Систкма питания и регулирования высокочастотного ионного источника

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 544302 (61) Дополнительное к авт. свид-ву! (22) Занвлено12.07.74 (21) 2044068/26-2 (51) М. Кл.

Н 01 Т 3/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.77. Бюллетень №45 (45) Дата опубликования описания 23.12.77

Государственный камнтет

Совета MNHMCTpOB СССР пе,,аелам изобретений и аткрн1тий (53) УДК 62 1. 387. .424,(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Никитин, В. П. Якушев и B. А. Романов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИОННОГО ИСТОЧНИКА

Изобретение относится к устройствам дпя питания и регулирования высокочастотных ионных источников с постоянными магнитами, работающими в непрерывном режи ме дпя получения пучка атома рных ионов, например, водорода и его изотопов, и может быть использовано дпя электростатических ускорителей заряженных частиц и нейтронных генераторов.

Известны системы питания и регупирова- )0 ния ионных источников, содержащие регупируемый анодный выпрямитель, бачок с рабочим газом и подогреваемым метаппическим фильтром (дпя обеспечения натекания

-рабочего газа в разрядную камеру источни-- 15 ка) и регупируемый источник нагрева фильтра 11).

Наиболее бпизкой к предложенной системе является система питания и регулирования высокочастотного ионного источника, содер-20

mamas анодный выпрямитель с регулятором напряжения, бачок с рабочим веществом и регупятором расхода, выполненным в виде подогреваемого фильтра, источник подогрева фильтра с регулятором мощности, систему извлечения и 25

2 блок управления (2). Однако эта система не обеспечивает высокой точности поддержания режима работы в широком диапазоне регулирования.

Дпя повышения точности годдержания ионного тока в широком диапазоне регупирования блок управления снабжен программным устройством дпя поиска оптимальной мощности подогрева фильтра.

?{a чертеже дана блок-схема гредпагае- . мой системы питания.

Она состоит из анода 1 ионного источника, катода 2 ионного источника, высокочаототного генератора 3, устройства 4 дпя извлечения ионов, регупиру. мого анодного выпрямителя 5, регулируемого источника 6 накапа металлического фильтра, высоковольтной плиты 7 ускорителя, ускоряющей трубки 8, анализирующего магнита 9, мишени 10, двухпорогового устройства (ДПУ) 11, р гупятора 12 анодного напряжения, погического элемента И 13, счетного триггера

14, регулятора 15 мощности подогрева фипьт ра, логического элемента "ИЛИ вЂ” HE 16, ключевого устройства 17 и генератора 18

544302 управляющих сигналов программного уст ройс тва.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На входы двухпорогового устройства 11 подают ток пучка и ток уставки. Если ток пучка больше тока уставки, ДПУ включает регулятор 12 выпрямителя в сторону умень; шения напряжения; если ток пучка меньше тока Уставкиз то регулятор увеличивает на 10 пряжение; при равенстве токов с точностью ширины порогов регулятор оставляет напряжение неизменныл4. Более быстродействующее устройство 4 для извлечения ионов поддерживают наилучшее напряжение вытяги15 вания при любом изл4енении остальных параметров. Регулирование расхода газа нечинается при каком-то ранее произвольно установленном значении расхода, которое обеспечивает горение разряда. Программа

20 поиска задается с помощью генератора 18.

Команда начала поиска наилучшего газа в виде одиночного импульса от генератора 18 подает на регулятор 15 и отключает ключевым устройством 17 регулятор 12 анод25 ного выпрямителя от питания. Через время, необходимое для небольшого изменения натекания газа, подается второй сигнал, отключающий регулятор 15, и, наконец, через время, необходимое на установление режима

Зо работы ионного источника после изменения натекания газа в разрядную кемеру, подается третий сигнал, включающий регулятор, который восстанавливает после изменения

35 натекания. газа заданное значение тока пучка изменением анодного напряжения.

Состояние счетного триггера 14 определяет направление изменения накала фильтра.

Первый шаг изменения накала произвольный.

Изменение происходит при одновременном поступлении на логический элемент "И" 13 сигналов с выходов "больше ДГ1У и генератора 18, т.е. в такой ситуации, когда после предыдущего небольшого изменения накала ,фильтра и установления режима в источнике есть необходимость увеличивать анодное напряжение для сохранения заданного тока пучка. Импульс с, выхода логического элемента И 13 изменяет состояние счетногс триггера. При отсутствии сигнала с ДПУ следующий шаг изменения тока накала фильтра делают в ту сторону, что и предыдущий.

Сигнал остановки регулирования газа поступает на вход отключено генератора

18 при отсутствии сигналов больше и меньше — на выходе ДПУ. Эти сигналы поступают через логический элемент ИЛИНЕ" 16. Регулирование газа заканчивают, когда после изменения натекания газа пет необходимости изменять анодное напряжение для постоянства тока пучка.

После остановки регулирования газа питание регулятора 12 выключается и отключается регулятор 15. Устройство работает при найденном значении натекания газа в режиме стабилизации тока пучка.

В дальнейшем запуск поиска наилучшего расхода газа производится по внешней команде после установки другого значения тока уставки.

Форл.ула изобретения

Система питания и регулирования высокочастотного ионного источника, содержащая анодный выпрямитель с регулятором напряжения, бачок с рабочим вешеством и регулятором расхода, выполненным в виде подогреваемого фильтра, источник подогрева фильтра с регулятором мощности, систему извлечения и блок управления, о т— л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения точности поддержания ионного тока в широком диапазоне регулирования, блок управления снабжен программным устройством для поиска оптимальной мощности подогрева фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Электростатические ускорители заряженных частиц, под ред. А. К. Вальтера, М., 1963, с. 259-265.

2. Write В.L. е1 iB.,Меч. 3с4. Inside, 35(1962), М10.

544302

Составитель В, Киш

Техред Н. Бабурка Корректор Н. Ковалева

Редактор Т. Шагова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4764/12 Тираж 976, Подписное

Ш!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5