JP2001351799A - 電子線照射装置用高周波電源装置 - Google Patents
電子線照射装置用高周波電源装置Info
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- JP2001351799A JP2001351799A JP2000171120A JP2000171120A JP2001351799A JP 2001351799 A JP2001351799 A JP 2001351799A JP 2000171120 A JP2000171120 A JP 2000171120A JP 2000171120 A JP2000171120 A JP 2000171120A JP 2001351799 A JP2001351799 A JP 2001351799A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子流のランプアップ／ダウンの高速化が図
れる電子線照射装置用高周波電源装置を提供すること。 【解決手段】 整流回路１２と充電コンデンサＣにより
直流電圧に変化された電圧を高周波電圧に変換するパル
ス幅変調インバータ１３に印加し、パルス幅変調インバ
ータ１３の出力パルス電圧をリアクトルＬとコンデンサ
Ｃ１によりパルス幅に対応した波高値の電圧に形成し、
この電圧を昇圧整流回路４に印加して加速器の高電圧を
得る。パルス幅変調インバータ１３によって昇圧整流回
路のコンデンサへの高速充電を、またリアクトルＬとコ
ンデンサＣ１により波高値を下げ加速電圧の低電圧部の
制御を可能にし、これにより負荷変動に対する加速電圧
の応答速度が速く、高速の負荷変動に対しても加速電圧
の落ち込み、跳ね上がりを小さくすることができる。
れる電子線照射装置用高周波電源装置を提供すること。 【解決手段】 整流回路１２と充電コンデンサＣにより
直流電圧に変化された電圧を高周波電圧に変換するパル
ス幅変調インバータ１３に印加し、パルス幅変調インバ
ータ１３の出力パルス電圧をリアクトルＬとコンデンサ
Ｃ１によりパルス幅に対応した波高値の電圧に形成し、
この電圧を昇圧整流回路４に印加して加速器の高電圧を
得る。パルス幅変調インバータ１３によって昇圧整流回
路のコンデンサへの高速充電を、またリアクトルＬとコ
ンデンサＣ１により波高値を下げ加速電圧の低電圧部の
制御を可能にし、これにより負荷変動に対する加速電圧
の応答速度が速く、高速の負荷変動に対しても加速電圧
の落ち込み、跳ね上がりを小さくすることができる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、電子線照射装置用
高周波電源装置に関するものである。
高周波電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子線照射装置は、主として熱電子を発
生するフィラメントと、フィラメントで発生した熱電子
を加速する加速器と、フィラメントに電力を供給する電
源装置および加速器に直流高電圧を供給する直流高電圧
電源装置とにより構成され、フィラメントで発生した熱
電子を加速器に印加された直流高電圧により加速して電
子流として出力するようにしている。
生するフィラメントと、フィラメントで発生した熱電子
を加速する加速器と、フィラメントに電力を供給する電
源装置および加速器に直流高電圧を供給する直流高電圧
電源装置とにより構成され、フィラメントで発生した熱
電子を加速器に印加された直流高電圧により加速して電
子流として出力するようにしている。
【０００３】図２はこのような電子線照射装置の加速器
等に印加する直流高電圧電源装置のブロック回路を示す
もので、１は商用電源、２は交流を直流に変換するサイ
リスタコンバータ、３は直流を高周波の交流に変換する
高周波インバータ、４はコッククロフト・ウォルトン形
等の昇圧整流回路、５は抵抗分圧器、６は制御装置、Ａ
ＣＬは交流リアクトル、ＤＣＬは直流リアクトル、Ｃは
平滑コンデンサである。
等に印加する直流高電圧電源装置のブロック回路を示す
もので、１は商用電源、２は交流を直流に変換するサイ
リスタコンバータ、３は直流を高周波の交流に変換する
高周波インバータ、４はコッククロフト・ウォルトン形
等の昇圧整流回路、５は抵抗分圧器、６は制御装置、Ａ
ＣＬは交流リアクトル、ＤＣＬは直流リアクトル、Ｃは
平滑コンデンサである。
【０００４】すなわち、商用電源１の交流をサイリスタ
コンバータ２で整流し、直流リアクトルＤＣＬ及び平滑
コンデンサＣで平滑した電圧を高周波インバータ３によ
り高周波の交流に変換し、その高周波交流を昇圧整流回
路４によって直流の高電圧を形成し、この直流高電圧を
図示しない加速器に印加するようにしている。昇圧整流
回路４の出力端には、昇圧整流回路４の出力電圧、すな
わち加速電圧を検出する抵抗分圧器５が設置され、抵抗
分圧器５で検出した加速電圧信号を制御装置６に送る。
コンバータ２で整流し、直流リアクトルＤＣＬ及び平滑
コンデンサＣで平滑した電圧を高周波インバータ３によ
り高周波の交流に変換し、その高周波交流を昇圧整流回
路４によって直流の高電圧を形成し、この直流高電圧を
図示しない加速器に印加するようにしている。昇圧整流
回路４の出力端には、昇圧整流回路４の出力電圧、すな
わち加速電圧を検出する抵抗分圧器５が設置され、抵抗
分圧器５で検出した加速電圧信号を制御装置６に送る。
【０００５】抵抗分圧器５からの加速電圧信号を入力し
た制御装置６はその加速電圧信号と予め設定した設定値
との偏差を求め、比例、積分等の適宜の演算を行い、そ
の演算後の出力制御信号をサイリスタコンバータ２に出
力し、この制御信号に応じてサイリスタコンバータ２の
サイリスタの導通角を制御し、これにより平滑コンデン
サＣの電圧、つまり高周波インバータ３への供給電圧を
制御し、もって昇圧整流回路４の出力電圧、すなわち加
速電圧を予め設定した値の一定値に維持するように制御
されている。つまり、電子流量（負荷）が変動すると加
速電圧が変動するが、この変動を抑制し、安定した一定
の加速電圧を得るようにしている。
た制御装置６はその加速電圧信号と予め設定した設定値
との偏差を求め、比例、積分等の適宜の演算を行い、そ
の演算後の出力制御信号をサイリスタコンバータ２に出
力し、この制御信号に応じてサイリスタコンバータ２の
サイリスタの導通角を制御し、これにより平滑コンデン
サＣの電圧、つまり高周波インバータ３への供給電圧を
制御し、もって昇圧整流回路４の出力電圧、すなわち加
速電圧を予め設定した値の一定値に維持するように制御
されている。つまり、電子流量（負荷）が変動すると加
速電圧が変動するが、この変動を抑制し、安定した一定
の加速電圧を得るようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
直流高電圧電源装置では、サイリスタコンバータ２、平
滑コンデンサＣおよび高周波インバータ３からなるいわ
ゆるパルス振幅変調（ＰＡＭ）方式の高周波電源装置を
使用しているため、加速電圧の応答速度は平滑コンデン
サＣや制御装置６の応答特性に依存し、たとえば電子流
のランプアップ／ダウンを高速に行なうと、その変動
（負荷変動）の影響を受けて加速電圧の落ち込み、跳ね
上がりが生じて電子線照射装置及び被照射物に悪影響を
及ぼすために、電子流の立ち上げ／立ち下げ時の時間関
数をゆるやかにせざるを得ないという問題がある。
直流高電圧電源装置では、サイリスタコンバータ２、平
滑コンデンサＣおよび高周波インバータ３からなるいわ
ゆるパルス振幅変調（ＰＡＭ）方式の高周波電源装置を
使用しているため、加速電圧の応答速度は平滑コンデン
サＣや制御装置６の応答特性に依存し、たとえば電子流
のランプアップ／ダウンを高速に行なうと、その変動
（負荷変動）の影響を受けて加速電圧の落ち込み、跳ね
上がりが生じて電子線照射装置及び被照射物に悪影響を
及ぼすために、電子流の立ち上げ／立ち下げ時の時間関
数をゆるやかにせざるを得ないという問題がある。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みなされた
もので、電子流のランプアップ／ダウンの高速化が図れ
る電子線照射装置用高周波電源装置を提供することを目
的とする。
もので、電子流のランプアップ／ダウンの高速化が図れ
る電子線照射装置用高周波電源装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力された直
流電圧を高周波電圧に変換するパルス幅変調（ＰＷＭ）
インバータと、一端が前記インバータの出力の一端に接
続されたリアクトルと、一端が前記リアクトルの他端に
接続され、他端が前記インバータの他端に接続されたコ
ンデンサとを備え、前記コンデンサの両端を出力端とし
てなることを特徴とする。
流電圧を高周波電圧に変換するパルス幅変調（ＰＷＭ）
インバータと、一端が前記インバータの出力の一端に接
続されたリアクトルと、一端が前記リアクトルの他端に
接続され、他端が前記インバータの他端に接続されたコ
ンデンサとを備え、前記コンデンサの両端を出力端とし
てなることを特徴とする。
【０００９】パルス幅変調（ＰＷＭ）インバータは、パ
ルス振幅変調（ＰＡＭ）インバータに比べ出力電圧（パ
ルス幅）を瞬間に変えることができ高速制御が可能にな
る。しかし、電子線照射装置では無負荷（電子流ゼロ）
で加速電圧のみ発生させる場合があり、この場合、加速
電圧を低電圧から高電圧へ広い電圧範囲で制御する必要
がある。ところがパルス幅変調インバータでは、出力電
圧の波高値を高く設定しているためにパルス幅をしぼる
だけでは所望の低電圧が得られず、低電圧部のの制御が
困難である。本発明では、パルス幅変調インバータの出
力をリアクトルとコンデンサとからなる回路によって波
高値を低下させている。したがって、低電圧から高電圧
への広い電圧範囲で加速電圧を制御することができ、パ
ルス幅変調（ＰＷＭ）インバータによる高速制御を生か
すことができる。
ルス振幅変調（ＰＡＭ）インバータに比べ出力電圧（パ
ルス幅）を瞬間に変えることができ高速制御が可能にな
る。しかし、電子線照射装置では無負荷（電子流ゼロ）
で加速電圧のみ発生させる場合があり、この場合、加速
電圧を低電圧から高電圧へ広い電圧範囲で制御する必要
がある。ところがパルス幅変調インバータでは、出力電
圧の波高値を高く設定しているためにパルス幅をしぼる
だけでは所望の低電圧が得られず、低電圧部のの制御が
困難である。本発明では、パルス幅変調インバータの出
力をリアクトルとコンデンサとからなる回路によって波
高値を低下させている。したがって、低電圧から高電圧
への広い電圧範囲で加速電圧を制御することができ、パ
ルス幅変調（ＰＷＭ）インバータによる高速制御を生か
すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る高周
波電源装置を備えた電子線照射装置の加速器等に印加す
る直流高電圧電源装置のブロック回路図である。なお、
図１において図２と同一部分には同一の符号を付してい
る。
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る高周
波電源装置を備えた電子線照射装置の加速器等に印加す
る直流高電圧電源装置のブロック回路図である。なお、
図１において図２と同一部分には同一の符号を付してい
る。
【００１１】図１において、１２は整流回路、１３は直
流電圧を高周波電圧に変換するトランジスタによるパル
ス幅変調インバータ、Ｌはリアクトル、Ｃ１はコンデン
サ、１４は波形制御回路、１５はパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）制御回路、１６はトランジスタのベース駆動回路、
１７はＣＲ分圧器である。商用電源１と整流回路１２お
よび平滑コンデンサＣで直流電源が形成され、その電圧
はパルス幅変調インバータ１３に印加される。
流電圧を高周波電圧に変換するトランジスタによるパル
ス幅変調インバータ、Ｌはリアクトル、Ｃ１はコンデン
サ、１４は波形制御回路、１５はパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）制御回路、１６はトランジスタのベース駆動回路、
１７はＣＲ分圧器である。商用電源１と整流回路１２お
よび平滑コンデンサＣで直流電源が形成され、その電圧
はパルス幅変調インバータ１３に印加される。
【００１２】パルス幅変調インバータ１３の出力端に
は、リアクトルＬとコンデンサＣ１の直列回路が接続さ
れ、コンデンサＣ１の両端の電圧を昇圧整流回路４に印
加するようにされている。すなわち、パルス幅変調イン
バータ１３で高周波電圧に変換された電圧は、リアクト
ルＬとコンデンサＣ１でパルス幅変調インバータ１３か
ら出力されたパルス幅に応じた波高値の電圧に変換して
昇圧整流回路４に印加することとなる。そして、昇圧整
流回路４の出力は電子線照射装置の加速器等に印加され
る。
は、リアクトルＬとコンデンサＣ１の直列回路が接続さ
れ、コンデンサＣ１の両端の電圧を昇圧整流回路４に印
加するようにされている。すなわち、パルス幅変調イン
バータ１３で高周波電圧に変換された電圧は、リアクト
ルＬとコンデンサＣ１でパルス幅変調インバータ１３か
ら出力されたパルス幅に応じた波高値の電圧に変換して
昇圧整流回路４に印加することとなる。そして、昇圧整
流回路４の出力は電子線照射装置の加速器等に印加され
る。
【００１３】昇圧整流回路４の出力端には、抵抗および
コンデンサにより応答性の速いＣＲ分圧器１７が接続さ
れ、昇圧整流回路４の出力電圧は、この分圧回路で検出
されて波形制御回路１４に送られる。波形制御回路１４
は、入力された検出電圧と予め設定された昇圧整流回路
４の出力電圧との差を求め、その差をパルス幅変調制御
回路１５に送り、パルス幅変調制御回路１５でその差に
応じたパルス幅の信号をベース駆動回路１６に送り、パ
ルス幅変調インバータ１３のトランジスタはこの信号に
より駆動される。なお、このようなパルス幅変調インバ
ータ自体は周知であるので、より詳細な説明は省略す
る。
コンデンサにより応答性の速いＣＲ分圧器１７が接続さ
れ、昇圧整流回路４の出力電圧は、この分圧回路で検出
されて波形制御回路１４に送られる。波形制御回路１４
は、入力された検出電圧と予め設定された昇圧整流回路
４の出力電圧との差を求め、その差をパルス幅変調制御
回路１５に送り、パルス幅変調制御回路１５でその差に
応じたパルス幅の信号をベース駆動回路１６に送り、パ
ルス幅変調インバータ１３のトランジスタはこの信号に
より駆動される。なお、このようなパルス幅変調インバ
ータ自体は周知であるので、より詳細な説明は省略す
る。
【００１４】このように構成された直流高電圧電源装置
は、昇圧整流回路４の出力電圧がたとえば加速器内の負
荷が大きくなって低下すると、その低下した電圧はＣＲ
分圧器１７で高速に検出され、パルス幅変調インバータ
１３の出力電圧のパルス幅が広げられ、その幅に応じた
高い電圧がコンデンサＣ１から直ちに出力され、これに
より昇圧整流回路４の出力電圧は高速に高められる。上
昇した場合も同様に高速に低下する。また、昇圧整流回
路４の出力電圧を電子流ゼロの状態で立ち上げる場合、
パルス幅変調インバータ１３の出力電圧の波高値はリア
クトルＬとコンデンサＣ１の直列回路によって低下し、
低電圧域における制御もより確実に行なうことができ
る。
は、昇圧整流回路４の出力電圧がたとえば加速器内の負
荷が大きくなって低下すると、その低下した電圧はＣＲ
分圧器１７で高速に検出され、パルス幅変調インバータ
１３の出力電圧のパルス幅が広げられ、その幅に応じた
高い電圧がコンデンサＣ１から直ちに出力され、これに
より昇圧整流回路４の出力電圧は高速に高められる。上
昇した場合も同様に高速に低下する。また、昇圧整流回
路４の出力電圧を電子流ゼロの状態で立ち上げる場合、
パルス幅変調インバータ１３の出力電圧の波高値はリア
クトルＬとコンデンサＣ１の直列回路によって低下し、
低電圧域における制御もより確実に行なうことができ
る。
【００１５】なお、以上の直流高電圧電源装置では、昇
圧整流回路４の出力電圧をＣＲ分圧器で検出し、出力電
圧変動に対する応答速度をより高めているが、昇圧整流
回路４の出力電圧を従来と同様の抵抗分圧器としても良
い。
圧整流回路４の出力電圧をＣＲ分圧器で検出し、出力電
圧変動に対する応答速度をより高めているが、昇圧整流
回路４の出力電圧を従来と同様の抵抗分圧器としても良
い。
【００１６】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
負荷変動に対する加速電圧の応答速度が速く、したがっ
て高速の負荷変動に対しても加速電圧の落ち込み、跳ね
上がりを小さくすることができ、電子流のランプアップ
／ダウンの高速化が図れる。また、加速電圧が安定して
いるので、加速電圧の落ち込み、跳ね上がりに対する電
子流の変動の影響を除去するために必要としていたビー
ムシャッタを省略することもできる。
負荷変動に対する加速電圧の応答速度が速く、したがっ
て高速の負荷変動に対しても加速電圧の落ち込み、跳ね
上がりを小さくすることができ、電子流のランプアップ
／ダウンの高速化が図れる。また、加速電圧が安定して
いるので、加速電圧の落ち込み、跳ね上がりに対する電
子流の変動の影響を除去するために必要としていたビー
ムシャッタを省略することもできる。
【図１】本発明に係る高周波電源装置を備えた電子線照
射装置用直流高電圧電源装置のブロック回路図である。
射装置用直流高電圧電源装置のブロック回路図である。
【図２】従来の電子線照射装置用直流高電圧電源装置の
ブロック回路図である。
ブロック回路図である。
４ 昇圧整流回路 １２ 整流回路 １３ パルス幅変調（ＰＷＭ）インバータ １４ 波形制御回路 １５ パルス幅変調制御回路 １６ ベース駆動回路 １７ ＣＲ分圧器 Ｌ リアクトル Ｃ１ コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｇ 9/04 9/04 Ｃ Ｆターム(参考） 2G085 AA01 BA19 BB03 BB20 CA02 EA06 5C030 BC04 5H730 AA00 AS01 AS04 BB27 BB57 CC02 DD02 DD26 EE06 FD01 FG05 5H740 AA03 BA11 BB05 NN02 5H790 BA00 BB11 CC02 EA01 EA02 EA03 EA04 EA15 EA26 EB03
Claims (1)
- 【請求項１】 入力された直流電圧を高周波電圧に変換
するパルス幅変調インバータと、一端が前記インバータ
の出力の一端に接続されたリアクトルと、一端が前記リ
アクトルの他端に接続され、他端が前記インバータの他
端に接続されたコンデンサとを備え、前記コンデンサの
両端を出力端としてなることを特徴とする電子線照射装
置用高周波電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171120A JP2001351799A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 電子線照射装置用高周波電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171120A JP2001351799A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 電子線照射装置用高周波電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001351799A true JP2001351799A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18673716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000171120A Pending JP2001351799A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 電子線照射装置用高周波電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001351799A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143219A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Bridgestone Cycle Co | 電池充電回路及び電気装置 |
| JP2012529746A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-22 | カール ツァイス エヌティーエス エルエルシー | 荷電粒子源の先端頂部を加熱する方法及びシステム |
-
2000
- 2000-06-07 JP JP2000171120A patent/JP2001351799A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143219A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Bridgestone Cycle Co | 電池充電回路及び電気装置 |
| JP4486918B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2010-06-23 | ブリヂストンサイクル株式会社 | 電池充電回路及び電気装置 |
| JP2012529746A (ja) * | 2009-06-12 | 2012-11-22 | カール ツァイス エヌティーエス エルエルシー | 荷電粒子源の先端頂部を加熱する方法及びシステム |
| US8993981B2 (en) | 2009-06-12 | 2015-03-31 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Charged particle source with light monitoring for tip temperature determination |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040419 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050927 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
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