雙等離子體離子源放電電源的研制
發(fā)布時間：2022-02-14 14:03
二次離子質譜（Secondary Ion Mass Spectroscopy,SIMS）是分析化學中非常重要的一種測試方法,具有高質量分辨率、高檢測靈敏度和可微區(qū)微量分析等特點,被廣泛應用于分析化學、生命科學、環(huán)境科學及地球科學等領域。二次離子質譜儀由離子源、質量分析器和檢測器系統(tǒng)三部分構成,當二次離子質譜應用于稀土元素分析和地質年代學分析時,常采用的是能夠提供O-離子束的雙等離子體離子源。放電電源是雙等離子體離子源重要部件之一,是產(chǎn)生一次離子束并保持束流持續(xù)穩(wěn)定的能量來源。一次離子束是直接從放電電流中所提取,放電電源的穩(wěn)定和放電電流的大小能夠影響著一次離子束的穩(wěn)定與強度。論文依托于國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“同位素地質年代學專用TOF-SIMS（Time of Flight Secondary Ion Mass Spectroscopy）科學裝置”項目,研制出適用于該儀器的放電電源具有重要意義。根據(jù)放電電源的實際需求、工作方式等特點對放電電源進行總體方案的設計,其中包括電源主電路拓撲結構的選擇和電源控制方案的選擇。通過分析不同種類拓撲結構的特點,選用全橋變換器...
【文章來源】：吉林大學吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
二次離子質譜儀結構圖
為地球科學、宇宙科學的發(fā)展提供新的技術手段。為保證，TOF-SIMS-REE 儀器對于一次離子束要求極高。雙等離子體夠產(chǎn)生正、負離子的離子發(fā)生器，具有電離效率高和離子流穩(wěn)離子質譜儀所使用的一次離子源中雙等離子體離子源提供一所以 TOF-SIMS-REE 儀器使用的一次離子源是雙等離子體離離子體離子源結構圖如圖 1.2 所示，由陰極、中間電極、陽極電極和散熱片等構成[16]。其工作原理是：工作氣體通過進氣，離子源的陰極與陽極之間存在放電電場，在陰極與陽極之間的電壓差。陰極向陽極濺射電子，電子運動過程中與氣體發(fā)生電，使氣體電離產(chǎn)生離子。中間電極的電位是懸浮在陰極與近軸心處距離較近，會在中間電極與陽極之間產(chǎn)生強磁場，增的概率，保證電弧放電的穩(wěn)定。氣體電離之后，得到大量的離子加速，得到所需要的一次離子束。
束的穩(wěn)定與強度。圖 1.3 儀器 TOF-SIMS-REE 分析結果與放電電源的關系圖1.3為儀器TOF-SIMS-REE分析結果與放電電源的關系。放電電源的參數(shù)、工作方式以及穩(wěn)定性都會影響儀器分析結果的精度，所以放電電源是影響儀器整體性能的關鍵部件之一。國外商業(yè)化的 SIMS 儀器（如澳大利亞科學儀器公司的SHRIMP 儀器）都有配套的放電電源，但基于技術的壟斷與商業(yè)保密，并沒有公開的資料可供參考。目前國內 TOF-SIMS 儀器的研發(fā)也僅處于起步階段，本論文
【參考文獻】：
期刊論文
[1]DBD高頻高壓放電電源的設計及其放電特性[J]. 祁澤武,張偉,李平林,黃業(yè)文. 高電壓技術. 2016(03)
[2]基于絕緣芯平面變壓器的新型高壓直流電源的調試及輸出特性[J]. 田佳甲,劉永好,張金玲,李瑞,盧宋林,李德明. 核技術. 2015(07)
[3]雙等離子體離子源的工作特性[J]. 邱春玲,曾小輝,龍濤,包澤民,王培智. 吉林大學學報(工學版). 2015(01)
[4]氣體放電管直流擊穿電壓測量技術的研究[J]. 姚學玲,杜志航,楊志豪,陳景亮. 西安交通大學學報. 2012(10)
[5]高壓脈沖直流等離子體電源的研制及其放電特性[J]. 孫權,李應紅,程邦勤,孔維嵩,李真,吳云. 高電壓技術. 2012(07)
[6]一種新型二次離子質譜的一次離子源及其離子光學系統(tǒng)[J]. 徐福興,王亮,羅嬋,丁傳凡. 分析化學. 2011(10)
[7]開關電源的基本原理及發(fā)展趨勢探析[J]. 侯清江,張黎強,許棟剛. 制造業(yè)自動化. 2010(09)
[8]輝光放電光譜儀用高穩(wěn)定度高壓恒流源的研制[J]. 萬真真,王永青,李小佳,王海舟. 高電壓技術. 2010(03)
[9]變壓器常用材料介紹[J]. 肖貽標. 電子制作. 2010(02)
[10]基于UC3875的雙閉環(huán)控制穩(wěn)流型開關電源[J]. 張冬梅,楊蘋,劉軍,林旭成. 微計算機信息. 2009(19)
碩士論文
[1]模塊化高壓開關電源的研制[D]. 韋良.大連理工大學 2014
[2]30kV可調直流高壓電源設計[D]. 洪悅.大連理工大學 2011
[3]高性能大功率高壓電源技術研究[D]. 崔海安.南京理工大學 2010
[4]基于移相全橋變換器的可調直流電源的研究[D]. 王朋.武漢科技大學 2010
[5]改進型零電壓零電流軟開關高頻變換器研究[D]. 劉曉東.重慶大學 2008
[6]靜電除塵器諧振軟開關高頻高壓電源的設計與實現(xiàn)[D]. 官威.浙江大學 2008
[7]5kW全橋軟開關DC/DC電源[D]. 施貽蒙.浙江大學 2008
[8]數(shù)字高壓電源技術研究[D]. 柏繼合.上海交通大學 2007
[9]高功率因數(shù)軟開關逆變弧焊電源的研究[D]. 余新顏.華中科技大學 2005
本文編號：3624696
【文章來源】：吉林大學吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
二次離子質譜儀結構圖
為地球科學、宇宙科學的發(fā)展提供新的技術手段。為保證，TOF-SIMS-REE 儀器對于一次離子束要求極高。雙等離子體夠產(chǎn)生正、負離子的離子發(fā)生器，具有電離效率高和離子流穩(wěn)離子質譜儀所使用的一次離子源中雙等離子體離子源提供一所以 TOF-SIMS-REE 儀器使用的一次離子源是雙等離子體離離子體離子源結構圖如圖 1.2 所示，由陰極、中間電極、陽極電極和散熱片等構成[16]。其工作原理是：工作氣體通過進氣，離子源的陰極與陽極之間存在放電電場，在陰極與陽極之間的電壓差。陰極向陽極濺射電子，電子運動過程中與氣體發(fā)生電，使氣體電離產(chǎn)生離子。中間電極的電位是懸浮在陰極與近軸心處距離較近，會在中間電極與陽極之間產(chǎn)生強磁場，增的概率，保證電弧放電的穩(wěn)定。氣體電離之后，得到大量的離子加速，得到所需要的一次離子束。
束的穩(wěn)定與強度。圖 1.3 儀器 TOF-SIMS-REE 分析結果與放電電源的關系圖1.3為儀器TOF-SIMS-REE分析結果與放電電源的關系。放電電源的參數(shù)、工作方式以及穩(wěn)定性都會影響儀器分析結果的精度，所以放電電源是影響儀器整體性能的關鍵部件之一。國外商業(yè)化的 SIMS 儀器（如澳大利亞科學儀器公司的SHRIMP 儀器）都有配套的放電電源，但基于技術的壟斷與商業(yè)保密，并沒有公開的資料可供參考。目前國內 TOF-SIMS 儀器的研發(fā)也僅處于起步階段，本論文
【參考文獻】：
期刊論文
[1]DBD高頻高壓放電電源的設計及其放電特性[J]. 祁澤武,張偉,李平林,黃業(yè)文. 高電壓技術. 2016(03)
[2]基于絕緣芯平面變壓器的新型高壓直流電源的調試及輸出特性[J]. 田佳甲,劉永好,張金玲,李瑞,盧宋林,李德明. 核技術. 2015(07)
[3]雙等離子體離子源的工作特性[J]. 邱春玲,曾小輝,龍濤,包澤民,王培智. 吉林大學學報(工學版). 2015(01)
[4]氣體放電管直流擊穿電壓測量技術的研究[J]. 姚學玲,杜志航,楊志豪,陳景亮. 西安交通大學學報. 2012(10)
[5]高壓脈沖直流等離子體電源的研制及其放電特性[J]. 孫權,李應紅,程邦勤,孔維嵩,李真,吳云. 高電壓技術. 2012(07)
[6]一種新型二次離子質譜的一次離子源及其離子光學系統(tǒng)[J]. 徐福興,王亮,羅嬋,丁傳凡. 分析化學. 2011(10)
[7]開關電源的基本原理及發(fā)展趨勢探析[J]. 侯清江,張黎強,許棟剛. 制造業(yè)自動化. 2010(09)
[8]輝光放電光譜儀用高穩(wěn)定度高壓恒流源的研制[J]. 萬真真,王永青,李小佳,王海舟. 高電壓技術. 2010(03)
[9]變壓器常用材料介紹[J]. 肖貽標. 電子制作. 2010(02)
[10]基于UC3875的雙閉環(huán)控制穩(wěn)流型開關電源[J]. 張冬梅,楊蘋,劉軍,林旭成. 微計算機信息. 2009(19)
碩士論文
[1]模塊化高壓開關電源的研制[D]. 韋良.大連理工大學 2014
[2]30kV可調直流高壓電源設計[D]. 洪悅.大連理工大學 2011
[3]高性能大功率高壓電源技術研究[D]. 崔海安.南京理工大學 2010
[4]基于移相全橋變換器的可調直流電源的研究[D]. 王朋.武漢科技大學 2010
[5]改進型零電壓零電流軟開關高頻變換器研究[D]. 劉曉東.重慶大學 2008
[6]靜電除塵器諧振軟開關高頻高壓電源的設計與實現(xiàn)[D]. 官威.浙江大學 2008
[7]5kW全橋軟開關DC/DC電源[D]. 施貽蒙.浙江大學 2008
[8]數(shù)字高壓電源技術研究[D]. 柏繼合.上海交通大學 2007
[9]高功率因數(shù)軟開關逆變弧焊電源的研究[D]. 余新顏.華中科技大學 2005
本文編號：3624696
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