[发明专利]高电压冷阴极气体放电电子枪的电源装置及其控制方法

摘要

本发明提供了一种高电压冷阴极气体放电电子枪的电源装置及其控制方法，该电源装置包括：高压电源、高压采样电路、电离电源、电离电压采样电路、电压控制与调节电路、束流采样电阻和束流控制与调节电路。本发明技术方案将高压采样电路、电离电压采样电路和束流采样电阻的采样信号作为反馈量，与给定值进行比较，闭环控制高压电源、电离电源和气体流量控制器，使高压电源、电离电源和电子束流输出稳定。上述技术方案可以提高冷阴极气体放电电子枪的工作电压，获得长寿命新型电子束源。

主权项

一种高电压冷阴极气体放电电子枪的电源装置，其特征在于，包括：高压电源(10)、高压采样电路(31)、电离电源(20)、电离电压采样电路(32)、电压控制与调节电路(3)、束流采样电阻R1和束流控制与调节电路(8)；其中，所述高压电源(10)输出的正端与所述束流采样电阻R1的第一端连接，所述高压电源(10)输出的负端与所述电离电源(20)的正端和高压气体放电电子枪放电阳极(6)连接；所述高压电源(10)的控制信号输入端，与所述电压控制与调节电路(3)的第一输出端连接，所述高压电源(10)的控制信号输入端用于接收所述电压控制与调节电路(3)输出的高压调节信号Uhvff；所述高压采样电路(31)并联在所述高压电源(10)输出的正端和负端之间；所述电离电源(20)输出的负端与高压气体放电电子枪冷阴极(4)连接；所述电离电源(20)的控制信号输入端，与所述电压控制与调节电路(3)的第二输出端连接，用于接收所述电压控制与调节电路(3)输出的电离电压调节信号Udvff；所述电离电压采样电路(32)并联在所述电离电源(20)输出的负端和所述高压电源(10)输出的正端之间；所述电压控制与调节电路(3)的第一输入端，与所述高压采样电路(31)连接，用于接收所述高压采样电路(31)输出的高压反馈信号Uhvf；所述电压控制与调节电路(3)的第二输入端，与高压给定电路连接，用于接收所述高压给定电路输出的高压给定信号Uhvg；所述电压控制与调节电路(3)的第三输入端，与所述电离电压采样电路(32)连接，用于接收所述电离电压采样电路(32)输出的电离电压反馈信号Udvf；所述电压控制与调节电路(3)的第四输入端，与电离电源给定电路连接，用于接收所述电离电源给定电路输出的电离电压给定信号Udvg；所述电压控制与调节电路(3)用于通过将所述高压反馈信号Uhvf和高压给定信号Uhvg进行比较、调节得到的高压调节信号Uhvff输入给所述高压电源(10)，来控制所述高压电源(10)输出稳定高压提供给高压气体放电电子枪；所述电压控制与调节电路(3)进一步用于通过将所述电离电压反馈信号Udvf和所述电离电压给定信号Udvg进行比较、调节得到的电离电压调节信号Udvff输入给所述电离电压电源(20)，来控制所述电离电压电源(20)输出稳定电离电压，施加到高压气体放电电子枪的冷阴极(4)和放电阳极(6)使电子枪放电腔室内的混合气体电离；所述束流采样电阻R1的第二端接地；所述束流控制与调节电路(8)的第一输入端，与所述束流采样电阻R1连接，用于接收所述束流采样电阻R1采样到的电子束流反馈信号Ibf；所述束流控制与调节电路(8)的第二输入端，与电子束流给定电路连接，用于接收所述电子束流给定电路的电子束流给定信号Ibg；所述束流控制与调节电路(8)的输出端，与气体流量控制器(81)的输入端连接，用于输出混合气流量调节信号Ugas给所述气体流量控制器(81)；所述束流控制与调节电路(8)用于通过将所述电子束流反馈信号Ibf和电子束流给定信号Ibg进行比较、调节得到的混合气流量调节信号Ugas输入给所述气体流量控制器(81)，来控制气体流量控制器(81)以获得稳定的电子束流输出。