实验室日志

序号 标题 内容 作者 修改日期 创建日期 附件？ 发生日期
2 莫名其妙而来的问题，莫名其妙地解决了！ 昨天发现三个场的电源控制端存在很大幅度（>1V）的工频干扰，解老师和张国平绞尽脑汁都没有找到原因，今天早上一来，竟然就莫名其妙地消失了。


谭熠 2004年8月17日 2004年7月13日 FALSE 2004年7月13日
3 示波器的探头也有滤波的功能！
今天晚上测试我自制的垂直场触发器，结果发现：若是示波器并接在输出端，则垂直场的误触发率小很多；若是从示波器输入端拔下来，几乎每次接触器动作，都会触发放电。后来才发现，示波器的输入端可以看作一个1MOhm电阻和82pF电容并联，按照这样的指示，在我的板子的输出端也并联一个100pF电容，误触发马上少了很多。
 谭熠 2004年8月17日 2004年7月13日 FALSE 2004年7月13日
4 接头也是问题
自制的垂直场触发器的输入端，也是必须和示波器并联才能可靠触发。后来发现，直接连的话，两个借口不配套，加了三通才良好接触。（这次倒不是示波器输入电阻电容的原因了）
 谭熠 2004年8月17日 2004年7月13日 FALSE 2004年7月13日
5 完全隔离的东西并不一定最好（示波器的又一个效果）
光隔离脉冲接续器，接入垂直场触发电路，结果干扰极强，误触发率非常高。同时接两路信号在示波器中观察，就没有这种现象。原来，示波器将两路信号的地连起来了！


 
 谭熠 2004年8月17日 2004年7月14日 FALSE 2004年7月13日
6 电池作电源还是有好处
6节干电池串联作脉冲接续器输出端电源，信号很好，无论这边怎么充放电，都不会误触发。
 谭熠 2004年8月17日 2004年7月14日 FALSE 2004年7月13日
7 积分器好像有些问题
波形上去后就下不来了。导致产生了许多莫名其妙的东西。
 谭熠 2004年8月17日 2004年7月15日 FALSE 2004年7月13日
8 微波预电离与电极辅助放电实验进展


  1. 通过使用采集器，已经获得了等离子体环电流、纵场电流、垂直场电流、电极电流的时序图像。


  2. 通过调整垂直场的投入时间（这个还有疑问），可以获得极大的电极电流！电极电容可以一次放电完毕。但在后来的实验中，在高气压的情况下（4E-1Pa），垂直场的投入并不能产生放电尖峰，但却仍然能够产生极大的电流。


  3. 存在一些问题：重要的微波信号还并未获得；积分器在微波（等离子体电流？）存在的情况下，基线产生飘移，影响测量；环电流信号与纵场耦合过密，无法直观获得环电流信号。
 谭熠 2004年8月18日 2004年8月18日 FALSE 2004年8月17日
9 电极电容充分放电的现象不能再重复
在其他情况几乎都没有变动，但是电极电容却不能再充分放电，且等离子体发光非常微弱。因此怀疑是否磁控管已老化，打算买两个新的做测试。
 谭熠 2004年8月24日 2004年8月24日 FALSE 2004年8月23日
10 更换磁控管以来的实验总结


  1. 清楚地看到了电极打火，基本上可以认为电极极大的电流来源于打火，但仍然不能解释为什么在前面的实验中伴随电极电流的显著增大环电流信号也发生突变（虽然这现象也没有重复）。


  2. 真空室的真空度（气压）也许严重影响着磁控管的负载情况，上个磁控管的损坏也许就是因为几次高气压下的放电导致（发出红光）。
 谭熠 2004年8月31日 2004年8月31日 FALSE 2004年8月30日
11 电极大电流现象差不多是个泊松分布的随机事件
实在是找不出规律来


但可以肯定大电流现象并非来源于电极与真空室壁的打火
 谭熠 2004年9月1日 2004年9月1日 FALSE 2004年8月31日
12 总算搞清楚了

今天收获不错，搞清了困扰了我快半个月的麻烦事情：





  1. 如果没有垂直场，电极电流除了在纵场上升延有一个脉冲以外，在纵场快结束的一个固定位置，还存在一个负方向的脉冲；


  2. 这个负脉冲仅与纵场和微波有关系，时刻决定于纵场，大小决定于微波；


  3. 如果在这个负脉冲的位置恰好加入垂直场，那么，电极电流将大大增加，电极电容放电完毕，这种情况有90%的可重复性；


  4. 至于气压、电极电压等等因素，影响却不是很大。


以上分析现在（2004-9-23）看来也不正确！

 谭熠 2004年9月22日 2004年9月2日 FALSE 2004年9月1日
13 SUNIST微波预电离与电极辅助放电定标
方案：




  1. 用垂直场回路中的标准电阻（72.1uOhm</font>）作参考，给小罗高夫斯基线圈和积分器定标；


  2. 测得垂直场在当前情况下，充电至145V，电流为48mV/72.1uOhm，215mV/1.3ms，660A，对应数据采集器220；


  3. 纵场若充电至165V，电流1.4V/1.3ms；4300A，对应数据采集器232；


  4. 电极电流通过示波器直接测量0.333Ohm采样电阻上压降来得到，通常情况下，最大值约为70mV，电流仅0.2A。
 谭熠 2004年9月8日 2004年9月8日 FALSE 2004年9月7日
14 微波探测天线二极管的接法影响好大！
原先是并联的，放到外面什么信号都没有，改成串联后，信号有好几伏！
 谭熠 2004年9月15日 2004年9月15日 FALSE 2004年9月14日
15 SUNIST辅助电极电流与纵场的关系搞不明白
电极电流似乎受纵场绝对值的影响很大：




  1. 在目前为止所有的实验条件下，电极电流都分成两个不连续的部分；


  2. 第一部分为纵场上升延激发的尖峰，随着纵场达到一定的数值，嘎然而止；


  3. 第二部分，当纵场电流下降到一定程度时再度引发，并在纵场缓慢下降到几乎不可探测的程度后消失，此为一个包；


  4. 改变纵场电压，可以明显地看出两个部分之间的时间差随着电压的变化而变化。


  5. 但是，与此同时，光电二极管，三探针的信号都是连续的，两段电极电流之间不知道发生了什么事情！
 谭熠 2004年9月20日 2004年9月18日 FALSE 2004年9月17日
17 对纵场附加垂直场投入时间加以控制得到一些结果


  1. 附加垂直场对电极电流的影响似乎并不明显


  2. 附加垂直场电流上升速率非常大


  3. 就算附加垂直场投入时间远离纵场上升延，仍然存在一个电极电流尖峰


  4. 诊断手段不多，其他信息上不清楚
 谭熠 2004年9月23日 2004年9月23日 FALSE 2004年9月22日
18 试验了加热场线圈互感对于等离子体电流的影响


  1. 因为加热场线圈与一个二极管并联，因此，当电流方向合适时，加热场线圈有可能形成短路，对等离子体电流造成较大的阻碍。


  2. 试验中将加热场线圈断开，测量了微波预电离和电极辅助作用下，等离子体电流与加热场感应电压，结果令人失望：线圈的断开与否影响不大。


 


 
 谭熠 2004年10月9日 2004年10月9日 FALSE 2004年10月7日
19 研究了进气脉冲宽度与能否放电的关系
最后结果表明，脉冲还是宽一点好！
 谭熠 2004年10月18日 2004年10月18日 FALSE 2004年10月17日
20 SUNIST真空锻炼
启用离子泵


……
 谭熠 2004年11月10日 2004年10月27日 FALSE 2004年10月26日
21 电话自动应答转呼机完工 谭熠 2004年12月13日 2004年12月13日 FALSE 2004年12月12日
22 循环水系统的水泵异常
摩擦声音非常大,也许需要更换.
 谭熠 2004年12月20日 2004年12月20日 FALSE 2004年12月19日
23 王文浩博士后出站报告 谭熠 2004年12月22日 2004年12月22日 FALSE 2004年12月21日
24 循环水系统恢复正常


  1. 原来，刺耳的声音是报警器发出的，并不是因为水泵转子与外壳的摩擦导致；


  2. 报警器之所以报警，是因为出水口处的压力传感器失效。当刚刚装完水泵，水管内还未充满水时，更容易报警。


  3. 磁力驱动泵因为完全密封，也许更经用，但现在用的轴驱动泵声音更轻。
 Administrator 2004年12月27日 2004年12月27日 FALSE 2004年12月26日
25 软x射线探测器安装复原 谭熠 2004年12月28日 2004年12月28日 FALSE 2004年12月23日
26 着手为微波源准备腾出空间 谭熠 2004年12月28日 2004年12月28日 FALSE 2004年12月27日
27 微波源运抵实验室
即将开始组装
 谭熠 2004年12月31日 2004年12月31日 FALSE 2004年12月29日
28 真空维持状况良好
两个真空计分别指示1.1x-4Pa和1.7x-4Pa


而离子泵电流仅为450~500uA


相当不错
 谭熠 2005年1月7日 2005年1月7日 FALSE 2005年1月6日
29 真空状态达到建成以来最佳水平！
两个真空计指示分别为3.4E-5Pa和1.0E-4Pa（这个读数误差可能较大），离子泵电流约300uA！


但是，在加入压电阀并通过其进行一次辉光放电清洗后，似乎阀的关闭状态未完全还原，真空度有所下降，分别为5E-5Pa和1.7E-4Pa，离子泵电流约1mA。


 


这些是在更换了软X射线探测仪的密封垫圈，并且仔细检查复核了所有法兰以后，达到的。
 谭熠 2005年1月17日 2005年1月13日 FALSE 2005年1月10日
30 恢复微波预电离与电极辅助放电
在新条件（256ms触发长度，真空达到最佳水平）下重新实验，期待好的结果。
 谭熠 2005年1月13日 2005年1月13日 FALSE 2005年1月12日
31 误触发依旧……
几乎百发百中


目前的现象可以总结成：




  1. 只有在微波电源（高压电容和磁控管灯丝电源）加入，或者说微波炉电源变压器原边接上220V时，由接触器吸合或者断开引发的误触发现象最为严重！其他时候吸合或者断开几乎不影响。


  2. 当触发输入端不接同轴传输线时，微波电源控制板误触发机会大大减少。但是，即算不接探头，示波器仍然能够在微波炉电源变压器接电、接触器吸合的时候检测到约3~5V的脉冲信号。


  3. 至于各个用电器电源的隔离与否似乎与误触发的概率无关。


由此，目前怀疑，空间的干扰也许应当占主要的成分。

 谭熠 2005年1月14日 2005年1月14日 FALSE 2005年1月13日
32 探究了微波电源动作时误触发的产生规律


  1. 高压电容泄放提起时，由于同时接通磁控管灯丝，此时的冲击电流是造成提起100%误触发的原因。断开灯丝后，泄放提起不再造成误触发。


  2. 充电开始时或许也存在较大的冲击，导致大于80%的概率误触发。而一旦将电容断开，误触发即消除。


  3. 电源系统是否与装置外壳（地）相连，不影响误触发的概率。


  4. 高压电源（灯丝电源）是否与控制电路隔离，也不影响误触发的概率。
 谭熠 2005年1月17日 2005年1月17日 FALSE 2005年1月16日
33 微波预电离放电仍然尚未取得好的结果
 


环电流尚淹没在纵场的电流信号当中。


 


但是，由小圆环线圈探测到的微波信号出现了些许不同：


 


在后期（纵场存在）出现持续的毛刺，似乎与圆环探测线圈由于与赤道面平行放置而感应到的环电流有关。
 谭熠 2005年1月17日 2005年1月17日 FALSE 2005年1月16日
34 等离子体电流似乎表现在微波探测线圈上
今日上午进行了几次微波预电离的等离子体放电：




  1. 通过套在纵长木线上的小罗高夫斯基线圈补偿后的环电流信号变得跟微波的高压（并不一定需要微波）耦合严重，表现为：环电流信号与微波高压（不论高压是否足够产生微波）同步，成为一个类此CR放电的指数衰减波形。


  2. 等离子体电流信号因此很难从环电流信号中看出来，反倒是在微波探测线圈上表现得很有规律：总是在纵场约为最强处开始，微波信号叠加了一段较长持续时间的紊乱震荡信号；若没有投入纵场（此时没有等离子体产生），则微波信号很干净地表现为稍有起伏的单线。
 谭熠 2005年1月18日 2005年1月18日 FALSE 2005年1月17日
35 在微波预电离与加热场同时作用的时候，能够激起可观测的等离子体环电流
但持续时间不长，仅2ms左右。
 谭熠 2005年1月18日 2005年1月18日 FALSE 2005年1月17日
36 微波预电离欧姆放电效果不错！
明确了以下这些：




  1. 纵场分流的垂直场与原垂直场有较强的耦合，表现为：纵场分流垂直场通电时，能够较为明显地影响远垂直场线圈电流波形；


  2. 在约1kW微波的预电离作用下，无需投入灯丝热预电离，低电容电压欧姆放电就能产生较为壮观的等离子体，表现为：放电发光极亮，环电流约30kA，持续时间约4ms（另有7ms现象，但基本可认为测量错误）。


  3. 在微波预电离欧姆放电一次或几次以后，可以维持一次或几次无需任何预电离（即无灯丝也无微波）的欧姆放电。
 谭熠 2005年1月19日 2005年1月19日 FALSE 2005年1月18日
37 关于微波探测线圈信号
根据这两天的试验结果，




  1. 纵场投入之前，微波信号为干净的单线，虽有起伏，但基本平稳，与单独微波放电的波形一致。可认为是无任何等离子体存在时，微波经由天线辐射以后，直接在探测线圈上激发的信号。


  2. 纵场加入以后，微波信号出现毛刺，比较强烈地震荡，是因为此时已开始部分电离，等离子体开始对微波能量进行吸收导致？


  3. 加热场、垂直场投入并几乎完全电离，形成等离子体环电流，此时微波信号完全为0！是因为完全电离等离子体强烈的吸收导致？


这些是把微波探测信号完全认为是接收到的微波功率的函数而考虑的，尚未考虑探测线圈可能收集到的其他干扰信号，以及等离子体环电流与该环状探测线圈之间的耦合。



也许不是因为吸收，而是反射？

 谭熠 2005年1月20日 2005年1月19日 FALSE 2005年1月18日
38 准备安装微波源 Administrator 2005年2月25日 2005年2月25日 FALSE 2005年2月24日
39 微波功率源至装置的微波电路连接完成
人多力量大，办事快！
但是，由于对波纹管进行了稍许改动，似乎真空度有所损坏。div>
 Administrator 2005年2月28日 2005年2月28日 TRUE 2005年2月27日
40 磁控管脉冲高压电源组装几近完工 Administrator 2005年3月1日 2005年3月1日 FALSE 2005年2月28日
41 高压脉冲电源充放电测试完成
一次成功。接入1k欧假负载，观察到了符合预期的电压电流波形。
 Administrator 2005年3月2日 2005年3月2日 FALSE 2005年3月1日
42 微波输出功率达到3kW
短脉冲、长脉冲都测试通过
 谭熠 2005年3月3日 2005年3月3日 FALSE 2005年3月2日
43 试恢复灯丝预电离欧姆放电
三个场不能够协同工作（后查明原因为垂直场充电与提起同时进行， 似乎AQV214容量不够导致）


但在垂直场未投入的情况下，以氦连续进气的方式，却也获得了环电流！似乎放电成功！
 谭熠 2005年3月8日 2005年3月7日 FALSE 2005年3月6日
44 欧姆放电基本正常
将垂直场充电、提起控制用的光电继电器AQV214更换为AQV204后，垂直场恢复正常。>

 


采用反馈控制气压，使其稳定在9.6e-3~1.2e-2Pa左右。


 


灯丝的电流对于能否击穿似乎有比较大的影响，灯丝电流提升后，击穿率显著提高！


 


气压影响似乎更大，1.1e-2Pa放不起来，1.2e-2Pa就行。


 


另外，脉冲进气仍然有问题，或许是因为不够同步。
 谭熠 2005年3月9日 2005年3月8日 FALSE 2005年3月7日
45 欧姆放电锻炼
在气压1.2E-2Pa时，放电很正常。


 
 谭熠 2005年3月10日 2005年3月10日 FALSE 2005年3月8日
46 微波电流驱动放电测试
已经有几次观测到等离子体环电流，但尚未规范。
 Administrator 2005年3月11日 2005年3月11日 FALSE 2005年3月10日
47 垂直场恢复、改造完成；水负载漏水；垂直场控制仍然存在问题
为适应电子回旋电流驱动的要求而对垂直场进行的改动完成：




  1. C2恢复为476mF，相应充电电路也恢复；


  2. 在回路中串入一个~400mOhm电阻，以实现C2充电50V时放电电流100A，但此电阻因结构限制，温升明显。


测量结果，放电波形符合预期。



水负载突然漏水，所幸，仅是朝外壳渗漏，并未影响到波导内部。



垂直场控制问题依旧，莫名其妙。

 谭熠 2005年3月14日 2005年3月14日 FALSE 2005年3月13日
48 观测到几次微波启动等离子体电流
在气压较低(7~8E-2Pa)并且高压电容充电电压较高(17kV)的情况下，几次观测到比较大幅度的明显的环电流信号。


 


但是，微波启动电流对于条件的要求限制较多，气压仅能容许在一个很小的范围内，高压也必须相当高才行（似乎是因为四极管内阻过大损耗较多引起）。
 谭熠 2005年3月16日 2005年3月16日 FALSE 2005年3月15日
49 试验了高速摄像机获取等离子体图像
通过外部触发，获取了10000fps下的前200帧画面，可以看到一个扁平的等离子体区域。图像存于




 


大家可以用自己在sunist.org的用户名和密码访问。


 
 谭熠 2005年3月17日 2005年3月17日 FALSE 2005年3月16日
50 对电缆重新进行了部署，磁控管高压保险丝烧爆得无影
简洁多了


 


换上一个细铜丝就可以了
 谭熠 2005年3月18日 2005年3月18日 FALSE 2005年3月17日
51 观测到比较明显的、可重复的微波驱动电流波形！ 谭熠 2005年3月22日 2005年3月22日 FALSE 2005年3月20日
52 微波驱动电流很难重复 谭熠 2005年3月23日 2005年3月23日 FALSE 2005年3月21日
53 脉冲高压电源前级电路似乎并没有损坏
而是测量电缆坏了
 谭熠 2005年3月25日 2005年3月25日 FALSE 2005年3月24日
54 等离子体环电流测量罗科夫斯基线圈修复成功，微波天线变换角度。


  1. 拆开了位于SUNIST装置顶部的一个接线法兰和位于赤道面上的一个玻璃窗口大法兰。i>

  2. 经过检查，发现罗科夫斯基线圈短路处大致位于不锈钢筒包裹着的接线。


  3. 经过多次拉扯，分开了短路的结点，并且经受住了适度的扰动考验，工作正常（电阻值：15.1Ohm）。


  4. 通过调节波纹管的四颗固定螺杆，使微波天线旋转了一定角度，并且将软波导更换成较短的一根。


小结：也许应该多安装几个测量环电流的罗科夫斯基线圈——修复一次实在是不容易；小工具也应该把握好，丢失了很难找。

 谭熠 2005年3月29日 2005年3月29日 FALSE 2005年3月28日
55 恢复真空；交流调压器测试通过；微波干涉仪开始调试！ 谭熠 2005年3月30日 2005年3月30日 FALSE 2005年3月29日
56 测试了射频功率源末级TH537灯丝变压器；真空室检漏


  1. 灯丝变压器初级有三组共六个抽头，从里到外，各绕组直流阻抗分别为150mOhm，160mOhm，168mOhm。当最外面的抽头接以220V工频电压时，另外两绕组电压值分别为209V，197V。


  2. 灯丝变压器次级绕组共三个抽头，中间抽头用于接地，总直流阻值约0.8mOhm。


  3. 当初级最外面一组抽头接以220V工频电压时，次级输出10.6V；嘴里一组抽头的话，次级输出11.4V。


  4. TH537通电测试须严格的水冷、风冷，SUNIST实验室尚无法满足，若直接送往北京广播器材厂测试，需售价3%~5%的测试费用（国产FU537现售价17万元）。
 谭熠 2005年3月31日 2005年3月31日 FALSE 2005年3月30日
57 采用USB摄像头监测SUNIST


  1. 摄像头非常普通，320x240分辨率下能够达到30fps；


  2. 微波电流驱动放电时，能够观测到一帧发光的画面，可以取代肉眼直接观察，保证安全。


值得改进的地方：





  1. 做一个程序，接收SUNIST控制机触发前几秒给出的信号，采集一段包含放电的10秒左右的视频，并且能够根据中心某个区域的亮度变化判断是否放电成功。


  2. 目前摄像头通过两根自带信号放大器的5mUSB延长线连接至计算机，非长久之计。
 谭熠 2005年4月11日 2005年4月5日 FALSE 2005年4月3日
58 继续为检测等离子体电流而努力；光电二极管放大器调整。
光电二极管放大器若不串入电阻而直接通过长电缆输出，很容易触发振荡。
 谭熠 2005年4月6日 2005年4月6日 FALSE 2005年4月4日
59 重新核对了所有测量；垂直场的有无能够明显地影响到环电流信号。


  1. 集中精力对磁控管高压电流信号的采样进行了核对，尝试了多种电阻组合方式，最终放弃线绕电阻，改以1Ohm/20W水泥电阻作为采样电阻，总算获得了符合预期的测量值（要不然高压电流测量值比预期值大30%以上，让人不敢提高磁控管高压）。


  2. 垂直场投入与否，能够比较明显地影响到环电流信号（总算让人看到了希望），但仅仅对于垂直场电压稍作调整影响不大，因而更加加剧了杨宣宗老师对于SUNIST杂散场的怀疑。
 谭熠 2005年4月7日 2005年4月7日 FALSE 2005年4月6日
60 观察到了纵场、垂直场对于环电流明显的影响；减小了微波脉冲宽度，提高微波功率。


  1. 垂直场的有无与前面的影响相似，除了表现在环电流以外，肉眼观测等离子体发光也有变化：有时发光偏白，无时偏红。通过光电二极管检测则可发现无垂直场时幅度大约比有垂直场时大一倍（也许是光电二极管的幅频特性所致）。


  2. 纵场在今天的实验中发生了不少异常：电流幅度不明原因地锐减2/3（此时通常出现故障提示）。由此却使得环电流变得很大。是因为磁场强度减小，共振面趋于SUNIST真空室中心，能够容纳一、二、三甚至四倍频共振而导致？


  3. 纵场若是没有达标，反映在微波泄漏检测线圈上的信号则很大。


  4. 为安全起见，在提高磁控管工作电压的同时，缩短工作脉冲宽度，但仍然经常使得保险丝烧断。


  5. 至于纵场突然大幅度减小，是大功率可调电阻滑片处接触不良导致？
 谭熠 2005年4月11日 2005年4月11日 FALSE 2005年4月10日
61 之前观测到的“等离子体环电流”信号原来是接地不当引起的


  1. 将所有与磁控管脉冲高压电源相连的探测信号切断，仅采集环电流信号，结果，之前与微波信号符合得很好的那个凸起平台消失了。反之则恢复。


  2. 当SUNIST真空室内不充气（<3E-4Pa）时，微波反射功率要比充气且产生等离子体时小一半。


  3. 测量了上下两个电极分别与真空室的电位，但是，上下两个电极的电位竟然符合得非常好，看来相当于测量了悬浮电位了。


该进行一次小结讨论了。

 谭熠 2005年4月12日 2005年4月12日 FALSE 2005年4月11日
62 关于前一个月微波工作的讨论


  1. 前一个月已经参考LATE和CT6B等与SUNIST体积类似装置上微波启动工作，试验了调节微波发射天线角度、补偿杂散水平场、更改垂直场大小和方向、提高微波功率等途径，均未获得等离子体环电流信号！


  2. 目前的环电流测量用罗科夫斯基线圈灵敏度已经提高至10A/V，在确认测量未存在问题的前提下，只能说明，我们所观测到的等离子体发光仅仅代表在强微波作用下，气体发生了电离，但电子并未沿某一个特定方向运动，因而未形成电流。


  3. 要形成电子、离子的定向运动，需要垂直场与纵场一定的比例。目前我们所参照的LATE定标未必符合SUNIST的情况，可能垂直场太小？


  4. 电子回旋共振向电子波恩斯坦波的转换，是以后的议题。
 谭熠 2005年4月13日 2005年4月13日 FALSE 2005年4月12日
63 再次发现：等离子体环电流测量用罗科夫斯基线圈短路；粗略测量了等离子体发光光谱。
不能确认何时开始又恢复了短路状态，因此，前面一周工作中，环电流信号并不能反映真实。


 


恢复使用磁通环线圈测量环电流。


 


顶尖国际高丽蓉，包成玉老师和姚波一起使用OceanOptics的HR4000光谱仪测量了欧姆放电下的等离子体发光光谱。


 


准备彻底地修复环电流测量用罗科夫斯基线圈。
 谭熠 2005年4月14日 2005年4月14日 FALSE 2005年4月13日
64 再次打开真空室检修罗科夫斯基线圈
仍然是上次的毛病，似乎一旦将陶瓷接线座用点焊机焊上，就容易出现短路故障，反之则正常。
 谭熠 2005年4月15日 2005年4月15日 FALSE 2005年4月14日
65 恢复放电
采纳LATE的建议，延长微波脉冲宽度，并降低气压。
 谭熠 2005年4月18日 2005年4月18日 FALSE 2005年4月17日
66 气压最低降至4.5E-3Pa 谭熠 2005年4月19日 2005年4月19日 FALSE 2005年4月18日
67 再次检修罗科夫斯基线圈
将顶部接线法兰打开，翘掉下面的不锈钢片，将罗科夫斯基线圈的引出线不锈钢套管从真空室中拔出，发现高温导线（引出线）并无损毁，继而对陶瓷接线座附近作微扰测试，发现问题在于罗科夫斯基线圈与陶瓷座的接线处，可能罗科夫斯基线圈的外层漆包线绝缘漆层破损，与中心处的芯线短路，稍微转动陶瓷座的角度即可发生/避免短路。


对该处涂以环氧树脂胶固定，应该能够解决问题。
 谭熠 2005年4月20日 2005年4月20日 FALSE 2005年4月19日
68 罗科夫斯基线圈修理结束，恢复真空 谭熠 2005年4月22日 2005年4月22日 FALSE 2005年4月21日
69 继续微波电流驱动实验
由于刚进行完辉光放电，气压本底较高，因此，最低放电气压也较高，达到7E-4Pa以上。div>
 谭熠 2005年4月26日 2005年4月25日 FALSE 2005年4月24日
70 气压降低到5E-4Pa
比较有意思的一点是，随着气压的降低，微波泄漏的持续时间也越长，似乎意味着电离越来越困难，比较有趣。
 谭熠 2005年4月26日 2005年4月26日 FALSE 2005年4月25日
71 磁控管工作状态有点不稳
越来越像以前微波炉磁控管的工作方式了：需要瞎折腾一段时间才能真正激发微波出来。div>

 


而目测的等离子体发光亮度，则正比于等离子体的维持时间，具有积分的效应，cmos感光器件也许本该如此。


 


下午的几次放电，总算观察到可以最终确认的等离子体环电流了，只是数值太小，仅50~100A。
 谭熠 2005年4月27日 2005年4月27日 FALSE 2005年4月26日
72 继续微波电流驱动实验，易臻、王英、李亮三位硕士开题！
微波实验较昨天没有太大变化，环电流大约50A。


 


下午3点开始，在671，三位硕士开题报告，4点半结束。
 谭熠 2005年4月28日 2005年4月28日 FALSE 2005年4月27日
73 微波电流驱动试验进展不大
但是放电稳定度比昨天要高，气压降至4.9E-3Pa
 谭熠 2005年4月29日 2005年4月29日 FALSE 2005年4月28日
74 停电，真空度2.2E-2Pa 谭熠 2005年5月1日 2005年5月1日 FALSE 2005年4月30日
75 真空维持，2.5E-4Pa
另外，存储示波器的存储功能似乎有点异常，不能刷新了。
 谭熠 2005年5月3日 2005年5月3日 FALSE 2005年5月2日
76 真空2.4E-4Pa 谭熠 2005年5月5日 2005年5月5日 FALSE 2005年5月4日
77 2.3E-4Pa 谭熠 2005年5月6日 2005年5月6日 FALSE 2005年5月5日
78 IPC5387定时器板再次损坏，5.1E-3Pa气压下放电轻松成功，地电位干扰仍然存在。
似乎每次经历停电后，SUNIST控制机总要发生一些故障。5月1日的停电，导致工控机不能启动，经查为硬盘数据线老化或者损坏，更换后恢复正常；新买的IPC5387定时器板也再次出现上次的故障状态——加电即输出振荡波形或者低电平。


 


在5.1E-3Pa气压下一次放电成功，似乎状态正在好转。


 


地电位浮动带来环电流测量的误差再次出现，切断其他信号的连接后恢复正常。


 
 谭熠 2005年5月10日 2005年5月10日 FALSE 2005年5月8日
79 检查接地是否存在环路；继续微波实验。
有几处可能存在接地环路。


微波电流驱动实验无进展。
 谭熠 2005年5月10日 2005年5月10日 FALSE 2005年5月9日
80 最低放电气压降至4.0E-3Pa
但此时电离似乎越来越费劲，前面存在微波泄漏的时间越来越长，因此真正用于推动等离子体电流的微波脉冲宽度越来越短，也许以后将不得不加宽微波脉冲宽段。
 谭熠 2005年5月13日 2005年5月12日 FALSE 2005年5月11日
81 最低放电气压4.2E-3Pa
想拉长脉冲宽度，但是微波功率就往下跌，看来宽度和高压得和谐调整。
 谭熠 2005年5月13日 2005年5月13日 FALSE 2005年5月12日
82 加宽微波脉冲至12ms，效果不明显。
加宽脉宽以后，反倒不容易击穿了。不知是周末停机还是别的原因。


 


脉冲进气或许必须。


 


前面之所以脉冲进气工作很不正常，应该还是同步不好导致，应该好好调整一回。
 谭熠 2005年5月16日 2005年5月16日 FALSE 2005年5月15日
83 SUNIST实验室公用计算机使用说明
目前，SUNIST实验室公用计算机指西侧第一排南边两台机器和西侧第二排两台机器以及东侧两台SUNIST控制、数据采集计算机。其中以西侧第二排南边的这台机器使用最频繁、担负的任务最艰巨、目前的状态最混乱。


 


混乱的产生是由于大家都以管理员(Administrator)身份登录，非常容易因为误操作或者无心的尝试而给系统的正常运行带来严重的干扰。


 


之前，几台公用计算机都已加入SUNIST域(Domain)，并且已经提供了分布式文件系统(DFS)、文件夹重定向等等一些与域紧密结合的服务。实验室的每个成员都已建有自己单独的帐户，但并未强制要求以自己的帐户登录。


 


根据当前的运行情况，现在正式改为实验室成员必须以自己的帐户登录。存在较大风险的管理员帐户不再公开密码。这将给大家的使用带来如下影响：




  1. 每个用户都将拥有自己独立的桌面、开始菜单、文档，互不影响。


  2. 由于使用了DFS和文件夹重定向，这些私人文件无论从哪一台计算机登录，都可以一致地访问、使用。


  3. 结合域的身份验证服务，大家可以安全、方便地访问实验室提供的Sharepoint, Exchange, VPN, 自动映射网络驱动器等服务。


  4. 由于以权限较低的用户登录，个人的误操作或无心之动作对于系统安全带来的风险将大为减小。


  5. 但是，大家在进行某些操作时也有可能会遇到麻烦。比如运行某些需要特定权限的程序、在系统文件夹中安装新程序（在自己的文件夹中安装不受影响）、临时需要修改系统设置等等。这些时候，请联系谭熠。
 谭熠 2005年5月17日 2005年5月17日 FALSE 2005年5月16日
84 辉光放电后，微波实验的情况仍然不明朗；测得了脉冲进气的瞬态过程。
上午进行了大约一个小时的辉光放电清洗，但是，清洗对微波放电的帮助在目前看来并不明显：接下来实验的放电成功率仍然较低，在5.6E-3Pa气压下才能达到十之四五。


 


对脉冲进气的瞬态过程进行了仔细的测量。


 




  1. 首先，找到了以前气压计模拟输出约-1.67V（平均值）的工频干扰的消除办法：将气压计输出端外壳接地。


  2. 另外还发现真空规侧支管与SUNIST真空室绝缘，但压电阀侧支管与真空室导通。


  3. 接下来测量了压电阀两端电压与真空室气压的时间变化曲线：当脉冲电压幅值固定在61V时，气压与压电阀开通时间成线性关系，当开通脉冲宽度达到最大(~300ms)，气压信号从-4V（对应气压3.4E-4Pa）降至-12V；若将脉冲电压幅度提高至66V，气压信号将饱和，并未出现返回至0V再继续降低的跳档现象。
 谭熠 2005年5月17日 2005年5月17日 FALSE 2005年5月16日
85 微波放电成功率降至二成左右；高电压短脉冲进气应该能够达到要求。
高电压（>80V）的时候，10ms量级的脉冲进气也能够达到较高的气压，但是74LS123单稳态电路似乎存在问题。
 谭熠 2005年5月18日 2005年5月18日 FALSE 2005年5月17日
86 获得了微波驱动等离子的光谱；连续进气放电状态有所提高；脉冲进气就绪。
微波驱动时获得的光谱数据于此：http://sp.sunist.org/Shared%20Documents/USB光谱仪数据/。


 


连续进气时的放电成功率提高了一些。


 


脉冲进气方式基本就绪。减小脉冲隔离器输入端LED的串联电阻至120Ohm以后，能够稳定触发。气压信号经过光隔在采集器上显示正常，可作为进气脉冲时刻调整的依据。


 
 谭熠 2005年5月19日 2005年5月19日 FALSE 2005年5月18日
87 气压计模拟信号线性度相当好；脉冲进气仍然存在问题。
气压计的模拟信号基本上为0.05V/0.1气压单位。比如，当量程置于1E-3Pa档时，0.05V/0.1E-3Pa；处于1E-4Pa档时，0.05V/0.1E-4Pa。并且，绝对值对应如下：


 


1.5气压单位   -0.71V


3.0气压单位   -1.44~45V


6.0气压单位   -2.92V


9.0气压单位   -4.39V


 


脉冲进气：




  1. 手动触发时，脉冲前后沿都相当陡峭，脉冲宽度也精确地等于预设值。


  2. 然而，由SUNIST控制机来触发进气时，若不在阀门两端并联一个电阻（示波器测量输出电压用的分压电阻200kOhm），则输出脉宽受触发脉冲宽度的影响，表现为进气量巨大；若并联电阻，则脉冲宽度与预设值差别不大，但后沿（尾巴）较为平缓，进气量倒是与手动触发时差不多。
 谭熠 2005年5月21日 2005年5月21日 FALSE 2005年5月20日
88 脉冲进气下微波电流驱动初次测试；增加了一个真空规管。
连续进气方式下，降低气压已无太大进展，今日最低成功放电气压为4.5E-3Pa。


 


初步测试了在脉冲进气方式下微波电流驱动，未成功。发现了一些问题：




  1. 通过调节脉冲幅度和宽度，已经可以使得进气口处的气压峰值达到6E-3Pa(脉宽：~30ms；幅度：~98V)，且保持约40ms的平顶；（通过气压计的模拟信号输出至采集器得到的）


  2. 但是，位于分子泵处的气压计显示的气压变化却要大大晚于进气口处气压的变化（以秒计算），幅度也仅为进气口处一半左右；（这些都是通过两人同时观测两个气压计粗略得出的）


  3. 因此，真空室中气压曲线也许与进气口处有非常大的差别。为了获取到更多气压的信息，在抽气口处（分子泵）添加了一个与进气口处同型号的真空规管，使用同一个气压计，分别测量两处气压，应当有利于我们的判断。
 谭熠 2005年5月23日 2005年5月23日 FALSE 2005年5月22日
89 观察到脉冲进气方式下两次微波放电击穿！
真不容易。虽然可重复性并不高。


 


得到了抽气口处的气压变化曲线：在阀门开启100ms以后，抽气口处气压才开始动作，并于开启后500ms达到峰值，调整阀门开启宽度对这两个时间影响不大。


 


可能需要再次更换晶振，降低定时器板时钟源至100kHz，或许能够较方便调整。
 谭熠 2005年5月24日 2005年5月24日 FALSE 2005年5月23日
90 连续进气方式工作，测试Hα检测。 谭熠 2005年5月25日 2005年5月25日 FALSE 2005年5月24日
91 连续进气工作至2.5E-3Pa(4.3E-3Pa)；微波干涉仪调试正常。
微波驱动继续进行。


 


微波干涉仪地面调试正常。
 谭熠 2005年5月26日 2005年5月26日 FALSE 2005年5月25日
92 对sunist接地线路进行了检查：接地总线上存在较大电流。
通过一个带磁心的互感器进行测量。




  1. 当互感器悬空（无中心导体）时，即存在~50kHz,25mVp-p的感应信号，与之前楼上实验室报告的干扰信号类似，来源不明，目前猜测可能是各种开关电源做得不厚道导致。


  2. 把互感器接入接地线路后，未经隔离的分子泵电源能够引起频率丰富，5Vp-p的强干扰，经过隔离后的分子泵电源干扰减轻不少，大约仅500～1000mVp-p。


  3. 对接至接地点的7根支线做了编号，其中有根支线上的电流尤其小，猜测可能是159房间（当时没有任何电器开机）；另有一根支线上电流很大，猜测是158房间（计算机太多）。但这些都有待证实。


 
 谭熠 2005年5月28日 2005年5月28日 FALSE 2005年5月26日
93 本周继续进行连续进气下的微波电流驱动实验 谭熠 2005年6月2日 2005年6月2日 FALSE 2005年6月1日
94 ECR等离子体电流启动的垂直场改造 何也熙 2005年6月7日 2005年6月7日 TRUE 2005年6月6日
95 下午实验室（139、141）发生水淹事故
由于微波源水冷管意外地掉到外面，且未及时发现，导致两个房间严重积水。大家合力排水，保证通风，已基本解决问题。
 谭熠 2005年6月7日 2005年6月7日 FALSE 2005年6月6日
96 脉冲进气方式放电进入佳境
通过关闭阀门（停止抽气）来简易地获得单次脉冲进气量的多少，并由此得出保证脉冲进气方式工作正常时所需要的合适的脉冲电压。


 


结果非常令人满意，在随后进行的一上午的实验中，放电成功率接近100%，而且，采集到的各项诊断数据（探针信号、环电流信号等）都非常理想！


 


对纵场、垂直场电压进行了扫描，重复性不是很好，尚不能完全确定他们对于放电电流的影响。
 谭熠 2005年6月9日 2005年6月9日 FALSE 2005年6月8日
97 观察到等离子体环电流与垂直场大小、方向的关系
当垂直场改变大小时，似乎能够看出等离子体环电流与之对应的改变。当垂直场改变方向时，环电流的方向也随之改变。


 


另外，在某些情况下，观测到等离子体发光存在周期振荡，而且从环电流信号也可以对应地看出来。
 谭熠 2005年6月14日 2005年6月14日 FALSE 2005年6月13日
98 任意波形发生器前级电路基本完工
输出了可以接受的定制波形，如图




 
 谭熠 2005年6月15日 2005年6月15日 FALSE 2005年6月14日
99 试图通过测量等离子体电流的尖峰来证实微波的驱动效率
猜测：由于目前微波源频率对应的截止密度太低，导致微波驱动起电流后便被截止，不能继续驱动，表现为环电流信号成尖峰-平台形状。


 


这些现象在实验中也确实被证实。因此，聚焦于电流信号最开始的尖峰也许是一种较为合理的解决办法，观察这个尖峰与垂直场等的关系，可能有比较明确的意义。


 


另外，多次观察到的等离子体光信号振荡以及对应的环电流振荡似乎也可以从此得到解释：尖峰产生后驱动效率下降，密度降低，驱动效率提高，再次产生尖峰……


 


以上这些，都亟待电子密度信号来加以证实。微波干涉仪基本弄妥当了：十字形定向耦合器抖动几下就能够修复；在电源（正负12伏）纯净的前提下，将NIM低噪声放大器两级串联成1000倍放大，能够将干涉仪输出的~2mV信号放大至可观测。
 谭熠 2005年6月16日 2005年6月16日 FALSE 2005年6月15日
100 初步尝试用微波干涉仪获取信号。实验室搓饭。
微波干涉仪在微波功率加入时容易捕捉到一些异常的信号。在使用一万倍放大时限幅。减至1000倍放大，有时候能够观察到与发光、电流振荡符合的信号，较难理解。


 


中午，实验室一行10人在阿俊酒家搓饭，祝贺张国平毕业！
 谭熠 2005年6月17日 2005年6月17日 FALSE 2005年6月16日
101 真空室烘烤。极限真空降至8.6E-5Pa。
上午开始真空室烘烤。


 


下午5点停止烘烤，到晚上7点分子泵停机前，极限真空再次进入E-5Pa：分子泵侧真空计显示气压值为8.6~8.7E-5Pa；离子泵侧真空计显示值为0.7E-4Pa（这个真空计似乎受到烘烤温度的影响，读数跳跃较大）。
 谭熠 2005年6月18日 2005年6月18日 FALSE 2005年6月17日
102 继续调试微波干涉仪
将其两个喇叭天线固定在真空室上。
 谭熠 2005年6月19日 2005年6月19日 FALSE 2005年6月18日
103 脉冲进气条件下放电继续。晚上9点，分子泵侧气压6.6E-5Pa，离子泵电流710uA。
经过两天的烘烤，今日放电状态不错。


 


放电首个尖峰幅度和宽度都随进气脉冲幅度和宽度有较明显的关联。


 


烘烤似乎也使悬浮电位等静电探针状态得到较大改善，表现为静电探针信号幅度饱满且非常干净。
 谭熠 2005年6月21日 2005年6月21日 FALSE 2005年6月20日
104 真空室似乎有漏；放电状态下午变得很差；用光谱分析仪采集数据。
可能是因为加热的缘故，某些新装的法兰出现泄露。
 谭熠 2005年6月22日 2005年6月22日 FALSE 2005年6月21日
105 查到漏源；获得光谱数据；微波驱动继续。
漏源位于SUNIST底部辉光放电电极法兰附近的一个密封法兰，但该法兰已无继续压紧的余地，只能有限地改善。将该法兰压至不能再紧后，真空改善相当明显，并且离子泵能维持在8E-5Pa(710uA)。


 


使用Ocean Optics SQ2000型光谱仪，测得了一些数据，位于共享文档中。


 


微波电流驱动实验继续进行。
 谭熠 2005年6月23日 2005年6月23日 FALSE 2005年6月22日
106 调试加热场关断电路
加热场主回路可控硅电流已经可以达到0，但仍无法关断，也许是因为维持时间不够。>
 谭熠 2005年9月1日 2005年9月1日 FALSE 2005年8月30日
107 加绕线圈，增大电感，仍不能关断
将关断回路的电感线圈加绕5匝，电感量由原先的~7uH增至~30uH，关断回路电流持续时间最长可达~300us，仍不能关断主回路的可控硅！


 
 谭熠 2005年9月2日 2005年9月2日 FALSE 2005年8月31日
108 使用315mmPVC管绕制新电感
单层，23匝，电感量计算值：120uH，电桥测量值：100.2uH。


并移动了安装位置。
 谭熠 2005年9月12日 2005年9月12日 FALSE 2005年9月11日
109 反向电流延长至300us，仍不能关断可控硅
中间还发生了充电速度过慢以及整流二极管烧毁的小型事故。
 谭熠 2005年9月13日 2005年9月13日 FALSE 2005年9月12日
110 试图提高电容电压时，线路打火！
关断电路控制箱内电容电压监视电路板损坏。
 谭熠 2005年9月15日 2005年9月15日 FALSE 2005年9月13日
111 关断电路的光隔离电压测量器完成；加热场主回路可控硅烧毁。
使用HCNR200和LM358组成的隔离器，简单，无漂移，线性好，并且仅需要单电源，非常不错。


 


完成隔离后，关断电路中的电容充电至1000V，极大的反向电流导致加热场主回路可控硅击穿。


 


准备更换为GTO。
 谭熠 2005年9月20日 2005年9月20日 FALSE 2005年9月19日
112 加热场应用GTO困难重重；暂以一个3000V/1000A可控硅恢复关断实验！
目前手头上仅有3000A最大关断电流的GTO元件，如果应用到加热场，则不可避免过载3倍，此时，GTO关断特性所依赖的临界饱和状态将被破坏而进入深度饱和，与普通SCR无异。因此，GTO并不适宜。


 


仔细分析关断电路，也许是因为电感线圈的续流电阻取得过大，导致关断时SCR两端的dV/dt非常高，因而无法关断。


 


现将续流电阻短接，继续实验。
 谭熠 2005年9月27日 2005年9月27日 FALSE 2005年9月26日
113 罗科夫斯基线圈位置错误，可控硅早在续流开始时即已关断。
前一阶段测量的所谓可控硅电流其实是可控硅+续流二极管电流。


 


白操心了这么久！
 谭熠 2005年9月27日 2005年9月27日 FALSE 2005年9月26日
114 增大续流电阻后，加热场下降沿产生的环电压约为上升沿的60%。
看来不错。


也许能够维持7~8ms等离子体电流。
 谭熠 2005年9月29日 2005年9月29日 FALSE 2005年9月28日
115 加热场、微波系统皆已恢复正常！
加热场更换了可控硅元件，微波系统恢复各个连接。
 谭熠 2005年10月13日 2005年10月13日 FALSE 2005年10月11日
116 微波负高压电源一栅故障
一栅高压上不去，无法封锁电流，导致电源不能正常工作。


 
 谭熠 2005年10月13日 2005年10月13日 FALSE 2005年10月12日
117 负高压电源维修基本成功
目前的状态有点诡异，但能用！
 谭熠 2005年10月20日 2005年10月20日 FALSE 2005年10月18日
118 新离子泵、波纹管和新插板阀连接完毕
并且通过了检漏测试。


由于一个橡胶密封圈的失效，导致大家白忙乎了许久，以后得更细心一点了，任何地方都有可能是问题的症结所在。


 


另外，使用酒精灯作为热源，配合一段不锈钢凹槽作模子，来焊接保险丝式高真空密封圈，效果似乎不错，成品率、生产率都比用电烙铁加工高得多！
 谭熠 2005年10月27日 2005年10月27日 FALSE 2005年10月26日
119 新离子泵与SUNIST真空室连接完毕
并初次开机测试
 谭熠 2005年10月31日 2005年10月31日 FALSE 2005年10月27日
120 磁力推杆与SUNIST真空室连接完毕
磁力推杆与过渡段连接采用的是保险丝垫圈。


 


磁力推杆插板阀以外侧检漏，在对保险丝垫圈反复压紧，且用超高真空脂进行补漏后，漏率仅为4~5E-11Pa.m^3/s。


 


离子泵自维持电流约2mA。
 谭熠 2005年10月31日 2005年10月31日 FALSE 2005年10月30日
121 微波电流驱动实验恢复之前水平
除了压电阀因为调整而无法进行脉冲进气。
 谭熠 2005年11月6日 2005年11月6日 FALSE 2005年11月3日
122 更换了100kW微波功率源的磁控管。 谭熠 2005年11月15日 2005年11月14日 FALSE 2005年11月13日
123 加热场上升沿和下降沿都产生了击穿并激发了等离子体电流。
在微波炉磁控管长时间的微波作用下（~400ms），预电离效果明显，加热场两个沿都能记传切产生可观测的环电流。


另外，仅存的一个Vecco PV10压电阀由于误操作加压至200V，出现打火且大漏，但经过擦拭和弹簧片的拆卸再安装以后，反倒比以前工作得更好了，泄露小，打开灵敏度也变高了，不可思议！


典型波形见051115.5
 谭熠 2005年11月15日 2005年11月15日 FALSE 2005年11月14日
124 将SUNIST完全恢复成传统欧姆放电的模式
加热场恢复成无衰减电阻的形式，纵场、垂直场方向也都恢复，只是加以微波预电离，与今年1月所做的实验无异，也没有什么太多新现象。


 
 谭熠 2005年11月16日 2005年11月16日 FALSE 2005年11月15日
125 第105届清华大学博士生学术论坛
在三堡举行，我实验室何也熙老师以及刘飞、曾龙、张良、谭熠四位同学参加。
 谭熠 2005年11月21日 2005年11月21日 FALSE 2005年11月18日
126 SUNIST真空恢复由离子泵维持
更换离子泵以后的首次维持，气压在3.2~3.3E-4Pa，离子泵电流大约1.5mA。
 谭熠 2005年11月21日 2005年11月21日 FALSE 2005年11月20日
127 对新更换的磁控管进行老化
并对BT151组成的可控硅关断试验线路进行了初步试验，发现BT151的关断时间与文档上说明的时间相符，且随关断电流的增大，迅速缩短。因此，加热场回路的关断有待继续探讨。
 谭熠 2005年11月24日 2005年11月24日 FALSE 2005年11月22日
128 小电流可控硅关断实验完成
以SUNIST加热场电路为基础，搭设了一个小比例的模拟电路，进行了多种条件下的可控硅强迫关断实验，了解了影响可控硅强迫关断特性的几个主要因素，希望能够外推至SUNIST实际应用中去。


 


具体参见共享文档中的实验报告。
 谭熠 2005年12月6日 2005年12月6日 FALSE 2005年12月5日
129 改用快速可控硅并联作加热场关断
使用4个KK型快速可控硅（关断时间约为20us）并联，在均流措施妥当的前提下，可以保证每个管子都处于额定工作状态以内，期望由此而得到极短的关断时间。
 谭熠 2005年12月14日 2005年12月14日 FALSE 2005年12月8日
130 可控硅并联均流取得初步进展
由于有一个可控硅元件导同压浆、触发电流以及出发电压都远大于其它几个，在并联实验中，从未有效导通，故优先将其排除。


 


剩余4个，根据各自的参数，仅通过调节触发门极串联的电阻量，已经可以获得第1名、第2名几乎一致，第3名、第4名几乎一致，两组间差距在50%以内的均流效果了。
 谭熠 2005年12月14日 2005年12月14日 FALSE 2005年12月13日
131 对可控硅并联进行电阻均流取得相当不错的效果
使用100mm宽0.6mm厚的不锈钢片作均流电阻，通过调节长度，已经使得四个可控硅除初始时刻#4可控硅电流上升突出以外，其它时期电流差异小于5%！


 


另外，继续对负高压脉冲电源进行维修，但进展不大。


 


已有重新设计电源的想法，使用高压IGBT、磁簧继电器等等新型元件，应该能够大大简化电路，提高可靠性。
 谭熠 2005年12月15日 2005年12月15日 FALSE 2005年12月14日
132 可控硅并联进行满负载实验时，发生事故，损失惨重。
不同的工作电流，所需的均流电阻也不相同，因此，最终的均流阻值必须在满负载下确定。


 


将加热场储能电容充电至2100V（预期电流约9KA），在第二次放电时，发生事故：续流二极管（额定电流1000A）经不住较为频繁的实验，先被熔断，导致加热场线圈两端产生非常高的反向电压，电容器被反向充电，最外侧角处电容器外壳与机架发生严重打火（原因尚不明朗），4个电容器的保护熔丝烧断；随后，续流二极管又在高压下被击穿最终为短路态，4个可控硅的其中一个也许是因为非常大的反向充电电流而进入软击穿状态，在随后的恢复实验中，在600V电压下被再次击穿，最终也进入短路态。


 


损失一个二极管和一个已调节进入较好状态的快速可控硅。剩余三个状态较好的可控硅性能未知……
 谭熠 2005年12月16日 2005年12月16日 FALSE 2005年12月15日
133 恢复了加热场可控硅关断电路的连接。
其余三个快速可控硅状态尚佳，充电至1500V，放电测试正常。


 


用于测量单个可控硅电流的小型罗科夫斯基线圈有可能也是造成打火的原因：可控硅阳极的编织导线只使用了一层绝缘胶带，阔科夫斯基线圈的引出线外皮也并不耐高压，很容易导致打火。对它们进行了固定、隔开之后，低电压下的打火现象消除。
 谭熠 2005年12月19日 2005年12月19日 FALSE 2005年12月18日
134 可控硅关断试验陷入茫然之际突然柳暗花明
之所以换成快速可控硅后仍然不能关断，更关键的原因应该是：可控硅触发变压器的输出脉宽达10ms之巨！而我们对可控硅进行关断的位置仅可能是加热场的上升沿，也即4ms以内，这样，就算可控硅阳极已经关断，但在仍然持续的门极触发脉冲作用下，可控硅仍然能够二次导通，关断时间（主可控硅电流为零时间）再长也无用……
 谭熠 2005年12月21日 2005年12月21日 FALSE 2005年12月20日
135 首次观察到了加热场主回路的关断！
总算有了结果！
 谭熠 2005年12月22日 2005年12月22日 FALSE 2005年12月21日
136 关断回路的大电感量已经成为累赘，更换成小电感，效果更好。
原先的35uH缓冲电感使得关断储能电容需要的充电电压非常高，在2ms处关断主回路电容充电500V时的电流需要关断电容电压930V！这显然不是我们所要的结果。


 


将35uH电感更换成11uH电感后，同样在2ms处关断580V主回路电容，仅需450V关断电压，非常好。


 


即算是11uH电感，关断电路的四分之一周期也有100us之多，因此，可控硅的dI/dt和dU/dt依然能够限制在允许范围之内。
 谭熠 2005年12月22日 2005年12月22日 FALSE 2005年12月21日
137 再次损坏一个快速可控硅
在主回路充电至1700V，关断回路充电至1300V（均为指示值）时，主回路的放电动作导致关断回路在主回路触发放电时也随即被误触发，#3可控硅被反向击穿，其上承受的反向电流高达20kA，波形见051227.6。


 


可能需要解决如下几个问题：


1。主回路大电流放电时可能存在对关断回路的干扰，导致两者几乎同时触发放电；


2。这一批快速可控硅的耐压水平也许与标称值4000V有些差距，为保险起见，或许应该考虑对主控硅反并二极管。


3。也许在上一次事故中，所有在线的可控硅都已受到损伤，故将剩下两个目前未坏的可控硅也换下，全部更换为另外一批关断时间tq在50us左右的可控硅。
 谭熠 2005年12月27日 2005年12月27日 FALSE 2005年12月26日
138 关断回路的误触发现象基本得到了解决
将比较器电路中的运放由LF353更换为LM358后，误触发基本消除。


 


JFET的运放也有坏处啊。
 谭熠 2005年12月27日 2005年12月27日 FALSE 2005年12月22日
139 找到了可控硅反向击穿的另一诱因
关断储能电容器的充电电压测量是通过一个由HCNR200组成的光隔离放大器实现的。


 


之前，光隔离放大器的动态范围较小，仅能正确地放大0~1300V电压范围，因而导致当预设电压高于1300V时，不能自动停止充电。结果，在损坏可控硅的那次放电时，根据充电的时间推算，关断回路的储能电压应已达到3000V以上，再加上其他因素，击穿3000A/4000V的快速可控硅是可能的。


 


将光隔放大器的动态范围扩大后，故障消失。
 谭熠 2005年12月28日 2005年12月28日 FALSE 2005年12月27日
140 SUNIST球形托卡马克联合实验室正式挂牌；损坏备用可控硅。
在清华大学工物馆南门东侧最上方。


 


试用原加热场备用的一个普通可控硅3500A/5400V作关断实验，在小电流下尚能正常关断，但在主回路充电至1900V，关断回路充电至1680V时，未可靠关断，损坏。
 谭熠 2005年12月30日 2005年12月30日 FALSE 2005年12月28日
141 换用tq=50us的另一批快速可控硅恢复实验。
怀疑，昨天损坏的普通可控硅不应该是反向过压击穿导致：因为关断电容充电电压仅1600V，远低于该可控硅的反向耐压水平5400V，当然了，正向开通时的反向耐压水平也许不应该这样比较。


 


真正的原因也许应该是主可控硅关断不彻底，导致主回路电流再次以远大于触发放电开始时的电流上升速率开通，超出了可控硅容许的di/dt极限。


 


咨询了上海奇亿半导体公司的技术人员，被告知，通过观察已损坏可控硅的烧毁痕迹，可以判断可控硅损坏的真正原因：




  1. 若是因为di/dt过大而损坏，则烧痕应该位于门极（JPEC的快速可控硅的门极结构为渐开线型）中心附近；


  2. 若是反向击穿而损坏，则烧痕应位于可控硅圆盘形半导体芯的边缘。


  3. 剪开可控硅阴极边缘的冲压接合缝，便可将其拆卸开来。


在关断回路充电电压大约有3000V而损坏的哪个可控硅核心图片见附件1，该可控硅同时有di/dt过高的迹象（反向击穿时，关断回路的电流斜率确实非常高，但同一回路的另一个额定电流仅1000A的普通可控硅却没有损坏，di/dt的原因似乎站不住。

 谭熠 2005年12月30日 2005年12月30日 TRUE 2005年12月29日
142 另一个因为两次正向高压击穿而损坏的快速可控硅核心照片
这个可控硅的损坏原因为：


 


续流回路二极管断开，电感感应出非常高的反向电动势，将可控硅预击穿，因为随后并联的续流二极管也被击穿，所以，可控硅承受高压的时间非常短暂，这一次并未完全损坏，但已经受到了致命的伤害。经测量并未短路后，希望再次充电、实验，在加热场出能电容充电至900(600)V时，再次彻底击穿损坏。


 


照片中可以看到，核心上有两处伤痕，与上一个可控硅的损坏位置不同，这两处伤痕都位于核心的边缘，并非门极中央附近；烧痕也远没有上一个严重，基本上可以认为是反向电压击穿导致。
 谭熠 2005年12月31日 2005年12月31日 TRUE 2005年12月30日
143 拆除了安装在真空室内部的所有磁探针
因为一直无法得到有效的信号，同时还对真空造成损害，干脆先拆除，希望对真空有所改善。
 谭熠 2006年1月8日 2006年1月8日 FALSE 2006年1月3日
144 将真空室恢复密封 谭熠 2006年1月8日 2006年1月8日 FALSE 2006年1月4日
145 加热场关断回路做了一些改动后效果复杂。
取消了关断回路电感并联的续流二极管，给主可控硅反并了一个二极管，但需要的关断时间便大大延长了。
 谭熠 2006年1月8日 2006年1月8日 FALSE 2006年1月5日
146 真空室辉光放电+烘烤结束
真空室状态良好。
 谭熠 2006年1月13日 2006年1月13日 FALSE 2006年1月12日
147 负高压脉冲电源一栅电路改造还存在问题
采用MC68HC908GP32单片机做前级脉冲发生器，EXB841做中间级（驱动电路），G40N150D型MOSFET（IGBT）作为输出，获得的一栅脉冲幅度0~-1300V（满幅），短脉冲波形符合预期，长脉冲宽度总位预设值的2倍（倒也能用）。


 


真空室停止烘烤和辉光放电清洗，但是存在泄漏却检不出来。
 谭熠 2006年1月15日 2006年1月13日 FALSE 2006年1月12日
148 负高压脉冲电源一栅改造基本完工
输出脉宽、幅度都符合预期，误触发也都已经消除。


 


顺便说一句，MC68HC908GP32的外部触发中断似乎存在问题：在IRQ中断例程里面无论怎样设置IRQ屏蔽，都不能消除IRQ例程执行期间的IRQ误触发，不得不改用其它比较土的方式来实现对负高压电源脉冲输出时的干扰的消除。
 谭熠 2006年1月15日 2006年1月15日 FALSE 2006年1月14日
149 增加电压、电流监测手段，继续可控硅关断实验
使用由两个ISO122JP串联而成的AC4000V隔离放大器作为主回路可控硅两端电压的监测，另外加绕了三个同样规格的罗科夫斯基线圈增加对各处电流的监测，期待能够获得更丰富的信息，最终实现2000V/10000A的关断。
 谭熠 2006年2月23日 2006年2月23日 FALSE 2006年2月22日
150 实现1960V(1850V)加热场关断
基本达到了预定目标。


关断回路充电电压(1450V)。


 


在实验过程中，关注到可控硅的不彻底关断（电流到零后又再次开通）带来的极大的di/dt可能会对可控硅产生更大的伤害。


 


因此，将关断回路的充电电压一直选择的比较有富余（能够保证彻底关断、关死），而不同于之前实验室的比较保守（害怕过电压击穿）。


 


配合5000V光隔放大器对主可控硅两端电压的监测，使得关断电压的选择更加合理，保证了实验的成功。


 


虽然关断回路充电电压达到了1450V，但实际观测到的主可控硅两端反压并不高，最大也只有400~500V，相当安全。
 谭熠 2006年2月28日 2006年2月26日 FALSE 2006年2月23日
151 继续调试微波干涉仪；谐振电源基本完工。 谭熠 2006年2月27日 2006年2月27日 FALSE 2006年2月26日
152 更换了干涉仪的角锥天线，信号幅度大增。
将原先尺寸为33x33的角锥天线换成了西宝电子的XB-GHA-28-25型增益25分贝，77x57的角锥天线。初步测试，信号幅度大增。
 谭熠 2006年3月6日 2006年3月6日 FALSE 2006年3月4日
153 供气部分出现较大问题，全部更换。
氢气储气罐内竟然残留有半罐黄绿色的水（可能是某次负压导致），黄铜密封体和导管都发生了不同程度的锈蚀，几个密封垫圈的铝质部分也被氢氧化钠腐蚀得一塌糊涂，泄漏极大。


 


这样，之前每次放电都给装置充入了不少的水、空气，唏嘘不已。


 


将进气阀更换成熊川的不锈钢阀，所有黄铜密封体和导管都更换成不锈钢，基本解决。


 


 
 谭熠 2006年3月20日 2006年3月20日 FALSE 2006年3月19日
155 ECCD
恢复到了去年8月份的水平。


 


先是微波源无功率输出。


 


在改造了高压脉冲电源之后，由于波导隔直器的位置不对，20A脉冲电流在15mOhm接地电阻的地线上串扰进来假入射功率信号欺骗了我们很久。


 


更换了隔直器器的连接位置，并修复和启用了闲置 的另一套循环水系统，改变冷却水的循环路线，尽量避免所有可能引起接地问题的连接，总算获得了基本可信的功率信号。


 


但这个可信的功率信号表示没有功率输出，提高了磁控管的工作电压后，有了输出，发现：磁控管的起振阈值电压似乎有所提高，效率则有所下降。


 


有了功率输出后，再从西宝电子购买了一个新的检波器和几个检波晶体，可以较为可信地监测入射和反射信号，发现：反射竟然和入射功率不相上下。经咨询，得知波导的连接公差基本不会导致如此大的反射，重点在于理想水负载是否存在气泡。某天，突然加大了水负载的水流速度，反射即减小到了正常水平。


 


向成都咨询，得知通过调节磁场电流和灯丝电流，可以使得功率曲线较为平整。


 


最后，终于获得了还算能够接受的微波功率输出。


 


然后，发现压电阀的脉冲电源存在大约1V的波动，而就是这1%的波动，却能够导致单次脉冲进气量产生相当大的差别。利用现有的复合压强控制仪提供的高稳定度压电阀电源来代替原有的调压器整流滤波未稳压电源，解决了此问题。


 


同时，微波干涉仪由于现有锯齿波调制电压幅度不够（20Vp-p），
下降沿也不够陡峭（10kHz时，下降沿能够有上升沿10%的宽度），导致一个锯齿波周期内只能观察到不到一个完整的干涉条纹，图样也不好看。决定另做一个性能优良的60Vp-p电压输出锯齿波电源。由于使用了牛刀宰鸡，利用AD844高达2000V/us的压摆率和IFR540N低达33mOhm的导通电阻，一个下降沿仅400ns、线形极好的锯齿波源制成了。但由于后面放大部分中使用了压摆率仅13V/us的LF353，导致最终60Vp-p输出性能有所损失，并且由于较长的输出电缆，下降沿存在振荡。但应用到微波干涉仪上，仍然让干涉信号有了大幅度的改善。
 谭熠 2006年4月17日 2006年4月17日 FALSE 2006年4月16日
156 主分子泵冷却水循环系统的压缩机损坏
已经有一段时间不能制冷了，今日查明，压缩机已经不能工作了。
 谭熠 2006年4月30日 2006年4月30日 FALSE 2006年4月29日
157 Nuclear Fusion Research 课程结束
今晚7点，Nuclear Fusion Research 课程在工物馆671进行了最后的考试，至此，本课程圆满结束。
 谭熠 2006年4月30日 2006年4月30日 FALSE 2006年4月28日
158 更换了ECW微波功率源供电回路的连接方式

原先的接法在地线上存在较大的电流并因此产生较大的地电位波动，怀疑是不少干扰的根源。</p>

现将连接电缆有普通的高压导线改为同轴高压屏蔽电缆，并将接地环路消除，希望能够解决一些问题。



 谭熠 2006年5月11日 2006年5月11日 FALSE 2006年5月10日
159 负高压脉冲电源的单片机出现不严重问题；办公室大调整。
单片机间或出现不能输出脉冲的现象，并且复位键失灵，只能通过断开电源来充启，但一般情况下，重启后，都能正常工作。


 


办公室个人的位置进行了调整，但总的布局没有变化，排布更科学，并且产生了较多的可使用空间。


 


下午会议还讨论了例行讨论会机制。
 谭熠 2006年5月23日 2006年5月23日 FALSE 2006年5月21日
160 分子泵冷却水循环系统再次损坏
被认为是因为上次修复时没有一并更换过滤网，20年运行下来积攒的灰尘磨损了新换的压缩机，导致故障。
 谭熠 2006年6月1日 2006年6月1日 FALSE 2006年5月30日
161 修复了分子泵冷却水循环系统；低温泵接口管道检漏
更换了过滤网和压缩机，目前看来水冷系统修复了。中断了一天半的实验可望恢复。


 


低温泵接口管道检漏，发现一些问题。不太标准的密封法兰，焊缝都有可能是诱因。
 谭熠 2006年6月1日 2006年6月1日 FALSE 2006年5月31日
162 使用光谱仪采集微波驱动等离子体发光光谱数据
使用Ocean的光谱仪，测量了水平和垂直方向上的空间分布，每个点测量了5次。使用ECCD，中间没有调整放电参数，保证重复性。
 谭熠 2006年6月3日 2006年6月3日 FALSE 2006年6月2日
163 基本上掌握了ECCD获得高的电流驱动效率的条件，但需要做不少配套改进。
ECCD必须在本底气压相对较低并且负高压电源保持在16kV左右放电，才能获得相当不错的驱动效果，等离子体电流非常平稳，并且幅度可达2kA，驱动效率约0.1A/W，较为合理，虽然不是很高。


 


但是，由于各种各样的误触发（循环水系统的开启，纵场储能电容器的充放电）等等的存在，导致脉冲进气、和微波功率源较难控制在最佳状态放电。因此，彻底地消除误触发，是下一步获得更佳的实验结果的前提。


 


决定，将弱电电路（比如脉冲进气极易受干扰的单稳态电路，微波功率源的闪光灯触发电路）从装置室内移开，直接以强电（或者较大电流的功率控制信号）作为传输，以避免干扰。也许，装置室最好能够加装一层屏蔽网。


 


另外，在ECCD实验中，垂直场电流仅需要300A以内，这个时候，利用IGBT来进行PWM控制，配合之前制作的任意波形发生器，以利于进行电流爬升实验。
 谭熠 2006年6月6日 2006年6月6日 FALSE 2006年6月5日
164 将负高压电源的闪光灯触发电路接至UPS后，误触发消除。
只要接在UPS上，无论是否由UPS的蓄电池供电，误触发都消除得一干二净。


 


猜测，是因为UPS内部的电源净化器，将循环水、纵场对电网的冲击隔离。
 谭熠 2006年6月13日 2006年6月13日 FALSE 2006年6月12日
165 彻底地更改了脉冲进气电路。
计算机直接给出送气脉宽信号，并从控制室输出强触发（5V100mA）信号，彻底消除因装置室各种电磁干扰导致的误触发。
 谭熠 2006年6月15日 2006年6月13日 FALSE 2006年6月12日
166 真空系统改造
将低温泵接入系统；更换压电阀的位置，直接朝真空室喷气；添加一个电离规。
 谭熠 2006年6月15日 2006年6月15日 FALSE 2006年6月14日
167 将L型抽气管道更换成十字型管道后，分子泵抽真空至8E-4Pa。
将十字型管道的离子泵和低温泵两个插板阀关闭，进行初步真空检漏。


 


还不错，两个小时后就到达8E-4Pa。但停泵后气压上升较快。
 谭熠 2006年6月19日 2006年6月19日 FALSE 2006年6月15日
168 溅射离子泵复位
使用原有的铁方凳进行垫高，比较牢靠。真空抽至2.6E-4Pa。
 谭熠 2006年6月20日 2006年6月19日 FALSE 2006年6月18日
169 溅射离子泵开始维持真空；王英毕业请客吃饭。
离子泵电流3.6~3.7mA，气压1.9E-4Pa。


 


在阿俊酒楼。
 谭熠 2006年6月22日 2006年6月22日 FALSE 2006年6月21日
170 低温泵投入使用，微波负高压电源改用光纤控制。
低温泵压缩机使用自制铜管换热器+鱼缸用潜水泵（50L/min抽速的泵只剩下2.4L/min，压缩机额定冷却水流量为0.4~0.5GPM，取为美加仑，1Gallon~3.79L，约合1.5~1.6L/min，）作冷却，在分子泵循环水温度22度时，压缩机冷却系出口水温平衡在42.5度。


 


经过2个小时的降温，低温泵冷头降至12~13K，低温泵附近气压低于1E-5Pa，整个真空室的气压由1.2E-4Pa降至7.7E-5Pa，并且能够在正常实验（间断充气）的情况下保持在7.7E-5Pa。


 


负高压电源虽然使用电源滤波后，误触发几乎消除，但仍偶尔有出现。将闪光灯改为光纤控制，并采用100mA高亮度发光二极管强触发，且由计算机直接给出脉宽，调整方便，效果良好。
 谭熠 2006年6月29日 2006年6月29日 FALSE 2006年6月28日
171 易臻毕业，请客吃饭。
在干锅居。
 谭熠 2006年6月29日 2006年6月29日 FALSE 2006年6月25日
172 修复了低温泵插板阀。 谭熠 2006年7月6日 2006年7月6日 FALSE 2006年7月2日
173 低温泵移至两米高机架上，开始抽气。
分子泵改用海尔冰柜作冷却，原冷却水循环系统用来冷却低温泵的压缩机，目前看来，工作正常。


 


低温泵降温至12~13K。
 谭熠 2006年7月6日 2006年7月6日 FALSE 2006年7月4日
174 烘烤真空室，辉光放电清洗。
经质谱分析，真空室内主要成分是水，烘烤，盖一层棉被。
 谭熠 2006年7月6日 2006年7月6日 FALSE 2006年7月5日
175 低温泵插板阀由于设计缺陷而损坏，不能严格关闭。 谭熠 2006年7月6日 2006年7月6日 FALSE 2006年6月29日
176 今晨发现真空室压力异常，记述如附文 何也熙 2006年7月13日 2006年7月13日 TRUE 2006年7月12日
177 真空再次出现突然吐气；低温泵压缩机预散热器装配完毕。
在预散热器工作的情况下，循环水空载时压缩机不再启动，较之前空载也有50%的占空比有明显改善（当然，提高了平衡温度也是一个重要的原因）
 谭熠 2006年7月16日 2006年7月15日 FALSE 2006年7月14日
178 到达屯溪，接上互联网。这两天的情况望及时记入日志。谢谢大家！ 何也熙 2006年7月19日 2006年7月19日 FALSE 2006年7月18日
179 电极电源查错完毕；等离子体环电流信号恢复正常
电极电源误动作的根于似乎是充电瞬间的干扰导致电压比较器339误输出。将几个大的接触器供电改为净化后电源以后，误动作消除，但这并不是根治。


 


等离子体环电流信号可信，但要达到最佳状态，还须仔细调整。


 


增加了一个光电二极管阵列作探测，做了非常强的屏蔽措施，信号很干净。
 谭熠 2006年7月20日 2006年7月20日 FALSE 2006年7月19日
180 垂直场任意波形输出改造
使用最简洁的单片机电路，争取快速获得结果。
 谭熠 2006年7月20日 2006年7月20日 FALSE 2006年7月19日
182 内部磁探针安装完毕，并与真空室连通，但真空度下降厉害。
虽然未发现有漏的地方，但真空长时间由9.xE-5Pa变为1.4E-3Pa维持。似乎漆包线和聚四氟乙烯成为了气源。
 谭熠 2006年7月20日 2006年7月20日 FALSE 2006年7月19日
183 因为内部探针的出气而被迫将分子泵整夜运转，但真空却有明显改善。
内部探针与真空室连通后，真空室气压维持在2E-3Pa，即使关闭内部探针插板阀，真空室气压也下降得很慢，被迫将分子泵维持一晚。


 


但早上发现，气压计显示值从平常的8~9E-5Pa降至5E-5Pa。离子泵电流也降为170uA。


 
 谭熠 2006年7月21日 2006年7月21日 FALSE 2006年7月20日
184 低温泵循环水系统再次不能制冷
应该是今日下午某个时刻损坏的。下午6点准备关闭低温泵的时候发现水温非常高，烫手。只剩下风机进行降温。
 谭熠 2006年7月22日 2006年7月22日 FALSE 2006年7月20日
185 开始组装差分真空系统；在垂直场线路中串入了一个约2mOhm的电流采样电阻。
已经观察到垂直场对于等离子体电流的贡献比较明显，因此垂直场的控制需求较为迫切。div>

 


串入一个由厚0.6mm、宽100mm、长90mm的不锈钢片折叠而成的准无感电阻预备给垂直场控制电路作电流采样。经计算，该电阻值约为1.8mOhm。与垂直场罗科夫斯基线圈和积分器的输出信号作比较，标定得到该电阻的实际阻值约为1.9mOhm。
 谭熠 2006年7月25日 2006年7月25日 FALSE 2006年7月24日
186 欧姆放电
可以发现一些新东西：


放电过程中间获的氢阿尔法线尖峰，也许预示着等离子体与壁的相互碰撞。


通过调节垂直场的两组电容器充电电压，可以获得较宽的电流平台，约2.5毫秒。
 谭熠 2006年8月1日 2006年8月1日 FALSE 2006年7月31日
187 欧姆场三个快速可控硅中的一个被软击穿
只要充电到250伏，就导通。


换上了一个备用的。


软击穿的倒是也没有彻底坏掉，起码还可用在低电压大电流的情况下。
 谭熠 2006年8月2日 2006年8月2日 FALSE 2006年8月1日
188 真空室壁硅化
在没有电容规作气压指示的条件下，进行了约30分钟硅烷辉光放电镀膜。期间由于进气管道稍有泄露，发生小的着火，由干冰灭火器进行了火势控制。


 


硅化完毕，继续进行微波预电离欧姆放电，但似乎改善不明显。
 谭熠 2006年8月3日 2006年8月3日 FALSE 2006年8月2日
189 加热场下降沿感应放电，等离子体电流达到10kA
同过将纵场、垂直场相应地反向，并且改变垂直场的续流方式（原连接方式在反向后能够通过续流二极管感应出电流来），调整垂直场的投入时间和大小，并辅以微波预电离，得以成功放出10kA等离子体电流。但后续仍存在几个问题。
 谭熠 2006年9月10日 2006年8月20日 FALSE 2006年8月17日
190 基本上弄清楚了真空莫名其妙被破坏的原因
发生了几次真空在有低温泵+离子泵维持的情况下突然被破坏的险情。气压突然由7E-5Pa上升到1E-1Pa，离子泵自保护，低温泵未停机但外壳大量结霜。


 


现猜测是由于离子泵置于“正常”运行方式下，自保护气压阈值相当低，气压的一点小的波动便有可能触发离子泵自保护。离子泵自保护停机后，真空室气压迅速上升，低温泵虽能承受此较高气压，但由于热传导，外壳结霜。


 


将离子泵置于“启动”运行方式下，自保护气压阈值提高，此现象基本消除。
 谭熠 2006年8月22日 2006年8月22日 FALSE 2006年8月9日
191 核算了装置正南方静电探针离子饱和流与电子密度的关系式
根据王文浩老师的计算，


Isi=0.5*e*Ne*Aeff*Cs


e=1.6e-19C


Aeff=2*探针直径*探针长度=2*(0.5e-3)*(3e-3)=3e-6m^2


Cs=(9.787e3)*sqrt(Te)         Te: eV


 


Ne=3.8e17*Isi/sqrt(Te)


 


Isi: mA, Te: eV
 谭熠 2006年8月23日 2006年8月23日 FALSE 2006年8月22日
192 在进行2000V关断放电时，损坏一个可控硅元件
似乎是di/dt损坏。
 谭熠 2006年8月24日 2006年8月24日 FALSE 2006年8月23日
193 检查了9个环电压测量线圈的工作状况
发现:安装于真空室内部的4个已经全部损坏,要么短路,要么断路.


 


另外,有一个环电压信号之所以表现得与垂直场相关联,是因为采集器的缘故,并非测量线圈的问题.


 


使用几个信号正常的环电压测量线圈,得到的环压非常符合预期,反向欧姆放电实验得到了很好的结果,有着良好的前景.
 谭熠 2006年8月29日 2006年8月29日 FALSE 2006年8月27日
194 关断回路可控硅连续损坏两个；同等条件下，加热场正向放电与反向品质类似。
第一个可控硅于昨日损坏，1000A/4000V普通可控硅，已经连续工作了大半年时间，一直是10倍过流超负荷运转，算是功成身退。


 


今日换上一个3000A/4000V的快速可控硅，仅仅工作了3炮便告损坏，看来，快速可控硅的过载特性远远弱于普通可控硅。


 


另外，恢复了加热场正向放电，在同等加热场电流下，放电品质与反向差别不大，看来反向放电前景很好。


 
 谭熠 2006年8月31日 2006年8月31日 FALSE 2006年8月30日
195 分子泵散热水泵损坏，更换为与低温泵串联共用冷却水。
由于分子泵发热量很小，不会对冷却水造成明显的温升，因此，降低温泵、分子泵的冷却水串联使用，也是可行的。
 谭熠 2006年9月6日 2006年9月6日 FALSE 2006年9月4日
196 使用PTC加热元件和导电胶过程中的发现
1 导电胶不能涂太多.在导电胶加热固化之前,胶粘力很小,元件位置很容易滑动.涂太厚在导电胶硬化固定后会发现导电胶不能导电,就是因为涂的太多.


2 跳压器比较合适的输出电压是50v-80v左右,PTC电流稳定在0.2A-0.4A,继续加大电压,电流下降,总的功率反而会减小.


3 PTC在达到居里点后,持续通电4-5小时,导电胶粘的比较牢靠
 刘飞 2006年9月14日 2006年9月14日 FALSE 2006年9月13日
197 微波干涉仪的调制频率提高至60kHz以适应微波预电离振荡信号


  • 在成都确认了k122反射式速调管工作正常，并得到了原始的出厂测试报告：http://www.sunist.org/shared%20documents/References .


  • 核对了反射速调管谐振腔电压、栅极电压、反射极电压与灯丝的连接方式。外壳接地，灯丝位于负电位，而得到谐振腔电压；反射极也是这样，之前外接反射极电压之所以未能起振的原因也在于此。


  • 从速调管电源内部灯丝连接处引出一根高压导线，以此外接反射极电压，获得了大幅度的微波输出。


  • ECW预电离产生的振荡信号频率大约~10kHz，为了解此时的密度信息，需要将微波干涉仪的调制频率提高，至60kHz，此时，60Vp-p输出波形尚能接受。


  • 反射极电压目前由一个250V调压器提供，但似乎尚未达到速调管的最佳工作电压，应设法提高（可通过现有的800V变压器实现）。
 谭熠 2006年9月15日 2006年9月15日 FALSE 2006年9月14日
198 磁探针所在小腔真空达到1.4E-4Pa
上周停止抽气时真空1.8E-4Pa,周一到现在连续抽气24小时,真空度从3.5E-4Pa抽到1.4E-4Pa,最后进展非常缓慢.( 现在真空室气压是4.6E-5Pa.) 要达到E-5这个数量级可能还需要抽一段时间.
 刘飞 2006年9月26日 2006年9月26日 FALSE 2006年9月25日
199 磁涨落分析开始的问题
首先知道所要分析的数据处在一个什么的数据段。
放电的时间段多长？从哪里到哪里？持续多长时间？每次是不是同样的起始时间？
数据长度从excel取点一般8000:24000 也就是放电8毫秒内（大约是16000点）的信息进行分析就可以了，但是初步分析结果不好。
因为如果无关数据过多，极大影响分析结果。发现18000-22000的数据很有意思。
下面需要确定感兴趣的数据范围。
 刘飞 2006年11月5日 2006年11月5日 FALSE 2006年11月5日
200 更换了低温泵的温度计
将原先的半导体温度探头换成通过检测氢压力来获得温度的机械探头，应该不会再受到高功率微波的干扰了。
 谭熠 2006年11月15日 2006年11月15日 FALSE 2006年10月31日
201 内部磁探针的漆包线问题
因为原来在安装内部磁探针的时候,有一段漆包线没有用聚四氟乙烯套管保护起来.在推杆来回伸缩的过程中,漆包线的外皮挂擦划破,导致数根信号线与真空室外壁同电位.整个内部磁探针都要拆下,重新绕线,安装,抽真空.因为当初的省力气,给实验室造成很大的损失.
 刘飞 2006年11月17日 2006年11月17日 FALSE 2006年11月9日
202 重新安装了内部磁探针
11月17日下午5点安装完毕,开始抽真空.17日下午6点己抽到6.7E(-4)Pa.


11月18日下午达到1.1E(-4)Pa. 似乎很艰难.
 刘飞 2006年11月18日 2006年11月18日 FALSE 2006年11月17日
203 内部磁探针重新安装
突然发现磁力推杆无法将探针送入真空室，甚至与阀门的关闭与否有密切的联系，非常诡异。


将其拆下，发现探针杆上的不锈钢点焊片与导管存在较大的摩擦，以为是它的缘故。




但是去除了点焊片后重新安装后，随着真空的变化，竟然又一次推不进去了。但将阀门关闭，却可以小范围的移动。
 谭熠 2006年11月24日 2006年11月24日 FALSE 2006年11月22日
204 实验室添加了一组休息闹钟
大约每工作一个半小时，有15分钟的休息时间，劳逸结合，提高生产效率。


希望能更进一步发展为coffee break。
 谭熠 2006年12月7日 2006年12月7日 FALSE 2006年12月6日
205 实验室搓饭
与中村一男教授一起。总共11人。在近春园。
 谭熠 2007年1月19日 2007年1月19日 FALSE 2007年1月17日
206 SUNIST拆卸步骤图片记录 http://picasaweb.google.com/sunist.1/ZpSRMH

 


请访问上面这个相册。
 谭熠 2008年4月25日 2008年4月25日 FALSE 2008年4月24日
207 装置室整理，准备迎回真空室。
真空室的机械加工和抛光都已经完毕，先运回实验室，再与电化学抛光厂联系。


下午实验室进行了整理和清洗，将位置腾出，并把被油污染的地面清洁干净。


部分真空元件被大量洗洁精清洗，再加上酒精，基本上干净了。
 谭熠 2008年5月29日 2008年5月29日 FALSE 2008年5月28日
208 四台新机器运抵实验室；被油污染的差分真空系统被拉出去清洗。 谭熠 2008年5月29日 2008年5月29日 FALSE 2008年5月27日
209 上午：改造完毕的真空室运回实验室；下午：差分真空系统清洗完毕并运回实验室。
开好人孔的真空室与今天上午运回实验室，包含线切割剩下的部分和另一个矩形盲板。v>
 谭熠 2008年5月30日 2008年5月30日 FALSE 2008年5月29日
210 阿尔芬波天线样品加工完毕，测得电感量为0.3uH
但同轴电缆的电感量很可观，1米长度的几种同轴电缆都在0.6uH左右。看来必须采用双平板传输线，并尽可能缩短距离才行。


 


使用一块椭圆形不锈钢带包围在天线周围（如附件所示）时，无论其是否闭合，天线的电感量都将降低到0.26uH左右。
 谭熠 2008年6月2日 2008年6月2日 TRUE 2008年6月1日
211 Alfven波天线与真空室的匹配尚可 谭熠 2008年6月3日 2008年6月3日 FALSE 2008年6月2日
212 补充了一批小工具
10mm和8mm的内六角，3~16mm钻夹头，1~10mm钻头一组，8/150mm一字螺丝刀，锯条50根，橡胶垫5.2kG。
 谭熠 2008年6月4日 2008年6月4日 FALSE 2008年6月3日
213 放气率测量系统开始恢复工作
测试了旧分子泵和机械泵，基本正常。但真空度到2.1E-1Pa便不能继续提高，不过检漏仪却没有检测到明显的漏孔。推测是因为串联的分子泵导致流导损失过大导致。
 谭熠 2008年6月17日 2008年6月17日 FALSE 2008年6月16日
214 移动真空系统全面恢复运行


  • 使用螺母锁紧水管重新连接了移动真空系统上的另一个分子泵的冷却水，密封效果确实不错，安装也确实比铁丝扎简易得多。


  • 两个泵级联工作后迅速将真空度提高至5E-4Pa，但旧真空计的电离计显示出错，更换。


  • 经过一个下午的烘烤，真空度已达到2.3E-4Pa，氦质谱检漏仪的本底漏率在3E-11Pam3/s左右，发现分子泵法兰有漏，加拧了一圈后消除。


  • 关闭烘烤，关闭检漏仪，真空度于晚上9点上升到0.6E-4Pa。


  • 用RGA分析发现除了水和氢气以外，有较多丙酮剩余。
 谭熠 2008年6月18日 2008年6月18日 FALSE 2008年6月17日
215 出气率检测系统样品室气压居高不下（3E-3Pa）


  • 怀疑是较长的预抽波纹管导致，故更换了一根长度仅为原管1/5的短管，希望能有所改善。


  • 另外，根据目前移动真空系统基本上只作为出气率检测用途的实际情况，简化了连接，并减少了一些阀门，希望也能有促进作用。


  • 除此之外，还准备购买一些加热带，将系统烘烤至200度以上。
 谭熠 2008年6月24日 2008年6月24日 FALSE 2008年6月23日
216 缩短预抽管道并无改善效果，但集中烘烤阀门释放出大量水。
将残余气体分析仪的扫描范围扩大到74，发现了非常明显的机械泵油成分。质量数43、41、55、57、71、31等，吻合得非常好。看来，整个系统仍然处于被污染的状态！
 谭熠 2008年6月25日 2008年6月25日 FALSE 2008年6月24日
217 出气率测量系统的新情况

出气率测量装置真空度问题
2008-6-27
样品室真空度-3pa量级，测量室-4量级。经过烘烤以及停止烘烤9个小时连续抽气，样品室真空度下降到-4量级。
烘烤后持续抽气对真空度意义很大。



真空计校准
烘烤前的曲线已经记录。到3.0E-4pa两者示数相同。
烘烤后气压上升，两个真空计的示值有差别，基本和下降曲线吻合。持续烘烤10个小时后，“黑”的略低于白（白0.00021，黑0.00018）。停止烘烤，一个小时后为（白0.00017，黑0.00011），再抽气9小时，没有变化。怀疑有漏，检漏发现白电离接口有小漏。紧固无效。此时黑数值大于白。



分析：之前黑小于白是由于白附近有漏，现在情况有变，是因为黑的温度大于白，水气多。



于是停止烘烤，两者数值趋于一致。打开空调除湿，大概一个小时。关闭检漏仪。发现真空度突然变好，为3E-5帕，并逐渐下降。11点时质谱仪结果比较各成分数值均下降为9点显示的1/5，氧气含量也很小，基本为0。



 谭熠 2008年6月27日 2008年6月27日 FALSE 2008年6月26日
218 将超高计ZDH-1安装在出气率检测系统上
并且在机械泵电磁阀后隔一小段波纹管串接了一个铝质高真空挡板阀，以期在停分子泵期间彻底阻断机械泵油蒸汽的回流通道。实际使用的效果也比较好，星期五晚上7点半停泵，星期天下午6点时系统内真空度仍有1.7E+1Pa。重启整个系统，20点（2个小时）真空度已经达到7.0E-5Pa（9.7E-5Pa）。


 


另外，3个规管真空度指示的重复性都不是很好，特别是在低真空段（>3E-4Pa），多次测量的差值并不完全一致。但经过一段时间，气压进入E-5Pa阶段后，差值较为稳定。尚不能确认是真空度的原因还是规管热稳定性的原因。
 谭熠 2008年6月29日 2008年6月29日 FALSE 2008年6月26日
219 出气率检测系统真空度首次达到E-6Pa
29日18时开始抽气，20时进入7E-5Pa，至30日早晨8时，发现气压计已指示7E-6Pa（但在逐渐升高，可能与灯丝微弱的烘烤作用有关）。
 谭熠 2008年6月30日 2008年6月30日 FALSE 2008年6月29日