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等离子浸没离子注入陡脉冲前后沿效应及控制技术

         

摘要

等离子浸没离子注入过程中,由于电路和负载的容性效应,使高压脉冲电源的输出电压前后沿较长,而高压脉冲的前后沿对离子能量的均匀性、注入深度及剂量分布都有很大影响.本文用硬管调制技术研制最高输出电压40 kV的脉冲电源,并通过一维PIC仿真方法,研究了脉冲后沿对注入离子能量的影响,并从理论上计算不同工艺参数下电源输出电能的利用率.对于前沿,当高压电子管-栅电压为200 V时,获得1μs 的高压脉冲前沿时间.对于后沿,用多个IGBT开关串联释放高压脉冲关断后负载上存储的剩余电荷,获得较小的回复时间,实现了对高压脉冲拖尾时间控制.通过PSPICE仿真优化了脉冲后沿控制电路的驱动延迟时间和IGBT吸收电路的参数.

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