Klystron-Konditionierung

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Ein Klystron kann durch unsachgemäße Behandlung dauerhaft beschädigt oder sogar unbrauchbar gemacht werden. Ganz besondere Prozeduren sind einzuhalten wenn:

  • Ein neu installiertes Klystron erstmalig am neuen Standort in Betrieb genommen wird,
  • Ein Klystron lange Zeit nicht betrieben wurde.
  • Ein Klystron im Betrieb heftige Gasausbrüche, Einbrüche der Kathodenemission, mehrfache HV-Überschläge oder

Fensterüberschläge zeigte.


Prozedur für erstmaliges Einschalten

  1. Heizdaten, GIP-Strom, Interlocks, Verdrahtung und Polarität der Fokusspulen überprüfen.
  2. Kathodenspannung auf ca. 50% der Nennspannung hochfahren. Die Modulationsanodenspannung darf dabei 60% der Kathodenspannung nicht überschreiten.
  3. Die Modulationsanodenspannung auf Nenn-Strahlperveanz justieren (siehe Kly-Testprotokoll).
  4. Treiberleistung auf ca. 80% des Wertes für Nennbetrieb einstellen.
  5. Klystron mindestens 10 Minuten in dieser Einstellung betreiben.
  6. Wenn keine Unregelmäßigkeiten auftreten kann die Kathodenspannung langsam erhöht werden. Dabei soll der GIP-Strom so klein wie möglich bleiben; idealerweise <1µA.
  7. Über die Modulationsanodenspannung den Nenn-Strahlstrom einstellen.
  8. Im Falle eines Fehlers (Gasausbruch, HV-Überschlag oder Fensterüberschlag) die Kathodenspannung beim anschließenden Wiedereinschalten um ca. 10kV reduzieren.


Kathode entgasen

Restgasatome werden vom Elektronenstrahl ionisiert und dann aufgrund ihrer positiven Ladung im Strahl gefangen (zu beobachten: GIP-Strom sinkt mit steigendem Strahlstrom). Leider werden die Restgasionen nicht nur gefangen, sondern aufgrund ihrer positiven Ladung auch in Richtung Kathode beschleunigt und dort implantiert. Dieser Ionenbeschuss vermindert die Emission der Kathode und schädigt sie auf Dauer. Bei der Obduktion alter Klystrons kann man das Zentrum des Ioneneinschlages als sog. Ionenfleck im Zentrum der Kathode deutlich erkennen. Oberflächliche Gasbelegung der Kathode kann man durch Tastbetrieb des Klystrons entfernen. Für diese Entgasung wählt man eine möglichst niedrige Kathodenspannung, um die Einschlagenergie der Ionen möglichst gering zu halten. Der Strahlstrom wird gepulst, um das im Strahl gefangene Gas freizusetzen, so dass es von der Getter-Ionen-Pumpe abgepumpt werden kann.

Entgasungs-Tastbetrieb

  1. Kathodenspannung ca. 40% der Nennspannung (YK-1304: Uk=30kV)
  2. Kathodenstrom entsprechend Nenn-Strahlperveanz (YK-1304: Ik=4A)
  3. Kathodenstrom pulsen (10s Strahl ein, 20s Strahl aus)

Bild: Ionenfleck auf der Kathode einer obduzierten YK-1300


Klystron-Konditionierung.bmp