JPH06163192A - イオン加速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ ブッシングの外周部に配設される複数の金属
環状体をこれらの間で放電が生じるのを防止するように
一体化する構造をイオン加速装置に提供すること。 ［構成］ 金属フープ２４に開口１０２を形成し、これ
に絶縁材でなる円柱体１０１のねじ孔１０１ａを整列さ
せて当接させ、これに対向して円柱体１００のねじ部１
００ａを開口１０２に挿通させ、かつ円柱体１０１のね
じ孔１０１ａに螺着し締め付けることにより、各金属フ
ープ２４を一体化させ、一端の金属フープ２４の開口１
０２から突出する円柱体１００のねじ部１００ａにはナ
ット１１０を螺着し締めつけることにより、また他端の
金属フープ２４の開口１０２から突出する円柱体１００
のねじ部１００ａにナット１１０を螺着し締めつけるこ
とにより、複数の金属フープ２４は一体化することがで
きる。

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関す
る。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】図３〜図７は従来例のイ
オン加速装置を示すものであるが、ほぼ直方形状の金属
でなる高電圧ターミナル２は図示せずともイオン源や質
量分離磁石を内蔵しており、これは床面に対し絶縁支柱
により支持されている。又このイオン加速装置全体はシ
ールドボックス１により被覆されており、高電圧ターミ
ナル２の一側面とこれと対向するシールドボックス１の
内壁との間に、高電圧発生装置３及び電力供給装置１４
の絶縁材でなるブッシング９及び１７が取りつけられて
いる。高電圧発生装置３は、公知のように構成され、そ
の高電圧発生部を内蔵するケーシング３ａはシールドボ
ックス１の外面に固定されており、これには交流電源５
が入力として供給される制御器４からの高周波出力がケ
ーブル６を介して供給される。図５に示すようにケーシ
ング３ａ内にはダイオード３１とコンデンサ３２とから
なる倍電圧回路１２が内蔵されており、これからの直流
の高電圧、例えば４００ＫＶの出力が導線２１を介して
高電圧ターミナル２に供給されるようになっている。導
線２１は絶縁材、例えばＦＲＰにより被覆されており、
これがいわゆるブッシング９であり、この外周面には図
３に明示される金属フープ２４が所定のピッチで取りつ
けられており、これら金属フープ２４の間に抵抗２５が
接続されている。尚、図４において、ブッシング９、１
７の金属フープは同一の構造であるが、これらを同一の
符号２４で表す。抵抗２５についても同様である。

【０００３】電力供給装置１４の電力発生部を内蔵する
ケーシング１４ａもシールドボックス１の外壁面に固定
されており、図５に示すように、これには絶縁トランス
１１が内蔵されており、鉄心３３に一次巻線３４が巻装
されており、これにグランド電位としての交流ＵＶが入
力端子１３に供給される。又この二次側の巻線３５は金
属管２０を挿通しており、その出力端子１８は高電圧タ
ーミナル２内にある。金属管２０は絶縁材でなるブッシ
ング１７により被覆されており、これには図４で明示さ
れるように抵抗２５により電気的に接続されている金属
フープ２４が所定のピッチで取りつけられている。

【０００４】図３は電力供給装置１４のブッシング部及
び金属フープの詳細を示すものであるが、各金属フープ
２４は内方、すなわち小径の環状金属部２４ｂと外方
の、すなわち径大の環状金属部２４ａ及びこれら環状金
属部２４ａ、２４ｂを接続する薄い金属製の環状の平板
部２４ｃとからなっており、これら金属フープ２４は、
それぞれの間にナイロン（絶縁材）でなるカラー８０を
介在させており、これらをＦＲＰ（絶縁材）でなるボル
ト８１が挿通していて、その上端部及び下端部でナット
８２、８２を締めつけることにより一体化され、最上方
部の金属フープ２４の薄板部２４ｃに溶接された断面が
Ｌ字形状の締めつけバンド５０によりブッシング１７に
固定されている。絶縁トランス１４の出力端子１８はノ
イズフィルタ（図示せず）を介して端子台１２４に接続
され、これから高電圧ターミナル２が内蔵するイオン源
や質量分離磁石などに電力を供給するように構成されて
いる。

【０００５】従来のイオン加速装置は以上のように構成
されるのであるが、図６で示されるように上記のカラー
８０の内周面８０ａは環状平板部２４ｃの開口２４ｃａ
と整列して配列されているのであるが、図６で拡大して
明示されているように、この内周面８０ａの内径は開口
２４ｃａのそれより大であり、また開口２４ｃａとボル
ト８１の外周面との間には空間Ａが画成されることにな
る。

【０００６】図７はこのような開口２４ｃａとボルト８
１及びカラー８０との位置関係を更に詳しく示すのであ
るが、上下で対向する環状平板部２４ｃ、２４ｃの開口
２４ｃａ、２４ｃａは空間Ａにおいて対向している。ま
た、高電圧ターミナル２とシールドボックス１との間は
金属フープ２４で４００ｋＶの電位が等分割されている
ので、この分割に応じて環状平板部２４ｃ、２４ｃには
高電圧が印加されているのであるが、これに形成した開
口２４ｃａはエッジとして形成されているため、この近
傍では強い電界Ｅが発生しており、このため矢印Ｌで示
されるように空間Ａ内を絶縁材であるボルト８１及びカ
ラー８０の内周面もしくは外周面を伝わって下方の環状
平板部２４ｃの開口２４ｃａとの間で放電が生じる恐れ
がある。放電が生じると、環状平板部２４ｃの開口２４
ｃａやボルト８１、カラー８０など放電が伝達した箇所
が炭化し電気的な耐電圧が劣化し、等分割機能を果たさ
なくなる恐れがある。尚、図７では環状平板部２４ｃの
開口２４ｃａがカラー８０の円周面８０ａの内径より小
なる場合を説明したが、これらが逆であっても、以上の
欠点があるのは当然である。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、環状金属体（金属フープ）の環状平板
部に形成した開口の周辺で放電が生じる確率を大巾に低
下させることのできるイオン加速装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、少なく
ともイオン源及び質量分離磁石を内蔵させたケーシング
を地上より所定の高さに配設させ、高電圧電源装置によ
り前記ケーシング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や質量分離磁石などに電力を供給
するようにし、前記ケーシングを電磁気的に遮蔽するシ
ールドボックスを設け、前記ケーシングの一側面と、該
一側面と対向する前記シールドボックスの内壁面との間
に、又は前記ケーシングと床面との間に少なくとも加速
管と、前記高電圧電源装置の前記所定の高電圧を前記ケ
ーシングに印加するための導電部材を被覆し、絶縁材で
なる第１ブッシングと、前記電力供給装置の電力を導出
するための導電部材を被覆し、絶縁材でなる第２ブッシ
ングとを接続し、これらの外周面に隙間をおいて前記ケ
ーシングの電位からグランド電位までを分割するために
各々内側円環部と外側円環部と、これら円環部を接続す
る環状平板部とから成る複数の環状金属体を取りつけた
イオン加速装置において、前記各環状平板部に相互に整
列する開口を形成し、上下両端部又はいずれか一方に突
出してねじ部又はねじ孔を形成させた絶縁材で成る円柱
体を前記開口に整列して前記複数の環状金属体の環状平
板部間に配設し、前記ねじ部は前記開口に挿通させて、
これと対向する前記円柱体のねじ孔に螺着、締めつけ、
一端及び他端の前記環状平板部の開口から突出するねじ
部にナットを螺着、締めつけることにより、前記円柱体
の高さの間隔を保持して、前記複数の環状金属体を一体
化させたことを特徴とするイオン加速装置によって達成
される。

【０００９】

【作用】各環状金属体間に配設固定されている円柱体の
上端面、下端面は環状平板部の開口に並列して当接して
おり、これらのねじ部をこの開口に挿通させてこれと対
向している円柱体のねじ孔に螺着し締めつけることによ
り、また一端の金属環状体の環状平板部の開口から突出
する円柱体のねじ部にはナットを螺着締めつけることに
より、また他端の環状金属体の環状平板部の開口から突
出する円柱体のねじ部にもナットを螺着締めつけること
により、複数の環状金属体は一体化されるのであるが、
各環状金属体の環状平板部に形成している開口は隣接す
る環状金属体の環状平板部との間に絶縁材でなる円柱体
を介在させているので、開口間に連通した空間を画成し
ておらず、従って上下の開口のエッジ部間に放電が生じ
ることはない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例によるイオン加速装置
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。

【００１１】合成樹脂（ナイロン）からなる円柱体１０
０または１０１が、金属フープ間にそれぞれのねじ孔又
はねじ部を開口１０２に整列させることにより上下に整
列して配列させる。すなわち、図２に示すように、一方
の円柱体１００の両端部には突出してねじ部１００ａ、
１００ａが形成されており、また他方の円柱体１０１の
上下端部にはねじ孔１０１ａ、１０１ａが形成されてい
る。円柱体１０１のねじ孔１０１ａ、１０１ａを上下の
金属フープ２４の環状平板部２４ｃに形成された開口１
０２、１０２に整列して配列され、これらに上下で対向
する円柱体１００、１００のねじ部１００ａ、１００ａ
を開口１０２に挿通させ、円柱体１０１のねじ孔１０１
ａ、１０１ａに螺着し、かつ締めつけることにより、こ
れら円柱体１００、１０１、金属フープ２４は一体化さ
れるのであるが、図１で示されるように最上端の環状平
板部２４ｃの開口２４ｃａから突出する円柱体１００の
ねじ部１００ａにはナット１１０を螺着し、締めつけ
る。また、最下端の環状金属部の環状平板部の開口１０
２から突出する円柱体の１００のねじ部１００ａにもナ
ット１１０を螺着し、締めつけることにより複数個の金
属フープ２４は図１に示されるように一体化される。

【００１２】以上のようにして一方の一体化構造Ａが構
成されるが、他方の環状金属体の一体化構造Ｂについて
も同様に形成されている。すなわち、本実施例では一対
の一体化構造Ａ、Ｂで複数の金属フープ２４が一体化さ
れる。

【００１３】本実施例の電力供給装置１４の導電部材を
被覆する絶縁材でなるブッシング１７に対し、配設され
る金属フープ２４は以上のように一体化されているの
で、環状平板部２４ｃの開口１０２間には絶縁材のみを
介在させ、この内部に上下で対向する開口１０２間に連
通した空間を形成していないので、開口１０２のエッジ
部間で放電を生じることはない

【００１４】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。

【００１５】例えば、以上の実施例では円柱体１０１に
はその上下端部にはねじ孔１０１ａ、１０１ａを形成
し、円柱体１００の上下端部にはねじ部１００ａ、１０
０ａを形成したが、これに代えて１種類とし一端側にね
じ孔、他端側にねじ部を形成した円柱体を用いるように
してもよい。

【００１６】また、以上の実施例では円柱体１００、１
０１の材質を合成樹脂（ナイロン）としたが、この円柱
体１００、１０１の材質はＦＲＰ、アクリルなどの有機
物や磁器、陶器、セラミックなどあるいは無機物など、
どれを使用してもよい。

【００１７】また、以上の実施例では電力供給装置のブ
ッシング１７の周囲に配設される複数の金属フープ２４
について説明したが、勿論、高電圧電源の電圧を導出す
る導電部材を被覆する絶縁材であるブッシングの周囲に
配設される複数の環状金属体にも、本発明は適用可能で
ある。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のイオン加速
装置によれば、高電圧が印加されるケーシングとシール
ドボックスとの内壁面との間に取り付けられる高電圧電
源装置のブッシング又は電力供給装置のブッシングの周
囲に配設される複数の環状金属体間で放電が生ずるとい
うことが未然に防止され、絶縁性を向上させることがで
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
半部断面側面図である。

【図２】更に要部の分解一部破断側面図である。

【図３】従来例の複数の環状金属体を一体化する構造を
示す部分破断側面図である。

【図４】本従来例のイオン加速装置の要部の破断平面図
である。

【図５】同断面図

【図６】従来例の環状金属体の取り付け構造の要部を示
す図３における［６］−［６］線方向の拡大横断面図で
ある。

【図７】更に拡大した縦断面図である。

【符号の説明】

１００ 円柱体 １０１ 円柱体 １００ａ ねじ部 １０１ａ ねじ孔 １０２ 開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともイオン源及び質量分離磁石を
   内蔵させたケーシングを地上より所定の高さに配設さ
   せ、高電圧電源装置により前記ケーシングに所定の高電
   圧を印加し、電力供給装置により前記イオン源や質量分
   離磁石などに電力を供給するようにし、前記ケーシング
   を電磁気的に遮蔽するシールドボックスを設け、前記ケ
   ーシングの一側面と、該一側面と対向する前記シールド
   ボックスの内壁面との間に、又は前記ケーシングと床面
   との間に少なくとも加速管と、前記高電圧電源装置の前
   記所定の高電圧を前記ケーシングに印加するための導電
   部材を被覆し、絶縁材でなる第１ブッシングと、前記電
   力供給装置の電力を導出するための導電部材を被覆し、
   絶縁材でなる第２ブッシングとを接続し、これらの外周
   面に隙間をおいて前記ケーシングの電位からグランド電
   位までを分割するために各々内側円環部と外側円環部
   と、これら円環部を接続する環状平板部とから成る複数
   の環状金属体を取りつけたイオン加速装置において、前
   記各環状平板部に相互に整列する開口を形成し、上下両
   端部又はいずれか一方に突出してねじ部又はねじ孔を形
   成させた絶縁材で成る円柱体を前記開口に整列して前記
   複数の環状金属体の環状平板部間に配設し、前記ねじ部
   は前記開口に挿通させて、これと対向する前記円柱体の
   ねじ孔に螺着、締めつけ、一端及び他端の前記環状平板
   部の開口から突出するねじ部にナットを螺着、締めつけ
   ることにより、前記円柱体の高さの間隔を保持して、前
   記複数の環状金属体を一体化させたことを特徴とするイ
   オン加速装置。