Устройство стабилизации тока в электромагнитной линзе Советский патент 1982 года по МПК H01J37/24 G01F1/56 

(54) УСТЮЙСТВО CfАБИЛИЗАЦИИ ТОКА В ЭЛЕКТЮМАГНИТНОЙ

1

Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть использовано в электронографах , электроннолучевой сварочной аппаратуре и других подобных устройствах приборостроительной промышленности.

Известны устройства стабилизации тока в злектромагнитной линзе, содержащие обмотку электромагнитной линзы и стабилизатор постоянного тока с эталонным резистором .{1.

Недостатком, устройств является сложная конструкция эталонного резистора.

Наиболее близким по технической сущности является устройство,содержащее обмотку злектромагиитной линзы, стабилизатор noi стоянного тока и его эталонный резистор, которые выполнены в виде самостоятельных конструкций.

Обмотка злектромагнитной линзы выполняется из медного провода;. Для отвода тепловой мощности, выделяемой в обмотке, послед , няя располагается на каркасе из материала с хорошей теплопроводностью (например, медь, латунь). В свою очередь каркас охлазвдается воз Охом или проточной водой.

ЛИНЗЕ

Стабилизатор постоянного тока может быть любым.

Сопротивление эталонного резистора не должно изменяться при изменении величины протекающего через него тока. и температуры

5 окружающей средь. Поэтому эталонный резистор обычно выполняется из термостабильного материала (в том числе в виде провода), и в его конструкции Предусматривается как можно лучший отвод тепловой

10 мощности. Вид и сложность теплоотводящей конструкции зависят от требуемой стабильности тока в злектромагиитной линзе и диапазоне регулирования этого тока 2.

Недостатком известного устройства являtsется наличие самостоятельной достаточно сложной теплоотводящей конструкции эталонного резистора.

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение металлоемкости и повы20шение надежности.

Цель достигается тем, что в устройстве стабилизации в электромапогшой линзе, содержащем обмотку электромагнитной линзы i стабилизатор постояиного тока с этапоиным резистором из термостабильного провода. Причем эталонный резистор выполнен в виде части обмотки электромагнитной линзы. Причем эталонный резистор расположен внутри охлаждаемого каркаса обмотки электромагнитной линзы. Благодаря этому максимально используется возмож1{ость системы охлажде1шя самой линзы, поэтому отпадает надобность в самостоятельной теплоотводящей конструкции эталонного резистора, и, как следствие, снижается металлоемкость и повышается надежность На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вариант конструкции обмотки электромагнитной линзы. Устройство содержит основную часть 1 обмотки электромагнитной линзы с, выводами 1-1 и 1-2, выполненную медным проводом, которая предназначена для создания магнитодвижущей силы; вспомогательную часть 2 обмотки электромагнитной линзы с выводами 2-1 и 2-2, выполненную термостабильным проводом, предназначенную для создания магнитодвижущей силы и выполняющую роль эталонного резистора; схема сравнения и усилителя 3, которая предназначена для выделения и усиления сигнала нестабильности; регулирующий элемент 4, предназначенный для регулирования выходног напряжения; стабилизатор 5 постоянного тока, пре назначенный для стабилизации тока в электро магнитной линзе; каркас 6. Данное устройство схемно выполнено следу ющим образом. Вывод 1-1 обмотки 1 соединен с выводом 2-2 обмотки 2 и с одним из входов схемы сравнения и усилителя 3. Вывод 2-1 обмотки 2 соединен со вторым входом схем сравнения и усилителя 3 и с отрицательным зажимом истоШика питания. Выход схемы сравнения и усилителя 3 соединен со входом регулирующего элемента 4. Вьгаод 1-2 обмот ки 1 подсоединен через регулирую|ций элемент 4 к положительному зажиму источника питания. Элементы 2, 3 и 4 в совокупности представляют еобой стабилизатор 5 постоянного тока. Обмотка электромагнитной линзы конструк тивно выполнена следующим образом (см. фиг. 2). Каркас 6 выполнен из меди (латуни). Он может охлаждаться воздухом или проточной водой. Непосредственно на основании каркаса 6 намотана одним слоем обмотка 2 нз термостабнльного провода. Обмотка 1 нз медного провода, имеющая значительно больше витков, намотана поверх обмотки 2. Данное устройство работает следующим образом (см. фиг. 2). При прохождении тока через обмотки 1 и 2 в них выделяется тепловая мощность. . Тепло передается от обмоток к каркасу 6, откуда отводится воздухом или проточной водой. Очевидно, что перегрев отдельных частей обмоток неодинаков: в центре обмотки 1 - наибольцшй, а возле поверхности каркаса 6 - наименьщий. Следовательно, обмотка 2, все витки которой соприкасаются с поверхностью каркаса 6, наименее подвержена влиянию температуры. Поскольку зта обмотка к тому же выполнена термостабильным проводом, то ее активное сопротивление можно считать практически неизменным, т.е. эталонным. Таким образом, обмотка 2, участвуя в создании ампервнтков (м.д.с.), одновременно выполняет роль эталонного резистора. Стабилизация тока происходит следующим образом (см. фиг. 1). Допустим, что ток D , протекающий через обмотки 1 .и 2,. увеличивается. Тогда увеличивается падение напряжения на активном (эталонном) сопротивлении обмотки 2. Это напряжение поступает на вход схемы сравнения и усилителя 3. Здесь выделяется и усилива. ется сигнал нестабильности, который подается на вход регулирующего элемента 4 в такой фазе что внутреннее сопротивление его увеличивается. В результате ток 3 восстанавливается с заданной точностью до первоначального значения. Наоборот, при уменьщении тока 3 внутреннее сопротивление регулирующего элемента 4 уменьшается. Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря тому, что эталонный резистор из термостабнльного провода выполнен в виде части обмотки электромагнитной линзы, отпадает необходимость в самостоятельной достаточно сложной теплоотводящей конструкции эталонного резистора, причем габариты обмотки не увеличиваются и все параметры устройства не ухудшаются. Форму л-а изобретения 1.Устройство стабилизации тока в электромагнитной линзе, содержащее обмотку электромагнитной лНнзы н стабилизатор постоянного тока с эталонным резистором из термоста.бильного провода, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения металлоемкости и повьпиения на дежности, эталонный резистор вьшолнен в виде части обмотки электромагнитной линзы. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения отвода

5966789

тепла, эталоннь|й резистор расположен внутри охлаждаемого каркаса обмоткд электромагнитной линзы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Электронная микроскопия. Под . Лебедев А. В.,М., Гостехтеориэдат 1954, с. 477-480, рис. 9-28;

2. Патент Японии N 4919414, 5 кл. Н 01 J 37/24, 1968 (прототип).