Hochspannungspulstechnik für Plasmaimmersionsionenimplantation
und andere Anwendungen
Hochspannungspulstechnik
GBS ist in der Lage, maßgeschneiderte Hochspannungspulsgeneratoren im Bereich von 1 - 100 kV Spitzenspannung, kW bis MW Spitzenleistung und 0.1 - 10 kW mittlerer Leistung zu liefern. Der Bereich Hochspannungspulstechnik bei GBS ist aus der
Forderung nach tauglichen Pulsgeneratoren für Plasmaimmersionsanwendungen entstanden. Dies ist aber nicht der einzige Verwendungszweck geblieben.
Grundsätzlich gibt es eine ganze Reihe von Prinzipien, nach denen man Pulsgeneratoren bauen kann. Je nach Anforderungsprofil können völlig unterschiedliche Prinzipien optimal sein. Einen Überblick über verschiedene mögliche Konstruktionen von Hochspannungsimpulsgeneratoren wurde einmal in Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Rossendorf entwickelt.
Die Baureihe RUP (Rossendorfer Universal Pulsgenerator) umfaßt Pulsgeneratoren, die mit einem breiten Spektrum an Lastimpedanzen zurechtkommen und deren Pulsparameter (Frequenz, Pulsbreite, Amplitude) in einem weitem Bereich verstellbar sind.
Unter Ecopuls findet sich eine Reihe preiswerter und leistungsschwächerer Pulsgeneratoren mit einem Pulstransformator im Ausgang. Darüber hinaus sind auch verschiedenste Sonderlösungen möglich. Im Weiteren bieten wir auf individuelle Anforderungen zugeschnittene Hochspannungsmodule an. Einige der kleineren Pulsgeneratoren sowie die Hochspannungsmodule sind als OEM Version verfügbar (dokumentierte Leiterplatte ohne Gehäuse).
Für Kunden, welche über ein begrenztes Budget verfügen oder die HV Technologie in ihre eigenen Geräte integrieren wollen, stellen diese OEM Versionen eine interessante Alternative dar.
Universelle Hochspannungspulsgeneratoren
- RUP 1, basierend auf der Tetrode TH5188, bis 100 kV, 10 A, modularerAufbau
(veraltet, Röhre bei Neuentwurf nicht empfohlen)
- RUP 2, basierend auf der Tetrode 4PR250C, bis 45 kV, 4 A, modularer Aufbau
(veraltet, RUP4 ist meist die bessere Lösung)
- RUP 3, basierend auf MOSFET-Hochspannungsschaltmodulen, verschiedenste Spezialausführungen bis 15 kV möglich.
- RUP 3-5 (-5kV Puls, 1kW)
- RUP3-5ion Pulsgenerator für den gepulsten Betrieb einer Ionenquelle 5kV 2A mittlel; 2. Ausgang zum synchronen Pulsen des Extraktionsgitters.
- RUP 3-10B (-10 kV Puls, +/- 200V Biasspannung, 500 + 200 + 200 W)
- RUP 3-10/5 (+10 kV Puls, 5kW)
- RUP3-15A (-15kV, 750W)
- RUP3-7bip Bipolarer Pulsgenerator +/- 7.5 kV, 2*500W
- RUP3-10aoem Bipolares Pulsmodul (nur Leiterplatte) 10kV, 3W, positiv oder negativ, für elektrostatische / elektroakustische Anwendungen.
- RUP3-20oem Schaltmodul für kurze Pulse bis 20kV, für Ionenstrahlanwendungen.
- RUP 4, basierend auf der Röhre 8960. Bis 45 kV 32A möglich.
- RUP4-1, 40kV, 8A Spitze, 2kW mittlere Leistung. Ökonomische Lösung, wenn hohe Spannung gebraucht wird, die Anforderung an Strom und Leistung aber moderat sind.
- RUP 5, basierend auf der Röhre Y546. bis 55 kV, 90A.
- RUP 6, basierend auf gestapelten IGBT-Schaltmodulen. Verschiedene Spannungen in Kilovoltschritten abgestuft erhältlich, Ströme bis 50A, optional bis 120A möglich.
- RUP6-1c (-1kV, 100A Spitze, 5kW)
- RUP 6-6d (-6kV, -200V Bias, zusätzlicher 500V-Hochstrompulsmodus, 2.5kW)
- RUP 6-10 (-10 kV Puls, 2.5 kW)
- RUP 6-10i (3-10kV max. einstellbar, 120A, 12kW Ausgangsleistung)
- RUP 6-12 (-12 kV Puls, 2.5 kW)
- RUP 6-12c (-12 kV Puls, 120 A Spitze, 6 kW)
- RUP 6-20 (-20 kV Puls, 2.5 kW)
- RUP 6-22a (22kV Puls, resonantes Schalten, Frequenz bei halber Spannung bis 5kHz)
- RUP 6-22b (-22 kV Puls, -200 V Biasspannung, 2.5 kW + 200 W)
- RUP 6-25 (-25 kV, 2.5 kW)
- RUP 6-25r (-25kV, 2kW, mit extra Ausgangswiderstand)
- RUP6-18bip bipolare Ausführung, komplett arbiträr ansteuerbar auch mit variablen Anstiegszeiten für Ausgangsspannungen im Bereich +/-18kV.
Sonderlösungen
- ECOPULS 2 eine preiswerte Lösung für Plasmaimmersionsanwendungen.
- ECOPULS 3 kurze Pulse bis 15 kV.
- Ignitronpuls für die Ansteuerung von bis zu 4 Ignitrons oder für andere Anwendungen, bei denen stromstarke Pulse mit niedriger Wiederholrate gebraucht werden. Als OEM-Leiterplatte oder mit Gehäuse verfügbar.
- Ignitronpuls 2 ähnlich wie Ignitronpuls, aber nur 2 Kanäle. OEM
- Hydropuls2 Liefert extrem leistungsstarke Pulse (bis 30kV 500A, 200nF Pulskondensator) bei bis zu 100 Hz für Anwendungen wie das Sterilisieren von Flüssigkeiten o.ä.
- RUPmag 800 V, 1 kW, vielseitig verwendbares Gerät für Magnetron-Sputtering Anwendungen mit zwei unipolaren oder alternativ dazu einem bipolaren Ausgang.
- RUPmag2 Zweifach Netzteil für gepulstes Magnetronsputtern bei kleinen Leistungen (2*100W) aber hohen Frequenzen (bis zu 200 kHz).
- Magnetronpuls Erlaubt die gepulste und stromgeregelte Hochspannungsversorgung für ein Mikrowellenmagnetron.
- Specialpuls-9-12 liefert eine Ausgangsspannung von bis zu -12 kV, wobei 25% der Ausgangsspannung gepulst sind. Für elektrostatische Anwendungen.
- Multphasbatt Gerät für Plasma-aerodynamische Experimente,liefert bis zu 10 kV mit Frequenzen im Bereich 5-20 kHz, 4 synchrone Ausgänge mit unterschiedlichen Phasen. OEM
- Minipuls: Serie von Generatoren, die mittels kaskadierten Transformatoren hohe Spannungen mit Frequenzen im Bereich 5-20 kHz erzeugen können. Sie werden für den Betrieb nahe der Resonanz mit der Last abgestimmt. Intermittierer Betrieb als auch cw-Betrieb ist möglich, die erzielbaren mittleren Leistungen liegen je nach Ausführung zwischen 30 und 600W. Geliefert werden OEM-Leiterplatten.
- Minipuls 0 gewichtsoptimierte Ausführung incl. Ansteuerung, Leistung bis ca. 30W
- Minipuls 1 liefert bis zu 20 kVss mit Frequenzen im Bereich 5-20 kHz, externe Steuerung; Burst- und Arbitrary Modus prinzipiell möglich. Verwendung für Anwendungen mit dielektrischen Barriere-Entladungen. OEM Platine.
- Minipuls 2 wie Minipuls, aber höhere Ausgangsleistung (120W) und Möglichkeit zur
Impedanzanpassung.
- Minipuls 4 300W 40kVss
- Minipuls 6 600W 60kVss
- HFPuls 3 liefert bis zu 80 kVss bei 1 MHz, Betrieb im Burst-Modus mit bis zu 5 % Arbeitszyklus und ca. 1-2 kW mittlerer Leistung. Für Barriereentladungen und andere Oberflächenentladungen mit extremen Anforderungen.
Individuelle Hochspannungsversorgungen
Diese Geräte sind OEM Versionen, nur eine Platine mit Anschlüssen wird ausgeliefert, IP00. Auf Nachfrage sind auch gehäuste Geräte verfügbar.
- HV30kV wandelt 15-30 V Eingangsspannung in bis zu 30 kV Ausgangsspannung
- HV30kVsmd 30kV Festspannungsversorgung, Gewicht nur 90g (!).
- HV-6kV Festspannungsversorgung 6kV 80µA aus, 12V Eingang, preiswert.
- 2kV2kJs lädt Kondensatoren bis zu 2 kV. 230 V AC Eingangsspannung. Bausatz besteht aus mehreren Leiterplatten.
- PFC400 Aktives Netzteil mit Leistungsfaktorregelung; 190-250 V AC Eingangsspannung, 400 V DC Ausgangsspannung, max. 400 W. Diese Platine kann als Eingangsstufe für Schaltnetzteile verwendet werden.
- PFC1000 wie PFC400, 1 kW Ausgangsleistung
- PFC2000 wie PFC400, 2 kW Ausgangsleistung
Zubehör
Referenzen:
- Forschungszentrum Rossendorf
- MAT GmbH Dresden
- Technocoat Zittau
- Fachgebiet Bionik und Evolutionstechnik, TU Berlin
- CCR GmbH, Rheinbreitenbach
- Institut für Angewandte Physik Universität Frankfurt
- Gesellschaft für Schwerionenforschung, Darmstadt
- Experimentalphysik Universität Augsburg
- Institut für Oberflächenmodifizierung, Leipzig
- Institute for Reference Materials and Measurements, Geel
- Joint Research Centre Ispra, Italien
- Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Brasilien
- CNEA, Argentinien
- National Accelerator Center, Kapstadt, Südafrika
- Samsung, Süd Korea
- School of Physics, University Sydney, Australien
Letzte Änderung: 21. Januar 2009