專利名稱：電感耦合等離子體光源功率控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種光普檢測(cè)設(shè)備的輔助設(shè)備，具體是用于元素和同位素分析檢 測(cè)的電感耦合等離子體即ICP光源的功率穩(wěn)定控制裝置。
技術(shù)背景電感耦合等離子體即ICP光源是電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、電感耦合等離子 體質(zhì)譜儀最重要的核心部件。它的主要作用是通過高頻功率發(fā)生器產(chǎn)生強(qiáng)大的高頻電能， 并通過耦合線圈產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，形成穩(wěn)定的高頻電能輸送給等離子炬，用以激發(fā)和維持氬 氣或其他氣體形成高溫等離子體，以供光譜儀或質(zhì)譜儀檢測(cè)。其性能和可靠性對(duì)儀器測(cè)量 結(jié)果的質(zhì)量至關(guān)重要。傳統(tǒng)的ICP光源多以電子管為功率器件，這種器件要求供電電壓高， 而高電壓供電常給維修帶來危險(xiǎn)；另則與之配套使用的器件體積也大，其重量也重，致使設(shè) 備笨重，在實(shí)際應(yīng)用中帶來不便。電子管本身亦是易損件，不定期更換亦是不利因素；在功 率控制方面存有難度?，F(xiàn)在也出現(xiàn)了晶體管的功率器件，但其結(jié)構(gòu)不夠完善，功率的強(qiáng)度和 穩(wěn)定性不夠理想
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于解決上述技術(shù)問題，提出一種電感耦合等離子體光源功率 控制裝置，該裝置采用晶體管為功率器件，采用低電壓供電，結(jié)構(gòu)完善，體積小，具有理想的 功率強(qiáng)度和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的電感耦合等離子體光源功率控 制裝置，其特征是設(shè)有依序電連接的壓控晶體振蕩器、功率放大器和功率分配器，該功率 分配器的輸出端連接四個(gè)功率模塊單元，該四個(gè)功率模塊單元的輸出端與一個(gè)功率合成器 連接，該功率合成器的輸出端與定向耦合器的輸入端連接，定向耦合器的輸出端與功率負(fù) 載部件連接；所述定向耦合器設(shè)有一個(gè)輸出端與一個(gè)增益控制單元的輸入端連接，該增益 控制單元內(nèi)設(shè)有可對(duì)定向耦合器送入的信號(hào)進(jìn)行比較和放大處理的功率設(shè)定裝置，該增益 控制單元與所述壓控晶體振蕩器控制連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)完善，體積小，輸入電壓低，控制靈活精確，功率強(qiáng)度和穩(wěn)定 性好的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明實(shí)施例電感耦合等離子體 光源功率控制裝置，設(shè)有依序電連接的壓控晶體振蕩器、功率放大器和功率分配器，該功率 分配器的輸出端連接四個(gè)功率模塊單元功率模塊單元1、功率模塊單元2、功率模塊單元 3、功率模塊單元4，該四個(gè)功率模塊單元的輸出端與一個(gè)功率合成器連接，該功率合成器的輸出端與定向耦合器的輸入端連接，定向耦合器的輸出端與功率負(fù)載部件連接；所述定向 耦合器設(shè)有一個(gè)輸出端與一個(gè)增益控制單元的輸入端連接，該增益控制單元內(nèi)有可與定向 耦合器送入的信號(hào)進(jìn)行比較、放大處理的功率設(shè)定裝置，該增益控制單元與所述壓控晶體 振蕩器控制連接。本實(shí)施例的壓控晶體振蕩器，產(chǎn)生射頻振蕩信號(hào)，該射頻信號(hào)進(jìn)入功率放大器進(jìn) 行功率放大。為使放大后的信號(hào)增加驅(qū)動(dòng)能力，而且又非集中單獨(dú)一級(jí)完成，它是通過功率 分配器送入四級(jí)功率模塊單元并聯(lián)均衡分配負(fù)擔(dān)。四路信號(hào)相位一致，輸出阻抗相同，為 50 Ω。這樣獲得足夠功率的四路信號(hào)送入功率合成器，四路功率模塊單元在多級(jí)阻抗變換 的基礎(chǔ)上完成功率疊加，其輸出阻抗仍為50 Ω。通過定向的耦合器檢測(cè)出功率的量值，送入 增益控制單元，在此單元內(nèi)設(shè)有功率設(shè)定裝置，可與定向耦合器送入的信號(hào)進(jìn)行比較和放 大等處理，然后饋入壓控晶體振蕩器完成閉環(huán)自動(dòng)控制過程。達(dá)到使輸出給功率負(fù)載的射 頻信號(hào)穩(wěn)定的目的。本實(shí)施例經(jīng)試用效果非常好。
權(quán)利要求一種電感耦合等離子體光源功率控制裝置，設(shè)有依序電連接的壓控晶體振蕩器、功率放大器和功率分配器，該功率分配器的輸出端連接四個(gè)功率模塊單元功率模塊單元1、功率模塊單元2、功率模塊單元3、功率模塊單元4，該四個(gè)功率模塊單元的輸出端與一個(gè)功率合成器連接，該功率合成器的輸出端與定向耦合器的輸入端連接，定向耦合器的輸出端與功率負(fù)載部件連接；所述定向耦合器設(shè)有一個(gè)輸出端與一個(gè)增益控制單元的輸入端連接，該增益控制單元內(nèi)有可與定向耦合器送入的信號(hào)進(jìn)行比較、放大處理的功率設(shè)定裝置，該增益控制單元與所述壓控晶體振蕩器控制連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電感耦合等離子體光源功率控制裝置，設(shè)有依序電連接的壓控晶體振蕩器、功率放大器和功率分配器，該功率分配器的輸出端連接四個(gè)功率模塊單元，該四個(gè)功率模塊單元的輸出端與一個(gè)功率合成器連接，該功率合成器的輸出端與定向耦合器的輸入端連接，定向耦合器的輸出端與功率負(fù)載部件連接；定向耦合器設(shè)有一個(gè)輸出端與一個(gè)增益控制單元的輸入端連接，增益控制單元內(nèi)有可與定向耦合器送入的信號(hào)進(jìn)行比較、放大處理的功率設(shè)定裝置，增益控制單元與壓控晶體振蕩器控制連接。本實(shí)用新型適用于元素和同位素分析檢測(cè)的電感耦合等離子體即ICP光源的功率穩(wěn)定控制，結(jié)構(gòu)完善，體積小，輸入電壓低，控制靈活精確，功率強(qiáng)度和穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)H05B41/36GK201629893SQ20092027844
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者吳天彪, 周志恒, 張德元, 李毅德, 杜江 申請(qǐng)人:地質(zhì)礦產(chǎn)部北京地質(zhì)儀器廠