[发明专利]离子源恒流控制装置、方法以及离子源系统

权利要求书

1.一种离子源恒流控制装置，应用于霍尔离子源，其特征在于，包括：电流传感器、气体流量计以及气体流量控制器；

所述电流传感器连接在所述离子源电源上；

所述气体流量计连接在离子源的气体管道上，气体流量计控制流量大小，然后输入离子源进行使用；

所述气体流量控制器连接所述气体流量计；

所述电流传感器在离子源工作过程中，实时检测离子源电源的实时电流值，将所述实时电流值反馈至离子源；

所述离子源计算所述实时电流值与给定电流值的电流差值，根据所述电流差值计算流量调整值，以及将所述流量调整值输出至气体流量计；

所述气体流量计根据所述流量调整值控制输入离子源的气体流量大小，使得离子源电源恒流输出。

2.根据权利要求1所述的离子源恒流控制装置，其特征在于，所述离子源以设定周期监测所述实时电流值，并在所述实时电流值超出所述给定电流值调整范围时，计算所述流量调整值，发送至所述气体流量控制器。

3.根据权利要求1所述的离子源恒流控制装置，其特征在于，所述离子源采用PID调节技术对电流差值进行控制，计算所述流量调整值。

4.一种离子源恒流控制方法，应用于霍尔离子源，其特征在于，包括如下步骤：

在离子源工作过程中，实时检测离子源电源的实时电流值；

计算所述实时电流值与给定电流值的电流差值，根据所述电流差值计算流量调整值；

输出所述流量调整值控制输入离子源的气体流量大小，使得离子源电源恒流输出。

5.根据权利要求4所述的离子源恒流控制方法，其特征在于，所述根据所述电流差值计算流量调整值的步骤，包括：

根据所述电流差值计算比例系数和积分系数；

根据所述比例系数和积分系数进行PID调节得到所述流量调整值。

6.根据权利要求5所述的离子源恒流控制方法，其特征在于，在根据所述电流差值计算比例系数和积分系数的步骤之前，还包括：

判断所述电流差值是否大于预设阈值，若是，根据所述电流差值计算比例系数并根据所述比例系数确定所述流量调整值，若否，执行根据所述电流差值计算比例系数和积分系数的步骤。

7.根据权利要求4所述的离子源恒流控制方法，其特征在于，还包括：

在离子源启动时，对离子源启动时间进行计时；

在计时到达指定时间后，判断所述离子源电源的电压和电流是否达到正常工作状态，若是，开始实时检测离子源电源的实时电流值。

8.根据权利要求7所述的离子源恒流控制方法，其特征在于，所述在离子源工作过程中，实时检测离子源电源的实时电流值的步骤，包括：

在离子源电源的电压和电流达到正常工作状态后，以设定间隔检测一次离子源电源的实时电流值；

在所述实时电流值超出所述给定电流值调整范围时，执行计算所述流量调整值的步骤。

9.根据权利要求4所述的离子源恒流控制方法，其特征在于，还包括：

设定所述离子源电源的输出电流最大值；

当离子源电源的实时电流值超出所述输出电流最大值时，将所述离子源电源的输出电流限定为所述输出电流最大值。

10.一种离子源系统，其特征在于，该离子源系统包括：离子源、离子源电源以及权利要求1至3任一项所述的离子源恒流控制装置；

或者

该离子源系统包括离子源，所述离子源被配置为用于执行权利要求4至9任一项所述的离子源恒流控制方法的步骤。