PL210947B1 - Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów - Google Patents
Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronówInfo
- Publication number
- PL210947B1 PL210947B1 PL382576A PL38257607A PL210947B1 PL 210947 B1 PL210947 B1 PL 210947B1 PL 382576 A PL382576 A PL 382576A PL 38257607 A PL38257607 A PL 38257607A PL 210947 B1 PL210947 B1 PL 210947B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- inverting input
- amplifier
- anode
- measuring amplifier
- measuring
- Prior art date
Links
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims description 18
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 102000006391 Ion Pumps Human genes 0.000 description 1
- 108010083687 Ion Pumps Proteins 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów.
Źródła elektronów z termokatodą są stosowane w wielu urządzeniach technicznych, takich jak lampy Roentgena, mikroskopy elektronowe, próżniomierze jonizacyjne, spektrometry mas, pompy jonowe. W wielu zastosowaniach wymagana jest współpraca źródła elektronów z układem stabilizacji natężenia prądu termoemisji. W dotychczas znanych w technice układach stabilizacji prądu termoemisji elektronowej detekcja prądu termoemisji jako sygnału ujemnego sprzężenia zwrotnego jest realizowana w obwodzie anodowym. W konsekwencji połączenie galwaniczne wysokonapięciowego obwodu anodowego z niskonapięciowym obwodem katodowym, sterującym grzaniem katody, ogranicza zakres wysokich napięć anodowych do wartości napięć dopuszczalnych dla elementów tworzących obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego. Są próby wykorzystania w obwodzie ujemnego sprzężenia zwrotnego układów z izolacją galwaniczną ale stosowanie ich wprowadza dodatkowe zniekształcenia nieliniowe oraz wpływa niekorzystnie na poziom szumów sygnału wyjściowego stabilizatora. W celu zwiększenia zakresu wysokich napięć anodowych, dla uzyskania wysokoenergetycznych wiązek elektronowych, w układzie stabilizacji prądu termoemisji elektronowej detekcja prądu termoemisji elektronowej powinna być realizowana w obwodzie żarzenia katody, co umożliwia eliminację gałęzi ujemnego sprzężenia zwrotnego łączącej wysokonapięciowy obwód anodowy z niskonapięciowym obwodem katodowym.
Z polskiego opisu patentowego nr 73 594 znany jest ukł ad do automatycznej regulacji prą du ż arzenia i stabilizacji prądu elektronowego, który składa się z głowicy pomiarowej, źródła napięcia stałego, potencjometru, wzmacniacza prądu stałego i transformatora sieciowego, przy czym w układzie tym wtórne uzwojenie transformatora połączone jest poprzez blok tyrystorowy i prądowy przekładnik z grzejnikiem głowicy pomiarowej a wyjście wzmacniacza prądu stałego połączone jest z tyrystorowym blokiem poprzez przesuwnik fazowy. W układzie tym detekcja prądu termoemisji jest realizowana za pomocą potencjometru w obwodzie anodowym co w konsekwencji wymaga zastosowania przekładnika prądowego i zasilania impulsowego katody, które wpływa niekorzystnie na trwałość katody. Ponadto, dla katod pracujących w obszarze pola magnetycznego działanie zmiennej siły elektrodynamicznej może mieć istotny wpływ na trajektorie ruchu emitowanych elektronów.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 155147 stabilizator prądu emisji elektronowej zwiększający trwałość katody z obwodem ujemnego sprzężenia zwrotnego służącym do stabilizacji prądu emisji, który posiada dodatkowy obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego stabilizujący napięcie żarzenia w przypadku przerwania pierwszego obwodu i podczas włączania katody, w którym wejście odwracające wzmacniacza i katoda połączone są diodą półprzewodnikową oraz posiada kondensator w dodatkowym obwodzie ujemnego sprzężenia zwrotnego dołączony równolegle do diody, eliminujący generację prądu zmiennego w obwodzie żarzenia. Rozwiązanie to wykorzystuje detekcję prądu termoemisji w obwodzie anodowym i w konsekwencji dopuszczalne wartości napięć elementów tworzących gałąź ujemnego sprzężenia zwrotnego ograniczają zakres wysokich napięć zasilających anodę.
Z polskiego opisu patentowego nr 174650 znany jest ukł ad stabilizacji prą du termoemisji elektronowej w komorze jonizacyjnej, zwłaszcza próżniomierza, posiadający źródło napięcia żarzenia i ź ródł o napię cia anodowego ze wspólną masą oraz wzmacniacze operacyjne i komorę jonizacyjną , w której znajduje się katoda i anoda, znamienny tym, ż e anoda połączona jest z wejś ciem ukł adu ź ródła prądowego, którego wyjście połączone jest z oporem wzorcowym i wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego połączonego poprzez tranzystor z katodą, przy czym źródło napięcia anodowego połączone jest do układu źródła prądowego, zaś pomiędzy odwracającym wejściem wzmacniacza operacyjnego, a katodą włączona jest dioda. Rozwiązanie to ogranicza zakres wysokich napięć anodowych ze względu na dopuszczalne wartości napięć dla elementów półprzewodnikowych źródła prądowego, które stanowi gałąź ujemnego sprzężenia zwrotnego łączącą obwód anodowy z obwodem katodowym.
Istotą układu stabilizacji prądu termoemisji elektronowej zwłaszcza dla wysokich energii elektronów posiadającego wzmacniacz mocy, wzmacniacze pomiarowe, rezystory wzorcowe o jednakowych wartościach, źródło wysokiego napięcia anodowego, źródło napięcia referencyjnego, anodę i katodę umieszczone w obszarze próżni jest to, że wyjście wzmacniacza mocy jest połączone z rezystorem wzorcowym pierwszym i wejściem nieodwracającym pierwszego wzmacniacza pomiarowego, drugi zacisk pierwszego rezystora wzorcowego jest połączony z pierwszym zaciskiem katody i wejściem
PL 210 947 B1 odwracającym pierwszego wzmacniacza pomiarowego, zaś drugi zacisk katody jest połączony z drugim rezystorem wzorcowym i wejściem nieodwracającym drugiego wzmacniacza pomiarowego przy czym drugi zacisk rezystora wzorcowego drugiego i wejście odwracające drugiego wzmacniacza pomiarowego są połączone do masy układu stabilizacji zaś wyjście pierwszego wzmacniacza pomiarowego jest połączone do wejścia odwracającego trzeciego wzmacniacza pomiarowego i wyjście drugiego wzmacniacza pomiarowego jest połączone z wejściem nieodwracającym trzeciego wzmacniacza pomiarowego, którego wyjście jest połączone do wejścia odwracającego wzmacniacza mocy zaś wejście nieodwracające wzmacniacza mocy jest połączone ze źródłem napięcia wzorcowego, którego drugi zacisk jest połączony do masy układu stabilizacji przy czym anoda jest połączona do dodatniego bieguna źródła wysokiego napięcia anodowego, którego zacisk ujemny jest połączony do masy układu stabilizacji.
Korzystnymi skutkami wynikającymi z zastosowania układu stabilizacji prądu termoemisji elektronowej zwłaszcza dla wysokich energii elektronów według wynalazku są zwiększenie zakresu wysokich napięć anodowych i zwiększenie energii elektronów oraz zmniejszenie ciężaru i wymiarów układu.
Układ jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym uwidoczniono schemat ideowy układu stabilizatora prądu termoemisji elektronowej z detekcją w obwodzie żarzenia katody.
Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej zwłaszcza dla wysokich energii elektronów posiada wzmacniacz mocy WM, wzmacniacze pomiarowe WP1, WP2, WP3, rezystory wzorcowe RW1, RW2 o jednakowych wartościach, źródło napięcia referencyjnego Uref, źródło napięcia anodowego Ua oraz katodę K i anodę A umieszczone w obszarze próżni. Wyjście wzmacniacza mocy WM jest połączone z rezystorem wzorcowym RW1 i wejściem nieodwracającym pierwszego wzmacniacza pomiarowego WP1, drugi zacisk rezystora wzorcowego RW1 jest połączony z pierwszym zaciskiem katody K i wejściem odwracającym wzmacniacza pomiarowego WP1. Drugi zacisk katody K jest połączony z rezystorem wzorcowym RW2 i wejściem nieodwracającym wzmacniacza pomiarowego WP2 przy czym drugi zacisk rezystora wzorcowego RW2 i wejście odwracające wzmacniacza pomiarowego WP2 są połączone do masy układu stabilizacji. Wyjście wzmacniacza pomiarowego WP1 jest połączone do wejścia nieodwracającego wzmacniacza pomiarowego WP3 i wyjście wzmacniacza pomiarowego WP2 jest połączone z wejściem odwracającym wzmacniacza pomiarowego WP3. Wyjście wzmacniacza WP3 jest połączone do wejścia odwracającego wzmacniacza mocy WM, zaś wejście nieodwracające wzmacniacza mocy WM jest połączone ze źródłem napięcia wzorcowego Uref, którego drugi zacisk jest połączony do masy układu stabilizacji. Anoda A jest połączona z dodatnim biegunem źródła wysokiego napięcia anodowego, którego zacisk ujemny jest połączony z masą układu stabilizacji.
Detekcja prądu termoemisji elektronowej jest realizowana w obwodzie żarzenia katody K. Napięcia na rezystorach RW1 i RW2 są wprost proporcjonalne do natężeń prądów opisanych kombinacjami liniowymi prądu żarzenia i prądu termoemisji elektronowej. Napięcia te poprzez wzmacniacze WP1 i WP2 są podawane na wejścia wzmacniacza pomiarowego WP3. Napięcie na wyjściu wzmacniacza WP3 jest wprost proporcjonalne do różnicy napięć na rezystorach wzorcowych i w konsekwencji jest wprost proporcjonalne do natężenia prądu termoemisji elektronowej. Napięcie to jako sygnał ujemnego sprzężenia zwrotnego jest podawane na wejście odwracające wzmacniacza mocy WM, który steruje grzaniem katody K.
Claims (1)
- Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów, posiadający wzmacniacz mocy, wzmacniacze pomiarowe, rezystory wzorcowe o jednakowych wartościach, źródło napięcia referencyjnego, źródło wysokiego napięcia anodowego, anodę i katodę umieszczone w obszarze próżni, znamienny tym, że wyjście wzmacniacza mocy (WM) jest połączone z rezystorem wzorcowym pierwszym (RW1) i wejściem nieodwracającym pierwszego wzmacniacza pomiarowego (WP1), drugi zacisk pierwszego rezystora wzorcowego (RW1) jest połączony z pierwszym zaciskiem katody (K) i wejściem odwracającym pierwszego wzmacniacza pomiarowego (WP1), zaś drugi zacisk katody (K) jest połączony z drugim rezystorem wzorcowym (RW2) i wejściem nieodwracającym drugiego wzmacniacza pomiarowego (WP2), przy czym drugi zacisk rezystora wzorco4PL 210 947 B1 wego drugiego (RW2) i wejście odwracające drugiego wzmacniacza pomiarowego (WP2) są połączone do masy układu stabilizacji, zaś wyjście pierwszego wzmacniacza pomiarowego (WP1) jest połączone do wejścia odwracającego trzeciego wzmacniacza pomiarowego (WP3) i wyjście drugiego wzmacniacza pomiarowego (WP2) jest połączone z wejściem nieodwracającym trzeciego wzmacniacza pomiarowego (WP3), którego wyjście jest połączone do wejścia odwracającego wzmacniacza mocy (WM), zaś wejście nieodwracające wzmacniacza mocy (WM) jest połączone ze źródłem napięcia wzorcowego (Uref) którego drugi zacisk jest połączony do masy układu stabilizacji, przy czym anoda (A) jest połączona do dodatniego bieguna źródła wysokiego napięcia anodowego (Ua), którego zacisk ujemny jest połączony do masy układu stabilizacji.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL382576A PL210947B1 (pl) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL382576A PL210947B1 (pl) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL382576A1 PL382576A1 (pl) | 2008-12-08 |
| PL210947B1 true PL210947B1 (pl) | 2012-03-30 |
Family
ID=43036744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL382576A PL210947B1 (pl) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL210947B1 (pl) |
-
2007
- 2007-06-04 PL PL382576A patent/PL210947B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL382576A1 (pl) | 2008-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Burdovitsin et al. | Electron beam treatment of non-conducting materials by a fore-pump-pressure plasma-cathode electron beam source | |
| US20200144015A1 (en) | Device For Generating a Source Current of Charge Carriers | |
| Cothran et al. | Continuous and pulsed electron beam production from an uninterrupted plasma cathode | |
| JP5759071B2 (ja) | サージ保護システムを有するイオン注入システム | |
| SE467990B (sv) | Jonplasmaelektronkanon | |
| JPWO2015011783A1 (ja) | 高電圧電源装置及び該装置を用いた質量分析装置 | |
| KR101689361B1 (ko) | 의료용 전자가속기의 삼극관 전자총 전원공급장치 | |
| PL210947B1 (pl) | Układ stabilizacji prądu termoemisji elektronowej, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów | |
| EA202190038A1 (ru) | Устройство генерирования филаментированного вспомогательного разряда для устройства генерирования рентгеновского и корпускулярного излучений, а также для термоядерного реактора с устройством генерирования рентгеновского и корпускулярного излучений, и способ генерирования рентгеновского и корпускулярного излучений | |
| JP6039674B2 (ja) | イオン注入装置用制御モジュール | |
| Kazakov et al. | Pulsed cathodic arc for forevacuum-pressure plasma-cathode electron sources | |
| US6323586B1 (en) | Closed drift hollow cathode | |
| KR101564680B1 (ko) | 전자총 전원공급장치 | |
| PL236559B1 (pl) | Układ cyfrowy stabilizacji natężenia prądu termoemisji elektronowej oraz napięcia przyspieszającego elektrony, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów | |
| PL236700B1 (pl) | Sposób cyfrowej stabilizacji natężenia prądu termoemisji elektronowej oraz napięcia przyspieszającego elektrony, zwłaszcza dla wysokich energii elektronów | |
| PL219991B1 (pl) | Układ stabilizacji natężenia prądu termoemisji elektronowej i napięcia przyspieszającego elektrony zwłaszcza dla wysokich energii elektronów | |
| KR101665997B1 (ko) | 전자총 전원공급장치 | |
| RU2840362C1 (ru) | Способ управления потоками электронов в триоде | |
| KR101665994B1 (ko) | 전자총 전원공급장치 | |
| KR101689359B1 (ko) | 의료용 전자가속기의 이극관 전자총 전원공급장치 | |
| PL217991B1 (pl) | Układ stabilizacji natężenia prądu termoemisji elektronowej i napięcia przyśpieszającego elektrony w źródłach elektronów z gorącą katodą | |
| JP2010232129A (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| RU2284608C1 (ru) | Генератор свч-колебаний | |
| Zhang et al. | Characteristics of plasma based on electron beams produced in pseudospark discharge under nanosecond pulsed voltages | |
| Matsuyama et al. | Improvement of high voltage stability of the dynamitron accelerator for microbeam application using slit feedback system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Effective date: 20111003 |