JP3335740B2 - イオン加速装置における冷却システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイオン加速装置における
冷却システムに関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】図４は４００ｋＶ超級の
イオン加速装置の全体を示すが、その全体は１００で示
され、直方形状のシールドケーシング１は、その底壁部
としてこれと一体的に形成されたグランド底２を備えて
おり、このようなシールドケーシング１内に、やはり直
方形状であるが、その八隅はアール加工を施されてお
り、上記シールドケーシング１に内蔵されている高電圧
ターミナル３が、グランド底２から所定の高さで４本の
絶縁材で成る支柱７により支持されている。

【０００３】高電圧ターミナル３には、高電圧（例え
ば、４００ｋＶ）の高電圧電源装置５から、その高電圧
がブッシング５ｂ内に配設された保護抵抗を介して印加
され、また、その匡体部５ａ内には高電圧発生部、例え
ば、コックロフト・ウォルトン型のスタックが内蔵され
ており、これは公知のようにダイオードとコンデンサか
ら成る倍電圧回路をカスケード的に接続し、その端部で
４００ｋＶの高圧が得られ、これが上述したように高電
圧ターミナル３に供給されている。ブッシング５ｂは絶
縁材で成るが、この外周部には等間隔で金属フープ６が
取り付けられており、この間に抵抗Ｒが接続されて高電
圧ターミナル３と高電圧電源装置５のグランド側とを等
電位で分割し、一様な電界を形成することによりコロナ
を発生しないようにし、放電の頻度を低減するようにし
ている。上述の絶縁支柱７の高さは、このようにして高
電圧ターミナル３には高電圧、例えば４００ｋＶが印加
されているのであるが、この電圧とグランド電位との間
で絶縁破壊が生じないような高さである。

【０００４】高電圧ターミナル３は、勿論、金属で成る
が、この内部にイオン源８、ガスボックス９などが配設
されており、更に、これらを駆動するための電源を制御
するための電源制御器なども配設されている。

【０００５】イオン源８やガスボックス９は、このイオ
ン加速装置１００の駆動中に加熱されるのであるが、こ
れら、特にイオン源８を冷却するために、冷媒循環用チ
ューブ１０、１１が高電圧ターミナル３とグランド底２
との間で、図示するように絶縁支柱７のまわりに巻心を
同一としてらせん状に巻回されて配設されており、その
上端部は高電圧ターミナル３の底壁部に固定されたブラ
ケット１７に取り付けられた一対の継手１３ａ、１３ｂ
に固定されている。また、グランド底２には、冷媒循環
用チューブ１０、１１の下端部を固定するための継手１
２ａ、１２ｂがグランド底２の下方に位置するように該
グランド底２にブラケット１４を介して固定されてい
る。なお、継手１２ａ、１２ｂはブラケット１４を介し
てグランド底２に電気的に接続されているものとする。
以上のようにして、らせん状に巻回した冷媒循環用チュ
ーブ１０、１１の上下端部は、継手１３ａ、１３ｂ及び
１２ａ、１２ｂにおいてそれぞれ高電圧ターミナル３及
びグランド底２に対して固定されている。また、上方の
継手１３ａ、１３ｂにはイオン源８などに冷媒を循環す
るための接続用チューブ１８、１９が繋れていて、これ
らはカップリング２０、２１を介して、金属で成りイオ
ン源８を囲繞しているチューブ２２に接続されている。
図４ではイオン源８のみに配管されているが、ガスボッ
クス９やその他の装置、例えば質量分離磁石などにも配
管されているものとする。

【０００６】上述のガスボックス９内には、イオンの材
料となる材料ガスタンクが配設されており、このガスタ
ンクの送給口からイオン源８に材料ガスが供給されるの
であるが、これらは毒性のものが多く、これらが高電圧
ターミナル３内、すなわち大気中に拡散しないように絶
縁性で成る排風ダクトが図示せずとも接続されて下方に
延びており、グランド底２の下方に配設される別途配管
を通って、シールドケーシング１の外方に配設された排
気ガス除外設備に接続されている。

【０００７】更に、高電圧ターミナル３とシールドケー
シング１の一側壁部との間には、公知の加速管４が接続
されており、この外周部には金属性のフープ６が等間隔
で取り付けられており、これらは抵抗Ｒで接続されてい
て、上述のブッシング５ｂと同様に、高電圧ターミナル
３の側壁部とシールドケーシング１の内壁との間の空間
を形成させている。更に、図示しないが、高電圧ターミ
ナル３内に設けられるイオン源８、ガスボックス９など
を駆動するための電力を供給するための電力供給装置
が、高電圧ターミナル３の他側壁部とシールドケーシン
グ１のこれと対向する内壁面との間にブッシングを介し
て接続されている。

【０００８】グランド底２の下方では、上述のブラケッ
ト１４に固定された継手１２ａ、１２ｂに冷媒往路用チ
ューブ２３及び冷媒復路用チューブ２４の一端部が結合
されており、これらの他端部はシールドボックス１の底
部近くに形成した開口１ａを挿通している。シールドボ
ックス１の外方には、不純物を取り除くためのフィルタ
やフレオンを冷却するための熱交換器と貯水用のリザー
バタンク、そして吐出圧を高めるためのポンプなどがセ
ットになったフレオンユニット２５が設置されている。
このユニット２５の吐出側コネクタは冷媒往路用チュー
ブ２３の端部に結合されており、またこの帰路側コネク
タは冷媒復路用チューブ２４の端部に結合されている。
すなわち、本従来例では冷媒としてフレオンが用いられ
ている。

【０００９】従来例のイオン加速装置１００は以上のよ
うに構成されるのであるが、次に、この作用について説
明する。高電圧電源装置５によりブッシング５ｂを介し
て、４００ｋＶの直流電圧が高電圧ターミナル３に印加
されるが、絶縁支柱７により高電圧ターミナル３とグラ
ンド底２との間の耐電圧は保証されている。図示しない
電力供給装置（例えば、これは絶縁トランスなどで成
る）から高電圧ターミナル３内の各装置に電力が供給さ
れ、イオン源８用の電源からは高周波電圧ｒｆ、もしく
は直流電圧ＤＣがパワーとしてこれに供給されると同時
に、ガスボックス９内に収納されているガスタンクより
材料ガスがイオン源８内に導入される。よって、このイ
オン源８内にプラズマが発生する。このプラズマは、図
示しない引出電極に加えられた電圧により加速管４に入
射するが、高電圧ターミナル３には高電圧電源装置５に
より、例えば、４００ｋＶが印加されているので、この
電圧とイオン源８からのイオンの価数の積のエネルギを
もって、この加速管４の出口からそのエネルギに対応す
る速度で出射する。

【００１０】この時、プラズマの生成の電源により、イ
オン源８に供給される電力の大部分は熱に変換されるた
め、このイオン源８の温度が上昇する。この上昇の範囲
を一定内に抑えるために冷媒で冷却する必要があるが、
このためにグランド側から冷媒、すなわち、本従来例で
はフレオンが高電圧ターミナル３内に電気的に絶縁性が
高い材質で成る冷媒往路用チューブ１０を介して供給さ
れ、チューブ１８を通って、イオン源８に巻回される配
管２２内を冷媒としてのフレオンが通る。この冷媒は往
路用のチューブ１８からイオン源８の周囲を流れ、復路
用チューブ１９を通り、らせん状に巻回された冷媒復路
用チューブ１１を通って、グランド底２内に配設された
チューブ２４を通りフレオンユニット２５内で熱交換さ
れ、ポンプによりフレオンが吐出されて冷媒往路用チュ
ーブ２３内に導入される。

【００１１】以上のようにして、例えばイオン源８は冷
媒としてのフレオンと熱交換して所定温度以下に冷却さ
れるのであるが、次にこの冷媒としてのフレオンの作用
について説明する。

【００１２】冷媒としてのフレオンは電気抵抗値が非常
に高く、高電圧ターミナル３に印加される４００ｋＶと
いう高電圧に対しても、電流が殆ど流れない（マイクロ
アンペアμＡのオーダ）ために絶縁材として取扱うこと
ができる。また、イオン加速装置１００において高電圧
ターミナル３とシールドボックス１のグランド電位の側
壁に内部が真空に保たれた配管としての加速管４が取り
付けられており、この配管内に形成される電界中をイオ
ンが通過することによってイオンを高速で加速すること
ができる。このためには、イオン源８中でイオンを生成
しなければならないが、このイオンの生成のためにはガ
スボックス９から、このガス及び蒸気をイオン源８中に
供給し、更に図示しない電力装置からパワーを投入する
ことによって原子状または分子状の材料を解離及び電離
させプラズマを生成する。そしてイオン源８中に生成さ
れたプラズマから正の電界を印加してイオンのみをプラ
ズマ中から引き出す。このようにしてイオンが生成され
加速されるが、この過程においてイオン源８中に投入さ
れた電力の大部分は熱に代わる。もしこのまま冷却しな
ければイオン源８自体を熱的に損傷することになる。ま
た高電圧ターミナル３内で使用されている電源等から発
生する熱を除去し、電源の適切な使用環境温度を保たな
ければならない。このために冷媒としてのフレオンを高
電圧ターミナル３内で循環させているのであるが、フレ
オンはフレオンユニット２５内でフィルタを通過して不
純物や水分を取り除いた後、熱交換されリザーバタンク
に入りポンプにより吐出され、冷媒往路用チューブ２３
を通り絶縁支柱７に巻回されている往路用チューブ１０
をらせん状に流れて、例えばイオン源８の周囲を取り囲
んでいる配管２２を通る時にイオン源８と熱交換してこ
れを冷却する。この後、復路用チューブ１１、グランド
底２の下方の冷媒復路用チューブ２４を通ってフレオン
ユニット２０の復路側に戻り、以下循環を繰り返す。

【００１３】従来の４００ｋＶ超級のイオン加速装置１
００は以上のようにフレオンを用いて冷却しており、上
述のように絶縁支柱７にらせん状に巻回しているが、フ
レオン自体の電気抵抗値が非常に高いために高電圧ター
ミナル３とグランド底２との間に絶縁支柱７と同様にら
せん状の絶縁物が置かれたことと同等と考えることがで
きるので、４００ｋＶ程度の印加電圧ではコロナや放電
の発生は起こりにくい。

【００１４】然しながら、最近フレオンの使用はオゾン
層の破壊など地球環境への悪影響を及ぼすため、機器の
種類によっては近い将来全廃される傾向にあり、現在で
も入手が困難になってきている。また、それに替わる冷
媒も市場に出てきてはいるが単位当りの価格が高く、装
置のランニングコストを上昇する要因ともなっている。
そこでフレオンではないコストも安く、また入手し易い
冷媒として環境への悪影響もない純水が採用されてきつ
つある。

【００１５】ここで純水を用いた場合の冷却システムに
ついて図５を参照して説明する。なお、図４に対応する
部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省
略する。

【００１６】本従来例では、シールドボックス１の外側
に純水製造装置３０が設置されており、これから吐出し
た純水は冷媒往路用チューブ２３’を通り、グランド側
のコネクタ１２ａ’が電気的にグランド電位であること
から、この時、内部の純水もこのコネクタ１２ａ’の位
置ではグランド電位であることを決定される。そして、
フレオンの場合と同様、イオン源８を冷却しグランド側
に戻り純水製造装置３０に至る。ここで、冷媒復路用チ
ューブ２４’から戻ってきた抵抗値の低くなった純水を
フィルタ（イオン交換樹脂等）を通過させ、不純物を取
り除いた後、その抵抗値を再び高めてリザーバタンクに
入りポンプにより突出され、冷媒往路用チューブ２３’
に送り出される。以下、循環を繰り返しイオン源８を冷
却するのであるが、純水はフレオンと比較して電気抵抗
値が低いため、いわばらせん状の抵抗が高電圧ターミナ
ル３とグランド底２との間に取り付けられていると考え
られ、純水中では電子やイオンなどが水と共に運ばれ、
常に動いていることから、時間的な電荷の移動によりそ
の周囲に電場の揺らぎが生じていると考えられる。この
ことから定常的に電流が流れる固形の抵抗と同じように
は単純に考えられない。

【００１７】また、往路ではシールドボックス１の外側
に設置された純水製造装置３０内のフィルタを通過した
直後は電気抵抗も高いが、一方復路ではイオン源１８の
周囲を囲繞している金属性のチューブ２２を通過するた
めこの金属が溶解し、抵抗値が下がってしまう。つまり
この２種の抵抗値の違う純水を通している絶縁性のチュ
ーブを２本束ねてしまうと、それぞれ２本の絶縁性チュ
ーブの中を流れている電荷量が違うため、この２本の間
に電位差が生じ、コロナが発生する。そしてこのコロナ
の発生は、２３’、２４’のチューブ自体に損傷を与え
てしまう他、シールドボックス１と高電圧ターミナル３
との間に強電界が空間中に存在するために放電の誘発を
招き易い。

【００１８】そこで図５で示すように、直線状の冷媒往
路用チューブ２３ａと冷媒復路用チューブ２３ｂを図示
するように空間を隔てて取り付けているが、これにより
確かに空間でこれら２本のチューブ２３ａ、２３ｂ間の
電位差を小さくなるが、直線状ではシールドボックス１
と高電圧ターミナル３との間に印加される高電圧に対
し、チューブ２３ａ、２３ｂの沿面距離が充分ではない
ため、その直線的なチューブ２３ａ、２３ｂに沿って放
電が起こり易い。勿論、高電圧ターミナル３とグランド
底２との間の距離を充分にとって直線的なチューブ２３
ａ、２３ｂを取り付けると、その沿面距離が長くなるの
で放電の確率を小さくすることができるが、装置全体を
非常に大きくするという問題を生ずる。

【００１９】他方、直線的な２本の絶縁チューブ２３
ａ、２３ｂ間の距離を大きくするために一方は絶縁支柱
７に図４と同様に巻き付け、他方は他の絶縁支柱７にら
せん状に巻き付けることも考えられるが、高電圧ターミ
ナル３の床部に穴を更に多く開けることになり、これで
は切りかいたこの穴部の角からコロナの発生の確率が高
くなり、放電を誘発し易くなる。また、イオン加速にと
もない電子が逆流しＸ線を発生するが、高電圧ターミナ
ル３の床部に穴を開けている所からＸ線が外部に洩れる
という問題も発生する。

【００２０】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述のよう
な問題に鑑みてなされ、純水を用いて冷却しながら４０
０ｋＶ超級の印加電圧まで充分に耐電圧を確保すること
を可能にするイオン加速装置における冷却システムを提
供することを目的とする。

【００２１】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、シール
ドボックス内で少なくともイオン源を内蔵させた高電圧
ターミナルをグランド電位の床より所定の高さに配設さ
せ、高電圧電源装置により前記高電圧ターミナルに所定
の高電圧を印加し、電力供給装置により前記イオン源な
どに電力を供給するようにし、前記イオン源などを純水
で冷却させるようにしたイオン加速装置における冷却シ
ステムにおいて、らせん状に巻回され、一端部を前記高
電圧ターミナルに対し固定し、他端部を前記床又は前記
シールドボックスの一側壁部に対し固定した絶縁材で成
る往路用チューブと、らせん状に巻回され、一端部を前
記高電圧ターミナルに対し固定し、他端部を前記床又は
前記シールドボックスの一側壁部に対し固定した絶縁材
で成る復路用チューブとを備え、前記往路用チューブと
前記復路用チューブは電気的絶縁を確保する距離を巻径
方向に関して隔てて、それぞれ巻心を異ならせて配設さ
れ、前記往路用チューブを通って冷却用の純水を流し、
前記高電圧ターミナル内に配設された熱交換用チューブ
を通り、前記イオン源などを冷却して、前記復路用チュ
ーブ内へと導入して、純水を循環させるようにしたこと
を特徴とするイオン加速装置における冷却システム、に
よって達成される。

【００２２】

【作用】高電圧ターミナルとグランド底又はシールドボ
ックスの一側壁部との間に両端部を固定させた冷媒往路
用チューブ及び冷媒復路用チューブは、それぞれ巻心を
異ならせてらせん状に巻回し、所定距離以上、これらの
間隔をおいて配設しているので、高電圧ターミナルとグ
ランド底又はシールドボックスの一側壁部との間の沿面
距離、すなわち耐電圧距離を大きくとることができると
ともに、冷媒往路用チューブ及び冷媒復路用チューブで
の純水の抵抗値の違いに起因する電場の歪みを緩和し、
コロナ放電を防止することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例によるイオン加速装置
における冷却システムについて図面を参照して説明す
る。なお、従来例に対応する部分については同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略する。

【００２４】図１において、ナイロン系またはポリウレ
タンで成る絶縁性チューブ４１、４２は、それぞれ異な
る巻心Ｐ１、Ｐ２のまわりにらせん状に巻回されてお
り、これは自然の状態、すなわちこれに引っ張り力も圧
縮力も作用していない状態でも、このらせん形状を維持
する。この上端部は、それぞれ高電圧ターミナル３の底
壁部に径がφａなる円形の開口３ａが形成されている
が、これを挿通して高電圧ターミナル３の床に固定され
たブラケット４３に固定されているカップリング４４、
４５に結合されており、これは他方、従来例と同様に接
続チューブ１８、１９に接続され、図示せずともイオン
源８を囲繞している熱交換用配管の端部にそれぞれ接続
されている。また、チューブ４１、４２の下端部は、グ
ランド底２にも上方の高電圧ターミナル３の底に形成し
た開口に直対向して同じ径φａの円形の開口２ａを形成
しており、ここをグランド底２に固定されたブラケット
４８に取り付けられたカップリング４６、４７に結合さ
れている。これは一方、純水製造装置３０へと導かれて
いる冷媒往路用チューブ２３及び冷媒復路用チューブ２
４に接続されている。なお、円形開口３ａ、２ａの径φ
ａ及びらせん状のチューブ４１、４２間の距離ｄ、両チ
ューブ４１、４２の線径φｔは以下のようにして定めら
れている。

【００２５】すなわち、このらせん状の絶縁性チューブ
４１、４２はナイロンやポリウレタンからなるが、いづ
れも復元性があり柔軟性に富んでいるため、自然長では
高電圧ターミナル３とグランド底２との間の距離ｈより
短くても取り付けることができ、またチューブ４１、４
２の全長はコイル状に巻かれているので当然のことなが
らｈより大とすることができる。

【００２６】このチューブの全長Ｌは、コイル状に巻か
れたチューブ４１、４２の巻径ｍとターン数Ｎからおお
よその長さが算出することができる。このため直線状の
チューブを図５に示すように、高電圧ターミナル３の床
面とグランド底２との間に取り付けた場合より、絶縁性
チューブ４１、４２の全長をはるかに大とし、よって沿
面距離を長く確保することができる。コイルとしての絶
縁チューブ４１、４２のターン数Ｎとこのコイルの巻径
ｍを決めるには、純水を電気的に抵抗値の高い導体とみ
なせば、らせん状のチューブ４１、４２を純水が流れて
いる状態では、らせん状の抵抗を高電圧ターミナル３の
床面とグランド底２との間に取り付けたものと見なせ
る。よって高電圧における電界強度の計算式からチュー
ブ４１、４２の外径φｔとピッチ間隔ｌ（エル）との二
つのパラメータの内、チューブ４１、４２の外径は高電
圧ターミナル３内で冷却しなければならない、すなわ
ち、熱交換をしなければならない熱量の関係から自ずと
その流量が決まり、それに従いこれらチューブ４１、４
２の外径も決まる。これから電界強度を最小にするコイ
ルのピッチ間隔ｌ（エル）が決定される（参考文献：
Ｌ．Ｌ．ＡＬＳＴＯＮ ｅｄｓ． Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔ
ａｇｅ Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅ
ｓｓ １９６８）。

【００２７】次に、コイルとしての絶縁性チューブ４
１、４２の巻径ｍについてであるが、これを大きくして
チューブ４１、４２の沿面距離を長くすることが望まし
いが、あまりこの巻径を大きくすると弾力性のあるチュ
ーブではあるが、形状を保持することが難しくなるた
め、外径の大きさにはある制限が加わる。次に、２本の
チューブ４１、４２間の距離ｄであるが、これは往路用
チューブ４１と復路用チューブ４２とでこの中を流れる
純水中の不純物の純度が違い、このため純水の抵抗値に
差があることから、取付時の両者のチューブ４１、４２
のピッチ間隔ｌ（エル）のずれから、チューブ４１、４
２の高さ方向での電位に差が生じることなどにより、高
電圧ターミナル３の床とグランド底２との間の空間の電
界に歪みが生じる。上述の原因から２本のチューブ４
１、４２間の絶縁距離を確保するための空間を設けるこ
とによってそのような電場の歪みを緩和することが可能
であるが、このための距離としては４００ｋＶ超級の印
加電圧に対して数１０ｃｍで充分である。これから２本
のチューブ４１、４２を取り付けるための高電圧ターミ
ナル３の底壁に形成した円形開口３ａの径φａも数１０
ｃｍでもよいので逆流してきたＸ線の漏れの心配やコロ
ナ放電の発生の確率を極力小として両チューブ４１、４
２間でコロナ放電を発生することを未然に防止すること
ができる。

【００２８】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００２９】例えば以上の実施例では、絶縁性チューブ
４１、４２が平面的に見て円形でらせん状に巻回した
が、これは円形でなくてもよく、例えばある種のアンテ
ナのように平面的にみて矩形状に巻回してもよい。

【００３０】また以上の実施例では、らせん状のチュー
ブ４１、４２として図示するように連続的に曲線が続く
コイル状のチューブ４１、４２としたが、高電圧ターミ
ナル３の床部とグランド底２との間で、ある間隔で直線
部分を含んでいてもよい。

【００３１】また以上の実施例では、冷却水を供給す
る、もしくは戻すらせん状のチューブ４１、４２は、高
電圧ターミナル３の床部とグランド底２との間に取り付
けたが、これに代えて高電圧ターミナル３の側壁部と、
シールドボックス１のこれと対向する側壁部との間に図
示と同形状の絶縁性チューブ４１、４２を取り付けても
よい。この場合には、図１で示すようなブラケット４
５、４６、コネクタ４３、４４、４６、４７をそれぞれ
高電圧ターミナル３の側壁部及びシールドボックス１の
これと対向する側壁部に取り付ければよい。勿論、この
場合には従来例で図４に示したように、イオン加速装置
４と又はブッシュ５ｂと相並んで設けてもよく、これら
長さとほぼ等しくなるように、上述の巻径や巻ピッチな
どを定めればよく、特に高電圧ターミナル３の相対向す
る側壁部、すなわち図４に示すようにイオン加速管４及
び高電圧供給装置のブッシュ５ｂに、それぞれ並列して
取り付けた場合には、往路用のチューブを流れる純水の
抵抗と、復路用のチューブを流れる純水の抵抗とは、上
述したように相違があるのであるが、これらの間は大き
く隔離されることにより、これらの間の放電発生は更に
その確率を小とすることができる。

【００３２】また以上の実施例では、絶縁性チューブ４
１、４２の巻方向は同一としたが、これは相反する方向
であってもよい。この場合、図２に示すような幾何学的
関係が考えられる。すなわち、往路用チューブ５１、と
復路用チューブ５２との間の距離、すなわち上記実施例
のｄに対応する距離は図２においてｄ₁ とｄ₂ との平均
値をとればよい。その他巻径及び巻ピッチｍについては
同様に考えればよい。

【００３３】図３は更に変形例を示すものであるが、上
記実施例に対応する部分については同一の符号を付し、
その詳細な説明は省略する。

【００３４】すなわち、本変形例では互いに離間して配
置される絶縁支柱７、７のそれぞれに往路用のチューブ
６１、復路用のチューブ６２が図示するように巻回され
ており、その上端部は高電圧ターミナル３の床に形成さ
れた円形開口６３を挿通しており、これに取り付けられ
たブラケット内のコネクタ６５、６６に接続されてい
る。同様にグランド底２も高電圧ターミナル３の床に形
成された開口６３に直対向してこれと同大の円形開口７
４が形成されており、これにもブラケットに固定された
コネクタ７７、７８に下端部が固定されている。

【００３５】この場合にも、往路用のチューブ６１と復
路用のチューブ６２とは巻心を異ならせて巻回されてい
るためにその距離を十分に離すことができ、またらせん
状に巻回されていることにより、コロナ放電の発生を防
止することは上記実施例と同様である。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のイオン加速
装置における冷却システムによれば、冷媒往路用チュー
ブ及び冷媒復路用チューブを巻心位置を異ならせて巻回
することにより所定距離以上の間隔をおいて配設するよ
うにしているので、高電圧ターミナルとグランド底又は
シールドボックスの一側壁部との間の沿面距離を大きく
とることができるとともに、両チューブ間におけるコロ
ナ放電を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるイオン加速装置の要部の
側断面図である。

【図２】図１における絶縁性チューブの変形例を示す部
分断面図である。

【図３】変形例のイオン加速装置の部分破断側面図であ
る。

【図４】従来例のイオン加速装置の部分破断側面図であ
る。

【図５】他従来例のイオン加速装置の部分破断側面図で
ある。

【符号の説明】

１ シールドボックス ２ グランド底 ３ 高電圧ターミナル ４１ 絶縁性チューブ ４２ 絶縁性チューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 英夫 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真 空技術株式会社内 (72)発明者 阿川 義昭 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地 日本真 空技術株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−334987（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266994（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−96400（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−166398（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−9881（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05H 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドボックス内で少なくともイオン
   源を内蔵させた高電圧ターミナルをグランド電位の床よ
   り所定の高さに配設させ、高電圧電源装置により前記高
   電圧ターミナルに所定の高電圧を印加し、電力供給装置
   により前記イオン源などに電力を供給するようにし、前
   記イオン源などを純水で冷却させるようにしたイオン加
   速装置における冷却システムにおいて、 らせん状に巻回され、一端部を前記高電圧ターミナルに
   対し固定し、他端部を前記床又は前記シールドボックス
   の一側壁部に対し固定した絶縁材で成る往路用チューブ
   と、 らせん状に巻回され、一端部を前記高電圧ターミナルに
   対し固定し、他端部を前記床又は前記シールドボックス
   の一側壁部に対し固定した絶縁材で成る復路用チューブ
   とを備え、前記往路用チューブと前記復路用チューブは電気的絶縁
   を確保する距離を巻径方向に関して隔てて、それぞれ巻
   心を異ならせて配設され、 前記往路用チューブを通って冷却用の純水を流し、前記
   高電圧ターミナル内に配設された熱交換用チューブを通
   り、前記イオン源などを冷却して、前記復路用チューブ
   内へと導入して、純水を循環させるようにしたことを特
   徴とするイオン加速装置における冷却システム。
2. 【請求項２】 前記所定の高電圧が４００ｋＶ超級のと
   き、前記往路用チューブと前記復路用チューブは、前記
   シールドボックス内に収まる範囲内で数１０ｃｍ以上の
   距離を隔てていることを特徴とする請求項１に記載のイ
   オン加速装置における冷却システム。