JP2013257983A5

JP2013257983A5 -

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Publication number: JP2013257983A5
Application number: JP2012132103A
Authority: JP
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2015-04-23
Anticipated expiration: 2032-06-11

Description

本実施形態では、ハウジング内陰極１１０が、陰極１２０に対応しており、ハウジング内電極（１１１、１１２、１１３、１１４）は、それぞれ、電極（１２１、１２２、１２３、１２４）に対応している。ここで、対応する電極同士は、ハウジング１３を加速管構造の周囲に取付けた状態で、金属製バネなどの接続手段（１５０、１５１、１５２、１５３、１５４）によって互いに接続される。すなわち、ハウジング１３を加速管構造の周囲に取り付けると、陰極１２０とハウジング内陰極１１０が、互いに電気的に接続され、同電位となる。また、電極（１２１、１２２、１２３、１２４）とハウジング内電極（１１１、１１２、１１３、１１４）が、互いに電気的に接続され、対応する電極同士が同電位となる。また、この構成によれば、樹脂製のハウジング１３の部分が、等電位線の間隔のせまい部分（電界集中部）になり、空間１２で低電界となる。したがって、絶縁破壊電界特性が高い樹脂によって、加速管構造の高電位部とハウジング１３の接地電位面との間で放電が起きることを防ぐことができる。しかも、樹脂は、真空やガスや液体に比べ、一般に絶縁破壊電界の高い物質である。したがって、真空や絶縁性ガス、絶縁性液体で絶縁を行う場合と比べ、加速管構造の高電位部とハウジング１３の接地電位面との間の距離を短くして、全体の構造を小さくすることができる。

この構成によれば、陰極１２０とハウジング内陰極１１０が同電位となり、電極（１２１、１２２、１２３、１２４）とハウジング内電極（１１１、１１２、１１３、１１４）の対応する電極同士が同電位になる。したがって、図３で示したのと同様に、樹脂製のハウジング１３の部分が、等電位線の間隔のせまい部分（電界集中部）になり、空間１２で低電界となる。したがって、絶縁破壊電界特性が高い樹脂によって、加速管構造の高電位部とハウジング１３の接地電位との間の空間に放電が起きることを防ぐことができる。しかも、樹脂は、真空やガスや液体に比べ、一般に絶縁破壊電界の高い物質であるから、絶縁性ガスや絶縁性液体で絶縁を行う場合と比べ、全体の構造を小さくすることができる。

ハウジング内電極（８５０〜８５７）と電極（８６７〜８６０）は、対向する電極同士が、金属製バネなどの接続手段（８９０、８９１、８９２、８９３、８９４、８９５、８９６、８９７）によって互いに接続されている。これにより、対向する電極同士が、電気的に接続され、同電位となる。この構成によれば、図２や図３の電子銃１場合と同様に、発生する高電圧による高電界は樹脂製のハウジング８３内に発生するので、高電圧発生装置８に関して、絶縁性ガス等を使用しない、または使用量を減らすことができる構造を得ることができる。また、従来では、高電圧発生装置では、絶縁性ガスや絶縁性液体などを使用しているために、故障などした場合には高電圧発生装置を処分していたが、樹脂性のハウジング８３を設ける構造にすることによって、高電圧発生装置の分解や内部のメンテナンスが可能になる。
なお、本実施形態では、コッククロフト・ウォルトン型高電圧発生装置について、本発明の応用例を示したが、本発明の応用例はこれらに限るものではない。例えば、本発明は、バンデグラフ型などの他の高電圧発生装置にも適用することができる。

Claims

荷電粒子源と、
前記荷電粒子源からの荷電粒子の照射方向に沿って配置された複数の第１の電極と、
前記第１の電極間に配置された複数の絶縁部材と、
前記複数の第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記複数の第１の電極に対して近接した位置に配置された複数の第２の電極を備え、
前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極に電気的に接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする荷電粒子ビーム発生装置。
荷電粒子源と、
前記荷電粒子源からの荷電粒子の照射方向に沿って配置された複数の第１の電極と、
前記第１の電極間に配置された複数の絶縁部材と、
前記複数の第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記複数の第１の電極に対して近接した位置に配置された複数の第２の電極を備え、
接地電位に対して最も電位差が大きい位置にある第１の電極と、当該第１の電極に近接する第２の電極とが、電気的に接続され、前記複数の第２の電極間が、複数の抵抗器によって接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする荷電粒子ビーム発生装置。
荷電粒子源と、
前記荷電粒子源からの荷電粒子の照射方向に沿って配置された複数の第１の電極と、
前記第１の電極間に配置された複数の絶縁部材と、
前記複数の第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記複数の第１の電極に対して近接した位置に配置された複数の第２の電極を備え、
前記複数の第１の電極のいくつかと、当該第１の電極に近接する第２の電極のいくつかとが、各々、電気的に接続され、前記第１の電極と接続されていない前記複数の第２の電極間が、複数の抵抗器によって接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする荷電粒子ビーム発生装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム発生装置において、
前記ハウジングの接地電位面と前記第２の電極との間が、前記絶縁性の固体材料によって満たされていることを特徴とする荷電粒子ビーム発生装置。
請求項１から４のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム発生装置において、
前記複数の第２の電極の各々は、前記荷電粒子の照射方向に対して直行方向に、前記第１の電極と対向する位置に設けられていることを特徴とする荷電粒子ビーム発生装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム発生装置を備える荷電粒子線装置。
接地電位面上に積層された複数の第１の電極と、
前記第１の電極間に配置された複数の絶縁部材と、
前記複数の第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記複数の第１の電極に対して近接した位置に配置された複数の第２の電極を備え、
前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極に電気的に接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする高電圧発生装置。
接地電位面上に積層された複数の第１の電極と、
前記第１の電極間に配置された複数の絶縁部材と、
前記複数の第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記複数の第１の電極に対して近接した位置に配置された複数の第２の電極を備え、
前記接地電位面に対して最も電位差が大きい位置にある第１の電極と、当該第１の電極に近接する第２の電極とが、電気的に接続され、前記複数の第２の電極間が、複数の抵抗器によって接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする高電圧発生装置。
接地電位面上に積層された複数の第１の電極と、
前記第１の電極間に配置された複数の絶縁部材と、
前記複数の第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記複数の第１の電極に対して近接した位置に配置された複数の第２の電極を備え、
前記複数の第１の電極のいくつかと、当該第１の電極に近接する第２の電極のいくつかとが、各々、電気的に接続され、前記第１の電極と接続されていない前記複数の第２の電極間が、複数の抵抗器によって接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする高電圧発生装置。
請求項７から９のいずれか一項に記載の高電圧発生装置において、
前記ハウジングの接地電位面と前記第２の電極との間が、前記絶縁性の固体材料によって満たされていることを特徴とする高電圧発生装置。
請求項７から１０のいずれか一項に記載の高電圧発生装置において、
前記複数の第２の電極の各々は、前記第１の電極の積層方向に対して直行方向に、前記第１の電極と対向する位置に設けられていることを特徴とする高電圧発生装置。
請求項７から１１のいずれか一項に記載の高電圧発生装置を備える荷電粒子線装置。
高電位が生じる高電位部と、
前記高電位部と接地電位面との間に配置された少なくとも１つの第１の電極と、
前記高電位部および前記第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記接地電位面から前記高電位部に至るまでの所定の電位間隔に対応して配置された複数の第２の電極を備え、
前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極に電気的に接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、前記所定の電位間隔における各電位と同じ電位になることを特徴とする高電位装置。
高電位が生じる高電位部と、
前記高電位部と接地電位面との間に配置された少なくとも１つの第１の電極と、
前記高電位部および前記第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記接地電位面から前記高電位部に至るまでの所定の電位間隔に対応して配置された複数の第２の電極を備え、
前記接地電位面に対して最も電位差が大きい位置にある第１の電極と、当該第１の電極に近接する第２の電極とが、電気的に接続され、前記複数の第２の電極間が、複数の抵抗器によって接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする高電位装置。
高電位が生じる高電位部と、
前記高電位部と接地電位面との間に配置された少なくとも１つの第１の電極と、
前記高電位部および前記第１の電極の周囲に設けられたハウジングと、
を備え、
前記ハウジングが、絶縁性の固体材料で形成され、
前記ハウジングが、前記接地電位面から前記高電位部に至るまでの所定の電位間隔に対応して配置された複数の第２の電極を備え、
前記複数の第１の電極のいくつかと、当該第１の電極に近接する第２の電極のいくつかとが、各々、電気的に接続され、前記第１の電極と接続されていない前記複数の第２の電極間が、複数の抵抗器によって接続されて、前記複数の第２の電極の各々が、近接する前記第１の電極の電位と同じ電位になることを特徴とする高電位装置。