JPH03144182A - 真空保護装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 第１実施例（第２図〜第４図） 第２実施例（第５図） 発明の効果 〔概　要〕 真空保護装置の制御方法、特に大気暴露等の緊急事態発
生時に、真空装置を保護する装置の制御方法に関し、 該緊急事態発生時に高速遮断バルブに長時間、通電する
ことなく、該バルブと通常遮断バルブとを連携動作させ
、真空装置を安全に保護することを目ｒ内とし、 真空装置の異常を検出する異常検出手段と、前記シ“４
常に基づいて真空異常発生領域から被真空保護領域を分
離する第１の遮断手段と、前記異常検出手段及び第１の
遮断手段の人出力制御をする制御手段とをす、備する真
空装置の制御方法において、予め、第１の遮断手段に隣
接して第２の遮断手段を設け、前記真空装置の異常検出
した場合、前記第１．第２の遮断手段を動作させ、前記
第２の遮断手段の遮断動作終了後に、第１の遮断動作を
解除することを含み構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、真空保護装置の制御方法に関するものであり
、さらに詳しく言えば大気暴露等の緊急事態発生時に、
真空装置の保護する装置の制御方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

第６図は、従来例に係る真空保護装置の制御方法を説明
する構成図である。

図において、シンクロトロン軌道放射光装置（以下ＳＯ
Ｒ装置という）等の真空装置６の真空状態を保護する真
空保護装置は、第１．第２の保８５系から成る。第１の
保護系は緊で、事態発生時に装置６を保護するシステム
であり、真空センサ１ａ、異常検査回路３ａ、駆動制御
回路３ｂ及び高速遮断パルプ２から成る。

第１の保護系の動作は、大気暴露等により装置６の真空
装置が異常を起こした場合、まず、真空センサｌａによ
り真空異常を検出する。次いでその異常検出電流１は、
異常検出回路３ａ及び駆動制御回路３ｂにより、高速遮
断パルプ２を動作させる。この際の異常検出からバルブ
２の閉鎖に至るまでの時間は、約１０（ｍｓ）以下であ
る。また、該バルブ２は、遮断動作時に電流数（Ａ）程
度を必要とする。

これにより、大気暴露路等を生した真空異常領域へと被
真空保護領域Ｂとを遮断することができる。

第２の保護系は、通常の保守管理等において、領域を区
分して、装置６を保護するシステムであり、真空センサ
１ｂ、１ｃ、通常遮断バルブ４及びビームライン制御装
置５から成る。

第２の保護系の機能は、例えば、ビームライン導入路の
末端に設けられたベリリウム窓７の交換作業をする場合
、制御装置５を介して通常遮断バルブ４を閉動作させる
ものである。この際のバルブ４の閉動作に要する時間は
約３　（ｓｅｅ　）以上である。また、遮断持続に要す
る駆動電流は数百（ｍＡ、）程度である。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、従来例によれば、真空装置６の真空状態を、
第１．第２の保護系により独立して保護している。

このため、次のような問題を生ずる ■大気暴露等の突発異常事態は、夜間の無人状態におい
ても発生することがある。このため、異常検出から長時
間、高速遮断パルプ２が遮断動作を継続する事態が起こ
る。このことは、バルブ２の電磁コイルに長時間、通常
遮断パルプ４の数十倍の大電流が流れることにより過熱
の原因となる。

極限状態では、バルブ２の焼損から真空装置６が大気暴
露をし、大事故を誘発するという第１の問題がある。

仮に、第１の保護系に加えて第２の保護系を大気ｓｎに
対する真空保護装置として兼用した場合、バルブ４が真
空異常発生令！′ｌ域Ａ側に設けられていること、及び
バルブ４の遮断動作が遅いことから、復旧動作時にバル
ブ２が■のような過熱を招くという第２の問題がある。

これは、遮断されたバルブ４とバルブ２との間の領域の
低下した真空度を被真空保護領域Ｂの真空度に上昇させ
るまでの間、バルブ２が通電状態となるためである。

本発明はかかる従来例の問題点に鑑みて創作されたもの
であり、繁簡、事態発生時に、高速遮断バルブに長時間
通電することなく、該バルブと通電遮断バルブとを連携
動作させ、真空装置を安全に保護することを可能とする
真空保護装置の制御方法。

７後に、第１の遮断動作を解除することを特徴とし、 前記第２の遮断手段１４が、被真空保護領域Ｂ側に設け
られ、かつ、前記第２の遮断手段１４の定常電流が第１
の遮断手段１２の定常電流よりも小さいことを特徴とし
、上記目的を達成する。

［課題を解決するための手段］ 第１図は、（ａ）、（ｂ）は本発明に係る真空装３５装
置の制御方法の原理回を示している。

その制御方法は、真空装置１０の異常を検出する異常検
出手段１１と、前記異常に基づいて真空異常発生領域Ａ
から被真空保護９■域Ｂを分離する第１の遮断手段！２
と、前記異常検出手段ＩＩ及び第１の遮断手段１２の入
出力制御をする制御手段１３とを具備する真空’ＪＷの
制御方法において、予め、第１の遮断手段１２に隣接し
て第２の遮断手段１４を設け、前記真空装置ＩＯの異常
検出した場合、前記第１．第２の遮断手段１２．１４を
動作させ、前記第２の遮断手段１４の遮断動作終［作　
用］ 本発明によれば、被真空保護領域Ｂ側に第２の遮断手段
１４が設けられ、緊や、事態発生によって起動された遮
断手段Ｉ４の遮断動作が終了した後に第１の遮断手段１
２の遮断動作が解除されている。

このため、定常電流が第２の遮断手段１４の定常電流よ
りも大きい第１の遮断遮断１２を長時間、通電状態にす
ることがなくなる。

これにより、第１の遮断手段１２の加熱の原因を除去す
ることができ、真空装置を安全に保護することが可能と
なる。

〔実施例］ 次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。

第２〜第５図は、本発明の実施例に係る真空保護装置の
制御方法を説明する図である。

（ｉ）第１の実施例の説明 第２図は、本発明の第１の実施例の係る５ＯＲＩＨの真
空保護装置の構成図を示している。

回において、２１ａ〜２１ｄは真空センサであり、ＳＯ
Ｒ装置３０の真空異常を検出するものである。センサ２
１ａは、本発明の実施例ではイオンポンプを用いている
。また、該センサ２１ａは真空装置の真空度■が高い場
合には、検出電流をほとんど流出せず、それが低くなっ
てくると、それを異常検出電流■として出力するもので
ある。

２２は第１の遮断手段１２の一実施例となる高速遮断パ
ルプであり、第１の駆動電流Ｉｔに基づいて真空異常発
生領域Ａと被真空保護領域Ｂとを区分するものである。

該バルブ２２は、ＳＯＲ装置３０の場合、ビームライン
導入路の入口付近に設けられている。

ここで、真空異常発生領域Ａとは、大気暴露により、当
初の真空度が維持できずに、大気圧に収束する領域をい
う。また、被真空変装８！！領域Ｂとは、当初の真空度
が保護される令■域をいう。

また、高速遮断パルプ２２は、ビームラインを撮像装置
等により取得する際に、該導入路の末端にベリリウム窓
２７が設けられ、該ビームラインのＳＯＲ光透過を良く
するため薄窓とされること、これによる当該窓２７が何
らかの原因によって破壊され、大気暴露等の異常事態が
予想されることから被真空保ＭＷ　８Ｎ域Ｂへの事故波
及を回避するために設けられる。

２３ａ〜２３ｃは、制御手段１３の一実施例となる異常
検出回路、高速遮断バルブ駆動回路及びタイーマをそれ
ぞれ示している。

異常検出回路２３ａは、異常検出電流Ｉに基づいて、起
動信号Ｓを駆動回路２３ｂに出力するものである。駆動
回路２３ｂ、信号■Ｓに基づいて高速遮断バルブ２２に
第１の駆り」電流＋１を出力するものである。タイマ２
３ｃは、起動信号■Ｓに、■、り起動し、一定時間カウ
ントし、電ｍＩ　１の供給を断つものである。

２４は第２の遮断手段の一実施例となる自動遮断バルブ
であり、第１のバルブ２２に隣接して設けられている。

その設７ｆ、場所は、バルブ２２を基ｔ１２にして被真
空保２１５　？ｔｎ域Ｂ側とする。これは、領域へにバ
ルブ２４を設置した場合、従来例の■に係る問題が生ず
るおそれがある。但し、両バルブ２２．２４を一体構造
とし、バルブ２４の遮断遅延時間を考慮した場合には、
バルブ２４を領域Ａ側に設置してもよい。

なお、第１．第２のバルブとタイマ２３ｃとの関係につ
いては、第３図において説明をする。

２５はビームライン制御装置であり、真空センサ２１ｂ
〜２１ｄの異常検出電流や外部制御データに基づいて自
動バルブ゛２６やビームシャッタ２８の開閉制御を１テ
うものである。

２６は自動バルブであり、ベリリウム窓２７や衝撃吸収
器２９の操作者の安全確保、保守管理等を行う場合に動
作するものである。

２７は、ＳＯＲ￥ｉ置３０装ビームラインのＳＯＲ光を
透過させるベリリウム窓であり、２８はそのビームライ
ン不使用時にＳＯＲ光を遮断する際のヒ゛−ムンヤンク
である。

２９は衝撃吸収器であり、大気暴露の伝達速度を高速遮
断バルブ２２の動作時間以上遅らせて、ＳＯＲ装置３０
を保護するものである。

第３図は、本発明の第１の実施例に係る遮断バルブの動
作説明図である。

図において、高速遮断バルブ２２は真空異常検出時から
バルブ「閉」状態に到るまでの動作時間が約１０（ｍｓ
）以下である。また、バルブ２２には、定常電流（定常
時の第１の駆動電流）１１が約１　〔へ］程度のものを
用いる。

自動遮断バルブ２４は、ｉ源ｒＯＮＪ時から該バルブの
完全「閉ゴ状態に至るまでの動作時間が約３　（ｓｅｃ
　〕以上である。また、バルブ２４には、定常電流（定
常時の第２の駆動電流）［２が約１００１００（程度の
ものを用いている。

タイマ２３は真空異常検出時とともに、起動するか、ま
たはバルブ２２の遮断動作完了時点から起動し、バルブ
２４が完全に遮断動作を終了した後に、余裕をもたせて
電流１１の遮断動作をするように調整する。

これにより、高速遮断バルブ２２を、従来例のように長
時間、通電することがなくなる。

これにより、第１の実施例に係るＳＯＲ装置の真空保護
装置を構成する。

次に、当該装置の制御方法について説明をする。

第４図は、本発明の第１の実施例に係る制御フローチャ
ートを示している。

図において、まず、ステップＰ１で大気暴露等の緊急事
態発生を真空センサ２１ａ〜２１ｃにより検出する。こ
の際に、真空センサ２１ａの異常検出電流ｒは異常検出
回路２３ａに、センサ２Ｉｂ、２］ｃからの検出電流は
制御装置２５にそれぞれ入力される。

次いで、ステップＰ２で、高速遮断バルブ２２自動遮断
バルブ２４の電源を同時に「ＯＮ」する。

これにより、バルブ２２は約１０（ｍｓ）以内に遮断動
作を完了する。

次に、ステップＰ３で、バルブ２２の遮断完了時からタ
イマ２３ｃを起動し、一定時間内カウントする。この間
にバルブ２４が閉動作を完了する。

その後、ステップＰ４で、タイマ２３ｃのカウントアツ
プとともに、バルブ２２の電源をｒＯＦＦ」する。これ
により、従来のようにバルブ２２が、長時間にわたって
通電されない。

さらに、ステップＰ５で、バルブ２４により、ＳＯＲ装
置３０を保護している旨を、上位制御装置やその他の回
路に通信する。

このようにして、本発明の第１の実施例によれば被真空
保護領域Ｂ側に自動遮断バルブ２４が設けられ、緊急事
態発生によって起動されて、該バルブ２４の遮断動作が
終了した後に高速２断パルプ２２の遮断動作が解除され
ている。

このため、定常電流１１がバルブ２４の定常電流！２＝
１００（ｍ＾］に比べて、２０倍程度と太きいバルブ２
２を、長時間にわたって通電状態にすることがなくなる
。

これにより、従来例のように夜間の無人状態において、
大気暴露を生じた場合であっても、バルブ２２の加熱の
原因を除去することができ、ＳＯＲ装置η３０を安全に
保護することが可能となる。

（ｉｉ）第２の実施例の説明 第５図は、本発明の第２の実施例の係るＳＯＲ装置の真
空保護装置の構成図を示している。

図において、第１の実施例と異なるのは、第２の実施例
では自動遮断バルブ２４がビームライン制御装置により
制御され、タイマ２３ｃが省略されるものである。また
、第１の実施例と同じ記号のものは、同じ機能を有して
いるため、説明を省略する。

すなわち、第２の実施例では、大気暴露等の緊急事態発
生により、真空センサ２１ａから出力される異常検出電
流！は、異常検出回路２３ａで信号処理され、二系統に
分かれて出力される。そのの第１は、該回路２３ａから
、駆動回路２３ｂに起動信号Ｓとして出力される。第２
は、同様に回路２３ａから制御装置２５に真空異常デー
タＤ１として出力される。

このデータＤＩを人力した制御装置２５が自動遮断バル
ブ２４に第２の駆動電流Ｉ２をｍ給する。

これにより、第１の実施例と同様に、バルブ２４が遮断
動作をする。なお、信号Ｓを入力した駆動回路２３ｂが
バルブ２２に電流１１を供給する。

これにより、第１の実施例と同様にバルブ２２が遮断動
作をし、真空異常発生領域Ａと被真空保工５領域Ｂとが
遮断される。

また、制御装置２５は、バルブ２４の遮断動作終了後に
、各センサ２１ａ〜２１ｄの真空状態を確認してから制
御データＤ２を駆動回路２３ｂに出力する。これにより
、バルブ２２の遮断動作が解除される。

このようにして、本発明の第２の実施例によればバルブ
２２とバルブ２４とを制御装置２５により連携動作させ
ている。

このため、第１の実施例では必須構成物となっていたバ
ルブ２２の遮断動作を解除するタイマ２３Ｃを不要とす
ることができる。また、制御装置２５は、各センサ２１
ａ〜２１ｄの真空状態に基づいてバルブ２２や２４の遮
断制御をすることができる。

これにより、真空保護装置の精度良い制御をすることが
でき、第１の実施例に比べて、より一層、真空２ｉ置を
安全に保護することが可能となる。

・〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、高速遮断バルブ
と被真空保護領域側に設けられた自動バルブをｉ！携動
作させている。

このため、繁簡、事態発生によって動作した高速遮断バ
ルブを短時間に解除することができ、従来例のような電
磁コイルの過熱を防止することが可能となる。

これにより、大気暴露等の緊急事態からＳＯＲ装置を安
全に保護することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る真空保護装置の制御方法の原理
図、 第２図は、本発明の第１の実施例に係るＳＯＲ装置の真
空保護装置の構成図、 第３図は、本発明の第１の実施例に係る遮断バルブの動
作説明図、 第４図は、本発明の第１の実施例に係る制御フローチャ
ート、 第５図は、本発明の第２の実施例に係るＳＯＲ装置の真
空保護装置の構成図、 第６図は、従来例に係る真空保護装置の制御方法を説明
する構成図である。 （符号の説明） １１・・・異常検出手段、 １２・・・第１の遮断手段、 １３・・・制御手段、 １４・・・第２の遮断手段、 Ａ・・・真空異常発生領域、 Ｂ・・・被真空保護領域側

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空装置（１０）の異常を検出する異常検出手段
   （１１）と、前記異常に基づいて真空異常発生領域（Ａ
   ）から被真空保護領域（Ｂ）を分離する第１の遮断手段
   （１２）と、前記異常検出手段（１１）及び第１の遮断
   手段（１２）の入出力制御をする制御手段（１３）とを
   具備する真空装置の制御方法において、 予め、第１の遮断手段（１２）に隣接して第２の遮断手
   段（１４）を設け、 前記真空装置（１０）の異常検出した場合、前記第１、
   第２の遮断手段（１２、１４）を動作させ、 前記第２の遮断手段（１４）の遮断動作終了後に、第１
   の遮断動作を解除することを特徴とする真空保護装置の
   制御方法。
2. （２）請求項１記載の真空保護装置の制御方法において
   、 前記第２の遮断手段（１４）が被真空保護領域（Ｂ）側
   に設けられ、かつ、前記第２の遮断手段（１４）の定常
   電流が第１の遮断手段（１２）の定常電流よりも小さい
   ことを特徴とする真空装置の制御方法。