe ist daher höher als die vorausgehende (z.B. 4000 Volt).
  • Schließlich, wenn das Spannungssignal am Widerstand 32 den Maximalwert Vn erreicht, der durch die Zenerdioden (z.B. 10 Volt) festgelegt ist, schaltet die Diskriminatorschaltung 40 lediglich den Ausgang 94 ein, der mit dem Eingang 106 der Wandlerschaltung verbunden ist. Der Ausgang 108 dieser Schaltung steigt auf den Maximalwert der schrittweisen Spannung (z.B. 7 Volt), und dieses Potential wird am Eingang 110 der Triggerschaltung 98 des Triac angelegt. Unter diesen Umständen wird der Triac während des gesamten Phasenwinkels leitend, und eine vollständige Impulsform, wie sie in Fig. 4 unter "d" gezeigt ist, erscheint an der Primärwicklung 82 des Transformators 80. Die Versorgungsspannung der Ionenpumpe hat den Maximalwert (z.B. 7000 Volt).
  • In Fig. 5 ist schematisiert ein drittes Ausführungsbeispiel der elektronischen Vorrichtung zur Versorgung einer Ionenpumpe dargestellt. Dieses dritte Ausführungsbeispiel basiert auf dem Umstand, daß, wenn ein Kondensator durch eine gepulste Spannung geladen wird, die eine feste Periode besitzt, eine Spannung am Kondensator erzeugt wird, deren Mittelwert zu der Periodendauer proportional ist. Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nachstehend offenbart ist, wurde von dieser Überlegung ausgehend realisiert. Die Primärwicklung 122 des Transformators 124 wird durch eine Rechteck-Impulsspannung hoher Frequenz, beispielsweise mehr als 10 kHz, versorgt. Die Netzwechselspannung wird gleichgerichtet und mittels einer Glättschaltung 120 gefiltert, die dazu vorgesehen ist, ein Schalterbauteil (einen MOSFET), der später erläutert wird, mit einer Gleichspannung zu versorgen.
  • Um einen veränderlichen Spannungswert am Ausgang der Gleichrichter- und Filteranordnung 30 zu erhalten, verändert ein Schalterbauteil, bekannt als MOS Isolierschicht-Feldeffekttransistor (MOSFET) 134, das Verhältnis zwischen Zeitperioden hoher und niedriger Spannung, um dadurch auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel zu ermöglichen, daß eine schrittweise veränderbare Versorgungsspannung für die Ionenpumpe, die in einem Verhältnis zu dem durch die Ionenpumpe gezogenen Strom steht, der durch den Widerstand 32 fließt, erhalten wird.
  • Die Schaltungen zur Messung des durch die Ionenpumpe gezogenen Stroms, die Schwellenwert-Diskriminatorschaltungen und die Wandlerschaltungen sind nicht weiter im einzelnen beschrieben, da sie bereits unter Bezugnahme auf das zweite Ausführungsbeispiel erläutert wurden, auf das zum Verständnis von Aufbau und Wirkungsweise Bezug genommen wird.
  • Die Ausgangsspannung der Wandlerschaltung 96 bei 108 wird einem ersten Eingang 126 einer Komparatorschaltung 128 zugeführt. Eine dreieckige Impulsform fester Frequenz, zugeführt mittels einer Sägezahnoszillatorschaltung, wird an einen zweiten Eingang 130 der obigen Komparatorschaltung angelegt. Dieses Dreieckimpulssignal ist in den Diagrammen "e, f und g" von Fig. 6 mit "l" bezeichnet. Wenn sich die Ausgangsspannung der Wandlerschaltung 96 auf einem niedrigen Pegel (siehe Gerade "m" in Diagramm "e" von Fig. 6) befindet, der einer Spannung VR am Widerstand 32 mit einem Wert zwischen 0 und V&sub1; (z. B. von 0 bis 2 Volt) entspricht, erscheint am Ausgang der Komparatorschaltung 128 eine rechteckige Impulsform, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, die in dem Diagramm "e" mit dem Buchstaben "p" bezeichnet ist, wobei in der Zeitperiode, die als "S" in dem Diagramm "e" von Fig. 6 gezeigt ist, die Zeitdauer, während deren die Spannung niedrig ist, stark vorherrschend ist, verglichen mit der Zeitdauer, in der die Spannung hoch ist.
  • Wenn die Ausgangsspannung der Wandlerschaltung 96 auf einem mittleren Pegel ist (siehe Gerade "n" im Diagramm "f" von Fig. 6), der einer Spannung VR am Widerstand 32 mit einem Wert zwischen Vi und Vi+1 (z.B. von 4 bis 6 Volt) entspricht, dann erscheint am Ausgang der Komparatorschaltung 128 eine rechteckige Impulsform, wie sie in Fig. 6 gezeigt und mit dem Buchstaben q" in dem Diagramm "f" bezeichnet ist, wobei in der als "T" gezeigten Zeitperiode zu bemerken ist, daß die Zeitdauer, während deren die Spannung niedrig ist, gleich der Zeitdauer ist, in der die Spannung hoch ist.
  • Wenn schließlich die Ausgangsspannung der Wandlerschaltung 96 einen hohen Pegel bes it zt (siehe Gerade "o" in Diagramm "g" von Fig. 6), der einer Spannung VR am Widerstand 32 mit einem Maximalwert Vn (z.B. 10 Volt) entspricht, dann ist am Ausgang der Komparatorschaltung 128 eine rechteckige Impulsform vorhanden, wie sie mit dem Buchstaben "r" in dem Diagramm "g" bezeichnet ist, wobei in der als "Z" gezeigten Zeitperiode in dem Diagramm "g" von Fig. 6 die Zeitdauer stark vorherrschend ist, während deren die Spannung hoch ist, verglichen mit der Zeitdauer, während deren die Spannung niedrig ist.
  • Aufgrund der obigen Darlegungen können die verschiedenen Impulsformen "p", "q", "r" dem Schalterbauteil (MOSFET) 134 zugeführt werden, das als Schalter wirkt, wie nachstehend erläutert. Wird an seinen Steuereingang 136 eine Spannung hohen Pegels angelegt, wirkt sie wie bei einem Kurzschluß, und somit zirkuliert ein Strom in der Primärwicklung 122 des Transformators 124. Wenn dagegen eine Spannung niedrigen Pegels an der Steuerelektrode 136 angelegt ist, verhält sich der Feldeffekttransistor 134 wie eine aufgetrennte Schaltung, so daß keine Versorgung des Transformators 124 stattfindet. Die Primärwicklung 122 wird daher durch eine Spannung mit der gleichen Wellenform versorgt, wie es in Fig. 6 bei "p", "q", "r" illustriert ist.
  • Die Spannung wird auf die Sekundärwicklung 86 des Transformators 124 übertragen und sodann mittels der Anordnung 30 gleichgerichtet und gefiltert.
  • Aufgrund obiger Beschreibung ist zu ersehen, daß eine niedrige Gleichspannung (z.B. 3000 Volt) an die Ionenpumpe 11 im Falle des Überwiegens des niedrigen Pegels, wie es in dem Diagramm "e" von Fig. 6 gezeigt ist, angelegt wird; ein mittlerer Wert (z.B. 5000 Volt), wenn der niedrige Pegel und der hohe Pegel gleich sind, wie es im Diagramm "f" von Fig. 6 gezeigt ist; und ein hoher Wert (z.B. 7000 Volt) im Falle des Überwiegens des hohen Pegels, wie es in dem Diagramm "g" von Fig. 6 gezeigt ist.
  • Aus der obigen Beschreibung der drei Ausführungsbeispiele der für eine Ionenpumpe vorgesehenen elektronischen Versorgungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist klar, daß es möglich ist, an die Ionenpumpe eine Mehrzahl unterschiedlicher Spannungen in Abhängigkeit von den Werten des gezogenen Stromes anzulegen, um die Pumpleistung zu optimieren, insbesondere bei niedrigen Drücken, um dadurch die im Eingangsteil der Beschreibung angegebenen Vorteile zu erzielen.

Claims (7)

1. Elektronische Versorgung einer Ionenpumpe (11), mit einem Transformator (10) und Mitteln (30) zur Gleichrichtung und Filterung des Wechselstroms des genannten Transformators (10), dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Transformator (10) durch Mittel (40) zur Änderung der Spannung der Primärwicklung (13) gesteuert ist, wobei die genannte Änderung in dem gleichen Sinne wie die Änderung des durch die Ionenpumpe gezogenen Stromes erfolgt und durch Änderungen dieses Stroms bewirkt wird.
2. Elektronische Versorgung einer Ionenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (13) des genannten Transformators (10) in eine Mehrzahl von Abschnitten (12, 14...16, 18) unterteilt ist, die nur getrennt mittels Schaltmitteln (66, 68,...70, 72) betätigt werden können, welche einzeln mittels Schwellenwert-Diskriminatorschaltungen (40) betätigt werden, um die Ionenpumpe (11) mit einer Mehrzahl von Spannungen zu versorgen, die proportional zu den Werten des Stromes sind, der durch die Ionenpumpe gezogen wird.
3. Elektronische Versorgung einer Ionenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Schaltmittel einzeln betätigte Relais (66, 68,...70, 72) aufweisen und daß jeder Kontakt (20, 22,...24, 26) der Relais je einen einzelnen Abschnitt der Primärwicklung (13) des genannten Transformators (10) versorgt.
4. Elektronische Versorgung einer Ionenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur diskontinuierlichen Änderung der Spannung der Primärwicklung (82) des Transformators (80) Mittel besitzt, welche einen Triac (84) aufweisen, der durch eine erste Wandlerschaltung (96) getriggert wird, die mit einer zweiten Triggerschaltung (98) des genannten Triac (84) verbunden ist.
5. Elektronische Versorgung einer Ionenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel für die Änderung der genannten Spannung an der Primärwicklung (122) des genannten Transformators (124) als Schaltmittel (134) einen MOS Isoliertgate-Feldeffekttransistor aufweisen, der durch eine Komparatorschaltung (128) betätigt ist.
6. Elektronische Versorgung einer Ionenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Komparatorschaltung (128) aufweist, die zum Vergleichen einer von einer Wandlerschaltung (96) stammenden ersten Gleichspannung variablen Pegels mit einer von einer Sägezahnoszillatorschaltung (132) stammenden zweiten Spannung von dreieckförmiger Impulsform vorgesehen ist.
7. Elektronische Versorgung einer Ionenpumpe nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Komparatorschaltung (128) mit dem Gate eines Feldeffekttransistors (134) verbunden ist, um die Ausgangssparung zu steuern.
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