Систкма питания и регулирования высокочастотного ионного источника

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 23,12.77(51) М. Кл, Н 013/04 Гасударственный камитет Саввта Мнниатрав СССРаа, делам изабретеиий и аткра 1 тий(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЪСОКОЧАСТОТНОГО ИОННОГО ИСТОЧНИКА Изобретение относится к устройствам для питания и регулирования высокочастотных ионных источников с постоянными магнитами, работающими в непрерывном режиме дпя получения пучка атомарных ионов, например, водорода и его изотопов, и может быть использовано для электростатических ускорителей заряженных частиц и нейтронных генераторов.Известны системы питания и регупирова О ния ионных источников, содержащие регулируемый анодный выпрямитель, бачок с рабочим газом и подогреваемым металлическим фильтром (для обеспечения натекания рабочего газа в разрядную камеру источни ка) и регулируемый источник нагрева фильтра 11.Наиболее близкой к предложенной системе является система питания и регулирования высокочастотного ионного источника, содержашая анодный выпрямитель с регулятором напряжения бачок с рабочим веществом и регулятором расхода, выполненным в виде подогреваемого фильтра, источник подогрева фильтра с регулятором мощности, систему извлечения и 25 2блок управления 21. Однако эта системане обеспечивает высокой точности поддержания режима работы в широком диапазонерегулирования.Для повышения точности поддержанияионного тока в широком диапазоне регулирования блок управления снабжен программным устройством для поиска оптимальноймощности подогрева фильтра,На чертеже дана блок-схема предлагаемой системы питания.Она состоит из анода 1 ионного источника, катода 2 ионного источника, высокочаототного генератора 3, устройства 4 дпя извлечения ионов, регулирумого анодного выпрямителя 5, регулируемого источника 6 накаламеталлического фильтра, высоковольтнойплиты 7 ускорителя, ускоряющей трубки 8,анализирующего магнита 9, мишени 10,двухпорогового устройства (ДПУ) 11, ргулятора 12 анодного напряжения логического элемента "И 13 счетного триггера14, регулятора 15 мощности подогрева фильтра, логического элемента "ИЛИ - НЕ 16,ключевого устройства 17 и генератора 18управляющих сигналов программного усчройс тва,Предлагаемое устройство работает следующим образом,На входы двухпорогового устройства 11подают ток пучка и ток уставки. Если токпучка больше тока уставки ДПУ включаетрегулятор 12 выпрямителя в сторону умень;шения напряжения; если ток пучка меньшетока уставки, то регулятор увеличивает на- Опряжение; при равенстве токов с точностьюширины порогов регулятор оставляет напряжение неизменным, Более быстродействуюшее устройство 4 для извлечения ионовподдерживают наилучшее напряжение вытяги-вания при любом излсенении остальных параметров. Регулирование расхода газа нечинается при каком-то ранее произвольноустановленном значении расхода, котороеобеспечивает горение разряда. Программапоиска задается с помошью генератора 18,Команда начала поиска наилучшего газа ввиде одиночного импульса от генератора 18подает на регулятор 15 и отключаеТ ключевым устроиством 17 регулятор 12 анод 25ного выпрямителя от питания, Через время,необходимое для небольшого изменения натекания газа, подается второй сигнал, отключающий регулятор 15, и, наконец, черезвремя, необходимое на установление режимазоработы ионного источника после изменениянатекания газа в разрядную кемеру, подается третий сигнал, включающий регулятор,который восстанавливает после изменения35натекания газа заданное значение токапучка изменением анодного напряжения.Состояние счетного триггера 14 определяет направление изменения накала фильтра.Первый шаг изменения накала произвольный.40Изменение происходит при одновременномпоступлении на логический элемент "И" 13сигналов с выходов "больше ДГ 1 У и генератора 18, т.е. в такой ситуации, когда послепредыдущего небольшого изменения накала5,фильтра и установления режима в источникеесть необходимость увеличивать анодноенапряжение для сохранения заданного тока пучка. Импульс с, выхода логического элемента "И 13 изменяет состояние счетногс триггера. При отсутствии сигналас ДПУ следуюший 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 в 4 сходе 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 наилучснего расхода газа производится по внешней команде после установки другого значения тока уставки.форлсула изобретенияСистема питания и регулирования высокочастотного иошсого источника, содержащая анодный выпрямитель с регулятором напряжения, бачок с рабочим вешеством ирегулятором расхода, выполненным в видеподогреваемого фильтра, источник подогрева фильтра с регулятором мошности, систему извлечения и блок управления о т -л и ч а ю ш а я с я тем, что, с цельюповышения точности поддержания ионноготока в широком диапазоне регулирования,блок управления снабжен программнымустройством для поиска оптимальной мошности подогрева фильтра.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1Электростатические ускорители заряженных частиц, под ред. А. К. Вальтера,по делам изобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 113035, Моск илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная аказ 4764/12 Тираж 976 , Подписное ШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР