[發明專利]一種氣體離子源進氣實時控制系統

無效

• 申請號: 201210385269.7
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103730314A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 袁萍
• 申請（專利權）人: 無錫慧明電子科技有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317;H01J37/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及各種氣體離子源和氣體等離子體裝置。

背景技術

離子源是產生高能離子束的裝置。它是各種粒子注入加速器的核心部件，也是中性束注入器的束源的關鍵部件。無論是離子束注入器還是中性束注入器，離子源都應該提供穩定而質量符合要求的離子束，以應用于各種不同的離子束引出場合。

在離子源等離子體起弧放電過程中，如果采用恒定電壓、恒定電流和穩定的進氣量條件，則很短時間內就會使弧電源超過負荷，形成電源過流保護或等離子體不穩定乃至破裂。目前用于控制離子源的起弧電流的技術主要是：采用互感器測得弧電流回路電流大小，用測得的電流大小與目標電流進行比較，根據比較結果來調節弧電壓。這種方法有如下缺點：首先，以弧電源回路電流作為反饋信號不能準確地反映離子源的離子流密度的穩定性，因此獲得的弧流離子密度可能分布不均勻，影響束流引出質量；其次，此方法應用的弧電源設計較復雜，在應用過程中生產投資大，而且維護困難。

發明內容

本發明的目的是提供需一種離子源進氣實時控制系統及控制方法，可以實現離子源放電時獲得穩定的等離子體和均勻的離子流密度。在離子源放電過程中，其它條件保持穩定，把離子源內的離子流或者其它參考信號值與標準值進行比較，將比較結果用于調節離子源進氣量，從而實現保持引出束流穩定和離子流密度均勻的目標。

本發明的技術方案是：離子源進氣實時控制系統，包括有離子源、等離子體或氣壓探測器、氣體流量控制儀、電壓頻率轉換模塊、光纖、頻率電壓轉換模塊、總控制儀等部分。

離子源進氣實時控制方法，其特征在于包括以下步驟：(a)、等離子體或氣壓探測器測量離子源等離子體狀態或氣壓，然后通過電壓頻率轉換裝置將測量信號變為光纖頻率信號傳輸到接收端的頻率壓強轉換器，再傳輸給總控制臺，控制臺根據這些信號判定離子源輸入氣流的大小，把控制信號經過電壓頻率轉換變成光信號，通過光纖傳到高壓接收端，再經過頻率壓強轉換變為氣體流量計的控制信號，對流量計進行控制，給離子源輸送氣體。

附圖說明

圖1氣體離子源實時進氣控制系統

實施例

下面結合附圖對本發明所提供的技術方案作進一步闡述。

實施例1：如圖1所示，一種氣體離子源，通過一路氣體流量計對它進行送氣，一個朗繆爾探針等離子體測量儀從離子源外部深入到離子源放電室內部。離子源工作時，等離子體測量儀測量信號通過光纖傳到控制臺，控制臺根據測量信號判斷進氣量的大小，然后通過光纖控制氣體流量計進氣的多少。

實施例2：如圖1所示，一種氣體離子源，通過兩到三路氣體流量計對它進行送氣，一個朗繆爾探針等離子體測量儀從離子源外部深入到離子源放電室內部。離子源工作時，等離子體測量儀測量信號通過光纖傳到控制臺，控制臺根據測量信號判斷進氣量的大小，然后通過光纖分別控制各氣體流量計進氣的多少。

實施例3：如圖1所示，一種氣體離子源，通過一路氣體流量計對它進行送氣，一個法拉第杯在離子源引出孔后面收集引出束流。離子源工作時，將引出束流信號傳到控制臺，控制臺根據測量信號判斷進氣量的大小，然后通過光纖分別控制各氣體流量計進氣的多少。