JPH0720093U - シェンケル型直流高電圧電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 整流器と保護ギャップを一体にし、整流器及
び整流逓倍部のコンパクト化を図ること。 【構成】 シールド電極４，４’に接続される整流器
６，６’は絶縁デッキ８，８’に取り付けられている。
整流器は整流器スタックとして構成されており、絶縁板
９に配置された複数の整流素子１０及び保護抵抗１１
は、絶縁板の両端の取付金具１２間に直列に接続する。
一端が絶縁デッキに固定される取付金具の他端側に保護
ギャップ７を構成する電極１７を取り付ける。保護ギャ
ップはシールド電極４，４’の間隙側に位置し、絶縁デ
ッキ８，８’の間隔が小さくて済み、保護ギャップの電
極は、整流器スタックに作用するシールド電極間の電界
をシールドする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シールド電極に接続される整流器をコンパクト化したシェンケル型 直流高電圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

シェンケル型直流高電圧電源は、高エネルギー型のイオン注入装置、電子線照 射装置における荷電粒子の加速電圧源等に用いられており、図３は不平衡（半波 整流）シェンケル型直流高電圧電源の基本回路図である。数１０ｋＨｚの高周波 電源１に昇圧コイル部２の１次コイル２₁が接続されており、中点が接地された ２次コイル２₂，２₂’は高周波電極３，３’に接続する。これら二つの高周波電 極は円筒を二つ割りした形状のものであり、両電極の内側に各電極に対向して幅 の狭いシールド電極４，４’がそれぞれ多数段、設けられている。

【０００３】 ２次コイル２₂，２₂’の中点と最低圧段のシールド電極４’との間、各段のシ ールド電極間、そして最高圧段のシールド電極４と高電圧タ−ミナル電極５との 間には、図示極性の整流器６，６’が接続されており、これら整流器は、直列接 続された複数の整流素子及び電流制限用の保護抵抗による整流器スタックとして 構成され、各整流器には過大な逆方向電圧が印加されるのを防止するために並列 に保護ギャップ７が接続されている。高周波電源１を除いた部分は高圧絶縁ガス が充填された圧力タンク内に収容されており、各段のシールド電極４，４’と高 周波電極３，３’間の浮遊静電容量には昇圧コイル２₂，２₂’の電圧を順次整流 逓倍した直流電圧が生じ、接地電位にある圧力タンク壁との間の浮遊静電容量が 平滑コンデンサとして機能している高電圧タ−ミナル電極５に正極性、高電圧の 直流出力電圧Ｖｏが得られる。

【０００４】 図４は、整流逓倍部における整流器部分の配置構成図である。整流器スタック として構成されている整流器６，６’はシールド電極４，４’の内側に架設され たアクリルデッキ８，８’に取り付けられている。図５は整流器６，６’の構成 図であり、図５（ａ）の正面図及び同（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である図５（ ｂ）に示すように、各整流器は、絶縁板９の板面に複数の整流素子１０を、そし て絶縁板の他方の板面に複数の保護抵抗１１をそれぞれ配置し、これら複数の整 流素子と保護抵抗を、絶縁板の両端に設けられた取付金具１２の間に貫通端子を 介して直列に接続することにより整流器スタックとして構成され、同金具を用い てアクリルデッキ８，８’に取り付けられている。

【０００５】 整流器６，６’はシールド電極４，４’間に接続される関係上、絶縁体９と共 に複数の整流素子１０及び保護抵抗１１で構成される整流器スタックは、シール ド電極４と同４’との間の間隙に対向して位置する。これに伴い、整流器６，６ ’は、その不導通時に、同整流器が接続されたシールド電極４と同４’の間隙部 に形成される電界の影響を受ける。整流器６，６’の不導通時、直列接続された 整流素子１０にはシールド電極４，４’間の電圧を整流素子のＰＮ接合部静電容 量と保護抵抗１１で分圧された電圧分布が形成されるが、シールド電極間の電界 が作用すると、この電圧分布が崩れ、一部の整流素子に過大な逆方向電圧が加わ り損傷するという事態が生ずる。

【０００６】 そこで、各整流器スタックにおける各整流素子１０の周囲に、各整流素子に接 続された電界緩和用シールド１３を設け、整流器スタックの放電を防止している 。このように、整流器６，６’の整流器スタックに電界緩和用シールド１３が設 けられていることから、整流器の保護ギャップ７は、アクリルデッキ８の整流器 スタック取り付け面とは反対側に設けられており、ギャップを形成する電極１４ は支持部材１５を介してアクリルデッキに取り付けられている。

【０００７】 シェンケル型直流高電圧電源が用いられる電子線照射装置、イオン注入装置に あっては、直流高電圧が印加される箇所に、低電圧で駆動される制御機器等が設 けられているのが普通であり、低電圧電源として、シェンケル型直流高電圧電源 の低電圧部に配置された電動機と高電圧部に配置された発電機による電動発電機 が用いられており、電動機と発電機とを連結する駆動用の絶縁ロッド１６がアク リルデッキ８，８’間の中心部を通っている。したがって、アクリルデッキの内 側に整流器の保護ギャップ７があると、二つのアクリルデッキ間の寸法Ｌ₁を小 さくすることができない。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、整流器スタック部分と一体に保護ギャップを設けることにより、整 流器及び整流逓倍部のコンパクト化を図ったシェンケル型直流高電圧電源の提供 を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、絶縁デッキに取り付けられ、シールド電極に接続された整流器を有 するシェンケル型直流高電圧電源において、各整流器は、各整流器は、複数の整 流素子と、これら整流素子がその板面上に配置される絶縁板と、この絶縁板の両 端部に設けられ、その各一端が前記絶縁デッキに固定される取付金具とを有し、 この取付金具間に前記複数の整流素子を直列に接続することにより、整流器スタ ックとして構成されていると共に、各整流器の保護ギャップが、前記取付金具の 各他端側にそれぞれ取り付けられた電極により構成されていることを特徴とする ものである。

【００１０】

【作用】

保護ギャップは、その電極が整流器の取付金具に取り付けられることにより整 流器と一体に構成されると共に、シールド電極間の間隙側に位置するから、保護 ギャップの電極が整流器スタックの電界緩和用シールドとしても機能し、整流器 を取り付けている二つの絶縁デッキの配置間隔が小さくなる。

【００１１】

【実施例】

本考案の一実施例について図面を参照して説明する。図１は実施例の要部であ る整流器部分の構成図、図２はシェンケル型直流高電圧電源における整流逓倍部 の配置構成図であり、図３ないし図５と同一符号は同等部分を示す。整流器スタ ックとして構成されている整流器６，６’はシールド電極４，４’の内側に架設 されたアクリルデッキ８，８’に取り付けられている。各整流器６ないし６’は 、絶縁板９の一方の板面に複数の整流素子１０を、そして絶縁板の他方の板面に 複数の保護抵抗１１をそれぞれ配置し、これら複数の整流素子と保護抵抗を、絶 縁板の両端に設けられた取付金具１２の間に直列に接続することにより整流器ス タックとして構成されており、各整流器６ないし６’は取付金具１２の各一端部 １２₁をアクリル製の絶縁デッキ８，８’に固定することにより、これらデッキ に取り付けると共に、同取付金具を介してシールド電極４，４’に電気的に接続 する。

【００１２】 各整流器６ないし６’における絶縁板９の両端に設けられた取付金具１２の各 他端部１２₂は絶縁板の側端部上に延びており、保護ギャップ７を構成する電極 １７が支持用のネジ軸部材１８を介して取付金具の他端部１２₂に取り付けられ ている。ネジ軸部材１８は取付金具の他端部に形成されたネジ孔１９に螺合して おり、さらにナット２０を用いて、電極間のギャップが調節可能に取り付けられ ている。

【００１３】 絶縁板９の側端部したがって整流器スタックの側部に配置されて保護ギャップ ７を構成する電極１７は、その径が絶縁板９の厚さの例えば２倍程度のやや太め のものであり、これにより図２に示すように整流器スタックとして構成されてい る整流器６ないし６’がシールド電極４，４’の間隔部に対向して配置されたと きに、整流器が接続されたシールド電極４と同４’の間隙に形成される電界から 整流器スタックをシールドする働きをする。両電極１７間の保護ギャップ７に形 成される電界は局部的であり、整流器６ないし６’の不導通時における複数の整 流素子１０の電圧分布を阻害しない。保護ギャップ７はシールド電極４，４’間 の間隙側に位置するから、図２に示すようにアクリルデッキ８，８’の配置間隔 Ｌ₂は小さくて済む。

【００１４】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように、整流器と保護ギャップが一体に構成されてお り、保護ギャップを構成する電極が整流器スタックの電界緩和用シールドとして も機能し、従来、各整流器に設けていた電界緩和用シールドが不要になる。そし て、保護ギャップはシールド電極間の間隙側に位置するから整流器を取り付けて いる二つの絶縁デッキの配置間隔を小さくすることができ、整流器及び整流逓倍 部のコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の要部である整流器部分の構成
図である。

【図２】シェンケル型直流高電圧電源の整流逓倍部につ
いての実施例の配置構成図である。

【図３】シェンケル型直流高電圧電源の基本回路図であ
る。

【図４】従来のシェンケル型直流高電圧電源における整
流逓倍部の配置構成図である。

【図５】従来の整流器部分の構成図である。

【符号の説明】

３，３’ 高周波電極 ４，４’ シールド電極 ５ 高電圧タ−ミナル電極 ６，６’ 整流器 ７ 保護ギャップ ８，８’ 絶縁デッキ ９ 絶縁板 １０ 整流素子 １１ 保護抵抗 １２ 取付金具 １７ 電極

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁デッキに取り付けられ、シールド電
   極に接続された整流器を有するシェンケル型直流高電圧
   電源において、各整流器は、複数の整流素子と、これら
   整流素子がその板面上に配置される絶縁板と、この絶縁
   板の両端部に設けられ、その各一端が前記絶縁デッキに
   固定される取付金具とを有し、この取付金具間に前記複
   数の整流素子を直列に接続することにより、整流器スタ
   ックとして構成されていると共に、各整流器の保護ギャ
   ップが、前記取付金具の各他端側に取り付けられた電極
   により構成されていることを特徴とするシェンケル型直
   流高電圧電源。