10/10B-HS-H-CE Hoogspanningsversterker 10 kV, 40 mA

Deze versterker kan zowel resistieve als reactieve belastingen (zoals capacitieve of inductieve belastingen) effectief aansturen. Het vierkwadranten-uitgangsontwerp betekent dat hij stroom kan leveren én opnemen in beide polariteiten. In de praktijk zorgt dit ervoor dat de uitgang stabiel en nauwkeurig blijft, zelfs bij het aansturen van sterk capacitieve belastingen of wanneer de belastingsstroom van richting verandert, wat cruciaal is voor toepassingen zoals piëzo-elektrische actuatoren of elektro­statische apparaten.

De versterker gebruikt een vaste versterking van 1000 V/V, dus is een ingangssignaal van ±10 V nodig om de uitgang tot ±10 kV aan te sturen. Je kunt deze stuursapnning leveren via functiegeneratoren of DAC’s. Het apparaat biedt analoge monitoruitgangen voor zowel spanning als stroom (geschaald op respectievelijk 1 V per 1000 V uitgang en 1 V per 4 mA uitgang). Met deze monitors kun je de werkelijke hoogspanningsuitgang en de belastingsstroom in real time op een oscilloscoop of meetsysteem bekijken, zodat je feedback hebt op de uitgang van de versterker voor een nauwkeurige regeling.

Kleinsignaalbandbreedte verwijst naar het frequentiebereik waarover de versterker een spanning met een kleine amplitude (meestal enkele procenten van de volle schaal) kan uitgeven zonder noemenswaardige verzwakking; bij dit model loopt dat van DC tot ongeveer 60 kHz (−3 dB-punt). Grootsignaalbandbreedte is het bereik voor signalen op volle schaal of met een grote amplitude (dicht bij de maximale spanning) en is lager – ruwweg tot 19,5 kHz (−3 dB). Kortom: de versterker kan hogere frequentie-inhoud weergeven wanneer de uitgangsspanningsuitslag klein is, maar bij zeer grote spanningsuitslagen is de maximale frequentie beperkt tot rond enkele tientallen kilohertz om de signaalgetrouwheid te behouden.

De 10/10B-HS-H-CE heeft een zeer hoge slew rate van meer dan 700 V/µs. Deze specificatie geeft aan hoe snel de uitgang in één microseconde met 700 volt kan veranderen. Praktisch gezien betekent zo’n hoge slew rate dat de versterker de gevraagde spanning uitzonderlijk snel kan bereiken. Zo zou een stapverandering van 1 kV al in enkele microseconden uitregelen. Dit is gunstig voor het aansturen van snel veranderende golfvormen of transiënte gebeurtenissen en zorgt ervoor dat de hoogspanningsuitgang snelle veranderingen van het ingangssignaal nauwkeurig volgt zonder onnodige vertraging.

Veiligheid is een belangrijke overweging bij zulke hoge spanningen. De versterker is voorzien van een met interlock uitgevoerde HV On/Off-bediening die lokaal (via een schakelaar op het frontpaneel) of op afstand (via een connector) kan worden bediend, zodat u de hoogspanningsuitgang indien nodig snel kunt uitschakelen. Hij heeft een ingebouwde kortsluitbeveiliging: als de uitgang per ongeluk wordt kortgesloten of overbelast, begrenst de versterker de stroom en gaat hij naar een beveiligde toestand om schade te voorkomen. Statusindicatoren geven aan of het apparaat zich in een fouttoestand bevindt of buiten de regelkring is. Daarnaast is het apparaat CE-conform, wat betekent dat het voldoet aan strenge veiligheids- en EMC-normen. Door altijd de richtlijnen in de gebruikershandleiding te volgen (zoals correcte aarding en het gebruiken van de veiligheidsinterlock) wordt een veilige werking in hoogspanningsomgevingen verder gewaarborgd.

Ja, de versterker is ontworpen voor precisie en stabiliteit. Hij heeft een DC-offsetspanning van minder dan ±2 V, wat zeer klein is ten opzichte van het 10 kV-bereik, zodat u indien nodig de nuluitgang nauwkeurig kunt instellen. De drift in de tijd is gespecificeerd op minder dan 100 ppm per uur (niet-cumulatief) en de drift met temperatuur is minder dan 100 ppm/°C, wat betekent dat de uitgang stabiel blijft tijdens langdurige experimenten of wanneer de omgevingscondities veranderen. De laagruis-uitgang (in de orde van microampères aan stroomruis en een fractie van een volt aan spanningsruis) betekent dat hij gevoelige apparaten zoals elektro-optische modulatoren of hoogspanningsreferentietests kan aansturen zonder noemenswaardige meetfouten te introduceren. Elke unit wordt geleverd met een kalibratiecertificaat dat herleidbaar is tot nationale standaarden (NIST), wat vertrouwen geeft in de nauwkeurigheid voor precisietoepassingen.

Deze hoogspanningsversterker wordt zowel in R&D- als in industriële omgevingen gebruikt overal waar nauwkeurige hoogspanningsregeling vereist is. Typische toepassingen zijn onder meer het polariseren van ferro-elektrische of piëzo-elektrische materialen (materiaalpoling), waarbij een gecontroleerde hoge DC-spanning nodig is; elektro­statische afbuiging of bundelsturing in wetenschappelijke instrumenten; het testen van hoogspanningscomponenten en onderzoek naar doorslag van isolatie; evenals AC-biasing van apparaten in halfgeleider- of materiaalonderzoek. Door de snelle respons wordt hij ook gebruikt voor het aansturen van piëzo-actuatoren of MEMS-apparaten die hoge spanning en hoge snelheid vereisen. In industriële omgevingen kan hij processen ondersteunen zoals elektrospinnen, het testen van diëlektrische films of nauwkeurige hoogspannings-piëzoregeling in productieapparatuur. De veelzijdigheid van de unit en de nauwkeurigheid van de regeling maken hem geschikt voor universiteiten, nationale laboratoria en geavanceerde productiebedrijven die met hoogspanningstechnologieën werken.