[实用新型]电感耦合等离子体光源功率控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于一种光普检测设备的辅助设备，具体是用于元素和同位素分析检测的电感耦合等离子体即ICP光源的功率稳定控制装置。

背景技术：

电感耦合等离子体即ICP光源是电感耦合等离子体发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪最重要的核心部件。它的主要作用是通过高频功率发生器产生强大的高频电能，并通过耦合线圈产生高频磁场，形成稳定的高频电能输送给等离子炬，用以激发和维持氩气或其他气体形成高温等离子体，以供光谱仪或质谱仪检测。其性能和可靠性对仪器测量结果的质量至关重要。传统的ICP光源多以电子管为功率器件，这种器件要求供电电压高，而高电压供电常给维修带来危险；另则与之配套使用的器件体积也大，其重量也重，致使设备笨重，在实际应用中带来不便。电子管本身亦是易损件，不定期更换亦是不利因素；在功率控制方面存有难度。现在也出现了晶体管的功率器件，但其结构不够完善，功率的强度和稳定性不够理想。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提出一种电感耦合等离子体光源功率控制装置，该装置采用晶体管为功率器件，采用低电压供电，结构完善，体积小，具有理想的功率强度和稳定性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：电感耦合等离子体光源功率控制装置，其特征是：设有依序电连接的压控晶体振荡器、功率放大器和功率分配器，该功率分配器的输出端连接四个功率模块单元，该四个功率模块单元的输出端与一个功率合成器连接，该功率合成器的输出端与定向耦合器的输入端连接，定向耦合器的输出端与功率负载部件连接；所述定向耦合器设有一个输出端与一个增益控制单元的输入端连接，该增益控制单元内设有可对定向耦合器送入的信号进行比较和放大处理的功率设定装置，该增益控制单元与所述压控晶体振荡器控制连接。

本实用新型具有结构完善，体积小，输入电压低，控制灵活精确，功率强度和稳定性好的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的说明：实施例：电感耦合等离子体光源功率控制装置，设有依序电连接的压控晶体振荡器、功率放大器和功率分配器，该功率分配器的输出端连接四个功率模块单元：功率模块单元1、功率模块单元2、功率模块单元3、功率模块单元4，该四个功率模块单元的输出端与一个功率合成器连接，该功率合成器的输出端与定向耦合器的输入端连接，定向耦合器的输出端与功率负载部件连接；所述定向耦合器设有一个输出端与一个增益控制单元的输入端连接，该增益控制单元内有可与定向耦合器送入的信号进行比较、放大处理的功率设定装置，该增益控制单元与所述压控晶体振荡器控制连接。

本实施例的压控晶体振荡器，产生射频振荡信号，该射频信号进入功率放大器进行功率放大。为使放大后的信号增加驱动能力，而且又非集中单独一级完成，它是通过功率分配器送入四级功率模块单元并联均衡分配负担。四路信号相位一致，输出阻抗相同，为50Ω。这样获得足够功率的四路信号送入功率合成器，四路功率模块单元在多级阻抗变换的基础上完成功率叠加，其输出阻抗仍为50Ω。通过定向的耦合器检测出功率的量值，送入增益控制单元，在此单元内设有功率设定装置，可与定向耦合器送入的信号进行比较和放大等处理，然后馈入压控晶体振荡器完成闭环自动控制过程。达到使输出给功率负载的射频信号稳定的目的。

本实施例经试用效果非常好。