Alimentatore ad alta tensione SEM

INTRODUZIONE:

La serie SEM di Wisman è un alimentatore ad alta tensione integrato a più uscite, progettato specificamente per alimentare le colonne del microscopio elettronico a scansione (SEM). La vasta conoscenza di Wisman in questa applicazione ci ha consentito di sviluppare una gamma di piattaforme tecnologiche che possono essere personalizzate per soddisfare i severi requisiti del SEM.

La tensione di accelerazione principale è un'alimentazione ad alta stabilità da 30 kV, con uscite integrate flottanti Filamento, Estrattore e Soppressore necessarie per pilotare sorgenti di emissione di campo, catodo freddo e Schottky Electron in una soluzione compatta con estensori da montare in un rack da 19?. Tutte le uscite sono offerte con ripple di uscita ultra-basso, eccellenti specifiche di regolazione, stabilità, coefficiente di temperatura, deriva e accuratezza. L'isolamento e il controllo delle rispettive sorgenti flottanti sono forniti tramite le tecniche di isolamento ad alta tensione proprietarie di Wisman.

Il controllo da parte del cliente di questo sistema di alimentazione integrato della serie SEM avviene tramite un'interfaccia in fibra ottica. Tutti gli interblocchi di sicurezza ad alta tensione sono di un design basato su hardware fail-safe e il SEM è marcato CE ed è progettato per essere conforme agli standard IEC, UL e SEMI applicabili. Il SEM di Wisman offre prestazioni eccezionali con bassa ondulazione, microscarica e stabilità del livello ppm per una qualità e una risoluzione delle immagini senza precedenti.

Applicazioni tipiche:

Microscopi elettronici a scansione (SEM)
Controllore del fascio di elettroni

Specifiche

Tensione di ingresso: +24 Vcc, ±5% a 4 ampere massimo.

La corrente di spunto è <6 ampere per 1 secondo.

Fusibile di sicurezza: Fusibile ceramico da 5 x 20 mm sostituibile dall'esterno e contrassegnato con il valore del fusibile.

Corrente di dispersione: < 200μA alla cassa

voltaggio: Da 0 V a -30 kV a pieno carico rispetto a terra

Interruttore di alimentazione: un interruttore a bilanciere schermato consente di accendere e spegnere l'unità dal pannello frontale.

Ambientale:

Temperatura di esercizio: da +10°C a +45°C ambiente per il normale funzionamento.

L'unità funzionerà da 0°C ma richiederà un periodo di riscaldamento prolungato

Temperatura di conservazione: da -20°C a +60°C

Umidità: da 0 a 80% RH, senza condensa

Altitudine: 2000 metri ASL a piena potenza. Per altitudini superiori a 2000 metri la temperatura ambiente massima di esercizio è linearmente declassata di 1,1 °C per intervallo di 300 metri.

Meccanico:

L'unità è dotata di una coppia di flange di montaggio rimovibili che consentono il montaggio dell'unità in un sistema rack da 19".

L'unità può essere utilizzata in qualsiasi orientamento. Un perno di messa a terra di protezione M5 x 23 mm è montato in prossimità del connettore HV

Peso: <48,5 libbre (<22 kg)

Approvazioni normative:

IEC61010:2010 Requisiti di sicurezza per apparecchiature elettriche per misurazione, controllo e uso in laboratorio. UL61010-1:2012 Requisiti di sicurezza per apparecchiature elettriche per misurazione, controllo e uso in laboratorio – Parte 1: Requisiti generali e CAN/CSA-C22.2 n. 61010-1-12:2015. L'unità è marcata CE secondo EN61010:2010 e EN61326-2-1:2013 e conforme a RoHS.

Fornitura di energia del fascio

Tensione di uscita:

Da 20 V a 30 kV, polarità negativa. È possibile impostare una tensione di condizionamento di 32,5 kV senza corrente di carico. L'uscita non supererà i 35 kV in nessuna condizione. L'uscita può essere impostata su OFF, il che disabilita il convertitore Beam Energy, in questo caso l'uscita sarà <60 volt.

Corrente di uscita: 200μA massimo, da 20kV a 30kV

Livello di intervento della corrente di uscita: 250μA ±10% L'uscita è disabilitata e bloccata con un ritardo di circa 1 secondo. La tensione del programma è impostata su zero.

Precisione (programma di tensione): <%1 o ±10 V (a seconda di quale sia maggiore) sull'intervallo di controllo

Controllo tensione: 16 bit, risoluzione 0,5 V, scala completa = 32.768 volt

Linearità: da -20 a -30 kV <±25 V

Regolazione del carico: <±100 mV per una variazione del carico da 30 μA a 200 μA

Regolazione della linea: <±10ppm da 22,8 V a 26,4 V di variazione della linea

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

Coefficiente di temperatura: <10ppm/?C da +10?C a +45?C,
<5ppm/?C da +20?C a +30?C

Stabilità: <200 mV/periodo di 15 minuti dopo 1 ora di riscaldamento in condizioni operative costanti.

Monitor di tensione: 16 bit, risoluzione 0,5 V. La precisione rispetto alla tensione di uscita effettiva è ±2% o ±10 V.

Monitor di corrente: 12 bit, risoluzione 100nA, precisione ±2% o ±1μA.

Ampiezza di oscillazione: da 0 a 100% modulazione in passi di %1, dove 100%1 è definito come ±5% dell'energia del fascio in uscita con un valore minimo di ±50 V. Il valore picco-picco è il doppio dell'ampiezza.

Wobble Period: da 666 a 2000 millisecondi. Regolabile in step da 1 millisecondo. Un'uscita sinusoidale con 16 punti per periodo. Il wobble inizia e si ferma sempre a un passaggio per lo zero.

Energia immagazzinata: <850mJ

Fornitura di filamenti:

Collegamento: il centro del filamento è collegato all'uscita Beam Energy. L'uscita può essere impostata su off, il che disabilita il convertitore di filamento.

Tensione: nominale 1,8 V, massimo 3 V

Corrente massima: 3A, intervallo di controllo da 0,5A a 3A

Resistenza di carico: nominale a 0,6Ω

Precisione: ± 5mA tra 2 e 3 Ampere

Controllo corrente: 12 bit, risoluzione 1mA. Scala completa = 4,096 Ampere

Linearità: ± 10mA tra 0,5A e 3A

Regolazione del carico: <5mA per variazione da 0,4Ω a 1,0Ω a 3A. (Incluso il cavo di uscita)

Regolazione della linea: <1mA per 5% variazione della tensione di alimentazione.

Linearità: ± 10mA tra 0,5A e 3A

Ripple: <1mAp-p, da 20Hz a 10 kHz e <30mV pp a circa 100kHz entrambi su 0,6Ω a 3,0A

Coefficiente di temperatura: <50ppm/?C

Stabilità: <0,5 mA/60 minuti. Dopo un'ora di riscaldamento in condizioni operative costanti.

Monitor di tensione: 12 bit, risoluzione 2,5 V, scala completa = 10,24 V.

Precisione rispetto alla tensione di uscita effettiva: ±5% o ±25mV

Monitoraggio corrente: 12 bit, risoluzione +/-1 mA, scala completa = 4,096 Ampere.

Precisione rispetto alla corrente di uscita effettiva ±10mA.

Trip OC: rilevamento circuito aperto, Vout > 5,2 ± 0,1 Volt. Tutte le uscite saranno disabilitate e i programmi impostati su zero.

Trip Current: sovracorrente rilevata se la corrente di uscita supera 3,15 A per dieci secondi. Tutte le uscite saranno disabilitate e i programmi impostati su zero.

Fornitura di estrattori

Tensione: da 0 V a 10 kV (positiva rispetto all'energia del raggio). Intervallo di controllo da +100 V a +10 kV.

L'uscita può essere impostata su OFF, disattivando così il convertitore dell'estrattore.

Corrente: 700μA su tutto l'intervallo di controllo.

Livello di intervento attuale: programmabile da 0 a 735μA, risoluzione 0,25μA. Precisione ±2% o 2μA. Tutte le uscite devono essere disabilitate e i programmi impostati su zero.

Precisione (programma di tensione): <%1 o ±20 V (a seconda di quale sia maggiore) sull'intervallo di controllo

Controllo tensione: 12 bit, risoluzione 2,5 V, scala completa = 10,24 kV

Linearità: ±20 V sull'intervallo di controllo

Regolazione del carico: <±1V (variazione della corrente di uscita 10μA – 700μA)

<100mV @ 40μA da 0,1Hz a 20MHz

Regolazione della linea: <±5 ppm per una variazione della linea di +/-5%

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

Coefficiente di temperatura: <25ppm/?C

Stabilità: <0,3 V/15 minuti; dopo un'ora di riscaldamento in condizioni operative costanti

Velocità di rampa: da 10 V/s a 1000 V/s

Monitor di tensione: 12 bit, risoluzione 2,5 V, scala completa = 10,24 kV.

Precisione rispetto alla tensione di uscita effettiva: ±%1 o ±20V

Monitor di corrente: 12 bit, risoluzione 0,25uA, scala completa = 1,024mA. Accura

Protezione: archi continui/intermittenti verso l'alimentazione di energia del raggio e verso terra.

Energia immagazzinata: <150mJ

Alimentazione del soppressore

Tensione: da 0 V a 1000 V (negativa rispetto all'energia del raggio).

Intervallo di controllo da 100 V a 1000 V. L'uscita può essere impostata su OFF, il che disabilita il convertitore dell'estrattore.

Corrente: <100μA nell'intervallo di controllo.

Livello di intervento attuale: 100μA ±10% con un ritardo nominale di cinque secondi. Tutte le uscite saranno disabilitate e i programmi saranno impostati su zero.

Precisione (programma di tensione): <2% o ±6 V (a seconda di quale sia maggiore) sull'intervallo di controllo

Controllo tensione: 12 bit, risoluzione 0,25 V, scala completa = 1024 V

Linearità: ±5V sull'intervallo di controllo

Regolazione del carico: <120 mV per una variazione della corrente di carico da 10 μA a 100 μA.

Regolazione della linea: <±5 ppm per una variazione della linea di +/-5%

Ondulazione: <20 mV pp sull'intervallo di controllo, da 0,1 Hz a 20 MHz.

Coefficiente di temperatura: <50ppm/?C

Stabilità: <0,3 V/15 minuti; dopo un'ora di riscaldamento in condizioni operative costanti

Monitor di tensione: 12 bit, risoluzione 0,25 V, scala completa = 1,024 kV.

Precisione rispetto alla tensione di uscita effettiva: ±2% o ±250 mV

Monitor di corrente: 12 bit, risoluzione 0,25uA, scala completa = 1,024mA.

Precisione rispetto alla corrente di uscita effettiva: ±10%

Protezione: Archi continui/intermittenti al fascio energetico o all'estrattore

Energia immagazzinata: <2,5 mJ

Interblocco a vuoto: l'interblocco a vuoto è un interblocco ottico che si verifica quando è presente luce sulla fibra. Quando non è presente luce, l'interblocco si interrompe e l'unità spegne tutte le uscite.

Indicatori:

Accensione (pannello frontale): un LED verde si illuminerà per indicare che è presente l'alimentazione a +24 V. Questo LED si illuminerà nell'intervallo da 22,8 a 25,2 volt e lampeggerà per un periodo di 1 secondo quando è fuori dall'intervallo.

Interblocco del vuoto (pannello frontale): un LED giallo si illuminerà per indicare che tutti gli interblocchi del vuoto sono chiusi. Il LED dell'interblocco del vuoto deve essere illuminato affinché l'unità sia in grado di generare alta tensione.

Protezione: tutte le uscite sono protette da archi nel carico e cortocircuiti continui. La capacità di tensione di prova della rigidità dielettrica delle uscite è di 36 kV, tuttavia nessuna uscita è in grado di superare questa tensione.

Tutti gli ingressi a bassa tensione sono protetti contro sovratensioni di ±30 Volt. L'ingresso di alimentazione è protetto contro sovratensione e collegamento invertito.

Sovratemperatura: qualsiasi dispositivo semiconduttore che superi una condizione di sovratemperatura per più di dieci secondi avvierà uno spegnimento e invierà un messaggio di errore.

Requisiti di spegnimento: l'uscita Beam Energy può essere spenta indipendentemente. Le uscite Filament, Suppressor ed Extractor (Emission) devono essere spente insieme.