JPH09219226A - 高電位部の接地装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電位部が接地棒によって大地電位部に本当
に接地されていることを容易に確認することができるよ
うにする。 【解決手段】 接地棒２０の先端部付近に、当該接地棒
２０が高電圧ボックス１０（高電位部）に当接したとき
に同高電圧ボックス１０に当接する補助電極３０を、当
該接地棒２０から絶縁物３６によって電気的に絶縁して
設けた。かつこの補助電極３０と大地電位部との間に、
リード線４２を経由して、表示灯４４およびそれを点灯
させる電源４６を互いに直列接続した回路を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばイオン注
入装置の高電圧ターミナルのような高電位部を、感電防
止等のために接地する接地装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば後段加速方式のイオン注入装置に
は、大地電位部よりも高電位（通常は正の高電位）にさ
れる高電位部として、イオン源等を収納した高電圧ター
ミナル、その中に収納されたイエローボックスおよびガ
スボックス等が装備されている。これを図３を参照して
説明すると、図３はイオン注入装置の高電圧ターミナル
周りの一例を示す平面図であり、これと同様の装置が例
えば実公平４−６１８４号公報にも記載されている。

【０００３】この例では、箱状の高電圧ボックス１０内
に、イオンビーム３を発生するイオン源２、このイオン
源２から引き出されたイオンビーム３を質量分離する
（即ち所望のイオン種を選別する）分析マグネット４、
イオン源２用のフィラメント電源およびアーク電源等を
収納したイエローボックス６、イオン源２にイオン源ガ
スを供給するガスボックス８等が収納されて、高電圧タ
ーミナル１２が構成されている。イエローボックス６お
よびガスボックス８は、高電圧ボックス１０よりも更に
引出し電圧（例えば数十ｋＶ程度）だけ高電位側にあ
る。

【０００４】イオン源２から引き出され、かつ分析マグ
ネット４によって質量分離されたイオンビーム３は、高
電圧ボックス１０と大地電位部との間に設けられた加速
管１６によって加速される。これが後段加速方式と呼ば
れるゆえんである。この加速のために、高電圧ボックス
１０すちわち高電圧ターミナル１２には、大地電位部か
ら高電圧（例えば数十ｋＶ〜数百ｋＶ）が印加される。
この高電圧ターミナル１２は、大地電位部から複数本の
支持碍子１４（図４参照）によって絶縁支持されてい
る。

【０００５】高電圧ターミナル１２および加速間１６の
周りは、その高電位部との間に所定の空間絶縁距離を取
って、電気的シールドと、主として高電圧ターミナル１
２内から放出されるＸ線のシールドとを兼ねて、シール
ドキャビネット１８によって囲まれている。このシール
ドキャビネット１８は接地、即ち大地電位部に接続され
ている。

【０００６】高電圧ボックス１０およびシールドキャビ
ネット１８には、点検等のための扉１０ａおよび１８ａ
がそれぞれ何個所かずつ設けられている。

【０００７】上述したように、高電圧ターミナル１２に
は大地電位部に対して高電圧が印加され、イエローボッ
クス６およびガスボックス８には更に高電圧ボックス１
０に対して高電圧が印加されるため、それらの点検等の
際には、感電防止のために、人がそれらに触れる前にそ
れらを強制的に大地電位部に接地する必要がある。その
ために、通常は、シールドキャビネット１８の扉１８ａ
を開けると作動して高電圧ターミナル１２を大地電位部
に接地する接地装置、および、高電圧ボックス１０の扉
１０ａを開けると作動してイエローボックス６およびガ
スボックス８をそれぞれ高電圧ボックス１０に（これは
この場合は先に大地電位部に接地されている）接地する
接地装置が設けられている。

【０００８】両接地装置の基本構成は同じであるので、
ここでは前者の接地装置の従来例を図４および図５を参
照して説明する。

【０００９】この接地装置は、扉１８ａの端部付近に設
けられた軸２４に支持されていて、矢印Ｂに示すよう
に、高電圧ボックス１０から離れた起立状態と、高電圧
ボックス１０の上部の稜部に当接する状態との間で回動
可能な接地棒２０を備えている。軸２４は、扉１８ａ横
のシールドキャビネット１８に取り付けられた支持部２
６に支持されている。接地棒２０は、この例では、それ
と支持部２６間を結ぶアース線２８および支持部２６を
経由してシールドキャビネット１８に接続、即ち接地さ
れている。シールドキャビネット１８は、前述したよう
に大地電位部に接地されている。

【００１０】接地棒２０の根本端部には、扉１８ａと係
合する長円形の係合部２２が設けられている。扉１８ａ
を閉じた状態では、図４および図５中に実線で示すよう
に、係合部２２は扉１８ａによって押し下げられている
ので接地棒２０は起立状態にあるが、扉１８ａを矢印Ｃ
に示すように開くと、扉１８ａによる係合部２２の押し
下げは自然に解除されるので、図中に２点鎖線で示すよ
うに、接地棒２０は自然に転倒（これをこの技術分野で
は落下と呼ぶ）して高電圧ボックス１０の上部の稜部に
当接する。これによって高電圧ボックス１０ひいては高
電圧ターミナル１２は自動的に接地される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記接地棒２０が落下
したことは、目視とか落下音によって確認することはで
きるけれども、たとえ接地棒２０が落下して高電圧ボッ
クス１０に当接していても、本当に高電圧ボックス１０
が大地電位部に接地されているとは限らない。

【００１２】例えば、接地棒２０を大地電位部に接続し
ているアース線２８の断線等によって接地棒２０自身が
電気的に浮いている可能性がないとは言えない。あるい
は、接地棒２０や高電圧ボックス１０の稜部の表面に酸
化膜等が付着していて、両者が当接しているにも拘わら
ず電気的には接続されていない状態が起こる可能性がな
いとは言えない。このような状態で高電圧ボックス１０
に触れると感電する恐れがある。

【００１３】従って、接地棒２０が落下して高電圧ボッ
クス１０に当接していることを目視によって確認するだ
けでは、感電の可能性を完全に否定することはできず、
非常に不安である。高電圧ボックス１０のような高電位
部が接地棒によって大地電位部に本当に接地されている
ことを容易に確認することができる手段が必要であり、
この発明は、そのような手段を備える接地装置を提供す
ることを主たる目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の接地装置は、
前述したような接地棒の先端部付近に、当該接地棒が高
電位部に当接したときに同高電位部に当接する補助電極
を、当該接地棒から電気的に絶縁して設け、かつこの補
助電極と大地電位部との間に、表示灯およびそれを点灯
させる電源を互いに直列接続した回路を接続しているこ
とを特徴としている。

【００１５】上記構成によれば、接地棒が高電位部に当
接すると、それと共に、当該接地棒の先端部に設けられ
ている補助電極も同高電位部に当接する。この当接によ
って、接地棒および補助棒が同じ高電位部に電気的に接
続されると、当該高電位部によって接地棒と補助電極間
が導通されたことになり、前記電源からの電流は、表示
灯、補助電極、高電位部、接地棒および大地電位部を経
由して当該電源に戻る閉ループを流れるので、表示灯は
点灯する。見かけ上、接地棒が高電位部に当接していて
も、当該接地棒によって高電位部が本当に大地電位部に
接地されていないと、上記閉ループは途切れるので、表
示灯は絶対に点灯しない。従ってこの表示灯によって、
高電位部が接地棒によって大地電位部に本当に接地され
ていることを容易に確認することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る接地装置
の一例を示す概略斜視図である。図２は、図１中の接地
棒の先端部付近を拡大して示す平面図である。図４およ
び図５に示した従来例と同一または相当する部分には同
一符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を
主に説明する。

【００１７】この実施例においては、前述したような接
地棒２０の先端部付近に、当該接地棒２０が落下して高
電圧ボックス１０の上部の稜部に当接したときに同稜部
に当接する補助電極３０を、当該接地棒２０から絶縁物
３６によって電気的に絶縁して設けている。

【００１８】これを詳述すると、この実施例では、絶縁
物３６は円筒状のものであり、その外周部に、矢印Ｄに
示すように接地棒２０の軸の周囲方向に自由に回動可能
な支持リング３２を嵌め、この支持リング３２に棒状の
補助電極３０を、接地棒２０にほぼ平行になるように取
り付けている。従ってこの補助電極３０は、矢印Ｄ方向
に自由に回動可能である。このようにすると、接地棒２
０と補助電極３０とを、高電圧ボックス１０の稜部に対
してきっちり平行に配置していなくても、接地棒２０が
当該稜部に当接したときは、補助電極３０も、その自重
によって、または当該稜部によって押し上げられること
によって、矢印Ｄ方向に回動して、当該稜部にうまく当
接する。

【００１９】補助電極３０を矢印Ｄ方向に３６０度回動
可能にすると、起立状態の接地棒２０が高電圧ボックス
１０に向けて落下するときに、補助電極３０が接地棒２
０の真下に位置し、当接の際に補助電極３０が右に回動
するか左に回動するかが定まらないので、これを避ける
ために、補助電極３０の回動範囲を規制するようにして
も良い。図２はそのようにした例を示すものであり、支
持リング３２の横に突起部３４を設け、絶縁物３６にこ
の突起部３４と係合するピン３８を立設し、両者の係合
によって、この例では補助電極３０が、接地棒２０の先
に向かって右回りに（即ち矢印Ｄ′方向に）一定角度以
上回動しないようにして、補助電極３０が接地棒２０の
右斜め下方向の位置で止まるようにしている。このよう
にすれば、補助電極３０は常に図１および図２に示す状
態で高電圧ボックス１０に当接することになる。従っ
て、この補助電極３０に接続されたリード線４２がねじ
れることもない。

【００２０】補助電極３０は、その自重で高電圧ボック
ス１０の稜部に当接するが、その際の当接力を補うため
に、図２に示す例のように、補助電極３０を上記矢印
Ｄ′方向に弾性的に回転させるばね４０を設けても良
い。そのようにすれば、補助電極３０をより大きな力で
高電圧ボックス１０の稜部に押し付けることができるの
で、補助電極３０と高電圧ボックス１０との電気的接続
をより確実にすることができる。

【００２１】上記補助電極３０と大地電位部（この例で
は上記シールドキャビネット１８）との間に、リード線
４２を経由して、表示灯４４およびそれを点灯させる電
源４６を互いに直列接続した回路を接続している。

【００２２】表示灯４４は、例えば電球、ＬＥＤのよう
な発光素子等であるが、特定のものに限定されない。

【００２３】電源４６は、上記表示灯４４を点灯させる
ことができるものであれば良く、直流・交流の別、出力
電圧の大きさ等は特定のものに限定されない。

【００２４】この接地装置によれば、図１および図２に
示すように、接地棒２０が落下してそれが高電圧ボック
ス１０の稜部に当接すると、それと共に、当該接地棒２
０の先端部に設けられた補助電極３０も高電圧ボックス
１０の同じ稜部に当接する。この当接によって、接地棒
２０および補助電極３０が同じ高電圧ボックス１０に電
気的に接続されると、この高電圧ボックス１０によって
接地棒２０と補助電極３０間が電気的に導通されたこと
になり、即ち高電圧ボックス１０があたかも接地棒２０
と補助電極３０との間をつなぐ接点のような働きをし
て、電源４６からの電流Ｉは、図１および図２中に矢印
で示すように、表示灯４４、リード線４２、補助電極３
０、高電圧ボックス１０、接地棒２０、アース線２８お
よび大地電位部（この例ではシールドキャビネット１
８）を経由して電源４６に戻る閉ループを流れるので、
表示灯４４は点灯する。

【００２５】見かけ上、接地棒２０が高電圧ボックス１
０に当接していても、当該接地棒２０によって高電圧ボ
ックス１０が本当に大地電位部に接地されていないと、
例えば前述したようにアース線２８が断線していると
か、接地棒２０と高電圧ボックス１０間に酸化膜等が存
在して両者間が電気的に接続されていないと、そこで上
記閉ループは途切れるので、表示灯４４は絶対に点灯し
ない。即ち、この接地装置では、接地棒２０によって高
電圧ボックス１０が本当にかつ確実に接地されている場
合にのみ表示灯４４が点灯する。従ってこの表示灯４４
によって、高電圧ボックス１０が接地棒２０によって大
地電位部に本当に接地されていることを容易に確認する
ことができる。しかも、接地棒２０と大地電位部との間
には、接地棒２０の接地を阻害する要因になる物は何も
挿入していないので、安全性も極めて高い。

【００２６】従って例えば、従来から行っている、高電
位部に最初に手を触れる前にハンドタイプの接地棒で念
のために高電位部を接地するという、二重チェック作業
を省略することも可能である。

【００２７】また、上記のような補助電極３０を設ける
代わりに、上記接地棒２０と同様のものであって大地電
位部から電気的に絶縁された回動式の接地棒を設け、こ
れに上記表示灯４４および電源４６を接続し、この接地
棒と本来の接地棒２０との２本の接地棒を一組にして用
いて、両接地棒を同時に落下および起立させるようにし
ても同じ目的を達成することは一応可能であるけれど
も、その場合は２本の回動式の接地棒を一組にして設け
なければならないので、構造が複雑になると共に、大型
になってスペースも多く必要になる。それよりも、この
接地装置のように補助電極３０を設ける方が、構造が簡
単であり、かつ省スペースにもなる。

【００２８】なお、上記補助電極３０の形状や構造は、
上記実施例のものに限られるものではない。例えば、補
助電極３０は、上記棒状以外に、板状、線状、ブラシ状
等でも良い。また、補助電極３０を上記のように回動式
にしたり、上記のようなばね４０を設ける代わりに、補
助電極３０自身に弾性を持たせておいて、接地棒２０が
高電圧ボックス１０に当接したときに当該補助電極３０
の弾性によってそれを高電圧ボックス１０に押し付ける
ようにしても良い。

【００２９】また、上記のような接地装置は、高電圧タ
ーミナル１２内の前述したイエローボックス６やガスボ
ックス８を高電圧ボックス１０に（これはこの場合は先
に接地装置によって大地電位部に接地されている）接地
する場合にも適用することができる。更には、イオン注
入装置のこれら以外の高電位部や、イオン注入装置以外
の高電位部を接地する場合にも適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、接地棒
によって高電位部が本当にかつ確実に接地されている場
合にのみ表示灯が点灯するので、この表示灯によって、
高電位部が接地棒によって大地電位部に本当に接地され
ていることを容易に確認することができる。しかも、接
地棒と大地電位部との間には、接地棒の接地を阻害する
要因になる物は何も挿入していないので、安全性も極め
て高い。更に、接地棒を２本一組にして設ける場合に比
べて、構造が簡単であり、かつ省スペースにもなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る接地装置の一例を示す斜視図で
ある。

【図２】図１中の接地棒の先端部付近を拡大して示す平
面図である。

【図３】イオン注入装置の高電圧ターミナル周りの一例
を示す平面図である。

【図４】従来の接地装置の一例を示す側面図であり、図
３中のＡ−Ａ方向に見たものに相当する。

【図５】図４の接地装置の平面図である。

【符号の説明】

６ イエローボックス ８ ガスボックス １０ 高電圧ボックス １２ 高電圧ターミナル １８ シールドキャビネット ２０ 接地棒 ２４ 軸 ２８ アース線 ３０ 補助電極 ３６ 絶縁物 ４２ リード線 ４４ 表示灯 ４６ 電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大地電位部よりも高電位にされる高電位
   部を、大地電位部に接続されていて、当該高電位部から
   離れた状態と当該高電位部に当接する状態との間で回動
   可能な接地棒によって接地する構造の接地装置におい
   て、前記接地棒の先端部付近に、当該接地棒が前記高電
   位部に当接したときに同高電位部に当接する補助電極
   を、当該接地棒から電気的に絶縁して設け、かつこの補
   助電極と大地電位部との間に、表示灯およびそれを点灯
   させる電源を互いに直列接続した回路を接続しているこ
   とを特徴とする高電位部の接地装置。