Alimentation haute tension SEM

INTRODUCTION:

La série SEM de Wisman est une alimentation haute tension à sorties multiples intégrée spécialement conçue pour piloter les colonnes de microscope électronique à balayage (MEB). Les vastes connaissances de Wisman dans cette application nous ont permis de développer une gamme de plates-formes technologiques qui peuvent être personnalisées pour répondre aux exigences exigeantes du MEB.

La tension d'accélération principale est une alimentation haute stabilité de 30 kV, avec des sorties intégrées de filament flottant, d'extracteur et de suppresseur nécessaires pour piloter des sources d'électrons à émission de champ, à cathode froide et Schottky dans une solution compacte avec des rallonges à monter dans un rack 19". Toutes les sorties sont proposées avec une ondulation de sortie ultra-faible, une excellente régulation, une stabilité, un coefficient de température, une dérive et des spécifications de précision. L'isolation et le contrôle des sources flottantes respectives sont assurés via les techniques d'isolation haute tension exclusives de Wisman.

Le contrôle client de ce système d'alimentation intégré de la série SEM s'effectue via une interface à fibre optique. Tous les verrouillages de sécurité haute tension sont de conception matérielle à sécurité intégrée et le SEM est marqué CE et conçu pour être conforme aux normes IEC, UL et SEMI applicables. Le SEM Wisman offre des performances exceptionnelles avec une faible ondulation, une micro-décharge et une stabilité du niveau ppm pour une qualité d'image et une résolution sans précédent.

Applications typiques :

Microscopes électroniques à balayage (MEB)
Contrôleur de faisceau d'électrons

Caractéristiques

Tension d'entrée : +24 Vcc, ±5% à 4 ampères maximum.

Le courant d'appel est < 6 ampères pendant 1 seconde.

Fusible de sécurité : Un fusible en céramique 5 x 20 mm interchangeable de l'extérieur et marqué de la valeur du fusible.

Courant de fuite : < 200 μA au boîtier

tension: 0 V à -30 kV pleine charge par rapport à la terre

Interrupteur d'alimentation : un interrupteur à bascule blindé permet d'allumer et d'éteindre l'appareil depuis le panneau avant.

Environnemental :

Température de fonctionnement : +10°C à +45°C ambiante pour un fonctionnement normal.

L'unité fonctionnera à partir de 0°C mais nécessitera une période de préchauffage prolongée

Température de stockage : -20°C à +60°C

Humidité : 0 à 80% HR, sans condensation

Altitude : 2 000 mètres au-dessus du niveau de la mer à pleine puissance. Pour les altitudes supérieures à 2 000 mètres, la température ambiante maximale de fonctionnement est réduite linéairement de 1,1 °C par intervalle de 300 mètres.

Mécanique:

L'unité est fournie avec une paire de brides de montage amovibles ; celles-ci permettent de monter l'unité dans un système de rack 19".

L'appareil peut être utilisé dans n'importe quelle orientation. Un goujon de mise à la terre de protection M5 x 23 mm est monté à proximité du connecteur HT

Poids: < 48,5 lb (< 22 kg)

Approbations réglementaires :

IEC61010:2010 Exigences de sécurité pour les équipements électriques de mesure, de contrôle et d'utilisation en laboratoire. UL61010-1:2012 Exigences de sécurité pour les équipements électriques de mesure, de contrôle et d'utilisation en laboratoire - Partie 1 : Exigences générales et CAN/CSA-C22.2 n° 61010-1-12:2015. L'appareil est marqué CE selon les normes EN61010:2010 et EN61326-2-1:2013 et conforme à la directive RoHS.

Alimentation en énergie du faisceau

Tension de sortie:

20 V à 30 kV, polarité négative. Une tension de conditionnement de 32,5 kV sans courant de charge est réglable. La sortie ne dépassera pas 35 kV dans aucune condition. La sortie peut être réglée sur OFF, ce qui désactive le convertisseur d'énergie du faisceau. Dans ce cas, la sortie sera < 60 volts.

Courant de sortie : 200 μA maximum, 20 kV à 30 kV

Niveau de déclenchement du courant de sortie : 250 μA ±10% La sortie est désactivée et verrouillée avec un délai d'environ 1 seconde. La tension du programme est réglée sur zéro.

Précision (programme de tension) : <%1 ou ±10 V (selon la valeur la plus élevée) sur la plage de contrôle

Contrôle de tension : 16 bits, résolution 0,5 V, pleine échelle = 32 768 volts

Linéarité : -20 à -30kV <±25V

Régulation de charge : <±100 mV pour un changement de charge de 30 μA à 200 μA

Régulation de ligne : <±10 ppm de changement de ligne de 22,8 V à 26,4 V

Ondulation : < 50 mVp-p à 0 µA à 200 µA, 0,1 Hz à 20 MHz

Coefficient de température : <10ppm/?C de +10?C à +45?C,
<5ppm/?C de +20?C à +30?C

Stabilité : < 200 mV/période de 15 minutes après 1 heure de préchauffage dans des conditions de fonctionnement constantes.

Moniteur de tension : 16 bits, résolution 0,5 V. La précision par rapport à la tension de sortie réelle est de ±2% ou ±10 V.

Moniteur de courant : 12 bits, résolution 100 nA, précision ±2% ou ±1 μA.

Amplitude de vacillement : modulation de 0 à 100% par paliers de %1, où 100%1 est défini comme ±5% de la sortie d'énergie du faisceau avec une valeur minimale de ±50 V. La valeur crête à crête est deux fois l'amplitude.

Période d'oscillation : 666 à 2000 millisecondes. Réglable par pas de 1 milliseconde. Sortie sinusoïdale avec 16 points par période. L'oscillation démarre et s'arrête toujours au passage par zéro.

Énergie stockée : < 850 mJ

Alimentation en filament :

Connexion : Le centre du filament est connecté à la sortie d'énergie du faisceau. La sortie peut être désactivée, ce qui désactive le convertisseur de filament.

Tension : nominalement 1,8 V, maximum 3 V

Courant maximal : 3 A, plage de contrôle de 0,5 A à 3 A

Résistance de charge : nominale à 0,6 Ω

Précision : ± 5 mA entre 2 et 3 ampères

Contrôle du courant : 12 bits, résolution 1 mA. Pleine échelle = 4,096 ampères

Linéarité : ± 10 mA entre 0,5 A et 3 A

Régulation de charge : < 5 mA pour un changement de 0,4 Ω à 1,0 Ω à 3 A. (Câble de sortie inclus)

Régulation de ligne : < 1 mA pour 5% variation de la tension d'alimentation.

Linéarité : ± 10 mA entre 0,5 A et 3 A

Ondulation : < 1 mAp-p, 20 Hz à 10 kHz et < 30 mV pp à environ 100 kHz, tous deux sur 0,6 Ω à 3,0 A

Coefficient de température : <50ppm/?C

Stabilité : < 0,5 mA/60 minutes. Après une heure de préchauffage dans des conditions de fonctionnement constantes.

Moniteur de tension : 12 bits, résolution 2,5 V, pleine échelle = 10,24 V.

Précision par rapport à la tension de sortie réelle : ±5% ou ±25 mV

Surveillance actuelle : 12 bits, résolution +/-1 mA, pleine échelle = 4,096 ampères.

Précision par rapport au courant de sortie réel ±10 mA.

Trip OC : Détection de circuit ouvert, Vout > 5,2 ± 0,1 V. Toutes les sorties seront désactivées et les programmes remis à zéro.

Courant de déclenchement : surintensité détectée si le courant de sortie dépasse 3,15 A pendant dix secondes. Toutes les sorties seront désactivées et les programmes remis à zéro.

Alimentation de l'extracteur

Tension : 0 V à 10 kV (positif par rapport à l'énergie du faisceau). Plage de contrôle +100 V à +10 kV.

La sortie peut être réglée sur OFF, ce qui désactive le convertisseur extracteur.

Courant : 700 μA sur la plage de contrôle.

Niveau de déclenchement actuel : Programmable de 0 à 735 μA, résolution 0,25 μA. Précision ±2% ou 2 μA. Toutes les sorties doivent être désactivées et les programmes mis à zéro

Précision (programme de tension) : <%1 ou ±20 V (selon la valeur la plus élevée) sur la plage de contrôle

Contrôle de tension : 12 bits, résolution 2,5 V, pleine échelle = 10,24 kV

Linéarité : ±20 V sur la plage de contrôle

Régulation de charge : <±1V (changement de courant de sortie de 10μA à 700μA)

<100 mV à 40 μA 0,1 Hz à 20 MHz

Régulation de ligne : <±5ppm pour un changement de ligne de +/-5%

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

Coefficient de température : <25ppm/?C

Stabilité : < 0,3 V/15 minutes ; après une heure de préchauffage dans des conditions de fonctionnement constantes

Taux de rampe : 10 V/s à 1 000 V/s

Moniteur de tension : 12 bits, résolution 2,5 V, pleine échelle = 10,24 kV.

Précision par rapport à la tension de sortie réelle : ±%1 ou ±20 V

Moniteur de courant : 12 bits, résolution 0,25 uA, pleine échelle = 1,024 mA. Précision

Protection : Arcs continus/intermittents vers l'alimentation en énergie du faisceau et vers la terre.

Énergie stockée : < 150 mJ

Alimentation du suppresseur

Tension : 0 V à 1 000 V (négatif par rapport à l'énergie du faisceau).

Plage de contrôle de 100 V à 1 000 V. La sortie peut être réglée sur OFF, ce qui désactive le convertisseur d'extraction.

Courant : < 100 μA sur la plage de contrôle.

Niveau de déclenchement actuel : 100 μA ±10% avec un délai nominal de cinq secondes. Toutes les sorties seront désactivées et les programmes remis à zéro.

Précision (programme de tension) : < 2% ou ± 6 V (selon la valeur la plus élevée) sur la plage de contrôle

Contrôle de tension : 12 bits, résolution 0,25 V, pleine échelle = 1024 V

Linéarité : ±5 V sur la plage de contrôle

Régulation de charge : < 120 mV pour un changement de courant de charge de 10 μA à 100 μA.

Régulation de ligne : <±5ppm pour un changement de ligne de +/-5%

Ondulation : < 20 mV pp sur la plage de contrôle, 0,1 Hz à 20 MHz.

Coefficient de température : <50ppm/?C

Stabilité : < 0,3 V/15 minutes ; après une heure de préchauffage dans des conditions de fonctionnement constantes

Moniteur de tension : 12 bits, résolution 0,25 V, pleine échelle = 1,024 kV.

Précision par rapport à la tension de sortie réelle : ±2% ou ±250 mV

Moniteur de courant : 12 bits, résolution 0,25 uA, pleine échelle = 1,024 mA.

Précision par rapport au courant de sortie réel : ±10%

Protection : Arcs continus/intermittents vers l'énergie du faisceau ou l'extracteur

Énergie stockée : < 2,5 mJ

Verrouillage sous vide : Le verrouillage sous vide est un verrouillage optique qui se produit lorsque de la lumière est présente sur la fibre. Lorsqu'aucune lumière n'est présente, le verrouillage est rompu et l'unité arrête toutes les sorties.

Indicateurs :

Mise sous tension (panneau avant) : une LED verte s'allume pour indiquer que l'alimentation +24 V est présente. Cette LED s'allume sur la plage de 22,8 à 25,2 volts et clignote pendant une période d'une seconde lorsqu'elle est hors de portée.

Verrouillage du vide (panneau avant) : une LED jaune s'allume pour indiquer que tous les verrouillages du vide sont fermés. La LED de verrouillage du vide doit être allumée pour que l'appareil puisse générer une haute tension.

Protection : Toutes les sorties sont protégées contre les arcs électriques dans la charge et les courts-circuits continus. La capacité de tension d'essai de rigidité diélectrique des sorties est de 36 kV, mais aucune sortie ne peut dépasser cette tension.

Toutes les entrées basse tension sont protégées contre les surtensions de ±30 V. L'entrée d'alimentation est protégée contre les surtensions et les inversions de polarité.

Surchauffe : tout dispositif semi-conducteur dépassant une condition de surchauffe pendant plus de dix secondes déclenchera un arrêt et enverra un message d'erreur.

Exigences d'arrêt : La sortie d'énergie du faisceau peut être arrêtée indépendamment. Les sorties du filament, du suppresseur et de l'extracteur (émission) doivent être arrêtées ensemble.