200kv透射电子显微镜高稳定度高压电源研制必威体育精装版进展.ppt

200kV透射电子显微镜 “高稳定度高压电源”研制必威体育精装版进展 北京有色金属研究总院 2009年1月 项目来源 国家科技支撑计划课题 场发射枪透射电子显微镜的研制 2006年12月-2009年12月 课题设立背景 随着我国改革开放的不断深入和国民生产总值的不断攀升，国家的经济和国防建设对大型装备的需求与日俱增，同时也是使国家获得可持续性发展的一个重要方面，意义重大，强盛的国力也使研发大型装备成为可能。研发大型装备就需要研制大型精密仪器，后者是为研发大型装备提供技术支撑和测试手段。 场发射透射电子显微镜在科研和生产的各个领域均有应用，尤其是在材料和生命科学领域有着不可替代的作用，而研发大型装备更是必不可少。 所以，国家把 “场发射透射电子显微镜的研制”纳入十一五国家科技支撑计划研制项目的课题之一。 总体目标 突破和掌握研制透射电镜的关键技术，研制成功具有自主知识产权的场发射枪透射电镜样机，加速电压200 kV，点分辨本领0.25 nm，总体达到国际同类产品水平 搭建透射电镜研发和知识资源共享平台 培养满足国家重大需求的高精尖大型仪器和电子显微学等领域的专业人才 科技部要求：样机、平台、队伍 为规模生产透射电镜提供技术支撑 高稳定度高压、场发射枪电源和绝缘保护系统设计制造 课题总目标 1．设计、研制透射电子显微镜高稳定度高压电源 LaB6电子枪透射电子显微镜的高稳定度高压电源 工作电压 120kV～200kV 场发射电子枪透射电子显微镜产品的高稳定度高压电源 工作电压 120kV～200kV 高压稳定度＜2×10-6/min 2. 设计、研制场发射枪透射电子显微镜产品（样机）的 　　　　　　　　200kV场发射电子枪电源。 北京有色金属研究总院承担 “高稳定度高压、场发射枪电源和绝缘保护系统设计制造” 课题的设计和研制任务 1. 设计、研制场发射透射电子显微镜（样机）高压电源 工作电压： 120kV～200kV 高压稳定度：＜2×10-6/min 2. 设计、研制200kV场发射电子枪电源 3. 设计、研制200kV高压电源的供电电源 4. 设计、研制场发射电子枪电源的供电电源 5. 设计、研制测控、调整高压电源和场枪电源的设备 6. 设计、研制测控和调整高压和场枪电源设备的软件系统 在5.6.项任务中采用了光电隔离技术成功地实现了对高压的测控和调整 课题执行时间:2006.12-2009.12 高压电源研制 设计思想 跟踪国际上研制场枪透射电镜技术前沿 建立先进的具有自主知识产权的核心技术 研制我们自己的200kV场枪透射电镜的 高稳定度高压电源。 高压电源研制 关键技术 高稳定度的高压电源是透射电子显微镜获得高分辨率的基础和保证。换句话说，透射电子显微镜首先要配备有高稳定度的高压电源才有获得高分辨率的可能。因此，高压电源是场发射透射电子显微镜的研制课题的关键技术之一。 高压电源研制 关键技术 高压电源的关键技术是升压、整流电路。该电路是高压电源的核心电路。因此，升压、整流电路的设计、研制水平直接影响到高压电源的稳定度等性能指标，同时也影响到场发射透射电子显微镜的性能指标。 因此，升压、整流电路是“场发射透射电子显微镜研制” 课题的关键技术的关键。 以考克洛夫—瓦尔特（CW）的倍压、整流电路原理为基础，采用平衡式倍压、整流电路，其特点是通过测试、调整交流端的部分电路找到最佳谐振频率，能有效地抑制噪声、消除杂波、提高振荡波形的质量，辅以倍压、整流各级电路的电场分布均匀、电位平衡、稳定，反馈回路中各个装置的电路噪声低、工作稳定、反馈深度适当、调整有效，使得倍压、整流电路升压平稳、高压端输出电压平衡、稳定。要达到上述这些目的需克服诸多困难、做大量的实验研究工作。 高压电源研制 创新点 场发射枪电源功耗比普通W或LaB6电子枪电源消耗功率大几倍，因此必须研制出能够为场发射枪电源提供大功率供电的电源（简称“场枪供电电源” ）。 通过大量的实验和反复地研究，采用创新性思维的全新设计，突破了技术难点，大幅度地提高了“场枪供电电源”输出功率，大大提高了功率传输效率。研制成功的“场枪供电电源”完全能够满足200kV场发射电子枪电源对 高功率供电的需求。 突破技术难点对完成场发射电子枪电源的研制任务起着至关重要的作用，自主创新“场枪供电电源”取得成功，为场发射电子枪电源的研制成功奠定了坚实基础。 高压电源研制 高压电源研制 高压电源研制必威体育精装版进展 目前，场发射透射电镜高压电源的研制工