Способ стабилизации тока газоразрядной пушки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюэ Советских Социалистических ргеспубиик37/О н исое еердератееееые вавететВееета Меааетрее ВВВРее Лаеав егебретаееВе еткрыта) Приорит 3) Опубликовано 0501.78 Бголлетень ЭЬ 1 5) Дата опубликования описания 2301,78 533.99 088. 8)) Авторы изобретения Г,Я.Лубинец и В,ьни невский ордена Ленина политехнический институт м. 50-летия Великой Октябрьской социалистическреволюции 71) Заявител 4) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ТОКА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ПУШК 1 О 6 ряда.Кродлительускоряюменяющногоналом,тельно Изобретение относится к газоразряднмы истчоникам тока с холоднымрядным источникам тока с холоднымкатодом, формирующим пучки эаряжентехнологических целей.Известны способы регулирования и стабилизации тока газораэрядных пушек путем изменения давления в разрядной камере, при этом входным сигналом системы регулирования является величина, тока разряда Г 11При непрерывной рабате такое регулированне обеспечивает высокую точность поддержания. тока разряда, однако оно неприменимо в случае работы гаэоразрядной пушки в режиме одиночных импульсов, особенно если длительностЬ импульса сравнима с временем срабатывания системы регулирования (время .установления заданной величины тока при регулировании изменением давления в разрядной камере) и составляет десятые доли секунды.Ближайшим техническИм решением к предложенному является способ стабилизации тока гаэоразрядной пушки при работе в режиме одиночных импульсов, включающий стабилизацию давления в разрядной камере 12 2Согласно способу, длительность импульса устанавливается путем коммутации ускоряющего напряжения, чтообеспечивает работу пушки при импульсах любой длительности.Недостатком известного способа стабилизации тока является низкая воспроиэводимость величины тока в импульсах как вследствие погрешностей,вносимых датчиками давления, так ииэ-за изменения эмиссионных свойствкатода в процессе работы,Цель. изобретения - повышение стабильности тока.укаэанная цель достигается тем,что в отсутствие ускоряющего напряжения между анодом и катодом зажигают дополнительный разряд при напряжении, меньшем ускоряющего напряжения в 3 и более раэ, и регулированием давления газа осуществляют стабилизацию тока дополнительного разме того, при работе в режиме ных импульсов после подачи щего напряжения выделяют изюся составляющую тока основ- разряда, складывают ее с сигсоответствующим току доиолниго разряда, и регулированиемдавления газа поддерживают эту суммунеизменной.Способ поясняется чертежом.Газорязрядная пушка 1 запитывает"ся от высоковольтного источника 2ускоряющего напряжения, в цепи которого установлен датчик 3 тока основного разряда. Кроме того, к пушкеподключен источник 4 питания дополнительного разряда с датчиком тока 5. 1 ОЦепи основного и дополнительного раз"рядов разделены устройством 6.При работе пушки в режиме ОДиночнымкоротких импульсов после достижениянеобходимого разрежения включают ис- цточник 4 питания дополнительного разря"да, и между анодом и катодом пушкизагорается разряд, ток которого 1 определяется величиной напряжения междуэлектродами, параметрами наполняющегокамеру газа и эмиссионными свойствамикатода,При включении напряжения от высо-ковольтного источника 2 цепь дополнительного разряда изолируют от высокого напряжения разделительным устройством 6, в качестве которого можетбыть использован, например, вакуумный переключатель или диод с соответствующими параметрами.Напряжение измерительного разрядаустанавливают значительно меньшим(в десять и более раэ), чем напряжение высоковольтного источника.Ток разряда составляет при этом единицы миллиампер, а мощность измерительного азряда - несколько ватт иоказывается на 3-4 порядка ниже, чеммощность основного разряда. Благодаря этому дополнительный разряд неОказывает заметного влияния иа обраба Ютываемый образец и на работу пушки.Вто же время он позволяет. осуществитьрегулирование давления .в. камере с учетом всех изменений параметров газовойсреды и эмиссионных свойств катода. ,цТаким образом, к моменту включениявысокого напряженияпроводимость плаки задается .с высокой точностью.При .работе пушки в режиме одиноМных импульсов большой длительности 50(длительность импульса сравнима с временем срабатывания системы регулирования давления или значительно превышает его) параметры газовой средыв камере и состояние эмиссионной поверхности катода изменяются в течениеимпульса.С целью улучшения воспроизводимостипараметров пушки при работе в режиме импульсов большой длительности,дополнительно к операциям регулирования режима при работе с импульсамималой длительности, выделяют изменяющуюся часть тока основного разрядапри включенном ускоряющем напряжении,затем складывают ее с сигналом, 66 соответствующим току дополнительногоразряда,дополнительный разряд существует только при включенном ускоряющемнапряжении, поэтому сигнал, соответствующий току измерительного раэряда, получают с помощью отдельного ис"точника-имитатора 1 в простейшем случае зто обычный регулируемый делительнапряжения (не показан). Регулированием давления. в разрядной камереподдерживают эту сумму неизменной.Таким образом, система регулирования работает непрерывно, независимо от длительности импульсов, Привключении основного разряда она реагирует только на изменение регулируе"мой величины тока в течение импульса,а начальная величина тока импульсазадается измерительным разрядом.Выделение изменяющейся составляющейтока импульса в простейшем случаеосуществляют: путем использованияразделительной емкости,Предложенный способ стабилизациитока газоразрядных пушек прост, надежен, высокоэкономичен., не зависитот состава и температуры газовой среды в камере, от свойств эмиттирующей поверхности катода. Кроме того,он позволяет исключить влияние инер"ционности процесса регулирования давлением н обеспечивает хорошую понторяемость параметров газоразрядных пушек при работе в режиме импульсов любой длительности.Применение предложенного способастабилизации тока гаэоразрядных пушек особенно перспективно при использовании последних для выполнения операций профильныМи пучками заряженныхчастиц. в крупносерийном и массовомпроизводстве, где требуется высокаяповторяемость параметров пушек и идентичность выполняемых технологическихопераций.формула изобретения1. Способ стабилизации тока газо- разрядной пушка при работе в режиме одиночных импульсов, включающий стабилизацию давления газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности тока, в отсутствие ускоряющего напряжения между анодом и катодом пушки зажигают дополнительный разряд при напряжении в 3 и более .раз меньшем величины ускоряющего напряжения и регулированием давления газа осуществляют стабилизацию тока дополнительного разряда.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при длительности импульсов выше времени срабатывания систеж регулирования давления587529 Составитель В. ОбуховРедактор Т. ОрловскаяТехред Н.Вабурка Корректор Е.Пап Заказ 145/.41 ЦНИИПИ Г ов СССР Тираж 960 Подписное осударственного комитета Совета по делам изобретений н откры 13035, Москва, %-35, Раушская наМинистртийб, д. лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектна после подачи ускоряющего напряжения выделяют изменяющуюся составляюцую тока основного разряда, складывают ее с сигналом, соответствующим току дополнительного разряда, и регулированием давления газа поддержи,вают эту сумму неизменной. Источники информаций, принятыево внимание при вкспретиэег1. Патент С 1 Ю В 3320475, кл. 31510, 16.05.67.2.Мог 1 ав 1 Э.Нагаей всппЬ фиЯл.еж ф 0 оа. о ае 2 обид."ВифюевгЗ.И.В 5999: 1971 р. 232