JPH09304599A - 電子線照射装置における電子流制御装置 - Google Patents
電子線照射装置における電子流制御装置Info
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- JPH09304599A JPH09304599A JP15875896A JP15875896A JPH09304599A JP H09304599 A JPH09304599 A JP H09304599A JP 15875896 A JP15875896 A JP 15875896A JP 15875896 A JP15875896 A JP 15875896A JP H09304599 A JPH09304599 A JP H09304599A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フィラメントから発生される電子流の応答速度
を高めることを可能にした電子線照射装置における電子
流制御装置を提供すること。 【解決手段】フィラメント２で放出された電子を加速管
３で加速して放出する電子流５を設定する設定器８と、
フィラメント２を予備加熱するバイアス設定器２４と、
設定器８の設定値近傍の電子流５を発生させる信号を出
力する関数発生器２３とを備え、電子流５の発生を停止
している時には、バイアス設定器２４の信号でフィラメ
ント２を予備加熱し、電子流５を発生させるときには、
関数発生器２３の信号を制御回路１０でフィードバック
演算処理した信号に加算してフィラメント２の温度を制
御する。
を高めることを可能にした電子線照射装置における電子
流制御装置を提供すること。 【解決手段】フィラメント２で放出された電子を加速管
３で加速して放出する電子流５を設定する設定器８と、
フィラメント２を予備加熱するバイアス設定器２４と、
設定器８の設定値近傍の電子流５を発生させる信号を出
力する関数発生器２３とを備え、電子流５の発生を停止
している時には、バイアス設定器２４の信号でフィラメ
ント２を予備加熱し、電子流５を発生させるときには、
関数発生器２３の信号を制御回路１０でフィードバック
演算処理した信号に加算してフィラメント２の温度を制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線照射装置に
おける電子流制御装置に関し、詳しくは熱電子を放出す
るフィラメントに印加する電力の制御に関するものであ
る。
おける電子流制御装置に関し、詳しくは熱電子を放出す
るフィラメントに印加する電力の制御に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子線照射装置が出射する電子線、すな
わち電子流の制御は、一般に熱電子を放出するフィラメ
ントの温度を制御することにより行なわれている。図２
は、このような電子流制御を行なう電子流制御装置１の
例を示すもので、フィラメント２から放出された電子を
加速して電子流５にして放出する加速管３と、フィラメ
ント２に直列に接続した加速器用高圧直流電源４と、フ
ィラメント２を加熱して熱電子を放出させる電力を供給
する絶縁トランス１２と、絶縁トランス１２へ供給する
電力を制御するサイリスタ１１と、サイリスタ１１の導
通を制御する制御装置６とから構成されている。
わち電子流の制御は、一般に熱電子を放出するフィラメ
ントの温度を制御することにより行なわれている。図２
は、このような電子流制御を行なう電子流制御装置１の
例を示すもので、フィラメント２から放出された電子を
加速して電子流５にして放出する加速管３と、フィラメ
ント２に直列に接続した加速器用高圧直流電源４と、フ
ィラメント２を加熱して熱電子を放出させる電力を供給
する絶縁トランス１２と、絶縁トランス１２へ供給する
電力を制御するサイリスタ１１と、サイリスタ１１の導
通を制御する制御装置６とから構成されている。
【０００３】制御装置６は、電子流５の値を設定する設
定器８と、加速器用高圧直流電源４の回路に流れる電
流、すなわち電子流５に依存して流れる電流を検出する
検出器７と、設定器８の設定値と検出器７の検出値とを
加算する加算器９と、加算器９の出力をＰＩＤ演算する
ＰＩＤ制御回路１０とを備え、大地側に配置して構成さ
れている。
定器８と、加速器用高圧直流電源４の回路に流れる電
流、すなわち電子流５に依存して流れる電流を検出する
検出器７と、設定器８の設定値と検出器７の検出値とを
加算する加算器９と、加算器９の出力をＰＩＤ演算する
ＰＩＤ制御回路１０とを備え、大地側に配置して構成さ
れている。
【０００４】このように構成された電子流制御装置１
は、予め設定器８により設定されている設定値と検出器
７の検出値との差をＰＩＤ演算してサイリスタ１１の導
通を制御し、絶縁トランス１２を介してフィラメント２
に供給する電力を制御、すなわちフィラメント２の温度
を制御して電子流５を制御するようにしている。
は、予め設定器８により設定されている設定値と検出器
７の検出値との差をＰＩＤ演算してサイリスタ１１の導
通を制御し、絶縁トランス１２を介してフィラメント２
に供給する電力を制御、すなわちフィラメント２の温度
を制御して電子流５を制御するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電子流制御装置１による制御では、フィラメント２
の温度制御のため応答時間が１〜２秒あり、さらに運転
開始時には５〜１０秒の時間を要し、このため全体の制
御も遅れてしまうと云う問題点がある。また、電子流５
の発生とフィラメント２への印加電力との関係は、図３
に示すように、特に電子流５の高いところでのゲインが
高く、これに追従してＰＩＤ制御回路１０のゲイン応答
を高くすることには困難がある。
うな電子流制御装置１による制御では、フィラメント２
の温度制御のため応答時間が１〜２秒あり、さらに運転
開始時には５〜１０秒の時間を要し、このため全体の制
御も遅れてしまうと云う問題点がある。また、電子流５
の発生とフィラメント２への印加電力との関係は、図３
に示すように、特に電子流５の高いところでのゲインが
高く、これに追従してＰＩＤ制御回路１０のゲイン応答
を高くすることには困難がある。
【０００６】本発明は、上記の状況に鑑みなされたもの
で、フィラメントから発生される電子流の応答速度を高
めることを可能にした電子線照射装置における電子流制
御装置を提供することを目的とする。
で、フィラメントから発生される電子流の応答速度を高
めることを可能にした電子線照射装置における電子流制
御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、電
子を発生するフィラメントとに電力を供給する電源と、
前記フィラメントで発生した電子を加速する電源回路
と、加速された電子流を設定する設定器と、前記電源回
路の電流を検出する検出器と、前記設定器の設定値と検
出器の検出値との偏差を演算する制御回路と、前記設定
器の設定値に対応して所定の出力を出力する関数発生器
と、前記フィラメントを予備加熱するバイアス設定器
と、前記関数発生器と前記バイアス設定器とを切り替え
る切替スイッチと、前記制御回路の出力と前記関数発生
器および前記バイアス設定器の出力のいずれかと加算す
る加算器とを備え、前記加算器の出力により前記電源の
出力を制御することを特徴とする電子線照射装置におけ
る電子流制御装置とすることにより達成される。。
子を発生するフィラメントとに電力を供給する電源と、
前記フィラメントで発生した電子を加速する電源回路
と、加速された電子流を設定する設定器と、前記電源回
路の電流を検出する検出器と、前記設定器の設定値と検
出器の検出値との偏差を演算する制御回路と、前記設定
器の設定値に対応して所定の出力を出力する関数発生器
と、前記フィラメントを予備加熱するバイアス設定器
と、前記関数発生器と前記バイアス設定器とを切り替え
る切替スイッチと、前記制御回路の出力と前記関数発生
器および前記バイアス設定器の出力のいずれかと加算す
る加算器とを備え、前記加算器の出力により前記電源の
出力を制御することを特徴とする電子線照射装置におけ
る電子流制御装置とすることにより達成される。。
【０００８】本発明の上記特徴によれば、電子流を発生
していない時は、切替スイッチをバイアス設定器に接続
してフィラメントを予備加熱し、フィラメントから電子
が発生しやすい条件に加熱する。電子流を発生させる時
には、切替スイッチを関数発生器に接続して電子流を設
定する設定器の設定値に対応する値の信号により、フィ
ラメントに供給する電力を制御し、この制御により発生
する誤差を制御回路の演算により制御する。
していない時は、切替スイッチをバイアス設定器に接続
してフィラメントを予備加熱し、フィラメントから電子
が発生しやすい条件に加熱する。電子流を発生させる時
には、切替スイッチを関数発生器に接続して電子流を設
定する設定器の設定値に対応する値の信号により、フィ
ラメントに供給する電力を制御し、この制御により発生
する誤差を制御回路の演算により制御する。
【０００９】したがって、フィラメントから発生される
電子流の応答速度は速く、また、電子流の高いところで
の高ゲインにも対応することができ、電子流を発生させ
るのに最適値の電力を常にフィラメントに供給すること
ができる。
電子流の応答速度は速く、また、電子流の高いところで
の高ゲインにも対応することができ、電子流を発生させ
るのに最適値の電力を常にフィラメントに供給すること
ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子線照射装
置における電子流制御装置の例について図１を参照して
説明する。図１は本発明に係る電子線照射装置の特にフ
ィラメントの制御を行う制御部の全体構成を示した略示
的説明図である。なお、図２と共通する部分には同一の
符号を付している。
置における電子流制御装置の例について図１を参照して
説明する。図１は本発明に係る電子線照射装置の特にフ
ィラメントの制御を行う制御部の全体構成を示した略示
的説明図である。なお、図２と共通する部分には同一の
符号を付している。
【００１１】この例の電子線照射装置における電子流制
御装置２１は、図１に示すように、フィラメント２から
放出された電子を加速して電子流５にして放出する加速
管３と、フィラメント２に直列に接続した加速器用高圧
直流電源４と、フィラメント２を加熱して熱電子を放出
させる電力を供給する絶縁トランス１２と、絶縁トラン
ス１２へ供給する電力を制御するサイリスタ１１と、サ
イリスタ１１の導通を制御する制御装置２２とから構成
されている。なお、サイリスタ１１にはサイリスタ１１
の点弧回路も含まれる。
御装置２１は、図１に示すように、フィラメント２から
放出された電子を加速して電子流５にして放出する加速
管３と、フィラメント２に直列に接続した加速器用高圧
直流電源４と、フィラメント２を加熱して熱電子を放出
させる電力を供給する絶縁トランス１２と、絶縁トラン
ス１２へ供給する電力を制御するサイリスタ１１と、サ
イリスタ１１の導通を制御する制御装置２２とから構成
されている。なお、サイリスタ１１にはサイリスタ１１
の点弧回路も含まれる。
【００１２】制御装置２２は、放出する電子流５の値を
設定する設定器８と、加速器用高圧直流電源４の回路に
流れる電流、すなわち電子流５に依存して流れる電流を
検出する検出器７と、設定器８の設定値と検出器７の検
出値とを加算する加算器９と、加算器９の出力、すなわ
ち設定値と検出値との偏差をＰＩＤ演算等の演算をする
制御回路１０と、設定器８の設定値に対応して所定の出
力を出力する関数発生器２３と、フィラメント２を予備
加熱するバイアス設定器２４と、関数発生器２３とバイ
アス設定器２４とを切り替える切替スイッチ２５と、制
御回路１０の出力と関数発生器２３およびバイアス設定
器２４の出力のいずれかと加算する加算器２６とを備
え、大地側すなわち低電位側に配置して構成されてい
る。
設定する設定器８と、加速器用高圧直流電源４の回路に
流れる電流、すなわち電子流５に依存して流れる電流を
検出する検出器７と、設定器８の設定値と検出器７の検
出値とを加算する加算器９と、加算器９の出力、すなわ
ち設定値と検出値との偏差をＰＩＤ演算等の演算をする
制御回路１０と、設定器８の設定値に対応して所定の出
力を出力する関数発生器２３と、フィラメント２を予備
加熱するバイアス設定器２４と、関数発生器２３とバイ
アス設定器２４とを切り替える切替スイッチ２５と、制
御回路１０の出力と関数発生器２３およびバイアス設定
器２４の出力のいずれかと加算する加算器２６とを備
え、大地側すなわち低電位側に配置して構成されてい
る。
【００１３】このように構成された電子流制御装置２１
は、前述（図２）した従来技術と同様に基本的には、電
子流５を検出器７で検出し、その検出値と設定器８の設
定値との偏差を加算器９で算出し、その偏差を制御回路
１０で、この例ではＰＩＤ（比例、微分、積分）演算を
なし、その演算結果によりサイリスタ１１を、例えばオ
ン・オフあるいは位相制御するようにされている。た
だ、制御回路１０の出力側には加算器２６が設けられて
いて、制御回路１０の演算結果は関数発生器２３の出力
が加算され、その加算結果によりサイリスタ１１を制御
するようにされている。
は、前述（図２）した従来技術と同様に基本的には、電
子流５を検出器７で検出し、その検出値と設定器８の設
定値との偏差を加算器９で算出し、その偏差を制御回路
１０で、この例ではＰＩＤ（比例、微分、積分）演算を
なし、その演算結果によりサイリスタ１１を、例えばオ
ン・オフあるいは位相制御するようにされている。た
だ、制御回路１０の出力側には加算器２６が設けられて
いて、制御回路１０の演算結果は関数発生器２３の出力
が加算され、その加算結果によりサイリスタ１１を制御
するようにされている。
【００１４】関数発生器２３は、図３で示したゲイン特
性曲線に係る関数と同様の関数により出力するようにさ
れていて、設定器８の設定値に対応する関数値が出力さ
れる。これにより、設定された電子流値の近傍の電子流
５が常に出力されるようにフィラメント２への電力供給
が制御され、この制御により発生する誤差を制御回路１
０の演算により制御することとなる。
性曲線に係る関数と同様の関数により出力するようにさ
れていて、設定器８の設定値に対応する関数値が出力さ
れる。これにより、設定された電子流値の近傍の電子流
５が常に出力されるようにフィラメント２への電力供給
が制御され、この制御により発生する誤差を制御回路１
０の演算により制御することとなる。
【００１５】また、加算器２６は、フィラメント２を予
備加熱するバイアス設定器２４の出力を切替スイッチ２
５を介して入力されるようにされている。切替スイッチ
２５は、電子線照射装置の運転待機時、つまり電子流５
が停止されているときにはバイアス設定器２４側に接続
し、電子線照射装置の運転時、つまり電子流５を発生さ
せるときには関数発生器２３側に接続される。切替スイ
ッチ２５により加算器２６にバイアス設定器２４が接続
されているとき、加算器２６はバイアス設定器２４で設
定された値の出力によりサイリスタ１１を制御する。
備加熱するバイアス設定器２４の出力を切替スイッチ２
５を介して入力されるようにされている。切替スイッチ
２５は、電子線照射装置の運転待機時、つまり電子流５
が停止されているときにはバイアス設定器２４側に接続
し、電子線照射装置の運転時、つまり電子流５を発生さ
せるときには関数発生器２３側に接続される。切替スイ
ッチ２５により加算器２６にバイアス設定器２４が接続
されているとき、加算器２６はバイアス設定器２４で設
定された値の出力によりサイリスタ１１を制御する。
【００１６】バイアス設定器２４は、フィラメント２を
予備加熱、すなわち電子線照射装置の運転待機時に運転
時に備えフィラメント２を電子を放出する手前の温度に
加熱する電力を設定するもので、電子線照射装置の運転
待機時には、バイアス設定器２４で設定された電力がフ
ィラメント２に供給される。これにより、電子流５の立
上り速度が高められる。
予備加熱、すなわち電子線照射装置の運転待機時に運転
時に備えフィラメント２を電子を放出する手前の温度に
加熱する電力を設定するもので、電子線照射装置の運転
待機時には、バイアス設定器２４で設定された電力がフ
ィラメント２に供給される。これにより、電子流５の立
上り速度が高められる。
【００１７】すなわち、電子流制御装置２１は、電子流
５を発生していない時には、スイッチ２５はバイアス設
定器２４側に切り替え、バイアス設定器２４からのフィ
ラメント２の予備加熱信号を加算器２６を介してサイリ
スタ１１に供給される。従って、電子流５が発生してい
ない時には、フィラメント２は予備加熱により熱せら
れ、電子流５が発生しやすい状態としておく。
５を発生していない時には、スイッチ２５はバイアス設
定器２４側に切り替え、バイアス設定器２４からのフィ
ラメント２の予備加熱信号を加算器２６を介してサイリ
スタ１１に供給される。従って、電子流５が発生してい
ない時には、フィラメント２は予備加熱により熱せら
れ、電子流５が発生しやすい状態としておく。
【００１８】また、電子流５を発生させる場合には、ス
イッチ２５を関数発生器２３側に切り替え、関数発生器
２３から設定された値近傍の電子流５を発生させる信号
を加算器２６を介してサイリスタ１１に供給される。こ
れにより、フィラメント２はほぼ所望の電子流５を得る
温度に熱せられ、制御の応答速度を高める。言い替えれ
ば、おおまかな制御は関数発生器１３で行い、きめ細い
制御はＰＩＤ演算等の制御回路１０で行なわれる。
イッチ２５を関数発生器２３側に切り替え、関数発生器
２３から設定された値近傍の電子流５を発生させる信号
を加算器２６を介してサイリスタ１１に供給される。こ
れにより、フィラメント２はほぼ所望の電子流５を得る
温度に熱せられ、制御の応答速度を高める。言い替えれ
ば、おおまかな制御は関数発生器１３で行い、きめ細い
制御はＰＩＤ演算等の制御回路１０で行なわれる。
【００１９】この制御により、電子線照射装置の一般的
な応答は、例えば、１００ｍＡ器で電子流を発生してい
ない状態から最大限まで出力するには、最短で約１５〜
３０秒であるが、５秒以内での応答が可能になる。
な応答は、例えば、１００ｍＡ器で電子流を発生してい
ない状態から最大限まで出力するには、最短で約１５〜
３０秒であるが、５秒以内での応答が可能になる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィラメントから発生される電子流の応答速度は速く、
また、電子流の高いところでの高ゲインにも対応するこ
とができ、電子流を発生させるのに最適値の電力を常に
フィラメントに供給することができる。
フィラメントから発生される電子流の応答速度は速く、
また、電子流の高いところでの高ゲインにも対応するこ
とができ、電子流を発生させるのに最適値の電力を常に
フィラメントに供給することができる。
【図１】本発明に係る電子線照射装置における電子流制
御装置の回路図である。
御装置の回路図である。
【図２】従来の電子線照射装置における電子流制御装置
の回路図である。
の回路図である。
【図３】電子流とフィラメント印加電力との関係を示し
た概略特性図である。
た概略特性図である。
２ フィラメント ３ 加速管 ４ 直流高圧電源 ５ 電子流 ８ 電子流設定器 ９、２６ 加算器 １０ 制御回路 １１ サイリスタ １２ 絶縁トランス ２２ 制御装置 ２３ 関数発生器 ２４ バイアス設定器 ２５ 切替スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】電子を発生するフィラメントとに電力を供
給する電源と、前記フィラメントで発生した電子を加速
する電源回路と、加速された電子流を設定する設定器
と、前記電源回路の電流を検出する検出器と、前記設定
器の設定値と検出器の検出値との偏差を演算する制御回
路と、前記設定器の設定値に対応して所定の出力を出力
する関数発生器と、前記フィラメントを予備加熱するバ
イアス設定器と、前記関数発生器と前記バイアス設定器
とを切り替える切替スイッチと、前記制御回路の出力と
前記関数発生器および前記バイアス設定器の出力のいず
れかと加算する加算器とを備え、前記加算器の出力によ
り前記電源の出力を制御することを特徴とする電子線照
射装置における電子流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15875896A JPH09304599A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 電子線照射装置における電子流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15875896A JPH09304599A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 電子線照射装置における電子流制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304599A true JPH09304599A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=15678708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15875896A Pending JPH09304599A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 電子線照射装置における電子流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09304599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010040454A1 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-15 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Control method for electron beam sterilizing device and device performing said method |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP15875896A patent/JPH09304599A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010040454A1 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-15 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Control method for electron beam sterilizing device and device performing said method |
| JP2012504981A (ja) * | 2008-10-07 | 2012-03-01 | テトラ・ラヴァル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・ソシエテ・アノニム | 電子ビーム殺菌デバイスの制御方法及びその方法を実施するデバイス |
| US8772743B2 (en) | 2008-10-07 | 2014-07-08 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Control method for electron beam sterilizing device and device performing said method |
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