Fuente de alimentación de alto voltaje SEM

INTRODUCCIÓN:

La serie SEM de Wisman es una fuente de alimentación de alto voltaje con salida múltiple integrada diseñada específicamente para impulsar columnas de microscopio electrónico de barrido (SEM). El amplio conocimiento de Wisman en esta aplicación nos ha permitido desarrollar una gama de plataformas tecnológicas que se pueden personalizar para cumplir con los exigentes requisitos de SEM.

El voltaje de aceleración principal es una fuente de alimentación de 30 kV de alta estabilidad, con salidas integradas de filamento flotante, extractor y supresor necesarias para accionar fuentes de electrones Schottky, de cátodo frío y de emisión de campo en una solución compacta con extensores para montar en un rack de 19". Todas las salidas se ofrecen con ondulación de salida ultrabaja, excelente regulación, estabilidad, coeficiente de temperatura, deriva y especificaciones de precisión. El aislamiento y control de las respectivas fuentes flotantes se proporciona a través de las técnicas de aislamiento de alto voltaje patentadas de Wisman.

El control del cliente de este sistema de suministro de energía de la serie SEM integrado se logra a través de una interfaz de fibra óptica. Todos los enclavamientos de seguridad de alto voltaje tienen un diseño basado en hardware a prueba de fallas y el SEM tiene la marca CE y está diseñado para cumplir con las normas IEC, UL y SEMI aplicables. El SEM de Wisman ofrece un rendimiento excepcional con baja ondulación, microdescarga y estabilidad del nivel de ppm para una calidad y resolución de imagen sin precedentes.

Aplicaciones típicas:

Microscopios electrónicos de barrido (SEM)
Controlador de haz de electrones

Presupuesto

Voltaje de entrada: +24 V CC, ±5% @ 4 amperios máximo.

La entrada de corriente es <6 amperios durante 1 segundo.

Fusible de seguridad: Un fusible cerámico de 5 x 20 mm cambiable desde el exterior y marcado con el valor del fusible.

Corriente de fuga: < 200 μA por caja

Voltaje: 0 V a -30 kV carga completa con respecto a tierra

Interruptor de encendido: un interruptor basculante blindado permite encender y apagar la unidad desde el panel frontal.

Ambiental:

Temperatura de funcionamiento: +10 °C a +45 °C ambiente para funcionamiento normal.

La unidad funcionará a partir de 0 °C pero requerirá un período de calentamiento prolongado.

Temperatura de almacenamiento: -20 °C a +60 °C

Humedad: 0 a 80% HR, sin condensación

Altitud: 2000 metros sobre el nivel del mar a máxima potencia. Para altitudes superiores a 2000 metros, la temperatura ambiente máxima de funcionamiento se reduce linealmente en 1,1 °C por intervalo de 300 metros.

Mecánico:

La unidad está provista de un par de bridas de montaje extraíbles; estas permiten montar la unidad en un sistema de rack de 19”.

La unidad puede funcionar en cualquier orientación. Hay un perno de conexión a tierra de protección M5 x 23 mm montado cerca del conector de alta tensión.

Peso: <48,5 libras (<22 kg)

Aprobaciones regulatorias:

IEC61010:2010 Requisitos de seguridad para equipos eléctricos de medición, control y uso en laboratorio. UL61010-1:2012 Requisitos de seguridad para equipos eléctricos de medición, control y uso en laboratorio – Parte 1: Requisitos generales y CAN/CSA-C22.2 N.º 61010-1-12:2015. La unidad tiene la marca CE de conformidad con EN61010:2010 y EN61326-2-1:2013 y cumple con RoHS.

Suministro de energía por haz

Voltaje de salida:

20 V a 30 kV, polaridad negativa. Se puede configurar un voltaje de acondicionamiento de 32,5 kV sin corriente de carga. La salida no superará los 35 kV en ninguna condición. La salida se puede configurar en OFF (APAGADO), lo que desactiva el convertidor Beam Energy; en este caso, la salida será <60 voltios.

Corriente de salida: 200 μA máximo, 20 kV a 30 kV

Nivel de disparo de corriente de salida: 250 μA ±10% La salida se desactiva y se bloquea con un retraso de aproximadamente 1 segundo. El voltaje del programa se establece en cero.

Precisión (programa de voltaje): <%1 o ±10 V (el que sea mayor) sobre el rango de control

Control de voltaje: 16 bits, resolución 0,5 V, escala completa = 32 768 voltios

Linealidad: -20 a -30 kV <±25 V

Regulación de carga: <±100 mV para un cambio de carga de 30 μA a 200 μA

Regulación de línea: <±10 ppm de cambio de línea de 22,8 V a 26,4 V

Ondulación: <50 mVp-p a 0 uA a 200 uA, 0,1 Hz a 20 MHz

Coeficiente de temperatura: <10 ppm/?C de +10?C a +45?C,
<5 ppm/?C de +20?C a +30?C

Estabilidad: <200 mV/período de 15 minutos después de 1 hora de calentamiento en condiciones de funcionamiento constantes.

Monitor de voltaje: 16 bit, resolución 0,5 V. La precisión con respecto al voltaje de salida real es ±2% o ±10 V.

Monitor de corriente: 12 bits, resolución 100 nA, la precisión es ±2% o ±1 μA.

Amplitud de oscilación: modulación de 0 a 100% en pasos de %1, donde 100% se define como ±5% de la salida de energía del haz con un valor mínimo de ±50 V. El valor pico a pico es el doble de la amplitud.

Periodo de oscilación: de 666 a 2000 milisegundos. Ajustable en pasos de 1 milisegundo. Salida sinusoidal con 16 puntos por periodo. La oscilación siempre comienza y se detiene en un cruce por cero.

Energía almacenada: <850mJ

Suministro de filamento:

Conexión: El centro del filamento está conectado a la salida de Beam Energy. La salida se puede desactivar, lo que desactiva el convertidor de filamento.

Voltaje: Nominalmente 1,8 V, máximo 3 V

Corriente máxima: 3 A, rango de control de 0,5 A a 3 A

Resistencia de carga: nominal a 0,6 Ω

Precisión: ± 5 mA entre 2 y 3 amperios

Control de corriente: 12 bits, resolución 1 mA. Escala completa = 4,096 amperios

Linealidad: ± 10 mA entre 0,5 A y 3 A

Regulación de carga: <5 mA para un cambio de 0,4 Ω a 1,0 Ω a 3 A. (Incluido el cable de salida)

Regulación de línea: <1 mA para 5% cambio en el voltaje de suministro.

Linealidad: ± 10 mA entre 0,5 A y 3 A

Ondulación: <1 mAp-p, 20 Hz a 10 kHz y <30 mV pp a aproximadamente 100 kHz, ambas a través de 0,6 Ω a 3,0 A

Coeficiente de temperatura: <50 ppm/?C

Estabilidad: <0,5 mA/60 minutos. Después de una hora de calentamiento en condiciones de funcionamiento constantes.

Monitor de voltaje: 12 bit, resolución 2,5 V, escala completa = 10,24 V.

Precisión con respecto al voltaje de salida real: ±5% o ±25mV

Monitoreo de corriente: 12 bit, resolución +/-1 mA, escala completa = 4,096 amperios.

Precisión con respecto a la corriente de salida real ±10 mA.

Disparo OC: detección de circuito abierto, Vout > 5,2 ± 0,1 voltios. Se deshabilitarán todas las salidas y los programas se pondrán a cero.

Corriente de disparo: se detecta una sobrecorriente si la corriente de salida supera los 3,15 A durante diez segundos. Se desactivarán todas las salidas y los programas se pondrán a cero.

Suministro de extractores

Voltaje: 0V a 10kV (positivo con respecto a la energía del haz).Rango de control +100V a +10kV.

La salida se puede configurar en APAGADO, lo que deshabilita el convertidor extractor.

Corriente: 700 μA sobre el rango de control.

Nivel de disparo de corriente: programable de 0 a 735 μA, resolución de 0,25 μA. Precisión de ±2% o 2 μA. Se deshabilitarán todas las salidas y los programas se pondrán a cero.

Precisión (programa de voltaje): <%1 o ±20 V (el que sea mayor) sobre el rango de control

Control de voltaje: 12 bits, resolución 2,5 V, escala completa = 10,24 kV

Linealidad: ±20 V sobre el rango de control

Regulación de carga: <±1 V (cambio de corriente de salida de 10 μA a 700 μA)

<100 mV a 40 μA 0,1 Hz a 20 MHz

Regulación de línea: <±5 ppm para un cambio de línea de +/-5%

Ondulación: <100 mVp-p a 10 kV, 700 μA, 0,1 Hz – 20 MHz

Coeficiente de temperatura: <25 ppm/?C

Estabilidad: <0,3 V/15 minutos; después de una hora de calentamiento en condiciones de funcionamiento constantes

Velocidad de rampa: 10 V/s a 1000 V/s

Monitor de voltaje: 12 bit, resolución 2,5 V, escala completa = 10,24 kV.

Precisión con respecto al voltaje de salida real: ±%1 o ±20 V

Monitor de corriente: 12 bits, resolución 0,25 uA, escala completa = 1,024 mA. Precisión

Protección: Arcos continuos/intermitentes a la fuente de energía del haz y a tierra.

Energía almacenada: <150mJ

Suministro de supresor

Voltaje: 0V a 1000V (negativo con respecto a la energía del haz).

Rango de control de 100 V a 1000 V. La salida se puede configurar en APAGADO, lo que deshabilita el convertidor extractor.

Corriente: <100 μA sobre el rango de control.

Nivel de disparo de corriente: 100 μA ±10% con un retardo nominal de cinco segundos. Se deshabilitarán todas las salidas y los programas se pondrán a cero.

Precisión (programa de voltaje): <2% o ±6 V (el que sea mayor) sobre el rango de control

Control de voltaje: 12 bits, resolución 0,25 V, escala completa = 1024 V

Linealidad: ±5 V sobre el rango de control

Regulación de carga: <120 mV para un cambio de corriente de carga de 10 μA a 100 μA.

Regulación de línea: <±5 ppm para un cambio de línea de +/-5%

Ondulación: <20 mV pp sobre el rango de control, 0,1 Hz a 20 MHz.

Coeficiente de temperatura: <50 ppm/?C

Estabilidad: <0,3 V/15 minutos; después de una hora de calentamiento en condiciones de funcionamiento constantes

Monitor de voltaje: 12 bit, resolución 0,25 V, escala completa = 1,024 kV.

Precisión con respecto al voltaje de salida real: ±2% o ±250 mV

Monitor de corriente: 12 bit, resolución 0,25 uA, escala completa = 1,024 mA.

Precisión con respecto a la corriente de salida real: ±10%

Protección: Arcos continuos/intermitentes al Beam Energy o extractor

Energía almacenada: <2,5 mJ

Interbloqueo por vacío: el interbloqueo por vacío es un interbloqueo óptico que se produce cuando hay luz presente en la fibra. Cuando no hay luz presente, el interbloqueo se interrumpe y la unidad apaga todas las salidas.

Indicadores:

Encendido (panel frontal): se iluminará un LED verde para indicar que hay alimentación de +24 V. Este LED se iluminará en un rango de 22,8 a 25,2 voltios y parpadeará durante un período de 1 segundo cuando esté fuera de rango.

Bloqueo de vacío (panel frontal): se iluminará un LED amarillo para indicar que todo el bloqueo de vacío está cerrado. El LED del bloqueo de vacío debe estar iluminado para que la unidad pueda generar alto voltaje.

Protección: Todas las salidas están protegidas contra arcos en la carga y cortocircuito continuo. La capacidad de tensión de prueba de rigidez dieléctrica de las salidas debe ser de 36 kV, sin embargo, ninguna salida puede superar esta tensión.

Todas las entradas de bajo voltaje están protegidas contra sobretensiones de ±30 voltios. La entrada de alimentación está protegida contra sobretensiones y conexión inversa.

Sobretemperatura: Cualquier dispositivo semiconductor que exceda una condición de sobretemperatura durante más de diez segundos iniciará un apagado y enviará un mensaje de error.

Requisitos de apagado: la salida de energía del haz se puede apagar de forma independiente. Las salidas de filamento, supresor y extractor (emisión) deben apagarse juntas.