溅射离子泵的高压电源

根据基本结构与工作原理的学习可知，不论二极钛泵还是三极钛泵，工作时都要在阳极和阴极之间加上3～7千伏（kV）的直流高电压，以便在阳极两边的间隙内建立直流高压电场。因此，溅射离子泵的高压电源也是真空系统的重要组成部分。

因为溅射离子泵需要的是直流高电压，其正常工作电流很小，所以，溅射离子泵一般采用倍压整流电路供电，其基本电路原理，见图2-12-8。

图2-12-8　溅射离子泵的高压电源原理

图2-12-8示电路是一个二倍压高压整流电路，主要由变压器T1、两个整流二极管CR5、CR6及两个电容器C1、C2组成。现将其基本工作原理简述如下。

电路通过市电单相220V交流供电。如果要得到3kV的直流高电压，先由变压器T1将交流电压提升到1500V左右，然后，通过CR5、CR6及两个电容器C1、C2组成的倍压整流电路产生3kV的直流高电压。其基本工作过程是，交流正半周（上正下负）时，二极管CR5导通，CR6截止，电流经过CR5对C1充电；交流负半周（上负下正）时，二极管CR6导通，CR5截止，此时，C1上的电压与电源电压串联相加，电流经CR6对电容C2充电。如此反复充电，就可以在CR5与CR6两端得到二倍于升压后交流电压峰值的直流电压，即可以得到3kV的直流输出高电压。将该电压连接到溅射离子泵阳极之后，就会在泵内产生所需要的直流强电场。图中的R8是保护电阻，工作时电流很小，R8上的电压降可以忽略不计，所以不会影响加到离子泵上的高电压；当负载意外增大或短路时，R8可以限制短路冲击电流，用来保护高压电源不受损坏。图中R9和R10构成分压采样电路，用来随时检测加到溅射离子泵阳极上的电压是否正常；从CR15与CR16两端引出的电流采样信号，可以引到电流放大器进行放大处理，用来实时测量加速器真空系统的压力状态，即可以用来随时等效测量真空度，所以医用电子直线加速器不需要另外设置测量仪表。