JP7505809B2 - 加速器部品の過電圧保護 - Google Patents
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Description
Claims (18)
- 加速器のための過電圧保護システムであって、
該加速器のための過電圧保護システムは、
所望の電圧レベルまでの複数の電圧レベルを提供するように構成された複数のDC電源と、
前記複数のDC電源に電気的に接続され、荷電粒子を加速するように構成された加速管と、を備え、
前記加速管は複数のステージを備え、各ステージは、
複数の電極であって、前記複数の電極のうちの1つの電極は、前記複数の電圧レベルのうちの1つの電圧レベルに電気的に結合されている、複数の電極と、
過電圧事象に応答してエネルギーを放電するように構成された複数のバリスタと、を備え、
前記複数の電極及び前記複数のバリスタは、互いに電気的に結合され、交互に配置され、
各ステージは複数の絶縁体を備え、各絶縁体はバリスタと並列に配置される、加速器のための過電圧保護システム。 - 各ステージは、複数の水抵抗器を備え、各水抵抗器は、バリスタ及び絶縁体と並列に配置される、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 各バリスタは、DC電源の出力と前記DC電源の相対接地との間に接続される、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 各バリスタは、金属酸化物バリスタである、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 各バリスタはバリスタアセンブリを備え、前記バリスタアセンブリはバリスタ素子の線形積み重ねを備える、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 各バリスタ素子はディスク形状である、請求項5に記載の過電圧保護システム。
- 前記複数のDC電源の各DC電源は、バリスタと並列に接続される、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 前記複数のDC電源の各DC電源は、コッククロフト-ウォルトン乗算器を備える、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 前記複数のDC電源の各DC電源は、直列に接続される、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 各バリスタは、しきい値電圧を備え、各バリスタは、前記しきい値電圧を超えるバリスタの両端の電圧に応答して、電流がDC電源に到達するのを制限するように構成される、請求項1に記載の過電圧保護システム。
- 電流が前記DC電源に到達するのを制限することは、前記複数のDC電源内の少なくとも1つのコンデンサに蓄積されたエネルギーを放電することを含む、請求項10に記載の過電圧保護システム。
- 加速器のための保護システムであって、
該加速器のための保護システムは、
所望の電圧レベルまでの複数の電圧レベルを提供するように構成された複数のDC電源と、
複数のバリスタであって、前記複数のバリスタの各バリスタは、DC電源と並列に接続される、複数のバリスタと、
前記複数のDC電源に電気的に接続され、荷電粒子を加速するように構成された加速管と、を備え、
前記加速管は複数のステージを備え、各ステージは、
複数の電極であって、前記複数の電極のうちの1つの電極は、前記複数の電圧レベルのうちの1つの電圧レベルに電気的に結合されている、複数の電極と、
複数の絶縁体と、
過電圧事象に応答してエネルギーを放電し、前記複数の絶縁体の両端の電圧の等級づけをするように構成される、複数の水抵抗器と、を備え、
前記複数の絶縁体及び前記複数の水抵抗器は電気的に並列である、加速器のための保護システム。 - 各バリスタはバリスタアセンブリを備え、前記バリスタアセンブリはバリスタ素子の線形積み重ねを備える、請求項12に記載の保護システム。
- 各DC電源は、コッククロフト-ウォルトン乗算器を備える、請求項12に記載の保護システム。
- 各バリスタは、しきい値電圧を備え、各バリスタは、前記しきい値電圧を超えるバリスタの両端の電圧に応答して、前記複数のDC電源内の少なくとも1つのコンデンサに蓄積されたエネルギーを放電するように構成される、請求項12に記載の保護システム。
- 加速器の部品を保護するための方法であって、
該加速器の部品を保護するための方法は、
複数のDC電源により、所望の電圧レベルまでの複数の電圧レベルを提供するステップと、
前記複数のDC電源に電気的に接続された加速管により、1つ以上の荷電粒子を加速するステップであって、
前記加速管は複数のステージを備え、各ステージは、
複数の電極であって、前記複数の電極のうちの1つの電極は、前記複数の電圧レベルのうちの1つの電圧レベルに電気的に結合されている、複数の電極と、
過電圧事象に応答してエネルギーを放電するように構成された複数のバリスタと、を備え、
前記複数の電極及び前記複数のバリスタは、互いに電気的に結合され、交互に配置され、
各ステージは複数の絶縁体を備え、各絶縁体はバリスタと並列に配置される、ステップと、
前記複数のバリスタにより、前記複数のDC電源内の少なくとも1つのコンデンサに蓄積されたエネルギーを放電するステップと、を有する、加速器の部品を保護するための方法。 - 前記複数のDC電源内の少なくとも1つのコンデンサに蓄積されたエネルギーを放電するステップは、過電圧事象に応答して生じる、請求項16に記載の方法。
- 各バリスタはバリスタアセンブリを備え、前記バリスタアセンブリはバリスタ素子の線形積み重ねを備える、請求項16に記載の方法。
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---|---|---|---|---|
JP2013545255A (ja) | 2010-12-08 | 2013-12-19 | ジーティーエイティー・コーポレーション | 直流荷電粒子加速器、直流電圧を使用し荷電粒子を加速する方法、およびその使用のための高電圧電力供給装置 |
WO2015046125A1 (ja) | 2013-09-26 | 2015-04-02 | 音羽電機工業株式会社 | 非オーム性を有する樹脂材料及びその製造方法、並びに該樹脂材料を用いた非オーム性抵抗体 |
JP2018073680A (ja) | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 福島SiC応用技研株式会社 | 加速器 |
JP2020506505A (ja) | 2017-01-18 | 2020-02-27 | フェニックス エルエルシー | 高電力イオンビーム発生器システムおよび方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1454985A (en) * | 1975-07-17 | 1976-11-10 | Inst Yadernoi Fiziki Sibirskog | Charged particle accelerators |
JPS6070976A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | Toshiba Corp | 加速電源装置 |
JP2820722B2 (ja) * | 1989-06-29 | 1998-11-05 | 日立金属株式会社 | 高電圧パルス発生回路及びこれを用いた放電励起レーザならびに加速器 |
US5175506A (en) * | 1991-03-19 | 1992-12-29 | United States Department Of Energy | Voltage regulation in linear induction accelerators |
JP2008226683A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
US8723452B2 (en) * | 2010-12-08 | 2014-05-13 | Gtat Corporation | D.C. charged particle accelerator and a method of accelerating charged particles |
US9750122B1 (en) * | 2014-08-21 | 2017-08-29 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Compact particle accelerator |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013545255A (ja) | 2010-12-08 | 2013-12-19 | ジーティーエイティー・コーポレーション | 直流荷電粒子加速器、直流電圧を使用し荷電粒子を加速する方法、およびその使用のための高電圧電力供給装置 |
WO2015046125A1 (ja) | 2013-09-26 | 2015-04-02 | 音羽電機工業株式会社 | 非オーム性を有する樹脂材料及びその製造方法、並びに該樹脂材料を用いた非オーム性抵抗体 |
JP2018073680A (ja) | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 福島SiC応用技研株式会社 | 加速器 |
JP2020506505A (ja) | 2017-01-18 | 2020-02-27 | フェニックス エルエルシー | 高電力イオンビーム発生器システムおよび方法 |
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