JPH06176891A - イオン加速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ ブッシングの耐電圧をその長さを大きくせず
とも上昇させること。 ［構成］ 金属フープ１５の内側環状部１５ｂとブッシ
ング１７との間に導電性ゴムリング６０を嵌着した。

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２〜図４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３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４
に明示される金属フープ７が所定のピッチで取り付けら
れており、これら金属フープ７の間に抵抗８が接続され
ている。

【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３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１６により電気的に接続されている金属
フープ１５が所定のピッチで取り付けられている。

【０００４】図４は高電圧発生装置３のブッシング部の
詳細を示すものであるが、各金属フープ７は内方、すな
わち小径の環状金属体７ｂと外方の、すなわち径大の環
状金属体７ａ及びこれら環状金属体７ａ、７ｂを接続す
る薄い金属製の環状の平板部７ｃとからなっており、こ
れら金属フープ７は、それぞれの間にＦＲＰ（絶縁材）
でなるカラー４０を介在させており、これらをボルト４
１が挿通していて、その上端部及び下端部でナット４
２、４２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７の薄板部７ｃ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９に固定され
ている。電力供給装置１４のブッシング及び金属フープ
１５も同様に構成されており、絶縁トランス１４の出力
端子１８はノイズフィルタ２３を介して端子台２４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。図示していないが高電圧ターミナル２の一側面
と、これと対向すシールドボックス１の内壁との間に取
りつけられており、これの関連機構は従来と同一であ
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、ブッシングの長さが８０ｃｍと４０
０ｋＶ級にしては短いため、各金属フープ間の電位差が
大きくなり、よってこれらフープ間の強い電場のため、
ブッシングの絶縁物表面に漏れ電流が流れ、この絶縁物
の表面に電荷がたまり、よってこの表面の電位が乱れ、
電場が不均一になり、放電を誘発する確率が高くなる。
又一度放電しても、ブッシングの表面に誘起された電荷
が残り、再度電圧を上昇させても、元の発生していた電
圧まで到達せずに放電してしまう。このような放電を繰
り返せば繰り返すほどブッシングの耐電圧が低下してし
まう。

【０００６】

【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、ブッシングの耐電圧を、その長さを大
きくせずとも上昇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。

【０００７】

【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
複数の環状金属体を取り付けたイオン加速装置におい
て、前記各環状金属体と前記外周面の少なくとも一つと
の間に環状の導電性ゴム部材を挟着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。

【０００８】

【作用】導電性のゴムで成る環状部材を介して、ブッシ
ングの表面に生じた電荷は、金属環状体に流れることに
より、各抵抗を介してグランド電位まで導くことができ
るので、ブッシングの表面のチャージアップを防ぎ、よ
って電場の不均一を生じないようにすることができる。

【０００９】

【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、従来例の図
２〜図４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。

【００１０】従来例の電力供給装置１４の金属フープ１
５とブッシング１７との間には、隙間Ｓが設けられてい
たが、本実施例によれば、これが環状の導電性ゴム部材
６０により充填される。すなわち、自然状態にある環状
の導電性ゴム部材６０の内径はブッシング１７の外径よ
り若干小さく、また図示するように取り付けられた環状
ゴム部材６０の外径よりは金属フープ１５の内側のフー
プ１５ｂの内径は若干小さい。これにより環状の導電性
ゴム部材６０のブッシング１７の外表面と金属フープ１
５の内側のフープ１５ｂとの間にゴム弾性により挟持さ
れる。本発明の実施例によるイオン加速装置は以上のよ
うに構成されるが、次にこの作用について説明する。な
お、この金属フープ１５も図４に示す高電圧発生装置３
金属フープ７と同様に構成されている。すなわち、外側
フープ１５ａと内側フープ１５ｂとは薄平板１５ｃで接
続されているが、同図では概略的に示している。

【００１１】図２において、高電圧発生装置３より発生
した４００ｋＶの高電圧は高電圧ターミナル２に印加さ
れる。高電圧発生装置３と隣設して配設される電力供給
装置１４の出力端子１８も高電圧ターミナル２と同電位
に置かれる。よって電力供給装置１４において、金属管
２０には４００ｋＶの高電圧が印加されるが、このため
に金属フープ１５間には強い電場が発生し、これがため
にブッシング１７の表面に電荷がチャージされ、これに
よる漏れ電流が導電性のゴムリング６０に到達すると、
金属フープ１５の内側のフープを通って各段に取り付け
られた抵抗１６を通り、グランド電位まで漏れ電流は流
れ落ちる。以上のことからブッシング１７の表面のチャ
ージアップが防止され、よって電場の不均一性を防止
し、よって放電を防止することができる。

【００１２】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。

【００１３】例えば以上の実施例では、電力供給装置１
４のブッシング１７に導電性のゴムリング６０を挟着さ
せるようにしたが、これに隣設する高電圧発生装置３の
ブッシング９にも同様に内側の金属フープ７とこのブッ
シング９との間に導電性のゴムリングを挟着させるよう
にしてもよい。

【００１４】更に以上の実施例では、加速管や高電圧タ
ーミナル内の各装置を減圧下におくための排気管につい
ては説明しなかったが、これも高電圧ターミナル２とシ
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と隣設して設けてもよく、このブッシ
ングの外周部にも実施例と同様な金属フープを設け、こ
の内側の金属フープとブッシングとの間に、同様な導電
性のゴム部材を挟着させるようにしてもよい。

【００１５】更に以上の実施例では高電圧発生装置３及
び電力供給装置１４は高電圧ターミナル２の一側面と、
これと対向するシールドボックス１の内壁との間に取り
つけたが、これに代えて高電圧ターミナル２の下方に配
設し、これらの高電圧発生装置及び電力供給装置のブッ
シングの外周面に配設される金属フープとブッシングと
の間に導電性のゴムリングを挟着させるようにしてもよ
い。更に高電圧ターミナルの側方に高電圧発生装置及び
電力供給装置を配設し、この上端部から導出される高電
圧及び電力供給部とグランド面との間のブッシングの外
周面に金属フープを設けたイオン加速装置においても金
属フープとブッシングとの間に導電性のゴムリングを挟
着させるようにしてもよい。なお、図１において導電性
ゴム６０はかなりの挟圧状態で図示したが、これほど挟
圧しなくても殆ど自然状態（断面が殆ど円形）でブッシ
ング１７と内側金属フープ部１５ｂとに単に当接させる
だけでもよい。あるいは、ブッシング１７には伸びた状
態で嵌め、内側金属フープ１５ｂとは単に当接するだけ
でもよい。

【００１６】

【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、４００ｋＶ級でブッシングの長さが８０
ｃｍ程度のものにあっても、ブッシングの表面に電荷が
チャージして、これにより放電が生ずるということが防
止される。すなわち耐電圧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
部分破断平面図である。

【図２】従来例のイオン加速装置の部分破断平面図であ
る。

【図３】同断面図である。

【図４】従来例における金属フープの取付構造の詳細を
示す部分破断平面図である。

【符号の説明】

６０ 導電性のゴムリング

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複数の環状金属体を取り付けた
   イオン加速装置において、前記各環状金属体と前記外周
   面の少なくとも一つとの間に環状の導電性ゴム部材を挟
   着させたことを特徴とするイオン加速装置。