БЛОК ПИТАНИЯ ТЕРМОИОННОГО ИСТОЧНИКА УСКОРИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

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.