JPH06331659A - Pulse current monitor - Google Patents

Pulse current monitor

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Publication number
JPH06331659A
JPH06331659A JP5141196A JP14119693A JPH06331659A JP H06331659 A JPH06331659 A JP H06331659A JP 5141196 A JP5141196 A JP 5141196A JP 14119693 A JP14119693 A JP 14119693A JP H06331659 A JPH06331659 A JP H06331659A
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JP
Japan
Prior art keywords
current
core
alloy
pulse
pulse current
Prior art date
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Pending
Application number
JP5141196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Nakamura
直樹 中村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH06331659A publication Critical patent/JPH06331659A/en
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Abstract

PURPOSE:To accurately measure a current taking the form of a high-speed pulse. CONSTITUTION:When a pulse-form beam of charged particles passes through a beam duct 5, it produces magnetic flux in a core 9. This magnetic flux causes current through a conductor 2, and the current is taken out from a connector 3 whereby the current passing through the beam duct 5 can be measured without contact. The core 9 is manufactured by winding into a toroidal shape an alloy tape made of fine crystal grains made of an iron or cobalt alloy. The waveform of the highspeed pulse and the current value can be measured at high accuracy and the rate of aged deterioration is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、パルス状の荷電粒子
ビーム等のパルス状電流の電流波形および電流値の測定
に用いられるパルス電流モニタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse current monitor used for measuring a current waveform and a current value of a pulsed current such as a pulsed charged particle beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来のパルス電流モニタのビーム
に垂直な面で切断した正面断面図であり、図において、
1はフェライトまたはアモルファス(非晶質)から成る
リング状のコア、2は上記コア1に巻回された銅線等か
ら成る導線、3は導線2に接続されたモニタ出力コネク
タ、4は上記コア1を収納する容器、5はコア1を軸方
向に貫通して荷電粒子ビームが通過するビームダクトで
ある。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a front sectional view taken along a plane perpendicular to a beam of a conventional pulse current monitor.
1 is a ring-shaped core made of ferrite or amorphous (amorphous), 2 is a conductor wire made of copper wire wound around the core 1, 3 is a monitor output connector connected to the conductor wire 2, 4 is the core A container 5 for accommodating 1 is a beam duct through which the charged particle beam passes through the core 1 in the axial direction.

【0003】図8は動作を説明するための概略的な斜視
図であり、6は上記ビームダクト5を通過するパルス状
の荷電粒子ビーム、7は導線2に接続された検出用の抵
抗、8は出力パルス波形である。
FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining the operation. 6 is a pulsed charged particle beam passing through the beam duct 5, 7 is a detection resistor connected to the conductor 2, and 8 is a resistor. Is the output pulse waveform.

【0004】次に動作について説明する。図7に示すビ
ームダクト5を図8に示すようにパルス状の荷電粒子ビ
ーム6が通過すると、コア1に磁束が生じ、この磁束は
導線2に電流を誘起させる。この電流を図7のコネクタ
3から取り出し、図8の抵抗7で終端させて出力パルス
波形8に変換することにより、通過ビームの波形および
電流値を測定することができる。
Next, the operation will be described. When the pulsed charged particle beam 6 passes through the beam duct 5 shown in FIG. 7 as shown in FIG. 8, a magnetic flux is generated in the core 1, and this magnetic flux induces a current in the conductor 2. By extracting this current from the connector 3 of FIG. 7, terminating it with the resistor 7 of FIG. 8 and converting it into the output pulse waveform 8, the waveform and current value of the passing beam can be measured.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のパルス電流モニ
タは以上のように構成されているので、コア1のフェラ
イトやアモルファス等を用いた磁性材の高周波特性は十
分でなく、このため高速パルス状の荷電粒子ビーム6の
波形を測定できないという問題点があった。また、アモ
ルファスは非結晶質のため、温度に対して不安定で磁気
特性が劣化し、荷電粒子ビーム6の波形を測定すること
ができなくなるなどの問題点があった。
Since the conventional pulse current monitor is constructed as described above, the high frequency characteristics of the magnetic material using ferrite, amorphous, etc. of the core 1 are not sufficient. However, there is a problem that the waveform of the charged particle beam 6 cannot be measured. Further, since amorphous is non-crystalline, it is unstable with respect to temperature and its magnetic characteristics are deteriorated, so that there is a problem that the waveform of the charged particle beam 6 cannot be measured.

【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高速パルス状の荷電粒子ビーム
の波形および電流値を精度よく測定できるパルス電流モ
ニタを得ることを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a pulse current monitor capable of accurately measuring the waveform and current value of a charged particle beam in a high-speed pulse form.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るパ
ルス電流モニタは、鉄合金またはコバルト合金から成る
コアを用いたものである。
A pulse current monitor according to a first aspect of the present invention uses a core made of an iron alloy or a cobalt alloy.

【0008】請求項2の発明に係るパルス電流モニタ
は、鉄合金またはコバルト合金から成る合金テープをト
ロイダル型に巻回して成るコアを用いたものである。
A pulse current monitor according to a second aspect of the present invention uses a core formed by winding an alloy tape made of an iron alloy or a cobalt alloy in a toroidal shape.

【0009】請求項3の発明に係るパルス電流モニタ
は、上記鉄合金またはコバルト合金として微細な結晶粒
から成るものを用いたものである。
A pulse current monitor according to a third aspect of the present invention uses the iron alloy or cobalt alloy composed of fine crystal grains.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の発明におけるパルス電流モニタは、
鉄合金またはコバルト合金は透磁率が高いので、コアに
巻回される導線の巻数を小さくして、漏れインダクタン
スや浮遊容量を小さくすることができ、これによって高
速応答性が向上する。
The pulse current monitor according to the invention of claim 1 is
Since the iron alloy or the cobalt alloy has a high magnetic permeability, it is possible to reduce the number of turns of the conductive wire wound around the core to reduce the leakage inductance and the stray capacitance, thereby improving the high speed response.

【0011】請求項2の発明におけるパルス電流モニタ
は、合金テープを用いるため高速パルスに対するうず電
流による損失が小さい。
In the pulse current monitor according to the invention of claim 2, since the alloy tape is used, the loss due to the eddy current for the high speed pulse is small.

【0012】請求項3の発明におけるパルス電流モニタ
は、微細な結晶粒から成る鉄合金またはコバルト合金は
高速パルスに対して素早く磁化されるので、パルス電流
波形が忠実に再現される。
In the pulse current monitor according to the third aspect of the present invention, since the iron alloy or cobalt alloy composed of fine crystal grains is quickly magnetized with respect to the high speed pulse, the pulse current waveform is faithfully reproduced.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。なお、図1〜6においては図7,図8および互い
に対応する部分には同一符号を付して重複する説明を省
略する。図1,図2において、9はこの発明による鉄合
金またはコバルト合金から成るリング状のコアで、導線
2が巻回されると共に、軸方向に貫通して電流通路とし
てのビームダクト(電流通路)5が設けられている。1
0はコア2を容器4に固定するためのネジである。図2
において、11はビームダクト5に対する真空絶縁を行
うためおよびビームによる磁束をコア9まで透過させる
ためのセラミックダクトである。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6, parts corresponding to those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted. In FIGS. 1 and 2, 9 is a ring-shaped core made of an iron alloy or a cobalt alloy according to the present invention, around which a conductor wire 2 is wound, and a beam duct (current path) penetrating in the axial direction as a current path. 5 are provided. 1
Reference numeral 0 is a screw for fixing the core 2 to the container 4. Figure 2
In the figure, 11 is a ceramic duct for performing vacuum insulation on the beam duct 5 and for transmitting magnetic flux by the beam to the core 9.

【0014】図3はコア9の内部構造を示す側面断面
図、正面図、および一部拡大図であり、12はリング状
の絶縁ケース、13は絶縁ケース12内にトロイダル型
に巻回した合金テープであり、テープ状の絶縁被膜13
a上に数μm以下の微細な結晶粒から成る鉄合金または
コバルト合金の合金層13bを設けて成るものである。
FIG. 3 is a side sectional view, a front view, and a partially enlarged view showing the internal structure of the core 9, 12 is a ring-shaped insulating case, 13 is an alloy wound in the insulating case 12 in a toroidal shape. Tape-shaped insulating film 13
An alloy layer 13b of iron alloy or cobalt alloy, which is composed of fine crystal grains of several μm or less, is provided on a.

【0015】次に動作について説明する。上記のように
構成されたコア9は鉄合金またはコバルト合金を基材と
しているため、透磁率が高く、コア9に巻く導線2の巻
数を少なくすることができる。このため漏れインダクタ
ンスや浮遊容量を小さくすることができ、高速パルスに
対する応答性を良くすることができる。
Next, the operation will be described. Since the core 9 configured as described above uses an iron alloy or a cobalt alloy as a base material, it has a high magnetic permeability and the number of windings of the conductive wire 2 wound around the core 9 can be reduced. Therefore, the leakage inductance and the stray capacitance can be reduced, and the response to the high speed pulse can be improved.

【0016】また、合金テープ13の合金層13bは微
細な結晶粒であるため、高速パルスに対して素早い磁化
特性が得られる。このため、パルス電流波形を忠実に再
現できるとともに、従来のアモルファスに比べて経年変
化が少ない。なお、合金層13bの結晶粒は数μm以下
であれば細かいほどよいが、実際には2〜3μm程度の
ものが用いられる。
Further, since the alloy layer 13b of the alloy tape 13 is a fine crystal grain, quick magnetization characteristics can be obtained for a high speed pulse. Therefore, the pulse current waveform can be faithfully reproduced and the change over time is less than that of the conventional amorphous material. It should be noted that the crystal grains of the alloy layer 13b are finer if they are several μm or less, but actually, those having a grain size of about 2 to 3 μm are used.

【0017】また、薄い合金テープ13を用いているた
め、高速パルスに対し、うず電流による損失を小さくす
ることができる。
Further, since the thin alloy tape 13 is used, the loss due to the eddy current can be reduced with respect to the high speed pulse.

【0018】実施例2.なお、上記実施例1では合金テ
ープ13をトロイダル型に巻き、それを絶縁ケース12
に収納したが、絶縁ケース12を用いずに合金テープ1
3をトロイダル型に巻いたものを、エポキシ等の樹脂で
全体をモールドしても同様の効果を奏する。
Example 2. In the first embodiment, the alloy tape 13 is wound in a toroidal shape, and the insulating case 12
The alloy tape 1 was stored in the
The same effect can be obtained by molding 3 by winding the toroidal shape 3 with a resin such as epoxy.

【0019】実施例3.さらに、図4に示すように、合
金テープ13をトロイダル型に巻いたものを、絶縁テー
プ14で固定しても同様の効果を奏する。
Example 3. Further, as shown in FIG. 4, the same effect can be obtained by fixing the alloy tape 13 wound in a toroidal shape with the insulating tape 14.

【0020】実施例4・図5において、15はパルス発
生器、16は負荷、17はパルス発生器15と負荷16
とをコア9を貫通して接続する電流通路としてのケーブ
ル、18はケーブル17を流れるパルス電流である。上
記実施例1では、荷電粒子ビームの高速パルスの測定に
ついて述べたが、図5に示すように、ケーブル17で高
速パルス電流18を伝送する時にも、非接触で高速パル
スの波形および電流値を測定することができる。
Embodiment 4 In FIG. 5, 15 is a pulse generator, 16 is a load, 17 is a pulse generator 15 and a load 16
A cable serving as a current path for connecting and through the core 9 and 18 is a pulse current flowing through the cable 17. In the first embodiment described above, the measurement of the high-speed pulse of the charged particle beam was described. However, as shown in FIG. Can be measured.

【0021】実施例5.図6において、19は導線2の
一端に接続された負荷、20は導線2の他端に接続され
た信号源である。信号源20から負荷19に信号を伝送
するケーブルとしての導線2にノイズが乗る場合に、コ
ア9を図6のように使用することにより、ノイズを除去
する装置として用いることができる。
Example 5. In FIG. 6, 19 is a load connected to one end of the conductor 2, and 20 is a signal source connected to the other end of the conductor 2. When noise is placed on the conductor 2 as a cable for transmitting a signal from the signal source 20 to the load 19, by using the core 9 as shown in FIG. 6, it can be used as a device for removing noise.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、コアを鉄合金またはコバルト合金で構成したので、
コアの透磁率を高くして導線の巻数を少なくすることが
でき、このため漏れインダクタンスや浮遊容量が小さく
なり、高速パルスに対する応答性を高くすることができ
る効果がある。
As described above, according to the invention of claim 1, since the core is made of the iron alloy or the cobalt alloy,
The magnetic permeability of the core can be increased to reduce the number of turns of the conductive wire, which reduces leakage inductance and stray capacitance, and has the effect of improving the response to high-speed pulses.

【0023】請求項2の発明によれば、鉄合金またはコ
バルト合金を用いた合金テープをトロイダル型に巻回し
て成るコアを用いるように構成したので、うず電流が小
さく、高速パルスに対応できる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, since the core formed by winding the alloy tape using the iron alloy or the cobalt alloy in a toroidal shape is used, the eddy current is small and it is possible to cope with the high speed pulse. There is.

【0024】請求項3の発明によれば、鉄合金またはコ
バルト合金に微細な結晶粒を用いるように構成したの
で、高速パルスに対して素早く磁化させることができ、
高速パルス電流を忠実に再現することができる効果があ
る。
According to the third aspect of the present invention, since fine crystal grains are used for the iron alloy or the cobalt alloy, it is possible to rapidly magnetize the high speed pulse.
There is an effect that the high-speed pulse current can be faithfully reproduced.

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

【図1】この発明の実施例1によるパルス電流モニタを
示す正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing a pulse current monitor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同パルス電流モニタを示す側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing the pulse current monitor.

【図3】同パルス電流モニタに用いられるコアの内部構
造を示す側面断面図、正面図および要部拡大図である。
FIG. 3 is a side sectional view, a front view, and an enlarged view of a main part showing an internal structure of a core used in the pulse current monitor.

【図4】この発明の実施例3によるパルス電流モニタに
用いられるコアを示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a core used in a pulse current monitor according to a third embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例4によるパルス電流モニタを
示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a pulse current monitor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】この発明の実施例5による応用側を示す構成図
である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an application side according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】従来のパルス電流モニタを示す正面断面図であ
る。
FIG. 7 is a front sectional view showing a conventional pulse current monitor.

【図8】同パルス電流モニタの概略的な斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view of the pulse current monitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 導線 5 ビームダクト(電流通路) 9 コア 13 合金テープ 13a 絶縁被膜 13b 合金層 17 ケーブル(電流通路) 2 conductor 5 beam duct (current passage) 9 core 13 alloy tape 13a insulating film 13b alloy layer 17 cable (current passage)

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年10月20日[Submission date] October 20, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項2[Name of item to be corrected] Claim 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0014】図3はコア9の内部構造を示す側面断面
図、正面図、および一部拡大図であり、12はリング状
の絶縁ケース、13は絶縁ケース12内にトロイダル型
に巻回した合金テープであり、数μm以下の微細な結晶
粒から成る鉄合金またはコバルト合金の合金層13b
に絶縁被膜13aを設けて成るものである。
FIG. 3 is a side sectional view, a front view, and a partially enlarged view showing the internal structure of the core 9, 12 is a ring-shaped insulating case, 13 is an alloy wound in the insulating case 12 in a toroidal shape. a tape, on the alloy layer 13b of an iron alloy or a cobalt alloy consisting of several μm or less fine grain
Is provided with an insulating coating 13a .

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】また、合金テープ13の合金層13bは微
細な結晶粒であるため、高速パルスに対して素早い磁化
特性が得られる。このため、パルス電流波形を忠実に再
現できるとともに、従来のアモルファスに比べて経年変
化が少ない。なお、合金層13bの結晶粒は数μm以下
であれば細かいほどよいが、実際には2〜3μm程度
のものが用いられる。
Further, since the alloy layer 13b of the alloy tape 13 is a fine crystal grain, quick magnetization characteristics can be obtained for a high speed pulse. Therefore, the pulse current waveform can be faithfully reproduced and the change over time is less than that of the conventional amorphous material. The crystal grains of the alloy layer 13b, the better fine if the number μm or less, but actually 2~3μm about than
The ones below are used.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄合金またはコバルト合金から成りリン
グ状を成すコアと、上記コアを軸方向に貫通して荷電粒
子ビーム等のパルス状電流を流す電流通路と、上記コア
に巻回され上記電流通路を流れるパルス状電流により上
記コアに発生する磁束による誘起電流が流れる導線とを
備えたパルス電流モニタ。
1. A core made of an iron alloy or a cobalt alloy and having a ring shape, a current passage for passing a pulsed current such as a charged particle beam through the core in the axial direction, and the current wound around the core. A pulse current monitor comprising: a conducting wire through which an induced current due to a magnetic flux generated in the core by a pulsed current flowing through the passage flows.
【請求項2】 鉄合金またはコバルト合金から成る合金
層を絶縁被膜上に設けて成る合金テープをトロイダル型
に巻回することによりリング状に形成されたコアと、上
記コアを軸方向に貫通して荷電粒子ビーム等のパルス状
電流を流す電流通路と、上記コアに巻回され上記電流通
路を流れるパルス状電流により上記コアに発生する磁束
による誘起電流が流れる導線とを備えたパルス電流モニ
タ。
2. A core formed in a ring shape by winding an alloy tape formed by providing an alloy layer made of an iron alloy or a cobalt alloy on an insulating coating in a toroidal shape, and penetrating the core in the axial direction. A pulse current monitor having a current passage through which a pulsed current such as a charged particle beam flows and a conducting wire that is wound around the core and through which a current induced by a magnetic flux generated in the core due to the pulsed current flows through the current passage.
【請求項3】 上記鉄合金またはコバルト合金は微細な
結晶粒から成ることを特徴とする請求項1または請求項
2記載のパルス電流モニタ。
3. The pulse current monitor according to claim 1, wherein the iron alloy or the cobalt alloy is composed of fine crystal grains.
JP5141196A 1993-05-21 1993-05-21 Pulse current monitor Pending JPH06331659A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162912A (en) * 1994-11-29 1996-06-21 Integrated Applied Physics Inc Inductive addition device
JP2009036551A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Institute Of Physical & Chemical Research Ct monitor
WO2011130905A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-27 安阳安科电器股份有限公司 Pulse current sensor and lightning protection cabinet with surge wave recording composed of the sensor

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