JP2004007979A - 電気エネルギーを変換するためのフィルタリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタを通過する漏れ電流をできる限り防止しつつ、エネルギー変換装置（３）からの高周波数混信が電気回路網（２）へ送信されるのを防止する。
【解決手段】エネルギー変換装置は、線路（９）と装置の接地点との間に配置され、高周波数雑音がフィルタリングされるようなキャパシタンスを有するコンデンサ（１３）と、コンデンサと並列に配置され且つ電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタ（１４）とを有する。装置はＸ線装置の電気回路網において有用である。
【選択図】図２
【解決手段】エネルギー変換装置は、線路（９）と装置の接地点との間に配置され、高周波数雑音がフィルタリングされるようなキャパシタンスを有するコンデンサ（１３）と、コンデンサと並列に配置され且つ電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタ（１４）とを有する。装置はＸ線装置の電気回路網において有用である。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明及びその実施例は、単相又は多相交流電気回路網からの電気エネルギーを変換する分野、特にそのような装置の入力端子におけるフィルタリングに関する。
【０００２】
本発明及びその実施例は、特に放射線撮影装置又はその他の撮影装置、例えば、高い直流電圧を供給されるＸ線管を具備するＸ線装置の場合に、電気エネルギー変換装置に起因する混信が供給回路網を介して伝搬するのを防止することに関する。
【０００３】
本発明及びその実施例は、電気回路網とＸ線管、低電圧整流器、チョッパ又はインバータ、変圧器及び高電圧整流器との間に配置できるような電気エネルギー変換装置に関する。
【０００４】
【発明の背景】
電気素子、例えば、ＭＯＳ型又はＩＧＢＴ型のトランジスタから成る能動回路素子は１００ｋＨｚを超える高い周波数で動作し、従って、高周波数の混信をも発生する。この混信は電気回路網へ送信されるおそれがあり、これは電気エネルギー供給装置には不都合である。
【０００５】
【発明の概要】
本発明及びその実施例は、フィルタを通過する漏れ電流をできる限り防止しつつ、エネルギー変換装置からの高周波数混信が電気回路網へ送信されるのを防止するためにフィルタリングを実行する手段を提供する。
【０００６】
本発明の１つの面による、高い動作周波数を有する電気エネルギー変換装置は電気回路網により給電され、線路と装置の接地点との間に配置され、高周波数の雑音がフィルタリングされるようなキャパシタンスを有するコンデンサと、コンデンサと並列に配置され且つ電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタとを具備する。このような装置は一般に承認されている電磁場適合性条件に適合する。
【０００７】
本発明及びその実施例は、Ｘ線管と、Ｘ線管に給電する電気エネルギー変換装置とを具備するＸ線装置のような放射線装置に関する。提供される装置は低電圧交流電気回路網に接続されており、線路と装置の接地点との間に配置されたコンデンサを具備する。コンデンサのキャパシタンスは、高周波数雑音がフィルタリングされるような値である。装置は、コンデンサと並列に配置され且つ電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタを具備する。
【０００８】
本発明及びその実施例は添付の図面により例示される通りに詳細な説明から更に良く理解されるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から見て取れるように、Ｘ線装置などの放射線撮影装置１は、例えば、単相２２０ボルト型の低電圧電気回路網２に接続されている。装置１は、混信が電気回路網２に戻ることを防止するために電気回路網２に接続されたフィルタ３を具備する。
【００１０】
整流器４はフィルタ３の下流側に装着されている。通常、整流器はブリッジとして装着された複数のダイオード及び／又はパワートランジスタを具備する。下流側に装着されている電圧昇圧変圧器６に供給するために、出力端子で所望の周波数の交流電圧を発生するように、整流器４の下流側にチョッパ又はインバータ５が装着されている。
【００１１】
変圧器６の二次巻線は整流器７に接続されている。この整流器７は整流器４と同じ種類であっても良く、その出力端子は、装置１のＸ線管などの放射線放出手段８に電圧を供給することができる、数十ｋＶから数百ｋＶ程度の高い直流電圧を発生する。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施例では、装置はコンデンサ及びインダクタの下流側に配置された整流器と、整流器の下流側に装着されたチョッパとを具備する。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施例では、装置はチョッパの下流側に装着された変圧器と、高い直流電圧を獲得するために変圧器の下流側に装着された整流器とを具備していても良い。
【００１４】
フィルタ３の構造を図２に更に詳細に示す。フィルタ３は２つの入力線９及び１０と、２つの出力線１１及び１２とを具備する。入力線９及び出力線１１と、入力線１０及び出力線１２とはそれぞれ互いに直接に接続されている。コンデンサ１３は入力線９と装置の１つの接地点との間に装着されている。抵抗器１４はコンデンサ１３と並列に装着されている。更に、インダクタ１５は出力線１１と装置の１つの接地点との間に装着されている。高電圧では閉回路、低電圧では開回路で配置される避雷素子１６はインダクタ１５と並列に装着されている。入力線１０及び出力線１２に対しても、これと同じ電気素子及び回路構成を設けることができる。
【００１５】
従って、インダクタが非常に高いインダクタンスを有しているため、共振周波数が約５５Ｈｚであり、その結果、５０Ｈｚ電源と６０Ｈｚ電源の双方に等しく適しているＬＣフィルタが得られる。
【００１６】
共振周波数は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの周波数の電気回路網に対しては４５Ｈｚから４５０Ｈｚ、好ましくは５０Ｈｚから６０Ｈｚであり、４００Ｈｚの電気回路網に対しては約４００Ｈｚであることができる。５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの標準電気回路網の場合、約５５Ｈｚの共振周波数を選択することが可能である。
【００１７】
インダクタの値は１ヘンリーから１５０ヘンリー、好ましくは１０ヘンリーから１００ヘンリーであることができ、あるいはキャパシタンスの値及び選択された共振周波数に応じて、５０ヘンリーを超えるのが更に良い。
【００１８】
一例として、１つの位相のキャパシタンスの和が１２５．５ｎＦであると計算された場合、等式Ｆ＝１／（２π２ＬＣ）＝５５Ｈｚにより、６６．７ヘンリーのインダクタ１５が採用される。
【００１９】
抵抗器１４は、装置に電圧が印加されていないときにコンデンサを放電する働きをする。インダクタとコンデンサは整流器の上流側の、装置の入力端子に配置されるフィルタを形成する。
【００２０】
本発明の一実施例では、コンデンサのキャパシタンスは、特に１５０ｋＨｚを越える周波数の高周波数雑音がフィルタリングされるような値である。電圧が印加されていないときにコンデンサを放電するために、コンデンサと並列に抵抗器を装着しても良い。
【００２１】
図３は、入力線９及び１０のインダクタ１７及び１８と、フィルタ３の内部に、インダクタ１７及び１８とそれぞれ直列に配置されているインダクタ１９及び２０、２１及び２２とを考慮に入れたフィルタ３の一実施例を示す。
【００２２】
この実施例では、各線路に２つのコンデンサが設けられている。フィルタ３の入力端子で、コンデンサ２３は第１の入力線９と接地点との間に、抵抗器２７と並列に配置されている。第２の入力線１０のコンデンサ２４と抵抗器２８についても同じことが言える。コンデンサ２３は主線路の、インダクタ１７とインダクタ１９との間に接続されている。コンデンサ２５と抵抗器２９は同じ構造を有していても良く、主線路のインダクタ１９とインダクタ２１との間に接続されている。第２の入力線１０のコンデンサ２６と抵抗器３０についても同じことが言える。インダクタ１５及び避雷素子１６は第１の入力線９の、インダクタ２１の下流側に接続されている。第２の入力線１０についても同じことが言える。
【００２３】
線路１９及び２１、２２及び２２のインダクタを伴い、２つのコンデンサ２３及び２５を有するこの種の構造は、単一コンデンサ−インダクタ構造に比べて高次のフィルタを形成する機能を有する。
【００２４】
図４に示す三相の実施例では、３つの位相が全て同一であるため、３つの位相のうちの１つのみを説明する。１つの位相の回路は、コンデンサ２３の代わりに２つのコンデンサ２３ａ及び２３ｂ、２５ａ及び２５ｂが設けられ、且つ抵抗器２７の代わりに２つの抵抗器２７ａ及び２７ｂ、２９ａ及び２９ｂが設けられているという点を除き、図３に示す回路に類似している。抵抗器２７ａ、２７ｂ、２９ａ及び２９ｂは、それぞれ、コンデンサ２３ａ、２３ｂ、２５ａ及び２５ｂと並列に装着されている。コンデンサ２３ａとコンデンサ２３ｂは直列であり、コンデンサ２５ａとコンデンサ２５ｂも直列である。
【００２５】
従って、開示されている実施例は高周波数変換器に適合し且つ電磁場適合性規格を満たすフィルタである。本発明及びその実施例は、漏れ電流を非常に少なく保持しつつ、電気供給回路網への混信の送信を防止するための手段を提供する。
【００２６】
フィルタの共振周波数は電源周波数に非常に近く、これに対し、フィルタ３は高周波数ですぐれたフィルタリングを実行するため、高周波数雑音が電気回路網の供給線路９及び１０に侵入することが防止されるので、電源周波数の漏れ電流は極めて少ない。
【００２７】
本発明の趣旨から逸脱せずに、当業者は開示された実施例の構造及び／又は機能及び／又は方法及び／又は結果及び／又は過程において様々な変形を実施又は提案することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの面によるＸ線装置の概略図。
【図２】単相である装置の部分の回路図。
【図３】図２に対応するより完全な回路図。
【図４】三相である図３に類似する回路図。
【符号の説明】
１…放射線撮影装置、２…低電圧電気回路網、３…フィルタ、４…整流器、５…チョッパ、６…昇圧変圧器、７…整流器、９、１０…入力線、１１、１２…出力線、１３…コンデンサ、１４…抵抗器、１５…インダクタ、１７、１８、１９、２０、２１、２２…インダクタ、２３…コンデンサ、２３ａ、２３ｂ…コンデンサ、２４…コンデンサ、２５…コンデンサ、２５ａ、２５ｂ…コンデンサ、２６…コンデンサ、２７…抵抗器、２７ａ、２７ｂ…抵抗器、２８…抵抗器、２９…抵抗器、２９ａ、２９ｂ…抵抗器、３０…抵抗器
【発明の属する技術分野】
本発明及びその実施例は、単相又は多相交流電気回路網からの電気エネルギーを変換する分野、特にそのような装置の入力端子におけるフィルタリングに関する。
【０００２】
本発明及びその実施例は、特に放射線撮影装置又はその他の撮影装置、例えば、高い直流電圧を供給されるＸ線管を具備するＸ線装置の場合に、電気エネルギー変換装置に起因する混信が供給回路網を介して伝搬するのを防止することに関する。
【０００３】
本発明及びその実施例は、電気回路網とＸ線管、低電圧整流器、チョッパ又はインバータ、変圧器及び高電圧整流器との間に配置できるような電気エネルギー変換装置に関する。
【０００４】
【発明の背景】
電気素子、例えば、ＭＯＳ型又はＩＧＢＴ型のトランジスタから成る能動回路素子は１００ｋＨｚを超える高い周波数で動作し、従って、高周波数の混信をも発生する。この混信は電気回路網へ送信されるおそれがあり、これは電気エネルギー供給装置には不都合である。
【０００５】
【発明の概要】
本発明及びその実施例は、フィルタを通過する漏れ電流をできる限り防止しつつ、エネルギー変換装置からの高周波数混信が電気回路網へ送信されるのを防止するためにフィルタリングを実行する手段を提供する。
【０００６】
本発明の１つの面による、高い動作周波数を有する電気エネルギー変換装置は電気回路網により給電され、線路と装置の接地点との間に配置され、高周波数の雑音がフィルタリングされるようなキャパシタンスを有するコンデンサと、コンデンサと並列に配置され且つ電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタとを具備する。このような装置は一般に承認されている電磁場適合性条件に適合する。
【０００７】
本発明及びその実施例は、Ｘ線管と、Ｘ線管に給電する電気エネルギー変換装置とを具備するＸ線装置のような放射線装置に関する。提供される装置は低電圧交流電気回路網に接続されており、線路と装置の接地点との間に配置されたコンデンサを具備する。コンデンサのキャパシタンスは、高周波数雑音がフィルタリングされるような値である。装置は、コンデンサと並列に配置され且つ電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタを具備する。
【０００８】
本発明及びその実施例は添付の図面により例示される通りに詳細な説明から更に良く理解されるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から見て取れるように、Ｘ線装置などの放射線撮影装置１は、例えば、単相２２０ボルト型の低電圧電気回路網２に接続されている。装置１は、混信が電気回路網２に戻ることを防止するために電気回路網２に接続されたフィルタ３を具備する。
【００１０】
整流器４はフィルタ３の下流側に装着されている。通常、整流器はブリッジとして装着された複数のダイオード及び／又はパワートランジスタを具備する。下流側に装着されている電圧昇圧変圧器６に供給するために、出力端子で所望の周波数の交流電圧を発生するように、整流器４の下流側にチョッパ又はインバータ５が装着されている。
【００１１】
変圧器６の二次巻線は整流器７に接続されている。この整流器７は整流器４と同じ種類であっても良く、その出力端子は、装置１のＸ線管などの放射線放出手段８に電圧を供給することができる、数十ｋＶから数百ｋＶ程度の高い直流電圧を発生する。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施例では、装置はコンデンサ及びインダクタの下流側に配置された整流器と、整流器の下流側に装着されたチョッパとを具備する。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施例では、装置はチョッパの下流側に装着された変圧器と、高い直流電圧を獲得するために変圧器の下流側に装着された整流器とを具備していても良い。
【００１４】
フィルタ３の構造を図２に更に詳細に示す。フィルタ３は２つの入力線９及び１０と、２つの出力線１１及び１２とを具備する。入力線９及び出力線１１と、入力線１０及び出力線１２とはそれぞれ互いに直接に接続されている。コンデンサ１３は入力線９と装置の１つの接地点との間に装着されている。抵抗器１４はコンデンサ１３と並列に装着されている。更に、インダクタ１５は出力線１１と装置の１つの接地点との間に装着されている。高電圧では閉回路、低電圧では開回路で配置される避雷素子１６はインダクタ１５と並列に装着されている。入力線１０及び出力線１２に対しても、これと同じ電気素子及び回路構成を設けることができる。
【００１５】
従って、インダクタが非常に高いインダクタンスを有しているため、共振周波数が約５５Ｈｚであり、その結果、５０Ｈｚ電源と６０Ｈｚ電源の双方に等しく適しているＬＣフィルタが得られる。
【００１６】
共振周波数は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの周波数の電気回路網に対しては４５Ｈｚから４５０Ｈｚ、好ましくは５０Ｈｚから６０Ｈｚであり、４００Ｈｚの電気回路網に対しては約４００Ｈｚであることができる。５０Ｈｚ及び６０Ｈｚの標準電気回路網の場合、約５５Ｈｚの共振周波数を選択することが可能である。
【００１７】
インダクタの値は１ヘンリーから１５０ヘンリー、好ましくは１０ヘンリーから１００ヘンリーであることができ、あるいはキャパシタンスの値及び選択された共振周波数に応じて、５０ヘンリーを超えるのが更に良い。
【００１８】
一例として、１つの位相のキャパシタンスの和が１２５．５ｎＦであると計算された場合、等式Ｆ＝１／（２π２ＬＣ）＝５５Ｈｚにより、６６．７ヘンリーのインダクタ１５が採用される。
【００１９】
抵抗器１４は、装置に電圧が印加されていないときにコンデンサを放電する働きをする。インダクタとコンデンサは整流器の上流側の、装置の入力端子に配置されるフィルタを形成する。
【００２０】
本発明の一実施例では、コンデンサのキャパシタンスは、特に１５０ｋＨｚを越える周波数の高周波数雑音がフィルタリングされるような値である。電圧が印加されていないときにコンデンサを放電するために、コンデンサと並列に抵抗器を装着しても良い。
【００２１】
図３は、入力線９及び１０のインダクタ１７及び１８と、フィルタ３の内部に、インダクタ１７及び１８とそれぞれ直列に配置されているインダクタ１９及び２０、２１及び２２とを考慮に入れたフィルタ３の一実施例を示す。
【００２２】
この実施例では、各線路に２つのコンデンサが設けられている。フィルタ３の入力端子で、コンデンサ２３は第１の入力線９と接地点との間に、抵抗器２７と並列に配置されている。第２の入力線１０のコンデンサ２４と抵抗器２８についても同じことが言える。コンデンサ２３は主線路の、インダクタ１７とインダクタ１９との間に接続されている。コンデンサ２５と抵抗器２９は同じ構造を有していても良く、主線路のインダクタ１９とインダクタ２１との間に接続されている。第２の入力線１０のコンデンサ２６と抵抗器３０についても同じことが言える。インダクタ１５及び避雷素子１６は第１の入力線９の、インダクタ２１の下流側に接続されている。第２の入力線１０についても同じことが言える。
【００２３】
線路１９及び２１、２２及び２２のインダクタを伴い、２つのコンデンサ２３及び２５を有するこの種の構造は、単一コンデンサ−インダクタ構造に比べて高次のフィルタを形成する機能を有する。
【００２４】
図４に示す三相の実施例では、３つの位相が全て同一であるため、３つの位相のうちの１つのみを説明する。１つの位相の回路は、コンデンサ２３の代わりに２つのコンデンサ２３ａ及び２３ｂ、２５ａ及び２５ｂが設けられ、且つ抵抗器２７の代わりに２つの抵抗器２７ａ及び２７ｂ、２９ａ及び２９ｂが設けられているという点を除き、図３に示す回路に類似している。抵抗器２７ａ、２７ｂ、２９ａ及び２９ｂは、それぞれ、コンデンサ２３ａ、２３ｂ、２５ａ及び２５ｂと並列に装着されている。コンデンサ２３ａとコンデンサ２３ｂは直列であり、コンデンサ２５ａとコンデンサ２５ｂも直列である。
【００２５】
従って、開示されている実施例は高周波数変換器に適合し且つ電磁場適合性規格を満たすフィルタである。本発明及びその実施例は、漏れ電流を非常に少なく保持しつつ、電気供給回路網への混信の送信を防止するための手段を提供する。
【００２６】
フィルタの共振周波数は電源周波数に非常に近く、これに対し、フィルタ３は高周波数ですぐれたフィルタリングを実行するため、高周波数雑音が電気回路網の供給線路９及び１０に侵入することが防止されるので、電源周波数の漏れ電流は極めて少ない。
【００２７】
本発明の趣旨から逸脱せずに、当業者は開示された実施例の構造及び／又は機能及び／又は方法及び／又は結果及び／又は過程において様々な変形を実施又は提案することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの面によるＸ線装置の概略図。
【図２】単相である装置の部分の回路図。
【図３】図２に対応するより完全な回路図。
【図４】三相である図３に類似する回路図。
【符号の説明】
１…放射線撮影装置、２…低電圧電気回路網、３…フィルタ、４…整流器、５…チョッパ、６…昇圧変圧器、７…整流器、９、１０…入力線、１１、１２…出力線、１３…コンデンサ、１４…抵抗器、１５…インダクタ、１７、１８、１９、２０、２１、２２…インダクタ、２３…コンデンサ、２３ａ、２３ｂ…コンデンサ、２４…コンデンサ、２５…コンデンサ、２５ａ、２５ｂ…コンデンサ、２６…コンデンサ、２７…抵抗器、２７ａ、２７ｂ…抵抗器、２８…抵抗器、２９…抵抗器、２９ａ、２９ｂ…抵抗器、３０…抵抗器
Claims (11)
- 電気回路網により供給される高い動作周波数の電気エネルギーを変換する装置において、
線路と装置の接地点との間に配置され、高周波数の雑音がフィルタリングされるようなキャパシタンスを有するコンデンサ（１３）と、
前記コンデンサと並列に配置され且つ前記電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタ（１５）とを具備する装置。 - 放射線を放出する手段（８）と、
前記放射線を放出する手段に給電する電気エネルギー変換装置（３）とを具備し、
前記装置は低電圧交流電気回路網に接続されており、
前記装置は、
線路と装置の接地点との間に配置され、高周波数の雑音がフィルタリングされるようなキャパシタンスを有するコンデンサ（１３）と、
前記コンデンサと並列に配置され且つ前記電気供給回路網の周波数にほぼ相当する低い共振周波数を有するインダクタ（１５）とを具備する放射線装置（１）。 - 前記放射線を放出する手段はＸ線管である請求項２記載の装置。
- 前記インダクタ及び前記コンデンサは前記装置の入力端子に装着されている請求項１または２記載の装置。
- 前記インダクタの値は１ヘンリーから５０ヘンリー、好ましくは１０ヘンリーから１００ヘンリーである請求項１または２に記載の装置。
- 前記インダクタの値は、キャパシタンスの値及び共振周波数に応じて５０ヘンリーより大きい請求項１または２に記載の装置。
- 共振周波数は４５Ｈｚから４５０Ｈｚ、好ましくは５０Ｈｚから６０Ｈｚである請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。
- 共振周波数は約５５Ｈｚである請求項７記載の装置。
- 前記コンデンサのキャパシタンスは１５０ｋＨｚ以上の周波数の雑音がフィルタリングされるような値である請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
- 前記コンデンサ及び前記インダクタの下流側に装着された整流器（４）と、
前記整流器の下流側に装着されたチョッパ（５）とを具備する請求項１乃至９のいずれかに記載の装置。 - 前記チョッパの下流側に装着された変圧器（６）と、
高い直流電圧を獲得するために前記変圧器の下流側に装着された整流器（７）とを具備する請求項１０記載の放射線装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0206174A FR2840128B1 (fr) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | Dispositif de filtrage a faible courant de fuite pour conversion d'energie electrique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004007979A true JP2004007979A (ja) | 2004-01-08 |
| JP2004007979A5 JP2004007979A5 (ja) | 2008-07-17 |
Family
ID=29414948
Family Applications (1)
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Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US7027314B2 (ja) |
| JP (1) | JP2004007979A (ja) |
| DE (1) | DE10322747A1 (ja) |
| FR (1) | FR2840128B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130024111A (ko) * | 2011-08-30 | 2013-03-08 | 한국과학기술원 | 위상차에 의한 차폐 장치 |
| JP2021184595A (ja) * | 2020-05-22 | 2021-12-02 | ベイカー ヒューズ オイルフィールド オペレーションズ エルエルシーBaker Hughes Oilfield Operations, LLC | ２つの電力供給チャネルによる通信 |
| JP2022513862A (ja) * | 2018-12-18 | 2022-02-09 | ボンバルディアー プリモーフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | フィルタ回路構成、電気自動車、及び電気自動車の運転方法 |
| JP7450093B1 (ja) | 2023-06-26 | 2024-03-14 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 電気回路体及び空気調和機 |
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