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第3楼2009/06/11
3.7.1 自激式RF发生器
自激式RF发生器又称自由振式RF发生器,它有整流电源、振荡回路和电子管功率放大器三部分组成。
整流电源是由三相电源经升压、三相全波整流及L、C滤波提供电子管功率放大器所需的直流高压(3千伏)。
其振荡回路是由一个电容和一个电感组成的并联回路,当有外加电源时,回路内将产生振荡信号,回路能量交替地储存在电容和电感上。当回路中电阻很小时,即 R< 2(L/C)1/2,其振荡频率为:f=1/{2(L/C)1/2 }。
由于回路电阻的存在,每次振荡总要消耗部分能量,使振荡受到阻尼,为了维持等辐振荡,并保持一定的输出功率,使用电子管功率放大器,把L-C振荡回路的信号正反馈一部分供给放大器的栅极,经功放后再输出给L-C回路,这样L-C回路不断地从放大器取得能量,除反馈一部分外,大部分能量用电感耦合方式供给等离子体,从而维持稳定的等辐振荡和功率输出。信号正反馈的形式国外多采用电容反馈型,而国内生产的则多采用电感反馈型。
自激式振荡器的主要特点是结构简单、价格低廉、制造调试比较容易,在技术指标上能基本满足光谱分析要求,但其主要的缺点是频率稳定性及功率稳定性较差,这主要是由于等离子体负载是作为振荡回路的一部分,负载的改变将影响L-C振荡器的频率及回路的工作状态。
3.7..2它激式RF发生器
它激式RF发生器又称晶体控制型RF发生器,它与自激式不同,它是利用石英晶体的压电效应构成振荡器也取代L-C振荡回路的电容、电感元件。
将石英晶体按一定方位角切制成一块正方形(或长方形或圆形)簿片,在晶片的两个对应表面上喷涂金属板,就可构成石英晶体振荡器。当晶体片上加上一个电场,就会使晶片发生机械形变,相反,在晶体片上加一个机械力又会在相应的方向上产生电场,这种现象称石英晶体的压电效应。若在晶片上下的金属板上施加变电压,就会产生相应的机械形变,即机械振动,通常情况下,这种形变振幅很小,当外加交变电压为某一特定频率时,振幅会突然啬,这种现象为压电谐振,这一频率称为晶体的谐振频率,它和晶体的尺寸有关。
在它激式振荡器中,常应用一个频率为27.12MHz或40.68MHz的石英晶体振荡器作为振源,经过两级功率放大,就可得到27.12MHz或40.68MHz,2.0Kw的输出信号。通过匹配网络和同轴电缆传输到负载线圈上。这类发生器频率稳定度高,耦合效率好,功率输出易于自动控制,但放电回路的电学特性的任何微小变化,会导致阻抗失配,需调节至最佳匹配,仪器线路比较复杂,成本较高,但性能较好。
ThermoElemental公司的的ICP均采用晶体控制型RF发生器,
摘录