中文引用格式: 顧立波,,梁昊. 基于高精度采樣和控制系統(tǒng)的掃描電子顯微鏡高壓高穩(wěn)定電源[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,,2024,50(4):102-108.
英文引用格式: Gu Libo,,Liang Hao. High-voltage and high-stable power supply for scanning electron microscope based on high-precision sampling and control system[J]. Application of Electronic Technique,,2024,50(4):102-108.
引言
掃描電子顯微鏡(Scanning Elecron Microscopy,SEM)作為目前世界上在納米尺度下觀察材料結(jié)構(gòu)的重要工具,,自其問世以來,,在眾多科學(xué)領(lǐng)域取得了顯著的突破[1]。這一先進儀器的運用已經(jīng)在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出其強大的觀測能力和分析潛力,。最為引人注目的成果之一是對納米材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行了深入的研究,,為材料科學(xué)的進一步發(fā)展做出了卓越貢獻。隨著對微觀世界的進一步探索,科學(xué)界對掃描電子顯微鏡的各項指標提出了更高的要求[2],。為了能夠長時間穩(wěn)定工作,,同時獲得更高質(zhì)量的圖片和數(shù)據(jù),其高壓電源的紋波和穩(wěn)定性需求也進一步提高,。
海外SEM高壓電源領(lǐng)域在其早期已經(jīng)積累了相當長時間的研發(fā)經(jīng)驗和產(chǎn)品迭代?,F(xiàn)今,多家公司已能夠提供適用于SEM的低紋波,、高穩(wěn)定性的高壓直流電源,。Advanced Energy的EG353系列產(chǎn)品[3]為SEM提供35 kV的直流高壓,具有紋波小于1.6×10-6,、穩(wěn)定性小于10×10-6,、溫度系數(shù)小于0.000 025 ℃的優(yōu)異性能。Spellman High Voltage Electronics Corporation專注于高壓電源和X射線發(fā)生器的制造,,其EBM-TEG高壓電源適用于熱離子掃描電鏡的三極電源,,擁有2×10-5的紋波和8×10-6/3 min的穩(wěn)定性,輸出電壓能達到30 kV,。
中國在精密測量儀器領(lǐng)域,,如掃描電子顯微鏡高穩(wěn)定性高壓直流電源,起步較晚,,導(dǎo)致該領(lǐng)域的研發(fā)水平仍處于初級階段,。北京中科信電子設(shè)備有限公司和中國電子科技集團公司第四十八研究所聯(lián)合研制的用于離子注入機的380 kV直流高壓電源顯示出0.05%的紋波和0.07%的穩(wěn)定度[4]。然而,,兩者的官網(wǎng)上并未公布相關(guān)的產(chǎn)品信息,,說明該設(shè)計可能尚未具備大規(guī)模量產(chǎn)的條件。中科院研究生院和中科院電工研究所合作研發(fā)的25 kV負高壓電源[5]顯示出小于0.3%的輸出電壓紋波和0.5%的穩(wěn)定度,,但并未在官網(wǎng)上找到更多的實驗和論文跟進,。
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作者信息:
顧立波1,2,,梁昊1,,2
(1.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 核探測與核電子學(xué)國家重點實驗室,安徽 合肥 230026,;
2.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 近代物理系,,安徽 合肥 230026)