Блок питания термоионного источника ускорителя заряженных частиц

Полезная модель относится к ускорительной технике, а именно к системам питания ускорителей заряженных частиц, в частности термоэмиссионного источника ионов (ТИИ) - элемента анализатора атомов перезарядки. Предложен блок питания источника ионов, содержащий источники постоянного тока накала, напряжений вытягивания, фокусировки и ускорения, причем входы источников постоянного тока накала, напряжений вытягивания и фокусировки соединены с выходом источника напряжения ускорения. Отличительной особенностью предлагаемого блока питания является то, что источники накала, вытягивания и фокусировки соединены с «землей» через блоки изоляции, позволяющие осуществлять передачу управляющих сигналов с земли на потенциал ускорения и передачу информации о напряжениях и токах с потенциала ускорения на «землю». Блоки изоляции при этом соединены с органами управления и индикации через соединительную плату. Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение необходимой стабильности тока накала и напряжений. 2 з.п. ф-лы, 1 илл.

Заявляемая полезная модель относится к ускорительной технике, а именно к системам питания ускорителей заряженных частиц, в частности термоэмиссионного источника ионов (ТИИ) - элемента анализатора атомов перезарядки.

Для вытягивания ионов, формирования пучка используются источники постоянного напряжения, в частности выпрямители при непрерывном режиме работы источника. Ускоряющее напряжение создается различными источниками высокого напряжения.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является система питания ионного источника высоковольтного ускорителя, содержащая источники постоянного тока накала, напряжений вытягивания, фокусировки, где напряжение ускорения создается электростатическим генератором /А.К. Вальтер и др., Электростатические ускорители заряженных частиц, ГОСАТОМИЗДАТ, М., 1963, с. 259-262/. Данная система выбрана за прототип. Входы источников постоянного тока накала, напряжений вытягивания и фокусировки в прототипе соединены с выходом источника напряжения ускорения.

Прототип отличается нестабильностью характеристик, что не позволяет его использовать в анализаторе атомов перезарядки.

Авторы решали задачу по созданию блока питания, лишенного указанного недостатка. Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение необходимой стабильности тока накала и напряжений, позволяющей использовать заявленное устройство в анализаторе атомов перезарядки.

Для решения поставленной задачи, а также для достижения заявленного технического результата предлагается блок питания источника ионов, содержащий источники постоянного тока накала, напряжений вытягивания, фокусировки и ускорения, причем входы источников постоянного тока накала, напряжений вытягивания и фокусировки соединены с выходом источника напряжения ускорения.

Отличительной особенностью предлагаемого блока питания является то, что источники накала, вытягивания и фокусировки соединены с «землей» через блоки изоляции, предназначенные для передачи управляющих сигналов с земли на потенциал ускорения и передачи информации о напряжениях и токах с потенциала ускорения на «землю». Блоки изоляции при этом соединены с органами управления и индикации через соединительную плату.

Дополнительно предлагается соединительную плату оборудовать операционными усилителями, предназначенными для преобразования напряжений контроля и управления до необходимого уровня, и сдвоенными коммутаторами, предназначенными для переключения режимов управления "местное/дистанционное".

Дополнительно предлагается блок оснастить разъемом блокировки по вакууму, установленным параллельно тумблеру включения высокого напряжения.

Использование источников тока накала, напряжений вытягивания и фокусировки, соединенных с «землей» через блоки изоляции, а также соединение блоков изоляции с органами управления и индикации через соединительную плату, содержащую операционные усилители, позволяет использовать стабилизированные источники питания и повысить стабильность тока термоионного источника.

На фиг. 1 представлена функциональная схема заявляемого блока питания ТИИ, где 1 - источник постоянного тока накала, 2 - источник напряжения вытягивания, 3 - источник напряжения фокусировки, 4 - источник напряжения ускорения. Входы источников постоянного тока накала, напряжений вытягивания и фокусировки соединены с выходом источника напряжения ускорения, 5, 6 и 7 - блоки изоляции,, 8 - блок, предназначенный для питания источников ускорения, вытягивания, фокусировки и тока накала, 9 - блок питания соединительной платы 10, 11-18 - органы индикации, 19 - включатели тока накала и высоких напряжений, 20 - разъем блокировки по вакууму, 21 - переключатель «местное/дистанционное», 22 - разъемы дистанционного управления, 23-26 - органы управления (многооборотные потенциометры).

Устройство работает следующим образом. Управляющие сигналы извне через разъемы дистанционного управления 22 или с многооборотных потенциометров 23-26 (местное управление) подаются на источники ускорения 4 напрямую, накала 1, вытягивания 2 и фокусировки 3 через блоки изоляции 5-7. Переключение местное-дистанционное осуществляется переключателем 21.

Сигналы, пропорциональные напряжениям и токам источников 1-4 подаются на индикаторы 11-18 (с блока ускорения через соединительную плату, с источников накала, вытягивания и фокусировки через блоки изоляции 5-7 и соединительную плату 10. Включение блока накала (режим прогрева источника) и включение высоких напряжений осуществляется включателями 19.

Параллельно включателю 19 включения высоких напряжений подключен разъем блокировки 20, который позволяет отключать высокие напряжения при порче вакуума.

1. Блок питания источника ионов, содержащий источники постоянного тока накала, напряжений вытягивания, фокусировки и ускорения, причем входы источников постоянного тока накала, напряжений вытягивания и фокусировки соединены с выходом источника напряжения ускорения, отличающийся тем, что источники накала, вытягивания и фокусировки соединены с "землей" через блоки изоляции, предназначенные для передачи управляющих сигналов с земли на потенциал ускорения и передачи информации о напряжениях и токах с потенциала ускорения на "землю", блоки изоляции соединены с органами управления и индикации через соединительную плату.

2. Блок питания по п. 1, отличающийся тем, что соединительная плата содержит операционные усилители, предназначенные для преобразования напряжений контроля и управления до необходимого уровня, и сдвоенные коммутаторы, предназначенные для переключения режимов управления "местное - дистанционное".

3. Блок питания по п. 1, отличающийся тем, что он оснащен разъёмом блокировки по вакууму, установленным параллельно тумблеру включения высокого напряжения.