[实用新型]电子枪高压磁耦合式栅极控制电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源装置，尤其涉及一种电子枪高压磁耦合式栅极控制电源。

背景技术

在辐照加工产业中，直线电子加速器作为核心关键设备，在生物灭活、材料改性等领域应用广泛。在直线电子加速器中，作为关键部件的电子枪起着不可替代的作用。电子枪从物理构成上主要分为二极枪和三极枪，其中二电极型电子枪即二极枪应用广泛，因二级枪结构简单，故具有易于控制，便于调试的特点。但由于二极枪仅具有阳极、聚焦极和阴极，其发射出的电子束流的强度和能量无法实现精确的控制与调整，因此对于某些场合的应用受到限制。栅极控制电子枪相对于二极枪增加了栅极控制极，从而实现了控制电子枪发射束流大小的目的。应用时，栅极相对于阴极存在负性电压，增加该负电压的幅值，则控制电子枪阴极发射的电子束减少，直至截止，由此实现对辐照剂量和能量控制的精确性。

目前普遍采用的栅控电源控制技术是通过采用可调变压器，调节输出交流电的幅值，经过高压隔离后整流滤波，加在阴栅极间实现对电子束流的调节作用。通过人工调节可调变压器的变比，实现对栅阴极间直流电压的调节。这种方法虽然实现了基本的对电子枪栅极的控制调节作用，也实现了一定程度的电气隔离，但是远远没有能够杜绝高压触电的危险。同时对于光纤隔离的办法，其调试和维护并不方便，增加了对故障的判断难度，同时并不稳定。

发明内容

本实用新型为克服上述问题，提供一种高压磁耦合式栅极控制电子枪电源，从根本上解决高低压之间的隔离问题，同时方便调试维护和故障的排查。

电子枪高压磁耦合式栅极控制电源，采用模块化结构，分为近端控制模块和远端控制模块。

所述的近端控制模块，包括电压控制单元、频率-电压转换电路、同步信号处理器、电压-频率转换电路、电压采样电路以及顺次相连的高压隔离变压器、整流滤波单元、电压调整管、功率输出管、栅控电源；所述的频率-电压转换电路输出端连接电压控制单元的输入端，电压控制单元的输出连接电压调整管；所述同步信号处理器的输出连接功率输出管；所述栅控电源的输出连接电压采样电路的输入，电压采样电路的输出连接电压-频率转换电路。

所述的远端控制模块，包括工作电源，与工作电源相连的设置电压模块、控制电压电路、电压-频率转换电路、同步信号转换电路、频率-电压转换电路、显示电压电路和电压显示表，所述控制电压电路的输出连接电压-频率转换电路；所述频率-电压转换电路的输出连接显示电压电路，显示电压电路的输出连接电压显示表。

所述的远端控制模块与近端控制模块之间设置了磁耦合线圈。

本实用新型的有益效果，本实用新型采用磁耦合实现完全隔离控制，在实现安装方便、易于调试和便于排除故障的同时，保障了实际操作人员的人身安全，使用了模块化结构，调试、维护方便，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型的近端控制模块应用时框图。

图2为本实用新型的远端控制模块应用时框图。

具体实施方式

电子枪高压磁耦合式栅极控制电源，采用模块化结构，分为近端控制模块和远端控制模块。所述的近端控制模块，包括电压控制单元、频率-电压转换电路、同步信号处理器、电压-频率转换电路、电压采样电路以及顺次相连的高压隔离变压器、整流滤波单元、电压调整管、功率输出管、栅控电源。所述的远端控制模块，包括工作电源，与工作电源相连的设置电压模块、控制电压电路、电压-频率转换电路、同步信号转换电路、频率-电压转换电路、显示电压电路和电压显示表。

近端控制模块接收来自远端控制电路的电压调节信号，经过频率-电压转换电路，转化为调节电压，经电压控制单元，控制电压调整管的导通截止程度，由此控制功率输出管上的电压。功率输出管通过接收同步触发信号，输出需要的栅阴极间电压，从而实现控制电子枪发射的电子束流大小。栅阴极间电压值经由电压采样电路取样、处理，提供给电压-频率转换电路，转化为相应的频率信号，通过磁耦合将信号送入远端控制模块进行处理、显示。

远端控制模块接收工作人员的设置电压模块，经控制电压电路处理，后经电压-频率转换电路转换为相应的频率信号，由近端控制模块接收处理。远端控制模块接收近端控制模块的感应电压频率信号，经由频率-电压转换电路，转换为电压信号，提供给显示电压电路，从而驱动电压显示表，以显示真实的栅阴极间电压值。