JPH0569400B2 - - Google Patents

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JPH0569400B2
JPH0569400B2 JP61282794A JP28279486A JPH0569400B2 JP H0569400 B2 JPH0569400 B2 JP H0569400B2 JP 61282794 A JP61282794 A JP 61282794A JP 28279486 A JP28279486 A JP 28279486A JP H0569400 B2 JPH0569400 B2 JP H0569400B2
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JP
Japan
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electron beam
irradiation
slit
deflection coil
disk
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Shinji Koga
Koichi Okada
Seiichiro Yamazaki
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は電子ビーム装置に関するものであつ
て、特に核融合炉内において生じるプラズマ・デ
イスラプシヨン現象による核融合炉壁への熱流束
のシユミレーシヨン試験に用いられる電子ビーム
装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to an electron beam device, and is particularly applicable to a simulation test of heat flux to the wall of a nuclear fusion reactor due to the plasma disruption phenomenon that occurs in a nuclear fusion reactor. The present invention relates to the electron beam device used.

(従来の技術) トカマク型核融合炉内において、プラズマがそ
の不安定性に起因するデイスラプシヨン(異状崩
壊)現象を起こすことが知られている。このプラ
ズマ・デイスラプシヨン現象が発生した場合、プ
ラズマに直面する核融合炉第1壁の一部に、崩壊
したプラズマのエネルギーが、局所的に多量に投
与され、第1壁を熱損傷させることが問題となつ
ている。このプラズマ・デイスラプシヨン現象は
核融合炉にとつて深刻な問題であり、将来的に見
て、その対策を講じることは極めて重要である。
そこで、核融合炉壁として使用される材質の試験
片に模擬熱源として電子ビームを照射し、実際の
核融合炉内において生じるプラズマ・デイスラプ
シヨン現象によつて投与される熱流束と略同等の
熱流束を付与し、これによる材料の損耗や変質を
把握するための、いわゆるシユミレーシヨン試験
を行なうことが考えられている。デイスラプシヨ
ン現象は極めて短時間の間に起こるため、この試
験に用いられる電子ビーム装置としては高出力の
電子ビームを極めて短時間だけ試験片に照射する
機能を持つことが必要であり、次ののようないく
つかのものを挙げることができる。1つは、電子
ビームの照射経路上に円盤を配置し、この円盤の
一部に電子ビームの通過を許容する定幅のスリツ
トを形成しておき、円盤を回転させることによつ
て、この円盤の回転数及びスリツトの幅に応じた
時間だけ、電子ビームをこのスリツトを通して通
過させ、試験片に照射させるものである。2つに
は電子ビームの径路途中に通電状態の偏向コイル
を配置して電子ビームを偏向させておき、所定時
間だけこの通電を断ち、電子ビームを試験片に照
射しようとするものである。3つには、電子銃に
電子ビームをパルス化させる機構をを内蔵してお
き、パルス状の電子ビームを試験片に照射しよう
とするものである。
(Prior Art) It is known that plasma in a tokamak-type fusion reactor causes a disruption phenomenon due to its instability. When this plasma disruption phenomenon occurs, the problem is that a large amount of energy from the collapsed plasma is locally injected into a part of the first wall of the fusion reactor facing the plasma, causing thermal damage to the first wall. It is becoming. This plasma disruption phenomenon is a serious problem for nuclear fusion reactors, and it is extremely important to take measures against it in the future.
Therefore, we irradiated a specimen of the material used for the fusion reactor wall with an electron beam as a simulated heat source, and obtained a heat flux approximately equivalent to the heat flux administered by the plasma disruption phenomenon that occurs in an actual fusion reactor. It is being considered to apply so-called simulation tests to assess the wear and deterioration of the material caused by this. Because the disruption phenomenon occurs in an extremely short period of time, the electron beam equipment used in this test must have the ability to irradiate the specimen with a high-power electron beam for an extremely short period of time. I can list a few things. One method is to place a disk on the irradiation path of the electron beam, form a slit with a constant width in a part of the disk to allow the electron beam to pass through, and rotate the disk. The electron beam is passed through the slit for a time corresponding to the rotational speed of the slit and the width of the slit, and the specimen is irradiated with the electron beam. The second method is to place an energized deflection coil in the middle of the electron beam path to deflect the electron beam, and then cut off the current for a predetermined period of time to irradiate the electron beam onto the test piece. Third, the electron gun has a built-in mechanism for pulsing the electron beam, and the test piece is irradiated with the pulsed electron beam.

(発明が解決しようとする問題点) 上記シユミレーシヨン試験においては、通常は
1/100秒オーダのきわめて短時間内に50KW以
上の高エネルギーの電子ビームを試験片に照射す
ることが要求される。上記スリツト付円盤を採用
した電子ビーム装置においては、電子ビームを上
記のような高エネルギーとするため、電子ビーム
を発生させた初期、すなわち電子ビーム発生装置
内の電気的な過渡現象によつて出力が定常出力に
達していない時期には、電子ビームを円盤のスリ
ツト以外の部分に照射して試験片への照射を遮蔽
しておき、電子ビームが定常出力に達した後に円
盤を回転させ始める構成をとつており、そのため
電子ビームによる円盤の損耗が大きく、頻繁に円
盤の取替えが要求されることになる。しかも上記
のように電子ビームの照射時間はきわめて短時間
であることが要求される訳であるが、そのために
円盤の回転速度を予めスリツトが電子ビームを横
切る速さから定めようとすると、一度、スリツト
が電子ビームを横切つた後に、その慣性力により
再度スリツトが電子ビームを横切つてしまい、試
験片を必要以上に照射してしまうという問題があ
る。また上記偏向コイルを採用した電子ビーム装
置においては、偏向状態にある電子ビームが照射
経路に移行するとき、及び照射経路に移行した電
子ビームが偏向状態に戻るときに、電子ビームが
試験片の照射必要部以外の部位を通過してしまう
のを余儀なくされ、試験片に電子ビームの走査痕
を残すという問題がある。また、電子ビームはそ
の発生から定常出力に達するまで所定の時間を要
するものであるため、上記パネル化機構を内蔵し
た電子ビーム装置においては、きわめて短時間の
熱流束の付与が正確にできないという問題があ
る。したがつて、上記各種の電子ビーム装置を上
記シユミレーシヨン試験に用いた場合、得られた
結果に上記に起因する誤差が内包されることにな
る。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned simulation test, it is required to irradiate the test piece with a high-energy electron beam of 50 KW or more within a very short period of time, usually on the order of 1/100 seconds. In the electron beam device that uses the above-mentioned slit disk, in order to make the electron beam high energy as described above, the output is generated at the initial stage of generating the electron beam, that is, due to the electrical transient phenomenon within the electron beam generator. When the output has not reached a steady state, the electron beam is irradiated onto parts of the disk other than the slit to shield the specimen from irradiation, and the disk starts rotating after the electron beam reaches a steady state output. As a result, the disk is subject to significant wear and tear due to the electron beam, requiring frequent disk replacement. Moreover, as mentioned above, the irradiation time of the electron beam is required to be extremely short, so if we try to determine the rotational speed of the disk in advance from the speed at which the slit crosses the electron beam, There is a problem in that after the slit crosses the electron beam, the slit crosses the electron beam again due to its inertial force, resulting in more irradiation of the test piece than necessary. In addition, in an electron beam device employing the above-mentioned deflection coil, when the electron beam in the deflected state moves to the irradiation path, and when the electron beam that has moved to the irradiation path returns to the deflected state, the electron beam irradiates the test piece. There is a problem in that the electron beam is forced to pass through parts other than the necessary parts, leaving traces of the electron beam scanning on the test piece. In addition, since an electron beam requires a certain amount of time to reach a steady output from its generation, the electron beam device with the built-in panel mechanism has the problem of not being able to accurately impart heat flux for an extremely short period of time. There is. Therefore, when the various electron beam devices described above are used in the simulation test, the obtained results will include errors caused by the above.

この発明は上記欠点を解消するためになされた
ものであつて、その目的は、電子ビームを照射対
象物に精度よく照射することができ、そのため核
融合炉内で生じるプラズマ・デイスラプシヨン現
象による核融合炉壁への表面熱流束のシユミレー
シヨン試験に好適に用いることのできる電子ビー
ム装置を提供することにある。
This invention was made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to irradiate an object with an electron beam with high precision, and to achieve nuclear fusion by the plasma disruption phenomenon that occurs in a nuclear fusion reactor. An object of the present invention is to provide an electron beam device that can be suitably used for a simulation test of surface heat flux to a furnace wall.

(問題点を解決するための手段) この発明の電子ビーム装置においては、照射方
向と垂直な平面内で縦横に振動しながら照射対象
物1に照射される電子ビームの照射経路上に、電
子ビームをダミーターゲツト17に向けて偏向さ
せる偏向コイル4に配置し、さらに上記偏向コイ
ル4により照射対象物1側の位置に、回転しなが
ら電子ビームを遮る回転盤2を配置すると共に、
上記回転盤2の一部に電子ビームの通過を許容す
る通過スリツト3を形成し、上記偏向コイル4に
よるダミーターゲツト17に向けての偏向を解除
することで電子ビームを回転盤2に照射させ、次
いで通過スリツト3を介して照射対象物1に電子
ビームを所定時間だけ照射させるように上記偏向
コイル4と回転盤2とを制御するための制御部を
設けていることを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) In the electron beam device of the present invention, the electron beam is placed on the irradiation path of the electron beam that irradiates the irradiation target 1 while vibrating vertically and horizontally within a plane perpendicular to the irradiation direction. The electron beam is placed on a deflection coil 4 that deflects the electron beam toward a dummy target 17, and a rotary disk 2 that rotates and blocks the electron beam is placed on the side of the irradiation object 1 by the deflection coil 4.
A passage slit 3 for allowing the electron beam to pass is formed in a part of the rotary disk 2, and the electron beam is irradiated onto the rotary disk 2 by canceling the deflection toward the dummy target 17 by the deflection coil 4, The apparatus is characterized in that it is provided with a control section for controlling the deflection coil 4 and rotary disk 2 so as to irradiate the object 1 with the electron beam through the passage slit 3 for a predetermined period of time.

(作用) 本発明の電子ビーム装置においては、通過スリ
ツト3が電子ビームの照射経路を横切る期間中に
限り、照射対象物1に電子ビームが照射されるの
で、時間的にもまた熱的にも安定した電子ビーム
照射が行えることになる。このように電子ビーム
を照射対象物に精度よく照射することが可能であ
り、そのため核融合炉内で生じるプラズマ・デイ
スラプシヨン現象による核融合炉壁への熱流束の
シユミレーシヨン試験に好適に用いることが可能
である。
(Function) In the electron beam device of the present invention, the electron beam is irradiated onto the irradiation target 1 only during the period when the passing slit 3 crosses the irradiation path of the electron beam. This allows stable electron beam irradiation. In this way, it is possible to irradiate the irradiation target with an electron beam with high precision, and therefore it can be suitably used for simulation tests of the heat flux to the fusion reactor wall due to the plasma disruption phenomenon that occurs inside the fusion reactor. It is.

(実施例) 次に、この発明の電子ビーム装置の具体的な実
施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
第1図はその実施例を示すが、図において、5は
電子銃であり、この電子銃5の照射口に対向する
位置に照射対象物としての試験片1が配置されて
いる。電子銃5と試験片1とを結ぶ照射径路上に
は、電子ビームの照射を遮るための回転円盤2が
配置されている。この回転円盤2の中心軸は照射
径路とはずらされていて、回転円盤2の縁部が照
射径路に位置するようにされている。回転円盤2
には外周部から中心に向けて延びる通過ススリツ
ト3が形成されており、この通過スリツト3が照
射径路上に位置したときに、電子ビームがこの通
過スリツト3を通して通過するようにされてい
る。この回転円盤2にはシヤフト6が取着されて
おり、このシヤフト6はその基端側に第1ギヤ7
を、先端部に第2ギヤ8を有している。シヤフト
6は軸まわり回転自在であるように支持フレーム
9に支持されている。上記第1ギヤ7はモータ1
0のピニオン11に噛合され、上記第2ギヤ8は
計時ギヤ12に噛合されている。この計時ギヤ1
2の直径は第2ギヤ8の直径のn(n>1)倍の
大きさにされており、第2ギヤ8、すなわち回転
円盤2がn回転したときに、計時ギヤ12が1回
転するようにされている。なおnの値は電子ビー
ムがその発生後、定常出力となるまでの時間を考
慮して決められる。計時ギヤ12の縁部には周方
向に平行に延びる長スリツト13と短スリツト1
4とが穿設されている。15は第1光センサであ
り、この第1光センサを構成する投光器と受光器
とが短スリツト14を両側から挟むように互いに
対向して配置されている。16は第2光センサで
あり、これもまたその投光器を受光器とが長スリ
ツト13を両側から挟むように互いに対向して配
置されている。第1光センサ15は短スリツト1
4を検出したときに後述する第1偏向コイルに偏
向解除信号を送るものである。また第2光センサ
16はモータ10の始動時に長スリツト13を検
出したときに電子銃5の電子ビーム照射回路(図
示せず)に不照射信号を送るものであり、長スリ
ツト13が第2光センサ16から外れたときはこ
の信号が解除されることになる。すなわち第2光
センサ16が長スリツト13を検出した状態で
は、第1光センサ15が短スリツト14を検出す
るに至るまでの時間が短く、この状態で電子ビー
ムの照射を開始した場合には、ビーム出力が定常
状態に達する前に試験片1に照射されてしまうこ
とになるため、このような不具合を解消しようと
しているのである。なお、一度電子ビームを発生
させると、電子ビーム照射回路は自己保持され、
第2光センサ16が再び長スリツトを検出して
も、電子ビーム照射は停止しない。一方、電子ビ
ームの照射径路路の途中でかつ回転円盤2の上方
の位置には、照射阻止手段としての第1偏向コイ
ル4が配置されている。この第1偏向コイル4は
照射径路をその両側から挟むように配設された1
対の平行磁性板にそれぞれ磁極コイルを取着した
ものであり、通電することにより、電子ビーム
を、第1図に実線で示す方向に偏向させるように
されている。なお、17は偏向された電子ビーム
を受けるダミーターゲツトであり、18はダミー
ターゲツト17と試験片1との間に介設された金
属蒸気スクリーンである。この金属蒸気スクリー
ン18はダミーターゲツト17を照射することに
より生じる金属蒸気が試験片1側に移動するのを
防止するためのものである。
(Embodiments) Next, specific embodiments of the electron beam apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, 5 is an electron gun, and a test piece 1 as an object to be irradiated is placed at a position facing the irradiation port of the electron gun 5. A rotating disk 2 is arranged on the irradiation path connecting the electron gun 5 and the test piece 1 to block the irradiation of the electron beam. The central axis of this rotating disk 2 is offset from the irradiation path, so that the edge of the rotating disk 2 is located on the irradiation path. Rotating disk 2
A passing slit 3 is formed extending from the outer periphery toward the center, and the electron beam passes through the passing slit 3 when the passing slit 3 is located on the irradiation path. A shaft 6 is attached to this rotating disk 2, and this shaft 6 has a first gear 7 at its base end.
It has a second gear 8 at its tip. The shaft 6 is supported by a support frame 9 so as to be rotatable about an axis. The first gear 7 is the motor 1
0 pinion 11, and the second gear 8 is meshed with a timing gear 12. This timing gear 1
The diameter of the second gear 8 is set to be n (n>1) times the diameter of the second gear 8, so that when the second gear 8, that is, the rotating disk 2 rotates n times, the timing gear 12 rotates once. is being used. Note that the value of n is determined in consideration of the time it takes for the electron beam to reach a steady output after its generation. A long slit 13 and a short slit 1 extending parallel to the circumferential direction are provided at the edge of the timing gear 12.
4 is bored. Reference numeral 15 denotes a first optical sensor, and a light emitter and a light receiver constituting the first optical sensor are arranged opposite to each other so as to sandwich the short slit 14 from both sides. Reference numeral 16 designates a second optical sensor, which is also disposed opposite to each other so that its emitter and receiver sandwich the long slit 13 from both sides. The first optical sensor 15 has a short slit 1
4 is detected, a deflection release signal is sent to a first deflection coil, which will be described later. Further, when the second optical sensor 16 detects the long slit 13 at the time of starting the motor 10, it sends a non-irradiation signal to the electron beam irradiation circuit (not shown) of the electron gun 5. When the sensor 16 is removed, this signal is canceled. That is, in a state where the second optical sensor 16 detects the long slit 13, the time until the first optical sensor 15 detects the short slit 14 is short, and when electron beam irradiation is started in this state, This is an attempt to eliminate this problem since the test piece 1 is irradiated before the beam output reaches a steady state. Note that once the electron beam is generated, the electron beam irradiation circuit is self-maintaining;
Even if the second optical sensor 16 detects the long slit again, the electron beam irradiation does not stop. On the other hand, in the middle of the electron beam irradiation path and above the rotating disk 2, a first deflection coil 4 is arranged as an irradiation blocking means. This first deflection coil 4 is a first deflection coil 4 arranged to sandwich the irradiation path from both sides.
A magnetic pole coil is attached to each of a pair of parallel magnetic plates, and when energized, the electron beam is deflected in the direction shown by the solid line in FIG. Note that 17 is a dummy target that receives the deflected electron beam, and 18 is a metal vapor screen interposed between the dummy target 17 and the test piece 1. This metal vapor screen 18 is for preventing metal vapor generated by irradiating the dummy target 17 from moving toward the test piece 1 side.

ところで、この実施例において採用される電子
ビームは、試験片1への所定の熱流束の熱の付与
に関する後の解析を容易にするため、断面が略矩
形でかつこの断面内のエネルギー分布が略均一で
あるものが採用される。電子ビームは通常断面が
円形でエネルギ分布が半径方向に略ガウス分布を
なすものであるが、集束させた電子ビームを高い
周波数で振動させることにより断面矩形がエネル
ギー分布が均一の電子ビームを得ることができ
る。以下、詳述する電子銃5には第2偏向コイル
(図示せず)が設けられているが、この第2偏向
コイルは電子ビームの照射方向と垂直な平面内
で、一方向Xに電子ビームを往復振動させるX偏
向コイルと、上記X方向と直交る方向Yに電子ビ
ームを往復振動させるY偏向コイルとを有してお
り、X偏向コイルとY偏向コイルとは互いに異な
る周波数で電子ビームを各方向に振動させるよう
両方向からの三角波を重畳させてある。これによ
り、電子ビームは各方向の振幅の2倍の長さをそ
れぞれ1辺とする矩形領域内で振動することにな
る。しかも矩形領域内での電子ビームの振動軌跡
は、周波数を異ならせてあるので、略ランダムと
みなすことができ、X,Y方向それぞれれれれの
ビームの振動の周波数を十分に高くするとこの領
域内でエネルギー分布は略均一となるのである。
第2図には試験片1の照射部における電子ビーム
の振動軌跡を模式的に例示している。図において
はX軸方向の振幅とY軸方向の振幅とを同一に
し、X軸方向の周波数をY軸方向の周波数の0.9
倍としたものを示している。
By the way, the electron beam employed in this example has a substantially rectangular cross section and a substantially rectangular energy distribution within this cross section in order to facilitate later analysis regarding the application of heat with a predetermined heat flux to the test piece 1. Those that are uniform will be adopted. Electron beams usually have a circular cross section and an approximately Gaussian energy distribution in the radial direction, but by vibrating a focused electron beam at a high frequency, it is possible to obtain an electron beam with a rectangular cross section and a uniform energy distribution. I can do it. The electron gun 5, which will be described in detail below, is provided with a second deflection coil (not shown), and this second deflection coil beams the electron beam in one direction It has an X deflection coil that vibrates the electron beam back and forth, and a Y deflection coil that vibrates the electron beam back and forth in the direction Y perpendicular to the X direction. Triangular waves from both directions are superimposed to vibrate in each direction. As a result, the electron beam oscillates within a rectangular region having one side each having a length twice the amplitude in each direction. Moreover, since the vibration trajectories of the electron beams within a rectangular region have different frequencies, they can be regarded as almost random, and if the frequency of vibration of each beam in the X and Y directions is made sufficiently high, Therefore, the energy distribution becomes approximately uniform.
FIG. 2 schematically illustrates the vibration locus of the electron beam at the irradiation part of the test piece 1. In the figure, the amplitude in the X-axis direction and the amplitude in the Y-axis direction are the same, and the frequency in the X-axis direction is 0.9 of the frequency in the Y-axis direction.
It shows that it has been doubled.

次に、上記電子ビーム装置の作動状態を説明す
るが、以下の一連の作動は図示しない制御部によ
つて行われるものである。まず第1偏向コイル4
を通電状態にする。次にモータ10を駆動するこ
とによつて回転円盤2を回転すると共に、電子銃
5から電子ビームを発生させる。このとき電子ビ
ームは第2偏向コイル4により偏向されて、ダミ
ーターゲツト17を照射する。計時ギヤ12の長
スリツト13の一部が第2光センサ16内に位置
していないときは、この電子ビームは次のように
作動する。回転円盤2の回転に伴つて計時ギヤ1
2の短スリツト14が第1光センサ15に入るま
でに、回転円盤2は少なくともm(1<m<n)
回転する。その間に電子ビームの出力は定常出力
まで上がることになる。そして短スリツト14が
第1光センサ15内に入ると同時に第1光センサ
15から第1偏向コイル4に偏向解除信号が発せ
られ、第1偏向コイル4の通電が解除される。こ
れにより通過スリツト3は照射径路の手前に位置
し、電子ビームは回転している回転円盤2の通過
スリツト3の手前の縁部を照射している状態にあ
る。さらに回転円盤2の回転が進み通過スリツト
3が照射径路上に位置すると、電子ビームは通過
スリツト3を通過し、試験片1を照射することに
なる。そして通過スリツト3が照射径路を過ぎ、
電子ビームが回転円盤2の縁部を照射するように
なると、短スリツト14が第1光センサ15から
外れ、第2偏向コイル4が通電され、電子ビーム
を偏向し、再びダミーターゲツト17を照射する
ようになる。その後、計時ギヤ12が再び1回転
して第1光センサ15が短スリツト14を検出す
るまでに電子ビーム発生を止めてやれば、試験は
終了する。
Next, the operating state of the electron beam device will be described, and the following series of operations are performed by a control section (not shown). First, the first deflection coil 4
energize. Next, by driving the motor 10, the rotating disk 2 is rotated, and an electron beam is generated from the electron gun 5. At this time, the electron beam is deflected by the second deflection coil 4 and irradiates the dummy target 17. When part of the long slit 13 of the timing gear 12 is not located within the second optical sensor 16, this electron beam operates as follows. As the rotating disk 2 rotates, the timing gear 1
By the time the second short slit 14 enters the first optical sensor 15, the rotating disk 2 is at least m (1<m<n)
Rotate. During this time, the output of the electron beam will increase to a steady output. When the short slit 14 enters the first optical sensor 15, a deflection release signal is issued from the first optical sensor 15 to the first deflection coil 4, and the first deflection coil 4 is de-energized. As a result, the passing slit 3 is located at the front of the irradiation path, and the electron beam is in a state where the edge of the rotating rotary disk 2 in front of the passing slit 3 is irradiated. When the rotating disk 2 further rotates and the passing slit 3 is located on the irradiation path, the electron beam passes through the passing slit 3 and irradiates the test piece 1. Then, the passage slit 3 passes through the irradiation path,
When the electron beam starts to irradiate the edge of the rotating disk 2, the short slit 14 is removed from the first photosensor 15, and the second deflection coil 4 is energized to deflect the electron beam and irradiate the dummy target 17 again. It becomes like this. Thereafter, if the timing gear 12 makes one revolution again and the generation of the electron beam is stopped before the first optical sensor 15 detects the short slit 14, the test is completed.

一方、長スリツト13の一部が第2光センサ1
6内に位置した状態で回転円盤2が回転を始める
ときは、第2光センサ16から電子銃5の照射回
路に不照射信号が発せられ、電子銃5からはは電
子ビームが発生しない。すなわち、起動直後の
(電子ビーム出力の立ち上り中の)状態において、
電子ビームが試験片1に照射されるのを防止して
いるのである。この場合、回転円盤2はモータ1
0の駆動により空回りさせる。そして長スリツト
13が第2光センサ16から外れた状態におい
て、電子ビームを発生し、その後は、上記長スリ
ツト13が第2孔光センサ16内に位置していな
い状態からの電子ビーム装置の上記作動と同様の
作動をなすことになる。
On the other hand, a part of the long slit 13 is connected to the second optical sensor 1.
When the rotary disk 2 starts rotating while positioned within the electron beam 6, a non-irradiation signal is issued from the second optical sensor 16 to the irradiation circuit of the electron gun 5, and the electron gun 5 does not generate an electron beam. In other words, immediately after startup (while the electron beam output is rising),
This prevents the test piece 1 from being irradiated with the electron beam. In this case, the rotating disk 2 is connected to the motor 1
0 drive makes it idle. Then, in a state where the long slit 13 is removed from the second optical sensor 16, an electron beam is generated, and thereafter, the electron beam device is The operation will be similar to the operation.

上記電子ビーム装置においては、電子ビーム
は、短スリツト14が第1光センサ15を通過す
る時間のうち電子ビームが通過スリツト3を通過
する時間を除いた時間だけ、回転円盤2を照射す
ることになるので、回転円盤2の電子ビームによ
る損耗は低減されることになる。また、電子ビー
ムは、通過スリツトが照射径路の手前に位置して
いる状態で、照射径路に移行し、通過スリツトが
照射径路を過ぎた位置で、偏向されるので、その
移行時に回転円盤2の縁部に電子ビームによる走
査痕を生じるだけで、試験片1に走査痕を残すこ
とはない。
In the above electron beam device, the electron beam irradiates the rotating disk 2 only for the time period during which the short slit 14 passes through the first photosensor 15, excluding the time during which the electron beam passes through the passing slit 3. Therefore, wear and tear on the rotating disk 2 due to the electron beam is reduced. In addition, the electron beam moves to the irradiation path with the passing slit located in front of the irradiation path, and is deflected at the position where the passing slit has passed the irradiation path. Scanning marks caused by the electron beam are only generated at the edges, but no scanning marks are left on the test piece 1.

また計時ギヤ12に長スリツト13を設け、こ
れを第2光センサ16で検出するようにしたの
で、定常出力にある電子ビームのみを通過スリツ
ト3を通して通過させることができる。
Further, since the long slit 13 is provided in the timekeeping gear 12 and is detected by the second optical sensor 16, only the electron beam at a steady output can be passed through the passage slit 3.

以上のように、この電子ビーム装置は、電子ビ
ームを試験1に、時間的にも、また熱量的にも精
度よく照射することが可能であり、そのため核融
合炉内で生じるプラズマ・デイスラプシヨン現象
による核融合炉壁への熱流束のシユミレーシヨン
試験に好適に用いることが可能である。
As described above, this electron beam device is capable of irradiating test 1 with an electron beam with high accuracy both in terms of time and amount of heat, and as a result, it is possible to irradiate test 1 with an electron beam with high precision in terms of time and calorific value. It can be suitably used for simulation tests of heat flux to the walls of a fusion reactor.

以上、ここの発明の電子ビーム装置の実施例を
説明したが、この発明の電子ビーム装置は上記実
施例に限定されるものではなく、この発明の範囲
内で種々変更して実施することが可能である。例
えば、上記実施例において計時ギヤ12等のかわ
りに、他の方式の円盤回転数のカウンタ機構を採
用してもよい。
Although the embodiments of the electron beam device of the present invention have been described above, the electron beam device of the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the present invention. It is. For example, in place of the clock gear 12 or the like in the above embodiment, another type of counter mechanism for the number of disk rotations may be employed.

また上記実施例においては回転盤として回転円
盤2を採用したが、回転しながら電子ビームを遮
蔽し得るものであれば円盤に限定する必要はな
い。
Further, in the above embodiment, the rotating disk 2 is used as the rotating disk, but there is no need to limit it to a disk as long as it can shield the electron beam while rotating.

また上記実施例においては、電子ビームの照射
を阻止する所定の時間を少なくとも電子ビームが
定常出力に達するまでの時間と定めているが、複
数の試験片を連続的に照射するときは、1の試験
片の照射から次の試験片の照射までの時間と定め
ることも可能である。
In addition, in the above embodiment, the predetermined time for blocking electron beam irradiation is defined as at least the time until the electron beam reaches a steady output, but when multiple test pieces are irradiated continuously, one It is also possible to define it as the time from irradiation of a test piece to irradiation of the next test piece.

(発明の効果) 本発明の電子ビーム装置は、通過スリツトが電
子ビームの照射経路を横切る期間中に限り、照射
対象物に電子ビームが照射されるので、電子ビー
ムを照射対象物に、時間的にも、また熱量的にも
精度よく照射することができ、そのため核融合炉
内で生じるプラズマ・デイスラプシヨン現象によ
る核融合炉壁への表面熱流束のシユミレーシヨン
試験に好適に用いることができる。
(Effects of the Invention) The electron beam device of the present invention irradiates the object with the electron beam only during the period when the passing slit crosses the irradiation path of the electron beam. It can be irradiated with high precision in both heat and calorific value, and therefore can be suitably used for simulation tests of the surface heat flux to the fusion reactor wall due to the plasma disruption phenomenon that occurs within the fusion reactor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の電子ビーム装置の実施例を
示す斜視図、第2図は本発明における電子ビーム
の試験片1上での振動軌跡の概略図である。 1…試験片(照射対象物)、2…回転円盤、3
…通過スリツト、4…第1偏向コイル。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the electron beam apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of the vibration locus of the electron beam on the test piece 1 in the present invention. 1... Test piece (irradiation target), 2... Rotating disk, 3
...passing slit, 4...first deflection coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 照射方向と垂直な平面内で縦横に振動しなが
ら照射対象物1に照射される電子ビームの照射経
路上に、電子ビームをダミーターゲツト17に向
けて偏向させる偏向コイル4を配置し、さらに上
記偏向コイル4よりも照射対象物1の側の位置
に、回転しながら電子ビームを遮る回転盤2を配
置すると共に、上記回転盤2の一部に電子ビーム
の通過を許容する通過スリツト3を形成し、上記
偏向コイル4によるダミーターゲツト17に向け
ての偏向を解除することで電子ビームを回転盤2
に照射させ、次いで通過スリツト3を介して照射
対象物1に電子ビームを所定時間だけ照射させる
ように上記偏向コイル4と回転盤2とを制御する
ための制御部を設けていることを特徴とする電子
ビーム装置。
1. A deflection coil 4 for deflecting the electron beam toward the dummy target 17 is arranged on the irradiation path of the electron beam that irradiates the irradiation target 1 while vibrating vertically and horizontally in a plane perpendicular to the irradiation direction, and A rotary disk 2 that blocks the electron beam while rotating is arranged at a position closer to the irradiation object 1 than the deflection coil 4, and a passage slit 3 that allows the electron beam to pass is formed in a part of the rotary disk 2. Then, by releasing the deflection toward the dummy target 17 by the deflection coil 4, the electron beam is directed to the rotary disk 2.
A control unit is provided for controlling the deflection coil 4 and the rotary disk 2 so as to irradiate the electron beam onto the object 1 through the passing slit 3 for a predetermined period of time. electron beam equipment.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53148284A (en) * 1977-05-30 1978-12-23 Jeol Ltd Charged particle ray apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS53148284A (en) * 1977-05-30 1978-12-23 Jeol Ltd Charged particle ray apparatus

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