[发明专利]具有快速脉冲工作模式的小型非放射性电子源的控制电路

摘要

本发明涉及真空电子技术领域及高电压电路领域，具有快速脉冲工作模式的小型非放射性电子源的控制电路，灯丝加热电流源的灯丝控制器、电流感应器I、电压感应器I分别均连接微处理器、且电压感应器I连接灯丝，微处理器分别输出参考电压I、参考电压II至栅格电压脉冲发生器中的电压输入端口I和电压输入端口II，并输入电压放大器，电流感应器II、电压感应器II分别均连接微处理器、且电压感应器II同时连接抽取栅格和脉冲补偿放大器的补偿放大电路，补偿放大电路连接发射电流测量模块、且补偿放大器的补偿电压连接微处理器，发射电流测量模块的补偿控制电路、积分电路分别均连接微处理器，发射电流测量模块输入端依次连接高压源、隔离电源。

主权项

1.具有快速脉冲工作模式的小型非放射性电子源的控制电路，主要包括加速电压源(1)、电流表(2)、抽取电压源(3)、由灯丝控制器(4‑1)、电流感应器I(4‑2)、电压感应器I(4‑3)组成的灯丝加热电流源(4)、灯丝(5)、抽取栅格(6)、氮化硅膜(7)、真空玻璃管(8)、由电压输入端口I(9‑1)、电压输入端口II(9‑2)、电压源(9‑3)、光纤I(9‑4)、电压放大器(9‑5)、电流感应器II(9‑6)、电压感应器II(9‑7)组成的栅格电压脉冲发生器(9)、微处理器(10)、COM模块(11)、计算机(12)、由补偿电压(13‑1)、补偿放大电路(13‑2)组成的脉冲补偿放大器(13)、由补偿控制电路(14‑1)、电流放大器(14‑2)、积分电路(14‑3)组成的发射电流测量模块(14)、包括整流器I(15‑1)的高压源(15)、包括整流器II(16‑1)的隔离电源(16)及光纤II(17)，所述补偿放大电路(13‑2)中包括一个差分放大电路，所述积分电路(14‑3)中包括一个十六位双斜率数模转换器，真空玻璃管(8)的抽气口是密封的，钨材料的所述灯丝(5)位于真空玻璃管(8)内一端，通电加热后产生热电子，所述抽取栅格(6)位于真空玻璃管(8)内的所述灯丝(5)前面、且能够通过改变灯丝表面的场强来控制热发射电子流，真空玻璃管(8)另一端安装有一个铜制成的加速电极且其中心具有一个直径1毫米的孔，所述孔由一张250纳米厚的所述氮化硅膜(7)密封，电子源内部为真空环境、外部为大气环境，动能大于7keV的电子能够穿过所述氮化硅膜(7)，所述灯丝(5)和抽取栅格(6)相对于加速电极的电势都为‑10kV，由电势差产生的电场使发射的电子加速到动能10keV，能够穿过所述氮化硅膜(7)进入大气环境，所述真空玻璃管(8)内具有吸气剂以能保持真空环境，其特征是：所述控制电路中，所述灯丝加热电流源(4)的灯丝控制器(4‑1)、电流感应器I(4‑2)、电压感应器I(4‑3)分别均连接微处理器(10)、且所述电压感应器I(4‑3)连接所述灯丝(5)，所述微处理器(10)分别输出参考电压I、参考电压II至所述栅格电压脉冲发生器(9)中的电压输入端口I(9‑1)和电压输入端口II(9‑2)，并输入电压放大器(9‑5)，所述电流感应器II(9‑6)、电压感应器II(9‑7)分别均连接微处理器(10)、且所述电压感应器II(9‑7)同时连接所述抽取栅格(6)和所述脉冲补偿放大器(13)的补偿放大电路(13‑2)，所述补偿放大电路(13‑2)连接所述发射电流测量模块(14)、且所述脉冲补偿放大器(13)的补偿电压(13‑1)连接微处理器(10)，所述发射电流测量模块(14)的补偿控制电路(14‑1)、积分电路(14‑3)分别均连接微处理器(10)、且所述积分电路(14‑3)连接光纤II(17)，所述发射电流测量模块(14)输入端依次连接高压源(15)、隔离电源(16)，所述微处理器(10)通过COM模块(11)连接计算机(12)。