JP3481129B2 - オイルタンクへのソケット取付構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線装置
（電子顕微鏡装置、電子ビーム、イオンビーム等を用い
た分析装置、等）の電子銃またはイオン銃等に給電する
高圧電源をオイルで絶縁した状態で収容するオイルタン
クへのソケット（電子銃等に給電する高電圧ケーブルに
接続されたコネクタが着脱可能に装着されるソケット）
の取付構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】前記オイルタンクへのソケット取付構造
としては、従来、下記（Ｊ01）に示す技術が知られてい
る。 （Ｊ01）図４〜図８に示す技術 図４は従来のオイルタンクへのソケット取付構造の説明
図である。図５は前記図４のＶ−Ｖ線断面図である。図
６は前記図４の要部を示す図でソケットに着脱されるコ
ネクタの位置が前記図４とは異なる状態を示す図であ
る。図７は従来のソケット取付構造において帯電した樹
脂および金属間の空気を介して生じる放電発生のメカニ
ズムの説明図である。図８は従来のソケット取付構造に
おいて帯電したオイルおよび金属間の空気を介して生じ
る放電発生のメカニズムの説明図である。 【０００３】図４〜図６において、オイルおよび高圧電
源を収容するオイルタンクＴのタンク外壁０１の内側に
は絶縁パネル０２が設けられている。前記タンク外壁０
１には上蓋０３が支持されている。前記上蓋０３の下面
には金属リング０４が固定されている。金属リング０４
下面にはアース板０６およびロッド連結リング０７が固
定されている。ロッド連結リング０７には下方に延びる
４本のロッド０８（図４〜図５参照）が連結されてい
る。ロッド０８の下端部には複数の中継端子０９（図０
４参照）が支持されており、中継端子０９はオイルタン
クＴ内の図示しない高圧電源に給電ケーブル（図示せ
ず）を介して接続されている。 【０００４】前記上蓋０３の上面にはソケットを装着す
るための金属製のソケット装着フランジ０１１が固定さ
れている。前記ソケット装着フランジ０１１はプレート
部０１２および前記プレート部０１２から上方に突出す
る円筒部０１３を有している。前記プレート部０１２に
は、前記円筒部０１３の内側にソケット貫通孔０１２a
が形成されている。ソケット貫通孔０１２aは前記円筒
部０１３の内径よりも小さく形成されている。前記プレ
ート部０１２は、ソケット貫通孔０１２aと円筒部０１
３内面との間にリング状のソケット支持面０１２bを有
している。前記ソケット支持面０１２bは前記円筒部０
１３のリング状底面を形成している。前記円筒部０１３
内周面には雌ネジ０１３aが形成されている。 【０００５】前記円筒部０１３およびソケット貫通孔０
１２aを上方から下方に貫通して突出する樹脂製のソケ
ット０１６は円筒状部材であり、上端部に設けたフラン
ジ部０１６aと、上方に開口するコネクタ装着穴０１６b
と、前記コネクタ装着穴０１６bの底面に設けた複数の
端子ガイド孔０１６cとを有している。前記フランジ部
０１６aは、ソケット装着フランジ０１１の前記ソケッ
ト支持面０１２bに支持される。前記符号０１１〜０１
６で示した要素によりレセプタクルＲが構成されてい
る。前記ソケット０１６の下端部には電極０１７が支持
されており、前記電極０１７は前記端子ガイド孔０１６
cの下部に露出している。前記電極０１７は接続ケーブ
ル０１８を介して前記中継端子０９（図４参照）に接続
されている。前記円筒部０１３内に配置されたリング状
の固定部材０１９（図４、図６参照）は、その外周面に
前記雌ネジ０１３aに螺合する雄ネジを有する部材であ
り、前記ソケット０１６をソケット装着フランジ０１１
に固定するために、フランジ部０１６aを前記ソケット
支持面０１２bに押圧する部材である。 【０００６】前記コネクタ装着穴０１６bに上方から着
脱自在に装着される円筒状のコネクタ０２１は、下端に
端子０２１aを有し、上端には図示しない電子銃に接続
される給電ケーブル０２２が連結されている。前記端子
０２１aは、前記端子ガイド孔０１６cにガイドされて前
記電極０１７に接続される。 【０００７】図７、図８において、前記金属リング０４
またはソケット装着フランジ０１１と、樹脂製のソケッ
ト０１６とそれらの間の空間の空気の３つの要素が接続
する部分にはトリプルジャンクション（金属、樹脂、空
気の接続部）Ｊが形成される。この場合、高電圧を発生
させると電界は前記トリプルジャンクションＪに集中
し、空気中ではもたない程の電界強度になったとき、微
小放電が発生する。 【０００８】トリプルジャンクションＪで微小放電が発
生する原因は、トリプルジャンクションＪの電界強度が
３つ目の要素である空気中で微小放電しない電界強度よ
りも高くなるためで、発生のメカニズムとして以下の２
つの理由（a），（b）が考えられる。 （a）（図７参照） 高圧（マイナス）の高電圧を印加するとソケット０１６
が帯電するのでアース電位の金属リング０４またはソケ
ット装着フランジ０１１付近でもソケット０１６は電位
を持っている。トリプルジャンクションＪの電界強度が
空気中で放電しない電界強度よりも高くなるとトリプル
ジャンクションＪ付近の帯電したソケットの沿面から電
子がアース電位の金属（金属リング０４またはソケット
装着フランジ０１１）に放出され、微小放電が発生する
（図７の（１）参照）。 【０００９】さらに、微小放電でソケット０１６の沿面
から電子が放出されると、その部分の電界強度が変化
し、この時の電界強度が微小放電しない電界強度（空気
中またはオイル中）よりも高くなるとソケット０１６の
沿面からその部分に電子が放出される（図７の（２）参
照）。以下同様な現象が続いて電子の放出がソケット０
１６の電極０１７まで達すると、沿面を抜ける大放電に
発展する。 【００１０】（b）（図８参照） 高圧（マイナスの高電圧）を印加するとオイルが帯電し
対流する。トリプルジャンクションＪの電界強度が、空
気中で微小放電しない電界強度よりも高くなるとトリプ
ルジャンクションＪ付近の帯電したオイルから電子がア
ース電位の金属（金属リング０４またはソケット装着フ
ランジ０１１）に放出され、微小放電となる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】（前記（Ｊ01）の問題
点）前記従来技術（Ｊ01）では、トリプルジャンクショ
ンを形成する３つの要素のうちの空気の絶縁性が不足す
るために放電が発生している。本発明は、前述の事情に
鑑み下記（Ｏ01）の記載内容を課題とする。 （Ｏ01）本発明のオイルタンクへのソケット取付構造に
おいて、トリプルジャンクション部の空気をオイルに置
き換えて絶縁耐圧を上げることにより、トリプルジャン
クションで発生する放電を減少させること。 【００１２】 【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決し
た本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の
構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構
成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号であ
る。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対
応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするた
めであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではな
い。 【００１３】（本発明）前記課題を解決するために、本
発明のオイルタンクへのソケット取付構造は下記の要件
を備えたことを特徴とする、（Ａ01）オイルおよび前記
オイル中に配置された高圧電源（Ｂ）を収容するオイル
タンク（Ｔ）、（Ａ02）前記オイルタンク（Ｔ）に支持
されたリング状のプレート部（１２）および前記プレー
ト部（１２）から上方に突出する円筒部（１３）を有
し、前記プレート部（１２）には前記円筒部（１３）の
内側部分に前記円筒部（１３）の内径よりも小さなソケ
ット貫通孔（１２a）が形成され、前記ソケット貫通孔
（１２a）と円筒部（１３）内面との間にリング状のソ
ケット支持面（１２b）が形成された金属製のソケット
装着フランジ（１１）、（Ａ03）前記プレート部（１
２）下面は前記オイルタンク（Ｔ）内のオイル上面より
下方に配置され且つ前記円筒部（１３）の上端は前記オ
イル上面よりも上方に配置され、前記プレート部（１
２）下面は直接または導電製金属板を介してオイルに接
触するように配置された前記ソケット装着フランジ（１
１）、（Ａ04）前記円筒部（１３）およびソケット貫通
孔（１２a）を上方から下方に貫通して突出する樹脂性
の円筒状部材により構成され、上端部に設けたフランジ
部（１６a）と、上方に開口するコネクタ装着穴（１６
b）と、前記コネクタ装着穴（１６b）の底面に設けた複
数の端子ガイド孔（１６c）とを有し、前記フランジ部
（１６a）は、ソケット装着フランジ（１１）の前記ソ
ケット支持面（１２b）に支持されるソケット（１
６）。 【００１４】（本発明の作用）前記構成を備えた本発明
のオイルタンクへのソケット取付構造では、オイルタン
ク（Ｔ）は、オイルおよび前記オイル中に配置された高
圧電源（Ｂ）を収容する。金属製のソケット装着フラン
ジ（１１）は、前記オイルタンク（Ｔ）に支持されたリ
ング状のプレート部（１２）および前記プレート部（１
２）から上方に突出する円筒部（１３）を有する。前記
プレート部（１２）には前記円筒部（１３）の内側部分
に前記円筒部（１３）の内径よりも小さなソケット貫通
孔（１２a）が形成され、前記ソケット貫通孔（１２a）
と円筒部（１３）内面との間にリング状のソケット支持
面（１２b）が形成される。前記ソケット装着フランジ
（１１）は、前記プレート部（１２）下面が前記オイル
タンク（Ｔ）内のオイル上面より下方に配置され且つ前
記円筒部（１３）の上端は前記オイル上面よりも上方に
配置される。また、前記ソケット装着フランジ（１１）
は、前記プレート部（１２）下面が直接または導電製金
属板を介してオイルに接触するように配置される。 【００１５】樹脂性の円筒状部材により構成されたソケ
ット（１６）は、上端部に設けたフランジ部（１６a）
と、上方に開口するコネクタ装着穴（１６b）と、前記
コネクタ装着穴（１６b）の底面に設けた複数の端子ガ
イド孔（１６c）とを有している。前記円筒部（１３）
およびソケット貫通孔（１２a）を上方から下方に貫通
して突出する前記ソケット（１６）は、前記フランジ部
（１６a）が、ソケット装着フランジ（１１）の前記ソ
ケット支持面（１２b）に支持される。前述のように、
前記ソケット装着フランジ（１１）は、金属製のソケッ
ト装着フランジ（１１）の前記プレート部（１２）下面
が直接または導電製金属板を介してオイルに接触するよ
うに配置されるため、金属製のソケット装着フランジ
（１１）の下面と樹脂製のソケット（１６）と空気との
トリプルジャンクションが前記空気をオイルに置き換え
たトリプルジャンクションとなる。このため、トリプル
ジャンクション部の絶縁耐圧が高くなり、トリプルジャ
ンクション部で発生する放電を防止することができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】（発明の実施の形態１）本発明の
実施の形態１のオイルタンク（Ｔ）へのソケット取付構
造は、前記本発明において次の要件を備えたことを特徴
とする、（Ａ05）オイルタンク（Ｔ）の上端を閉塞する
上蓋（３）に支持された前記ソケット装着フランジ（１
１）。 【００１７】（発明の実施の形態１の作用）前記構成を
備えた本発明の実施の形態１のオイルタンク（Ｔ）への
ソケット取付構造では、前記ソケット装着フランジ（１
１）は、オイルタンク（Ｔ）の上端を閉塞する上蓋
（３）に支持される。したがって、上蓋（３）の任意の
位置、すなわち、オイルタンク（Ｔ）上端部の任意の適
当な位置にソケット装着フランジ（１１）を配置し且つ
容易に支持することができる。 【００１８】 【実施例】次に図面を参照しながら、本発明のオイルタ
ンクへのソケット取付構造の実施の形態の例（実施例）
を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。 （実施例１）図１は本発明のオイルタンクへのソケット
取付構造の実施例１の説明図である。図２はオイルタン
クの平面図である。図３はオイルタンクの断面図で前記
図２のIII−III線断面図である。 【００１９】図１〜図３において、オイルおよび高圧電
源Ｂ（図２、図３参照）を収容するオイルタンクＴのタ
ンク外壁１の内側には絶縁パネル２が設けられている。
前記タンク外壁１の上端には上蓋３が支持されている。
前記上蓋３はソケット装着用凹部４を有している。ソケ
ット装着用凹部４は円筒壁４aおよびソケット貫通孔４b
が形成されたリング状のフランジ支持壁４cにより構成
されている。前記フランジ支持壁４c上面には導電性の
金属製のロッド連結リング５およびアース板６が重ねて
固定されている。ロッド連結リング５には下方に延びる
４本のロッド８が連結されている。ロッド８の下端部に
は複数の中継端子９が支持されており、中継端子９はオ
イルタンクＴ内の高圧電源Ｂに給電ケーブル１０を介し
て接続されている。 【００２０】前記アース板６の上面には金属製のソケッ
ト装着フランジ１１が固定されている。前記ソケット装
着フランジ１１はプレート部１２および前記プレート部
１２から上方に突出する円筒部１３を有している。前記
プレート部１２の下面には、前記アース板６が密着状態
で接触しており、前記アース板６下面は、オイルタンク
Ｔ内のオイルの上面よりも低い位置に配置されてオイル
に接触している。したがって、前記プレート部１２下面
はアース板６を介してオイルに接触している。 【００２１】前記プレート部１２には、前記円筒部１３
の内側にソケット貫通孔１２aが形成されている。ソケ
ット貫通孔１２aは前記円筒部１３の内径よりも小さく
形成されている。前記プレート部１２は、ソケット貫通
孔１２aと円筒部１３内面との間にリング状のソケット
支持面１２bを有している。前記ソケット支持面１２bは
前記円筒部１３のリング状底面を形成している。前記円
筒部１３内周面には雌ネジ１３aが形成されている。 【００２２】前記円筒部１３およびソケット貫通孔１２
aを上方から下方に貫通して突出する樹脂性のソケット
１６は円筒状部材であり、上端部に設けたフランジ部１
６aと、上方に開口するコネクタ装着穴１６bと、前記コ
ネクタ装着穴１６bの底面に設けた複数の端子ガイド孔
１６cとを有している。前記フランジ部１６aは、ソケッ
ト装着フランジ１１の前記ソケット支持面１２bに支持
される。前記符号１１〜１６で示した要素によりレセプ
タクルＲが構成されている。前記ソケット１６の下端部
には電極１７が支持されており、前記電極１７は前記端
子ガイド孔１６cの下部に露出している。前記電極１７
は接続ケーブル１８を介して前記中継端子９に接続され
ている。前記円筒部１３内に配置されたリング状の固定
部材１９は、その外周面に前記雌ネジ１３aに螺合する
雄ネジを有する部材であり、前記ソケット１６をソケッ
ト装着フランジ１１に固定するために、フランジ部１６
aを前記ソケット支持面１２bに押圧する部材である。 【００２３】前記コネクタ装着穴１６bに上方から着脱
自在に装着される円筒状のコネクタ２１は、下端に端子
２１aを有し、上端には図示しない電子銃に接続される
給電ケーブル２２が連結されている。前記端子２１a
は、前記端子ガイド孔１６cにガイドされて前記電極１
７に接続される。 【００２４】（実施例１の作用）前記構成を備えた本発
明のオイルタンクへのソケット取付構造では、金属製の
ソケット装着フランジ１１の前記プレート部１２の下面
は、前記アース板６を介して、オイルタンクＴ内のオイ
ルに接触している。したがって、樹脂製のソケットおよ
び金属製のソケット装着フランジ１１との間に空気が存
在しないため、金属、樹脂、および空気により構成され
るトリプルジャンクションから、金属、樹脂、およびオ
イルで構成されるトリプルジャンクションに置き換えら
れる。空気よりオイルに置き換わったオイルの絶縁耐圧
は空気よりも高いために、高圧電源により前記電極１７
に高電圧が印加されても、トリプルジャンクション部分
での放電が発生することがない。 【００２５】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。 （Ｈ01）前記実施例１では、前記ソケット装着フランジ
１１底面は、アース板６を介して間接的にオイルに接触
しているが、アース板６以外の導電性部材を介してオイ
ルに接触させたり、または直接オイルに接触させるよう
に構成することにより、空気を含むトリプルジャンクシ
ョンが形成されないようにすることが可能である。 （Ｈ02）前記ソケット装着フランジ１１の底面を直接オ
イルに接触させる場合には、前記ソケット装着フランジ
１１の底面をオイルの上面高さ以下の位置に配置する必
要がある。 （Ｈ03）前記ソケット装着フランジ１１は上蓋に取り付
ける代わりに、オイルタンク底面または内側面に支持さ
れた部材（前記上蓋以外の部材）に取り付けることが可
能である。 【００２６】 【発明の効果】前述の本発明のオイルタンクへのソケッ
ト取付構造は、下記の効果を奏することができる。 （Ｅ01）本発明のオイルタンクへのソケット取付構造
は、トリプルジャンクション部の空気をオイルに置き換
えることにより、絶縁耐圧を上げ、トリプルジャンクシ
ョンで発生する放電を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 図１は本発明のオイルタンクへのソケット取
付構造の実施例の説明図である。 【図２】 図２はオイルタンクの平面図である。 【図３】 図３はオイルタンクの断面図で前記図２のII
I−III線断面図である。 【図４】 図４は従来のオイルタンクへのソケット取付
構造の説明図である。 【図５】 図５は前記図４のＶ−Ｖ線断面図である。 【図６】 図６は前記図４の要部を示す図でソケットに
着脱されるコネクタの位置が前記図４とは異なる状態を
示す図である。 【図７】 図７は従来のソケット取付構造において帯電
した樹脂および金属間の空気を介して生じる放電発生の
メカニズムの説明図である。 【図８】 図８は従来のソケット取付構造において帯電
したオイルおよび金属間の空気を介して生じる放電発生
のメカニズムの説明図である。 【符号の説明】 Ｂ…高圧電源、Ｔ…オイルタンク、１１…ソケット装着
フランジ、１２…リング状のプレート部、１２a…ソケ
ット貫通孔、１３…円筒部、１２b…ソケット支持面、
１６…ソケット、１６a…フランジ部、１６b…コネクタ
装着穴、１６c…端子ガイド孔。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 下記の要件を備えたことを特徴とするオ
   イルタンクへのソケット取付構造、（Ａ01）オイルおよ
   び前記オイル中に配置された高圧電源を収容するオイル
   タンク、（Ａ02）前記オイルタンクに支持されたリング
   状のプレート部および前記プレート部から上方に突出す
   る円筒部を有し、前記プレート部には前記円筒部の内側
   部分に前記円筒部の内径よりも小さなソケット貫通孔が
   形成され、前記ソケット貫通孔と円筒部内面との間にリ
   ング状のソケット支持面bが形成された金属製のソケッ
   ト装着フランジ、（Ａ03）前記プレート部下面は前記オ
   イルタンク内のオイル上面より下方に配置され且つ前記
   円筒部の上端は前記オイル上面よりも上方に配置され、
   前記プレート部下面は直接または導電製金属板を介して
   オイルに接触するように配置された前記ソケット装着フ
   ランジ、（Ａ04）前記円筒部およびソケット貫通孔を上
   方から下方に貫通して突出する樹脂性の円筒状部材を有
   し、上端部に設けたフランジ部と、上方に開口するコネ
   クタ装着穴と、前記コネクタ装着穴の底面に設けた複数
   の端子ガイド孔とを有し、前記フランジ部は、ソケット
   装着フランジの前記ソケット支持面に支持されるソケッ
   ト。