一种电磁波谐振装置

著录项
  • CN201610582818.8
  • 20160722
  • CN107644801A
  • 20180130
  • 北京中科信电子装备有限公司
  • 不公告发明人
  • H01J37/147
  • H01J37/147

  • 北京市通州区光机电一体化产业基地兴光二街6号
  • 北京(11)
摘要
本发明公开了一种电磁波谐振装置,包括:电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电容调节装置(5)和电容调节环(6)。其中电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极透镜(4)组成谐振装置的主体部分,通过确定谐振装置中的电感、电容确定谐振装置的谐振频率;电容调节装置(5)和电容调节环(6)调节等效电容C的大小,从而改变谐振腔的谐振频率,使谐振腔谐振频率Fr=13.56MHz,驻波比SWR=1,阻抗
权利要求

1.电磁波谐振装置包括:电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电容调 节装置(5)和电容调节环(6)。

其特征在于:电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极透镜(4)组成谐振装置的主 体部分,通过确定谐振装置中的电感、电容确定谐振腔的谐振频率;电容调节装置(5)和电 容调节环(6)调节等效电容C的大小,从而调节谐振腔的谐振频率、驻波比、阻抗、电阻、电 抗。本发明中电磁波谐振装置谐振频率Fr=13.56MHz,驻波比SWR=1,阻抗|Z|=50,电阻R =50,电抗X=0。

2.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置,电感线圈(1)其特征在于:电感线圈(1)作 为高频振荡线圈与等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)构成电磁波谐振腔的主体部分。 根据谐振装置的谐振频率Fr=13.56MHz,电感线圈(1)主要的设计参数:螺旋半径R= 101.7mm,螺距d=41.6mm,线圈匝数n=7.25(详见说明书附图1)。

3.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置,等效电容(2)包括:谐振腔外壳、腔体底 板。其特征在于:等效电容(2)与电感线圈(1)、漂移管(3)、四极透镜(4)构成电磁波谐振腔 的主体部分。根据谐振装置的谐振频率Fr=13.56MHz,等效电容(2)的主要参数设计:环形 谐振腔内径Φ=197.5,环形腔整体长度L=606。

4.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置,漂移管(3)、四极透镜(4)其特征在于:漂 移管(3)、四极透镜(4)构成谐振装置的主要电容,与电感线圈(1)、等效电容(2)构成电磁波 谐振装置的主体部分。其中四极透镜(4)为地电位,与漂移管(3)端面形成电容,离子在两端 面间进行加速,当离子运动到漂移管(3)内部时,漂移管(3)内部无电位差,离子做匀速运 动。在同一射频加速系统中离子在不同位置获得的能量不同,运动速度不同,因此漂移 管 (3)的形状、尺寸需根据具体使用具体设计。

5.如权利要求1所示的一种电磁波谐振装置,电容调节装置(5)和电容调节环(6),其特 征在于:在机械加工过程中并不能保证每次加工的电感线圈(1)、等效电容(2)完全相同,谐 振装置的谐振频率Fr,驻波比SWR,阻抗|Z|,电阻R,电抗X,存在一定的误差。需要电容调节 装置(5)和电容调节环(6)对电磁波谐振装置的等效电容(2)进行微调,从而保证电磁波谐 振装置满足主要设计参数:电磁波谐振装置谐振频率Fr=13.56MHz,驻波比SWR=1,阻抗|Z |=50,电阻R=50,电抗X=0。

说明书
技术领域

本发明应用于高能离子注入机,电磁波谐振装置使离子加速方式不同于以往的高 压直流加速,而是使高能离子注入机采用射频加速方式。

目前国外高能离子注入机多数采用射频加速方式实现高能量,相比于直流高压加 速方式,射频加速方式具有更容易实现较高能量、更加稳定等优点。射频加速系统中,每个 加速电极采用独立的RF功率电源系统以便于独立调节RF电压复制和相位,提高加速效率。 每个RF功率源的同步控制对加速系统性能影响很大,其电压控制方式也不同于现有直流高 压系统,因此需要突破相关技术。电磁波谐振装置作为射频加速中的核心部件,其重要性显 而易见。

本发明公开了一种电磁波谐振装置,主要用于高能离子注入机系统,使离子更容 易获得高能量、高稳定性等特点,在高能离子注入机加速系统起到至关重要的作用。

本发明通过以下技术方案实现:

电磁波谐振装置包括:电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电容 调节装置(5)和电容调节环(6)。其特征在于:电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极 透镜(4)组成谐 振装置的主体部分,通过确定谐振装置中的电感、电容确定谐振腔的谐振 频率;电容调节装置(5)和电容调节环(6)调节等效电容C的大小,从而调节谐振腔的谐振频 率、驻波比、阻抗、电阻、电抗。本发明中电磁波谐振装置谐振频率Fr=13.56MHz,驻波比SWR =1,阻抗|Z|=50,电阻R=50,电抗X=0。

图1电感线圈

图2电容调节装置

图3电容调节环。

1、电磁波谐振装置包括:电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)、四极透镜(4)、电 容调节装置(5)和电容调节环(6)。

2、电感线圈(1)、等效电容(2)、漂移管(3)和四极透镜(4)组成谐振装置的主体部 分,通过确定谐振装置的等效电感L、等效电容C,确定谐振腔的谐振频率Fr;

3、电容调节装置(5)通过其端面与腔体底部内表面的距离d,,从而改变的电容的 大小(详见说明书附图2),d增加时Fr增大,d减小时Fr减小,从而调节谐振腔的谐振频率、驻 波比、阻抗、电阻、电抗;

4、电容调节环(6)通过调节其端面与腔体底部内表面的距离d1(详见说明书附图 3),d1增加时Fr增大,d1减小时Fr减小,从而调节谐振腔的谐振频率、驻波比、阻抗、电阻、电 抗。

本发明中电磁波谐振装置谐振频率Fr=13.56MHz,驻波比SWR=1,阻抗|Z|=50, 电阻R=50,电抗X=0。

本发明专利的特定实施例已对本发明专利的内容做了详尽说明。对本领域一般技 术人员而言,在不背离本发明专利精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都构成 对本发明专利的侵犯,将承担相应的法律责任

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