高频发生器

1．高频发生器的一般构造：高频发生器为一电能转换器，将市用电转换成高频电，并有必要的功率输出和特定的输出波型。按其构造，可分为三种类型：

（1）间隙火花震荡器：由间隙放电器、电感及电容组成回路，可产生震荡。用不同的电容和电感，可产生不同的频率和波型。装置较简单，但频率不稳、体积较大，现已少用。

（2）电子管震荡发生器：由电子管及电感电容组成回路，产生高频震荡。频率稳定，但体积大、频率低，有一定寿命。

（3）晶体管震荡发生器：频率稳定，体积小，重量轻，使用寿命长，效率高，是目前较理想的一种高频发生器 。

2．按照激发形式，高频发生器主要有两类：

（1）“自激”式发生器（电子管自激振荡）。它能使振荡电流的频率随等离子体阻抗的变化而变化。自激式振荡器线路简单，振荡、激励、功率放大都由一个电子管同时完成，易与负载阻抗相匹配，易于点燃等离子体，但频率稳定度稍差。

（2）“它激”式石英稳频发生器（晶体控制振荡）。它是利用压电晶体的振荡来调节电流频率，从而保持频率的恒定。这种发生器的主要优点是振荡频率恒定，功率稳定，转换效率高，抗干扰能力较强。其结构比“自激”式发生器复杂，但在ICP商品仪器中的应用比自激式振荡器广泛。

他激式振荡器由晶体振荡、倍频、激励、功率放大等部分组成，频率稳定性高，但对输出阻抗的匹配要求较严，一般还配备阻抗匹配网络和稳定输出功率的定向耦合器等。一般要求高频发生器具有稳定的功率输出，对测量系统无电学干扰、功率转换效率高以及频率尽可能稳定等 。

1．将电源插头插入电源插座，电源必须接地线，然后连接脚踏开关。

2．取大小与电极板相仿的湿生理盐水纱布3～4层，平铺在电极板内面，然后紧贴病人大腿内侧或臀部后位，注意电极板必须与皮肤密切接触，病人身体任何部位不能接触金属手术床。

3．器械连接完毕后，仔细核对各线路是否连接无误。

4．打开高频发生器电源开关，指示灯、电凝、电切指示灯均点亮，调整电凝、电切指数。如报警灯点亮，则应重新检查各部分，找出故障所在。

5．新启用的高频发生器，使用前先在体外用一块瘦肉或肥皂放在水盆中试调，以证明仪器工作正常，且可调整电流大小。电流太小，切割困难，切下的组织粘在电切环上；过大则切割过深，组织损伤大，且电切环容易损坏。

6．如果仪器一直工作正常，突然在同样条件不能满意地电切或电凝组织，应暂时停止操作，检查电极板位置是否正常，所有高频电缆与插头是否连接牢固，以及电极尖端是否洁净，切勿盲目提高输出功率 。2100433B

ICP系统中的高频发生器的作用是向感应螺管提供高频电流。在高频发生器的螺管中产生的高频电流为ICP的工作提供了必不可少的振荡磁场。等离子炬的能量来源于高频发生器。当等离子体引燃后，负载线圈与等离子体组成类同一个变压器，负载线圈是这个变压器的初级线圈，而等离子休相当于一匝次级线圈：高频功率便通过负载线圈耦合到等离子体中去，使等离子体焰炬维持不灭。高频发生器的输出功率主要消耗在负载线圈发热、等离子体焰炬（入射功率）和部分地反射回来（反射功率）。

在输入一定范围的电源电压后，高频发生器产生2.65MHZ高频恒电压送给功率耦合器，由功率耦合器在玻壳的放电空间内建立静电强磁场，对放电空间内的大气进行电离，并生产强紫外光，玻璃泡壳内壁的三基色荧光粉受强紫外光激励发光。在电源设计上，由于采用APFC电源控制技术和采用IC技术，一方面使得电源的功率因数高达0.95以上；另一方面使得高频发生器始终以高频恒电压点灯。所以，输入的电源电压在一定范围内波动时，其发光亮度均不变。

对高频发生器的要求主要有：

1.高频发牛器的振荡频率一般为27.12MHz或40.68MHz，输出功率一般为1～1.5kW。

2.反射功率越小越好，一般要求小于10W。

3.要求高频发生器的输出功率有极好的稳定性，因为输送到ICP的功率只要有0.1%的漂移，发射强度就能产生超过1%的变化。因此，高频发生器的功率变化必须小于±0.05%。

4.高频发生器应有良好的接地装置，其接地电阻越小越好，一般以不超过4 Ω为宜 。

ICP应用的高频发生器有自激式和他激式（晶控式）两种基本类型。自激式是由一个发射管同时完成振荡、激励和功率放大等功能，他激式则是振荡与激励和功率放大等分开。自激式的优点是电路简单、调试容易，当振荡电路参数变化引起频率迁移时，有自动补偿作用，对功率输出影响较小且造价较低，缺点是功率转换效率低，振荡频率稳定度不高（一般在5%～20%范围内）。他激式的主要优点是振荡频率稳定（频率变化一般低于10^-4），功率稳定（变化小于1%），功率转换效率高，抗干扰能力强，可直读功率，此外由于采用了高频电缆，容易将ICP形成装置与发生器主体分开放置，给光源与各种摄谱仪空间位置的配合也提供了方便缺点是线路复杂，造价高。

作为ICP光源，高频发生器的主要指标有四项：工作频率、频率稳定度、输出功率和功率稳定度。

商品ICP仪器多采用较高的频率（27～50MHz）和较低的功率（1～2.5kW），而Greenfield等提倡采用大功率和较低频率的发生器，他们认为这种条件的优点是有较高的检出能力和精密度，而且能消除带状光谱的干扰和化学干扰。

已知趋肤深度S =（1/πσμf）^1/2，式中σ是电导率、μ是磁导率、f是高频电流的频率，可见频率的变化直接影响到趋肤深度，亦即影响ICP通道的稳定性。因此，要求频率稳定度越高越好。

功率大小直接影响到ICP火焰的温度，所以要求功率稳定度较高，要求长时间工作无功率漂移，一般要求功率稳定度最好优于0.1%。

此外对高频防护有一定的要求，劳动部暂定安全标准，要求高频电场强度应小于20V·m^-1，高频磁场强度应小于5A·m^-1 。

1．启动特性

2．初始电参数

3．功率因数

在电源电压和额定频率下工作时，高频发生器和和之配套的无极灯泡的功率因数不得小于0.95。

4．伏安特性

电源电压由0～185V到0～250V之间发生变化时，功率的变化范围不应超过额定电压下功率的±10%。

5．环境温度变化对功率的影响

当环境温度由-20℃～ 50℃发生变化时，功率的变化范围不应超过常温下（25℃）时测得功率值的-25%～ 5%

6．谐波

7．输出频率

8．外观

9．震动

应有良好的耐震性能，经震动（正弦）后内部结构无松动，脱焊现象

10．通断

高频发生器和和之配套的无极灯泡在接入0～185V/0～220V/0～225V电压，接通、关闭15000次后，不应出现故障。

11．故障率

高频发生器在正常工作条件下燃点一年时，其故障率不得高于2% 。

工作原理：

无极灯由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成。它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体。等离子受激原子返回基态时辐射出紫外线。灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。

高频无极灯内没有一般照明灯必须具有的灯丝或电极。仅由一个空心放电灯泡和一个耦合器组成。它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体。等离子受激原子返回基态时辐射出253.7nm的紫外线。灯泡内壁的荧光粉受到253.7nm的紫外线激发产生可见光。主要由高频发生器、功率耦合器和玻璃泡壳三部分组成。

其发光原理是：在输入一定范围的电源电压后，高频发生器产生2.65MHZ高频恒电压送给功率耦合器，由功率耦合器在玻壳的放电空间内建立静电强磁场，对放电空间内的大气进行电离，并生产强紫外光，玻璃泡壳内壁的三基色荧光粉受强紫外光激励发光。在电源设计上，由于采用APFC电源控制技术和采用IC技术，一方面使得电源的功率因数高达0.95以上；另一方面使得高频发生器始终以高频恒电压点灯。所以，输入的电源电压在一定范围内波动时，其发光亮度均不变。

也成高频介质加热，是由高频发生器也成高周波发生器将普通380V交流电源升压-整流后通过高频电子管和线圈等装置将其转换成高频率的电磁场，将高频发生器装配到带有阳极和阴极极板的相关配套设备上就能实现高频加热。