SEM高電圧電源

導入：

Wisman の SEM シリーズは、走査型電子顕微鏡 (SEM) カラムを駆動するために特別に設計された統合型マルチ出力高電圧電源です。Wisman はこのアプリケーションに関する豊富な知識により、SEM の厳しい要件を満たすようにカスタマイズできるさまざまなテクノロジー プラットフォームを開発することができました。

メインの加速電圧は、安定性の高い 30kV 電源で、電界放出、冷陰極、ショットキー電子源を駆動するために必要なフローティング フィラメント、抽出器、および抑制器出力が統合されており、19 インチ ラックに取り付けるためのエクステンダーを備えたコンパクトなソリューションです。すべての出力は、超低出力リップル、優れた調整、安定性、温度係数、ドリフト、および精度仕様で提供されます。各フローティング ソースの分離と制御は、Wisman 独自の高電圧分離技術によって提供されます。

この統合型 SEM シリーズ電源システムの顧客による制御は、光ファイバー インターフェイスを介して行われます。すべての高電圧安全インターロックは、フェイルセーフ ハードウェア ベースの設計であり、SEM は CE マークが付いており、該当する IEC、UL、および SEMI 規格に準拠するように設計されています。Wisman の SEM は、低リップル、マイクロ放電、および ppm レベルの安定性を備えた優れたパフォーマンスを提供し、これまでにない画質と解像度を実現します。

代表的な用途:

走査型電子顕微鏡（SEM）
電子ビームコントローラ

仕様

入力電圧: +24Vdc、±5% @ 最大 4 アンペア。

突入電流は 1 秒間に 6 アンペア未満です。

安全ヒューズ: 外部から交換可能で、ヒューズ値がマークされた 5 x 20mm のセラミックヒューズ。

漏れ電流: ケースへの電流 < 200μA

電圧： 0V～-30kV（全負荷、対地）

電源スイッチ: シールドされたロッカー スイッチにより、ユニットのオン/オフをフロント パネルから切り替えることができます。

環境：

動作温度:通常動作時の周囲温度は+10°C～+45°C。

ユニットは0°Cから動作しますが、ウォームアップに長い時間が必要です。

保管温度:-20°C～+60°C

湿度:0～80% RH、結露なし

高度: フルパワーで 2000 メートル ASL。高度 2000 メートルを超える場合、最大周囲動作温度は 300 メートル間隔ごとに 1.1 ℃ ずつ直線的に低下します。

機械:

ユニットには取り外し可能な取り付けフランジが 1 組付属しており、これによりユニットを 19 インチ ラック システムに取り付けることができます。

ユニットはどの方向でも操作できます。M5 x 23mmの保護接地スタッドがHVコネクタの近くに取り付けられています。

重さ： <48.5 ポンド (<22kg)

規制承認:

IEC61010:2010 計測、制御、実験室用電気機器の安全要件。UL61010-1:2012 計測、制御、実験室用電気機器の安全要件 - パート 1: 一般要件および CAN/CSA-C22.2 No.61010-1-12:2015。このユニットは、EN61010:2010 および EN61326-2-1:2013 に対して CE マークが付いており、RoHS に準拠しています。

ビームエネルギー供給

出力電圧:

20V ～ 30kV、負極性。無負荷電流で 32.5kV の調整電圧を設定できます。出力はいかなる状況でも 35kV を超えることはありません。出力を OFF に設定してビーム エネルギー コンバータを無効にすることもできます。この場合、出力は 60 ボルト未満になります。

出力電流: 最大200μA、20kV～30kV

出力電流トリップ レベル: 250μA ±10% 出力は無効になり、約 1 秒の遅延でラッチオフされます。プログラム電圧はゼロに設定されます。

精度（電圧プログラム）：制御範囲全体で<%1 または±10V（いずれか大きい方）

電圧制御:16 ビット、分解能 0.5V、フルスケール = 32,768 ボルト

直線性: -20～-30kV <±25V

負荷レギュレーション: 30μA～200μAの負荷変化に対して<±100mV

ラインレギュレーション: 22.8Vから26.4Vのライン変化で<±10ppm

リップル: <50mVp-p @ 0uA ～ 200uA、0.1Hz ～ 20MHz

温度係数: +10℃～+45℃で<10ppm/℃、
+20℃～+30℃で<5ppm/℃

安定性: 一定の動作条件下で 1 時間のウォームアップ後、15 分間あたり <200mV。

電圧モニター: 16 ビット、分解能 0.5V。実際の出力電圧に対する精度は ±2% または ±10V です。

電流モニター: 12 ビット、分解能 100nA、精度は ±2% または ±1μA。

ウォブル振幅: 0 ～ 100% 変調 (%1 単位)。1001111111111 は、ビーム エネルギー出力の ±5% として定義され、最小値は ±50V です。ピーク ツー ピーク値は振幅の 2 倍です。

ウォブル周期: 666 ～ 2000 ミリ秒。1 ミリ秒単位で調整可能。周期ごとに 16 ポイントの正弦波出力。ウォブルは常にゼロ交差で開始および停止します。

蓄積エネルギー: <850mJ

フィラメント供給:

接続: フィラメントの中心はビーム エネルギー出力に接続されます。出力をオフに設定してフィラメント コンバータを無効にすることもできます。

電圧: 公称 1.8V、最大 3V

最大電流: 3A、制御範囲 0.5A～3A

負荷抵抗: 公称 0.6Ω

精度: 2～3アンペアの間で±5mA

電流制御: 12 ビット、分解能 1mA。フルスケール = 4.096 アンペア

直線性: 0.5A～3Aの間で±10mA

負荷レギュレーション: 3Aで0.4Ωから1.0Ωへの変化に対して<5mA。(出力リードを含む)

ラインレギュレーション: 供給電圧の変化に対して 1mA 未満。

直線性: 0.5A～3Aの間で±10mA

リップル: <1mAp-p、20Hz～10kHz、および約100kHzで<30mV pp、いずれも0.6Ω @ 3.0A

温度係数: <50ppm/?C

安定性: <0.5mA/60 分。一定の動作条件下で 1 時間のウォームアップ後。

電圧モニター: 12 ビット、解像度 2.5V、フルスケール = 10.24V。

実際の出力電圧に対する精度: ±5% または ±25mV

電流モニター: 12 ビット、分解能 +/-1mA、フルスケール = 4.096 アンペア。

実際の出力電流に対する精度は±10mAです。

トリップ OC: オープン回路検出、Vout > 5.2 ± 0.1 ボルト。すべての出力が無効になり、プログラムはゼロに設定されます。

トリップ電流: 出力電流が 10 秒間 3.15A を超えると過電流が検出されます。すべての出力が無効になり、プログラムはゼロに設定されます。

抽出器供給

電圧: 0V ～ 10kV (ビーム エネルギーに対して正)。制御範囲: +100V ～ +10kV。

出力を OFF に設定すると、抽出コンバータが無効になります。

電流: 制御範囲を超えて 700μA。

電流トリップレベル: プログラム可能 0 ～ 735μA 分解能 0.25μA。精度 ±2% または 2μA。すべての出力は無効になり、プログラムはゼロに設定されます。

精度（電圧プログラム）：制御範囲全体で<%1 または±20V（いずれか大きい方）

電圧制御: 12 ビット、分解能 2.5V、フルスケール = 10.24kV

直線性: 制御範囲全体で±20V

負荷レギュレーション: <±1V (10μA – 700μA 出力電流変化)

<100mV @ 40μA 0.1Hz ～ 20MHz

ラインレギュレーション: +/-5% ライン変化に対して <±5ppm

リップル: 10kV、700μA、0.1Hz～20MHzで<100mVp-p

温度係数: <25ppm/?C

安定性: <0.3V/15分; 一定の動作条件下で1時間ウォームアップ後

ランプレート: 10V/s ～ 1000V/s

電圧モニター: 12 ビット、解像度 2.5V、フルスケール = 10.24kV。

実際の出力電圧に対する精度: ±%1 または ±20V

電流モニター: 12 ビット、分解能 0.25uA、フルスケール = 1.024mA。

保護: ビーム エネルギー供給と接地への連続/断続的なアーク。

蓄積エネルギー: <150mJ

サプレッサーサプライ

電圧: 0V ～ 1000V (ビームエネルギーに対して負)。

制御範囲は 100V ～ 1000V です。出力を OFF に設定すると、抽出コンバータが無効になります。

電流: 制御範囲全体で <100μA。

電流トリップ レベル: 100μA ±10%、公称 5 秒の遅延。すべての出力が無効になり、プログラムはゼロに設定されます。

精度（電圧プログラム）：制御範囲全体で<2% または±6V（いずれか大きい方）

電圧制御: 12 ビット、分解能 0.25V、フルスケール = 1024V

直線性: 制御範囲全体で±5V

負荷レギュレーション: 10μA ～ 100μA の負荷電流変化に対して <120mV。

ラインレギュレーション: +/-5% ライン変化に対して <±5ppm

リップル: 制御範囲全体で 20mV pp 未満、0.1Hz ～ 20 MHz。

温度係数: <50ppm/?C

安定性: <0.3V/15分; 一定の動作条件下で1時間ウォームアップ後

電圧モニター: 12 ビット、分解能 0.25V、フルスケール = 1.024kV。

実際の出力電圧に対する精度: ±2% または ±250mV

電流モニター: 12 ビット、分解能 0.25uA、フルスケール = 1.024mA。

実際の出力電流に対する精度: ±10%

保護: ビームエネルギーまたは抽出装置への連続/断続アーク

蓄積エネルギー: <2.5mJ

真空インターロック: 真空インターロックは、ファイバー上に光が存在するときに行われる光インターロックです。光が存在しない場合はインターロックが解除され、ユニットはすべての出力をシャットダウンします。

指標:

電源オン (フロント パネル): 緑色の LED が点灯し、+24V 電源が供給されていることを示します。この LED は 22.8 ～ 25.2 ボルトの範囲で点灯し、範囲外になると 1 秒間点滅します。

真空インターロック (フロントパネル): すべての真空インターロックが閉じていることを示す黄色の LED が点灯します。ユニットが高電圧を生成するには、真空インターロック LED が点灯している必要があります。

保護: すべての出力は、負荷のアークと連続短絡から保護されています。出力の絶縁耐力テスト電圧能力は 36kV ですが、出力はこの電圧を超えることはできません。

すべての低電圧入力は、±30 ボルトの過電圧から保護されています。電源入力は、過電圧および逆接続から保護されています。

過熱: 10 秒以上過熱状態を超える半導体デバイスはシャットダウンを開始し、エラー メッセージを送信します。

シャットダウン要件: ビーム エネルギー出力は個別にシャットダウンできます。フィラメント、サプレッサー、エクストラクタ出力 (放出) は一緒にシャットダウンする必要があります。