JPH10270195A - 加速電圧制御回路 - Google Patents

加速電圧制御回路

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JPH10270195A
JPH10270195A JP10657497A JP10657497A JPH10270195A JP H10270195 A JPH10270195 A JP H10270195A JP 10657497 A JP10657497 A JP 10657497A JP 10657497 A JP10657497 A JP 10657497A JP H10270195 A JPH10270195 A JP H10270195A
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electron beam
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beam acceleration
capacitor
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Shinji Asou
神治 麻生
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Nissin High Voltage Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子線加速管の放電検出により電子線加速電
圧の印加を一旦停止し、放電消滅後に電子線加速電圧の
印加を急速に行うこと。 【解決手段】 サイリスタにより制御される直流高圧電
源と、直流高圧電源の出力電圧で電子線が加速制御され
る電子線加速管と、電子線加速管の放電を検出する手段
と、放電を検出すると電子線加速電圧の印加を一旦停止
させる手段とを具備する加速電圧制御回路において、放
電消滅後に電子線加速電圧の印加を再開させるための制
御信号を形成する抵抗RとコンデンサCからなるソ
フトスタート回路を形成し、ソフトスタート回路の動作
時に前記コンデンサCに直流電圧を供給する直流電源
DCEを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線加速管の放
電検出により電子線加速電圧の印加を一旦停止し、放電
消滅後に再開する電子線加速電圧の印加を急速に行うよ
うにした加速電圧制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子線照射装置においては、高圧の直流
電源が必要となっている。図4は、電子線照射装置の一
例を示すブロック図である。図において、10は操作
盤、20はサイリスタ電力調整器、30は直流高圧電源
装置、40は電子源、50は圧力容器、60は電子線加
速管、70は電圧検出装置、80は制御回路、90は放
電検出装置である。圧力容器内にはSF6ガス等の絶縁
ガスが大気圧以上の圧力で充填されている。直流高圧電
源装置30には図示しない三相変圧器が配置されてお
り、サイリスタ電力調整器20により調整された電力を
該三相変圧器の一次巻線に入力し、二次巻線に整流器と
コンデンサからなる整流回路を接続して高圧の直流電力
を出力する構成としている。
【0003】図5は、制御回路80で形成された信号に
よりサイリスタ電力調整器20を制御する際の、信号形
成回路の一例を示す回路図である。図において、P
電圧検出装置70で検出された電子線加速管60内の電
圧を信号比較器SCに入力するフィードバック信号、P
は基準信号、Pは信号PとPとの差の信号でサ
イリスタ電力調整器20の出力電圧制御信号となる。電
子線加速管60内の電圧が正常状態の場合には、スイッ
チSをオンにする信号Aが制御信号発生回路81から
出力される。PIは比例積分回路で、電子線加速管60
内の電圧が正常状態の場合にはスイッチSをオンにす
る信号Bが制御信号発生回路81から出力される。
【0004】抵抗RとコンデンサCは制御信号P
のホールド回路を形成しホールド回路の出力信号は差動
増幅回路OPを介して抵抗RとコンデンサCからな
るソフトスタート回路に入力される。スイッチSはコ
ンデンサCの短絡用スイッチである。
【0005】電子線加速管60内の電圧が正常状態の場
合には、スイッチSがオン、Sがオフとなる。
この場合には、制御信号発生回路81からゲートオンの
信号Dがサイリスタ電力調整器20の主サイリスタのゲ
ート電極Gに供給される。
【0006】放電検出装置90からの信号により電子線
加速管60内での放電発生が検出されると、制御信号発
生回路81からの信号A,BによりスイッチS、S
が開放される。また、信号CによりスイッチSがオン
となり、同時に信号Dによりサイリスタ電力調整器20
の主サイリスタのゲート電極Gへの信号がオフになる。
これによって、直流高圧電源装置30の動作が停止し
て、一旦電子線加速電圧の供給を停止する。
【0007】電子線加速管60内で放電電圧が消失する
時間のタイミングで、信号Dによりサイリスタ電力調整
器20の主サイリスタのゲート電極Gにゲートパルスを
供給し、信号CによりスイッチSがオフとなりソフト
スタート回路からの制御信号の供給により主サイリスタ
は動作を開始する。この場合の制御信号はコンデンサC
にホールドされている信号である。ソフトスタート回
路の動作が終了してから、信号A、BによりスイッチS
、Sをオンする。このようにして直流高圧電源装置
30を動作させて、電子線の加速電圧の供給を再開す
る。
【0008】図6は、信号A,B,C,D発生のタイミ
ングを示タイムチャートである。図において、taは電
子線加速管内で放電を検出し、スイッチS、S2がオ
フで、Sがオンとなり主サイリスタのゲート信号がオ
フとなる時間、tbは主サイリスタのゲート信号がオ
ン、スイッチSがオフとなる時間、tcはスイッチS
、Sがオンとなる時間である。時間tb−tc間で
主サイリスタのソフトスタート制御が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、電子線加
速管内で放電が発生した場合には、サイリスタ調整器の
主サイリスタのゲート信号をオフにして一旦直流高圧電
源装置の動作を停止し、放電消失後に直流高圧電源装置
の動作を再開しているが、上記のようなソフトスタート
回路は、放電消滅前に主サイリスタが動作することを防
止するために設けられている。しかしながら、このソフ
トスタート回路は抵抗RとコンデンサCとで構成されて
いるので、主サイリスタを動作させるための制御信号の
電圧が完全に回復するまでには、図2の特性Eで示す
ようにCR回路の時定数で定まる一定の時間tが必要
となる。
【0010】このため、図3の特性Vに示すように時
間taで電子線加速管内で放電を検出して電子線加速電
圧の印加を一旦停止から、電子線加速電圧が復帰するま
でには長い時間が必要となる。CRの時定数を小さくす
ると放電消滅前に電子線加速電圧が印加されて再放電す
る場合があるので、放電消滅までの一定の時間は電子線
加速電圧が印加されないような構成が必要である。
【0011】このように、主サイリスタ動作のための電
圧回復に長い時間が必要になると、電子線加速管により
電子線が照射される被処理物の搬送速度を遅くしない
と、被処理物に電子線の照射量が不足する部分が生じる
ので、電子線照射に要する時間が長くなるという問題が
あった。
【0012】本発明はこのような問題に鑑みて、電子線
加速管の放電検出により電子線加速電圧の印加を一旦停
止し、放電消滅後に電子線加速電圧の印加を再開する際
に、電子線加速電圧の立ち上げを急速に行うようにした
加速電圧制御回路の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、加
速電圧制御回路を、サイリスタにより制御される直流高
圧電源と、直流高圧電源の出力電圧で電子線が加速制御
される電子線加速管と、電子線加速管の放電を検出する
手段と、放電を検出すると電子線加速電圧の印加を一旦
停止させる手段と、放電消滅後に電子線加速電圧の印加
を再開させるための制御信号を形成する抵抗とコンデン
サからなるソフトスタート回路と、ソフトスタート回路
の動作時に前記コンデンサに直流電圧を供給する直流電
源により構成することにより達成される。
【0014】本発明の特徴によれば、電子線加速管の放
電検出により電子線加速電圧の印加を一旦停止し、放電
消滅後に電子線加速電圧の印加を再開する際に、ソフト
スタート回路のコンデンサに対して制御信号の他に別電
源からの電圧も充電に利用しているので、電子線加速電
圧の立ち上げを急速に行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照にして説明する。図1は、本発明の実施の
形態の一例を示す回路図である。図1は図5の回路図に
おいて、ソフトスタート回路の構成を変更している。他
の構成は図5の回路図のものと同じである。図に示すよ
うにソフトスタート回路の抵抗RとコンデンサC
の間にはダイオードDを接続し、ダイオードDとコンデ
ンサCとの間には、直流電源DCEを抵抗Rを介し
て接続する。
【0016】電子線加速管60内で放電が発生して、信
号CによりスイッチSが一旦オンになり一定時間後に
オフとなって、抵抗Rと容量Cからなるソフトスタ
ート回路が動作する際に、コンデンサCがホールド回
路のコンデンサCにホールドされている制御信号によ
り充電されると共に、制御信号発生回路81からの信号
Eにより直流電源DCEの電圧がコンデンサCに供給
されて、主サイリスタを動作させるための制御信号の回
復時間を早めるように動作する。
【0017】図2の特性Eは、直流電源DCEを用い
た場合の時間−復帰電圧(主サイリスタの制御信号)の
特性を示すものであり、電圧回復時間は従来のtから
に短縮される。また、電子線加速電圧の特性も図3
に示すようにVで表され、放電開始時間taで一旦加
速電圧の印加を停止し、再度加速電圧を印加するまでに
要する時間も従来のものよりも大幅に短縮される。直流
電源DCEによるコンデンサCへの印加電圧の大きさ
は、放電開始後再放電を開始しない程度の時間後に主サ
イリスタへの制御信号が回復するような値に選定され
る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る加速電
圧制御回路は、サイリスタにより制御される直流高圧電
源と、直流高圧電源の出力電圧で電子線が加速制御され
る電子線加速管と、電子線加速管の放電を検出する手段
と、放電を検出すると電子線加速電圧の印加を一旦停止
させる手段と、放電消滅後に電子線加速電圧の印加を再
開させるための制御信号を形成する抵抗とコンデンサか
らなるソフトスタート回路と、ソフトスタート回路の動
作時に前記コンデンサに直流電圧を供給する直流電源に
より構成している。このように、放電消滅後に電子線加
速電圧の印加を再開させるための制御信号を形成するソ
フトスタート回路のコンデンサに対して別電源からの電
圧も充電に利用し、電子線加速管の放電消滅後の電子線
加速電圧の立ち上げを急速に行なっている。このため、
放電検出により電子線加速電圧の印加を一旦停止する場
合でも、被処理物の電子線照射に要する時間を最短の時
間に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における加速電圧制御回路
の回路図である。
【図2】本発明と従来例との特性を比較する特性図であ
る。
【図3】本発明と従来例との特性を比較する特性図であ
る。
【図4】電子線照射装置の一例を示すブロック図であ
る。
【図5】主サイリスタ制御用の信号を形成する回路の一
例を示す回路図である。
【図6】制御回路からの信号のオンオフ状態を示すタイ
ムチャートである。
【符号の説明】
ソフトスタート回路の抵抗 C ソフトスタート回路のコンデンサ S スイッチ DCE 直流電源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サイリスタにより制御される直流高圧電
    源と、直流高圧電源の出力電圧で電子線が加速制御され
    る電子線加速管と、電子線加速管の放電を検出する手段
    と、放電を検出すると電子線加速電圧の印加を一旦停止
    させる手段と、放電消滅後に電子線加速電圧の印加を再
    開させるための制御信号を形成する抵抗とコンデンサか
    らなるソフトスタート回路と、ソフトスタート回路の動
    作時に前記コンデンサに直流電圧を供給する直流電源に
    より構成したことを特徴とする加速電圧制御回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008192509A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Toshiba Corp 粒子加速器のビーム位置モニタ
JP2009146834A (ja) * 2007-12-18 2009-07-02 Jeol Ltd 電子ビーム装置

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JP2008192509A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Toshiba Corp 粒子加速器のビーム位置モニタ
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