直流高壓電源作為離子注入機的重要組成部分,其控制方式、工作頻率、拓撲結構等的差異,都會對注入機系統運行效率和穩定性產生巨大的影響。離子注入機系統使用直流高壓電源為離子加速系統提供能量,加速電壓通常在5kV-100kV 之間,離子束電流強度小于50mA。本文主要論述了一種小型直流高壓電源的線路結構和中頻倍壓整流電路的優化設計。實驗結果表明該直流高壓電源不僅穩定度高、可靠性好、操控方便,并且更加小型化。
  離子注入機由離子源、質量分析器、加速器、四級透鏡、掃描系統和靶室組成。離子源把需要注入元素的氣態粒子電離成離子,決定要注入離子的種類和束流強度。在電場激發下離子源放電室產生的電子作為轟擊粒子,當外來電子的能量高于原子的電離電位時,通過碰撞使元素發生電離。碰撞后除了原始電子外,還出現正電子和二次電子。從離子源吸出的帶正電雜質離子,必須用一個具有強電場作用的加速器進行加速,從而使雜質離子具有穿越機器系統并射入靶室所需的能量。加速器主要組成部分是真空室及直流高壓電源。
  傳統的直流高壓電源一般先通過工頻(50Hz)調壓器進行電壓調節、工頻變壓器進行升壓,再經高壓整流和電容濾波獲得直流高壓電壓,這種模式的電源由于工作于工頻(50Hz)狀態下,調壓器、升壓變壓器和濾波電容等能量儲存元件體積龐大,高壓絕緣設計要求很高,可靠性較差、維護難度大。
  本文采用中頻逆變和倍壓整流技術設計一種新型的直流高壓電源,該直流高壓電源不僅穩定度高、可靠性好、操控方便,并且更加小型化,電源體積只相當于傳統直流高壓電源的30%。

      信息整理:直流高壓電源生產廠家揚州拓普電氣科技有限公司

 

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