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安泰高壓放大器在等離子體發(fā)生裝置研究中的應(yīng)用

06/25 10:52
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等離子體發(fā)生裝置通過外部能量輸入使氣體電離生成等離子體,在工業(yè)制造、材料科學(xué)、生物醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。高壓放大器作為能量供給的核心器件,直接影響等離子體的生成效率、穩(wěn)定性和可控性。

一、高壓放大器在等離子體發(fā)生裝置中的作用

(一)驅(qū)動和維持等離子體放電

等離子體放電需高能量電源提供足夠電流和電壓。高壓放大器可將低電壓、小電流信號放大為高電壓、大電流輸出,驅(qū)動和維持放電。如在容性耦合等離子體(CCP),要求放大器輸出頻率覆蓋kHz至MHz范圍,波形失真率低于1%。

(二)等離子體加熱

等離子體實驗中常需加熱以研究其性質(zhì)和行為。高壓放大器可將低功率加熱信號放大為高功率信號,實現(xiàn)高效加熱。如在可控核聚變實驗中,通過FPGA實時控制高壓放大器,可在300μs內(nèi)輸出±10kV反向電場,抑制等離子體破裂。

(三)等離子體診斷

等離子體診斷需測量和分析其物理參數(shù)。高壓放大器可為診斷設(shè)備提供高電壓和高放大倍數(shù),增強(qiáng)診斷信號的強(qiáng)度和精度,使研究人員能更準(zhǔn)確了解等離子體性質(zhì)和演化過程。

(四)等離子體駐波比控制

為保持等離子體放電穩(wěn)定性和一致性,需控制駐波比。高壓放大器可提供適當(dāng)駐波比控制,確保電能傳輸效率最大化,減少能量反射和損失。

二、應(yīng)用案例

(一)半導(dǎo)體制造中的精密刻蝕

在7nm以下制程中,等離子體刻蝕的線寬控制需亞納米級精度。采用高壓放大器驅(qū)動的脈沖調(diào)制技術(shù),可將離子能量分散度從15eV降至5eV以內(nèi)。

(二)常壓等離子體射流醫(yī)療設(shè)備

針對創(chuàng)面消毒應(yīng)用,采高壓放大器可在30mm射流長度內(nèi)維持10?CFU/mL的殺菌效率。其關(guān)鍵技術(shù)在于將50kHz正弦波與2μs高壓脈沖(8kV)疊加,使活性氧粒子濃度提升3倍,同時將設(shè)備體積縮小至傳統(tǒng)方案的1/5。

ATA-7000系列是一款理想的可放大交、直流信號的高壓放大器。單端輸出40kVp-p(±20kVp)高壓,可以驅(qū)動高壓型負(fù)載。電壓增益數(shù)控可調(diào),一鍵保存常用設(shè)置,為您提供了方便簡潔的操作選擇。

ATA-7000系列高壓放大器應(yīng)用場景:介電彈性體測試、EHD電流體打印、鐵電測試、等離子體測試、3D打印、材料極化、靜電紡絲、微流控。

高壓放大器在等離子體發(fā)生裝置中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,它提供高電壓、高功率和高放大倍數(shù)的輸出,驅(qū)動和維持等離子體放電,實現(xiàn)對等離子體的加熱和診斷,以及控制等離子體中的駐波比。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,高壓放大器的應(yīng)用將更加廣泛和深入,為等離子體科學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支持。

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