双等离子体离子源放电电源的研制
发布时间：2022-02-14 14:03
二次离子质谱（Secondary Ion Mass Spectroscopy,SIMS）是分析化学中非常重要的一种测试方法,具有高质量分辨率、高检测灵敏度和可微区微量分析等特点,被广泛应用于分析化学、生命科学、环境科学及地球科学等领域。二次离子质谱仪由离子源、质量分析器和检测器系统三部分构成,当二次离子质谱应用于稀土元素分析和地质年代学分析时,常采用的是能够提供O-离子束的双等离子体离子源。放电电源是双等离子体离子源重要部件之一,是产生一次离子束并保持束流持续稳定的能量来源。一次离子束是直接从放电电流中所提取,放电电源的稳定和放电电流的大小能够影响着一次离子束的稳定与强度。论文依托于国家重大科学仪器设备开发专项“同位素地质年代学专用TOF-SIMS（Time of Flight Secondary Ion Mass Spectroscopy）科学装置”项目,研制出适用于该仪器的放电电源具有重要意义。根据放电电源的实际需求、工作方式等特点对放电电源进行总体方案的设计,其中包括电源主电路拓扑结构的选择和电源控制方案的选择。通过分析不同种类拓扑结构的特点,选用全桥变换器...
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二次离子质谱仪结构图
为地球科学、宇宙科学的发展提供新的技术手段。为保证，TOF-SIMS-REE 仪器对于一次离子束要求极高。双等离子体够产生正、负离子的离子发生器，具有电离效率高和离子流稳离子质谱仪所使用的一次离子源中双等离子体离子源提供一所以 TOF-SIMS-REE 仪器使用的一次离子源是双等离子体离离子体离子源结构图如图 1.2 所示，由阴极、中间电极、阳极电极和散热片等构成[16]。其工作原理是：工作气体通过进气，离子源的阴极与阳极之间存在放电电场，在阴极与阳极之间的电压差。阴极向阳极溅射电子，电子运动过程中与气体发生电，使气体电离产生离子。中间电极的电位是悬浮在阴极与近轴心处距离较近，会在中间电极与阳极之间产生强磁场，增的概率，保证电弧放电的稳定。气体电离之后，得到大量的离子加速，得到所需要的一次离子束。
束的稳定与强度。图 1.3 仪器 TOF-SIMS-REE 分析结果与放电电源的关系图1.3为仪器TOF-SIMS-REE分析结果与放电电源的关系。放电电源的参数、工作方式以及稳定性都会影响仪器分析结果的精度，所以放电电源是影响仪器整体性能的关键部件之一。国外商业化的 SIMS 仪器（如澳大利亚科学仪器公司的SHRIMP 仪器）都有配套的放电电源，但基于技术的垄断与商业保密，并没有公开的资料可供参考。目前国内 TOF-SIMS 仪器的研发也仅处于起步阶段，本论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]DBD高频高压放电电源的设计及其放电特性[J]. 祁泽武,张伟,李平林,黄业文. 高电压技术. 2016(03)
[2]基于绝缘芯平面变压器的新型高压直流电源的调试及输出特性[J]. 田佳甲,刘永好,张金玲,李瑞,卢宋林,李德明. 核技术. 2015(07)
[3]双等离子体离子源的工作特性[J]. 邱春玲,曾小辉,龙涛,包泽民,王培智. 吉林大学学报(工学版). 2015(01)
[4]气体放电管直流击穿电压测量技术的研究[J]. 姚学玲,杜志航,杨志豪,陈景亮. 西安交通大学学报. 2012(10)
[5]高压脉冲直流等离子体电源的研制及其放电特性[J]. 孙权,李应红,程邦勤,孔维嵩,李真,吴云. 高电压技术. 2012(07)
[6]一种新型二次离子质谱的一次离子源及其离子光学系统[J]. 徐福兴,王亮,罗婵,丁传凡. 分析化学. 2011(10)
[7]开关电源的基本原理及发展趋势探析[J]. 侯清江,张黎强,许栋刚. 制造业自动化. 2010(09)
[8]辉光放电光谱仪用高稳定度高压恒流源的研制[J]. 万真真,王永青,李小佳,王海舟. 高电压技术. 2010(03)
[9]变压器常用材料介绍[J]. 肖贻标. 电子制作. 2010(02)
[10]基于UC3875的双闭环控制稳流型开关电源[J]. 张冬梅,杨苹,刘军,林旭成. 微计算机信息. 2009(19)
硕士论文
[1]模块化高压开关电源的研制[D]. 韦良.大连理工大学 2014
[2]30kV可调直流高压电源设计[D]. 洪悦.大连理工大学 2011
[3]高性能大功率高压电源技术研究[D]. 崔海安.南京理工大学 2010
[4]基于移相全桥变换器的可调直流电源的研究[D]. 王朋.武汉科技大学 2010
[5]改进型零电压零电流软开关高频变换器研究[D]. 刘晓东.重庆大学 2008
[6]静电除尘器谐振软开关高频高压电源的设计与实现[D]. 官威.浙江大学 2008
[7]5kW全桥软开关DC/DC电源[D]. 施贻蒙.浙江大学 2008
[8]数字高压电源技术研究[D]. 柏继合.上海交通大学 2007
[9]高功率因数软开关逆变弧焊电源的研究[D]. 余新颜.华中科技大学 2005
本文编号：3624696
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二次离子质谱仪结构图
为地球科学、宇宙科学的发展提供新的技术手段。为保证，TOF-SIMS-REE 仪器对于一次离子束要求极高。双等离子体够产生正、负离子的离子发生器，具有电离效率高和离子流稳离子质谱仪所使用的一次离子源中双等离子体离子源提供一所以 TOF-SIMS-REE 仪器使用的一次离子源是双等离子体离离子体离子源结构图如图 1.2 所示，由阴极、中间电极、阳极电极和散热片等构成[16]。其工作原理是：工作气体通过进气，离子源的阴极与阳极之间存在放电电场，在阴极与阳极之间的电压差。阴极向阳极溅射电子，电子运动过程中与气体发生电，使气体电离产生离子。中间电极的电位是悬浮在阴极与近轴心处距离较近，会在中间电极与阳极之间产生强磁场，增的概率，保证电弧放电的稳定。气体电离之后，得到大量的离子加速，得到所需要的一次离子束。
束的稳定与强度。图 1.3 仪器 TOF-SIMS-REE 分析结果与放电电源的关系图1.3为仪器TOF-SIMS-REE分析结果与放电电源的关系。放电电源的参数、工作方式以及稳定性都会影响仪器分析结果的精度，所以放电电源是影响仪器整体性能的关键部件之一。国外商业化的 SIMS 仪器（如澳大利亚科学仪器公司的SHRIMP 仪器）都有配套的放电电源，但基于技术的垄断与商业保密，并没有公开的资料可供参考。目前国内 TOF-SIMS 仪器的研发也仅处于起步阶段，本论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]DBD高频高压放电电源的设计及其放电特性[J]. 祁泽武,张伟,李平林,黄业文. 高电压技术. 2016(03)
[2]基于绝缘芯平面变压器的新型高压直流电源的调试及输出特性[J]. 田佳甲,刘永好,张金玲,李瑞,卢宋林,李德明. 核技术. 2015(07)
[3]双等离子体离子源的工作特性[J]. 邱春玲,曾小辉,龙涛,包泽民,王培智. 吉林大学学报(工学版). 2015(01)
[4]气体放电管直流击穿电压测量技术的研究[J]. 姚学玲,杜志航,杨志豪,陈景亮. 西安交通大学学报. 2012(10)
[5]高压脉冲直流等离子体电源的研制及其放电特性[J]. 孙权,李应红,程邦勤,孔维嵩,李真,吴云. 高电压技术. 2012(07)
[6]一种新型二次离子质谱的一次离子源及其离子光学系统[J]. 徐福兴,王亮,罗婵,丁传凡. 分析化学. 2011(10)
[7]开关电源的基本原理及发展趋势探析[J]. 侯清江,张黎强,许栋刚. 制造业自动化. 2010(09)
[8]辉光放电光谱仪用高稳定度高压恒流源的研制[J]. 万真真,王永青,李小佳,王海舟. 高电压技术. 2010(03)
[9]变压器常用材料介绍[J]. 肖贻标. 电子制作. 2010(02)
[10]基于UC3875的双闭环控制稳流型开关电源[J]. 张冬梅,杨苹,刘军,林旭成. 微计算机信息. 2009(19)
硕士论文
[1]模块化高压开关电源的研制[D]. 韦良.大连理工大学 2014
[2]30kV可调直流高压电源设计[D]. 洪悦.大连理工大学 2011
[3]高性能大功率高压电源技术研究[D]. 崔海安.南京理工大学 2010
[4]基于移相全桥变换器的可调直流电源的研究[D]. 王朋.武汉科技大学 2010
[5]改进型零电压零电流软开关高频变换器研究[D]. 刘晓东.重庆大学 2008
[6]静电除尘器谐振软开关高频高压电源的设计与实现[D]. 官威.浙江大学 2008
[7]5kW全桥软开关DC/DC电源[D]. 施贻蒙.浙江大学 2008
[8]数字高压电源技术研究[D]. 柏继合.上海交通大学 2007
[9]高功率因数软开关逆变弧焊电源的研究[D]. 余新颜.华中科技大学 2005
本文编号：3624696
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