172579. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés sugáráram stabilizálására triódarendszerű sugárforrást tartalmazó elektronsugaras berendezésekhez
3 172579 4 ségű tápegység feszültségingadozásából származó, valamint a sugáráram intenzitásának változásából származó hibajellel szorzóerősítő egy-egy bemenetét vezérlik, és ennek kimeneti jele, mely arányos az elektronsugár teljesítményével, képezi a szabályozási körben a visszacsatolt jelet. A szabályozási kör végrehajtó szerve egy gyorsműködésű toroid transzformátor, amely automatikus beállásával az elektronágyú anód-katód feszültsége mindaddig változik, amíg az elektronsugár teljesítménye a kívánt értékkel egyenlővé válik. Ismeretes ezen kapcsolási elrendezésnek egy olyan változata is, ahol a beavatkozó szervvel a Wehnelt henger feszültségét változtatják, s így valósítják meg a sugáráram teljesítésének stabilitását. Az ismert kapcsolási elrendezések közös hátránya, hogy a berendezéstől elkülönülő bonyolult felépítésű szabályozó áramköröket alkalmaznak. A szabályozási körök egyes szervei külön tápfeszültségeket igényelnek, és igen lényeges hátrányuk, hogy csak elválasztó fokozaton keresztül csatlakoztathatók a berendezés nagyfeszültségű egységeihez. A találmánnyal célunk egy olyan sugár áramot stabilizáló kapcsolási elrendezést megvalósítani, amely az ismert szabályozási köröktől eltérően a berendezéssel egy elektronikus egységet képez. További célunk olyan szabályozó kapcsolási elrendezés kialakítása, mely kis számú alkatrészekből valósítható meg és az elektronsugaras berendezés nagyfeszültségű egységeivel szervesen egy egységet alkotva automatikusan végzi a stabilizálást, A találmány alapgondolatát az a felismerés képezi, hogy a teljes szabályozási kör egyszerűen megvalósítható egy földelt rácsú elektroncsöves erősítő fokozattal oly módon, hogy az erősítő fokozat tápfeszültsége egy ellenálláson eső feszültség, amely ellenálláson a teljes sugáráram átfolyik és a vezérlő rácsfeszültsége pedig egy feszültségstabilizátor kimeneti jele. A találmányt megvalósító kapcsolási elrendezés triódarendszerű sugárforrást, nagyfeszültségű tápforrást, referencia feszültségforrást, és szabályozó erősítő fokozatot tartalmazó elektronsugaras berendezés sugáráramának stabilizálására alkalmas és lényege, hogy a nagyfeszültségű tápforrás negatív kapcsa és a sugárforrás katódja közé első ellenállás iktatott. Az első ellenállásnak a nagyfeszültségű tápforrás negatív kapcsával közös kapcsa a szabályozó erősítő fokozat elektroncsövének katódjára, az első ellenállás és a sugárforrás katódjának közös kapcsa pedig egyrészt a szabályozó erősítő fokozat elektroncsövének anódjára munkaellenálláson keresztül, másrészt a referencia feszültségforrás közbeiktatásával a szabályozó erősítő fokozat elektroncsövének vezérlő rácsára kötött. A szabályozó erősítő fokozat kimenete a triódarendszerű sugárforrás Wehnelt hengerére csatlakoztatott. A találmányt részletesen a páldaképpeni kiviteli vázlatokat bemutató vázlatos kapcsolási rajzokra való hivatkozással ismertetjük, ahol az 1. ábra egy egyszerű referencia feszültségforrással, a 2. ábra pedig egy összetett referencia feszültségforrással kialakított sugáráramstabilizáló kapcsolási elrendezést mutat. Az 1. ábrán a triódarendszerű elektronsugárágyú A anódja a nagyfeszültségű tápforrás +UT pozitív kapcsára van csatlakoztatva, amely előnyösen a közösített potenciálú pontra van kötve. Az elektronsugárágyú K katódja a nagyfeszültségű tápforrás -UT negatív kapcsára egymással sorbakötött Rj első és R3 harmadik ellenállásokon keresztül van kötve. Az Rj első és R3 harmadik ellenállások közösített kapcsa soros elrendezésű Rs védőellenálláson keresztül a szabályozó erősítő fokozat V elektroncsövének katódjához, az Rí első ellenállás és a K katód közösített kapcsa pedig R6 munkaellenálláson keresztül a V elektroncsőnek anódjára van csatlakoztatva. A V elektroncső anódja a szabályozó erősítő fokozat kimenetét képezi, s az elektronágyú W Wehnelt hengerére van kötve. AZ UR referencia feszültségforrás S referencia feszültségképző elemből és vele sorbakötött R2 második ellenállásból kialakított. Közösített kapcsuk leágaztatva a soros R4 második védőellenálláson keresztül a szabályozó erősítőfokozat V elektroncsövének vezérlőrácsára, az S referencia feszültségképző elem másik kapcsa a K katódhoz, míg az R2 második ellenállás másik kapcsa pedig a nagyfeszültségű tápforrás -UT negatív kapcsára van kötve. Előnyös kialakításnál a V elektroncső vezérlőrácsa és katódja közé szűrő C kondenzátor iktatott. A berendezés üzemelésekor az elektronágyú sugárárama átfolyik az Rí első és R3 harmadik ellenálláson. A sugáráram nagysága így az Rt első ellenálláson ejtett feszültséggel meghatározza a vele párhuzamosan kapcsolt elektroncsöves fokozat tápfeszültségének nagyságát, míg az elektroncső vezérlő rácsfeszültsége az elektronágyú mindenkori katódfeszültségéhez rögzítetten, annál a stabilizált osztó S referencia feszültségképző eleme feszültségével kisebb. A szabályozás úgy jön létre, hogy a sugáráram intenzitásának változása esetén, amely pl. a nagyfeszültség ingadozásából, az elektródák és távolságaik hőtágulás okozta méretváltozásból, vákuum mértékének változásából adódhat, az Rt első ellenálláson eső feszültség és ezáltal az elektroncsöves fokozat katódfeszültsége megváltozik, közeledik vagy távolodik a rácsfeszültséghez. Az elektroncső ezt a változást erősíti, és a Wehnelt henger feszültségét olyan irányban változtatja, hogy a kezdeti állapot álljon vissza. Előnyös kiviteli alaknál az első Rí ellenállás változtatható óhmértékűnek kialakított és a sugáráram erősségének beállítására szolgál. A 2. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezés az 1. ábrán bemutatottól csak abban különbözik, hogy a referencia feszültséget egymással párhuzamosan elrendezett, S referencia feszültségképző elem és egymással soros elrendezésben levő UR feszültségforrás, valamint hetedik R7 ellenállás képezi. A 2. ábra szerinti kapcsolás működésében az 1. ábra szerinti kapcsolással megegyezik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
