Стабилизатор высокого напряжения

Стабилизатор высокого напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

всеоб

НАТЕНТ1.

6 лко о п и НнтИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеи!в Свввтвиив

Сецивлистиивскив

Ревпубл!!и

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства N

Заявлено 14.Х(.1969 (№ 1377314/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 05Х1.1972. В|оллете!!ь ¹ 18

Дата опубликования описания 23Х1.1972

М, }(л, Н 03g 9/00

Н 03с 1/00

Комитет llo лелем ивеоретении и вткеь!тих! лви Свветв МииивтРвв

СССР

Ь ДЬ, 621.396.666.621.376 (088.8) Авторы изобретения

Л. А. Басин, В. В. Екатеринин и В. М. Кельман

Институт ядерной физики АН Казахской ССР

Заявитель

СТАБИЛИЗАТОР ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Р=1 tgn.

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в электронных микроскопах, электростатических масс- и бета-спектрометрах, ускорителях и других приборах, где требуется высокая точность стабилизации больших напряжений.

Предлагаемый стабилизатор высокого напряжения относится к классу приборов, в которых стабилизация напряжения осуществляется методом контроля с поз!ощь!о магнитного анализатора скорости электронов, ускоренных стабилизируемым напряжением. Стабильность выходного напряжения таких стабилизаторов, определяется его линейной дисперсией и аберрациями, а так же стабильностью тока эмиссии электронной пушки.

Цель изобретения — повышение долговременной стабильности выходного напряжения стабилизатора путем повышения стабильности магнитного поля анализатора и увеличения его дисперсии; отказ от необходимости термостабилиза ции деталей магнитного анализатора; повышение чувствительности управляющего устройства стабилизатора благодаря .повышению тока электронного пучка, а также устранение влияния флуктуации тока электронного пучка на точность стабилизации выходного напряжения.

Это достигается тем, что в стабилизаторе высокого напряжения используется призменный анализатор, состоящий из магнитной призмы с двумерным полем и осеспмметричной магнитной линзы, и вводится модуляция магнитного поля призмы или ускоряющего напря>кен ия

В отличие от анализатора с полукруговой фокусировкой, однородное магнитное поле которого одновременно является как диспергирующим, так и фокусирующпм, г, магнитном

1о призменном анализаторе диспергирующее и фокусирующее поля разделены. Диспергпрование пу.чка электронов по их!Пу льсу проводится в поле двумерной магнитной призмы, а его фокусировка — в поле осесимметричной магнит15 BQII линзы.

Линейная дисперсия магнитного призменного анализатора с одной линзой определяется углом выхода пучка из призмы и расстоянием

L вдоль траектории от точки выхода пучка

20 электронов из призмы до приемной щели коллектор а

25 В режиме телескопичности угол выхода электронов из призмы, равный углу входа, DIIределяется интегральным потоком Л напряженности магнитного, поля призмы, приходящимся на единицу длины в напряжении дву3Q мерности, и импульсом электронов

341135

Л>

Sill > -= ----1

Fl;,. где H — напряженность магнитного поля на оси призмы;

Π— радиус электронной траектории в точке ее перессчспил с осью призмы и ие зависит от геометрических размеров призмы.

В режиме телескопичности

)..= 60

D.— 1,6L

)з1 где D — ширина полюспых наконечников в и»Пр ЯВ7СНИИ) Перпсндпн) .

Таким образом мо)кио за счет уменьшения

ШИ Р ИН Ы ПОЛ?ОСИ ЫХ ?I 3KOHÑ IHII KO?3 ПОДИ ЛТЬ H flпряжш?ность магнитного поля призмы до значений (350 — 500 3), при которых возможна прсцезионнал стабилизация магнитного полл помощью ЯМР-стяб(!.;?Пзяторов.

В магнитном призмепном анализаторе нс требуется термостабилизация, TBê кяк если все детали ьакуумиой камеры сделаны из QJ?Jпакового материала, то при изменении температуры Все линейны=- размеры изменяются пропорционально друг другу, что пс приводит к изменению угла падении и выхо I3 пучка из магнитной призмы.

Лберрации призмспного магнитного анализатора в направлении дисперсии в OclfoBJIO)f определяются аберрациями линзы и пропорциональны кубу угля расходичости электронного пучка Hpii выходе его из приемной щели.

Влагодяря этому можно использовать более широкис элсктроиныс пучки и, тем ся)?h?3?, увеличить ток ко7ëcKTopcl в (Π— (00 ряз) повыС??ТЬ ОТИОIJIOН ИС С??Г!(3.7 — Ilf)> \?, С?! Elз!с?ЕМОP С эталонного сопротивлсл ия, и (увстшггсльиость управляющего устройства.

Ввсдснис модуляции ускоршощ(го H;(lfp5 женил или модул)шии магнитного поля призмы приводит к тому, что электронный пучок совершает колебяи(?л в плоскости дисперсии) причем в положении ряи?овес((я (счс(ше пу-?ка в фокяльиой плоскости совпадает с положением приемной ?цели. Зто позволяет подавать

ИНфОРМаЦИЮ flcl УПРЯВЛГПОЩСЕ УСтРОйетВО В ВИдс амплитудно-фазовых соотношений и тем ca3ILI3l HCK IIO Ill fh I 7IIrlH li(ф I)> :.T) clif HI! ТОКЯ

ЭЛС KTPOH НОГО Г!) ?КЯ.

If3 чертеже иокязапя блок-схема прсдлагясH0I 0 СТ3О liË H3ñlT0 P 3 ?)ЫСО КОГО И ЯП Р ЛrKOH fl?l.

Она вкл?он<1ст ?3 с(:бя HcT0

ЯМР-стабилизатор магиит fol G по.зл, (рс1зовы?! дет.ктор и Гсиср1?ор модул)пши магнитного

ПОЛЯ ИЛИ ВЫСОКОГО НаilPH)ILBHJJH.

Призмснный анализатор состоит из магнитной призмы 1 с двумерным полем и магнитной осесимметричиой линзы 2. Призма 1 представляет собой Ш-образный постоянный магнит или электромагнит с плоскîflàраллельными полюсными някопе шиками.

В межполюсном зазоре призмы 1 помещена вакуумная кямсря 8, изготовленная в виде трубы пз немягиитиого материала. 1(одному ко??иу вякуумисй (;амеры присоединена электронная пушка 4, а к другому — коллектор 5.

В мссте соединения вакуумной камеры 8 с электронной пушкой 4 внутри камеры находится ускоря?ощий электрод б, являющийся одновременно входной щелью анализатора.

Ускоряющий электрод 6 ii катод электронной и< п?ки 4 cOoдиисlILI c IlcTo IIIIII(OJ)I в!.?coKQI 0 ll3прлжеиил, который исобходичо застабилиз.lПОВЯТЬ. МСЖ I)r )>CKOprl fOLJIIIAI ЭЛС К)родОМ 6 )! призмой 1 на вакуухшую камеру 8 надета мяг" итная осссимметричная линза 2. Приечиял щель 7 коллектора в в??дс узкой диафрагмы расположена в месте соединения вакуумш)й кя

В зазоре магнитной призмы 1 рядом с ва«уумной камерой 8 помещен датчик 12 ядерного магнитного резонанса, соединенный с

ЯМР-стабилизатором 18 магнитного поля, Корректирующие катушки, намотанные на

ccðäc÷JJJIJL призмы 1, присоединены к усилителю мощности ЯМР-стабилизатора 18.

Прсдлагаемьш cl ябилизатор высокого напр J)KoiiHH работает следующим образом.

P>J>IcoKoL H3IIp;l)KcIIH0 U с выхода источнии:! 14 BI ICOKGI 0 Напр>)ження Подастся fl3 ))СКОРл?0?иий HPol(lc K):TÎK ILBT<77 элекгРО??ной Jl)LIIки 4 — ускорлющ(lé электрод 6. И3 элекгронного пучка, исиущеиного пушкой, ускоренного стябплизируемым напряжением до энергии eU (е — заряд электрона), ускоряющий электрод, лвллющийся одновременно входной щель?о м3ãííòíîãî анализатора, вырезает узкий .пучок электронов, который падает ня грань магнитной призмы 1. Напряженность магнитного поля призмы и угол падения o. электронного пучка на грань призмы устанавливаются такими, что выполняется условие телескопичности, поэтому пучок электронов, пройдя магнитную призму, опион)1стся от своего .первоня:яльиогO направления ня угол, равный 2и.

Магнитное поле линзы 2 устанавливается таким, что в результате совместного действия линзы и призмы пучок электронов фокусируется ия ирис)?иой щели 7 коллектора 5. Для го?о, чтобы скомпенсировать угол поворота пучка в магнитной линзе 2, входная щель магнитного 3iiaлизятора повернута от вертикального положения на угол, равный по величине и обратный по напр- â.ë åíèþ у.г.лу поворота изобра.

Редактор И. Грузова

Составитель E. Шульгин

Техред T. Ускова

Корректор Е, Усова

Заказ 1931/18 Изд. М 799 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, $(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2