JPH11504463A - インダクタンス及び／又はパワー転送及び／又は電圧増倍要素を有する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板を照射するための装置は、コンパクトで搬送可能であり、一体化されて高出力で高度に効率的である。該装置は、改良された高電圧インダクタ（１−２３０）、改良されたパワー伝送装置（２３０−２９４）、改良された電圧増倍装置（５００−５７５）、電圧増倍装置のための改良された補助パワー供給手段（６００−６１９）、改良された自己しゃ蔽装置（７００）へのアクセス可能性および固体又は液体物質の照射処理の改良された方法を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 インダクタンス及び／又はパワー転送及び／又は電圧増倍要素を有する装置 関連出願について 本願は、名称「粒子加速器用透過窓」、出願日が１９９１年８月１６日で現在 放棄された米国特許出願番号07/748,987の一部継続で出願日１９９２年９月２３ 日の対応米国特許出願番号07/950,530に関連し、さらに上記一部継続出願07/748 ,987は名称「粒子加速器用透過窓」、出願日が１９９０年８月１７日で現在放棄 された米国特許出願番号07/569,092の一部継続であり、また、本願は、名称「電 子ビーム照射の装置と方法」、出願日が１９９４年２月１７日の対応米国特許出 願番号08/198,163に関連し、上記対応米国出願08/198,163は、出願日が１９９２ 年９月２３日の米国特許出願番号07/950,530から優先権主張し１９９３年９月２ ２日米国を指定国として出願された対応する特許協力条約に基づく国際出願番号 US93/08895の一部継続であり、かつ出願日１９９２年９月２３日の上記対応米国 特許出願番号07/950,530の一部継続出願でもあり、また、上記対応米国特許出願 07/950,530は、名称「粒子加速器用透過窓」、出願日が１９９１年８月１６日で 現放棄された米国特許出願番号07/748,987の一部継続であり、さらに上記一部継 続出願07/748,987は、名称「粒子加速器用透過窓」、出願日１９９０年８月１７ 日で現放棄された米国特許出願番号07/569,092の一部継続である。これら出願の すべての開示はすべての目的のために参照によってここに挿入されている。 発明の技術分野 本発明は、高電圧電力供給の改良に関し、特に、例えば、高エネルギー粒子加 速器など、様々な材料を処理する産業工程で利用可能な基板照射用装置での使用 に好適な高電圧電力供給の改良に関する。さらに、本発明は、新規なインダクタ ンス要素と、新規なコンデンサ構成を有する改良された電圧増倍装置を有する新 規な設計の改良されたパワー転送装置に関し、また、基板を照射するための新規 で改良された自己遮蔽された装置に関する。 発明の背景技術 粒子加速器は、いくつかの目的のために広範な種類の材料を照射するために採 用されている。１つの目的としては、分子の交差結合またはプラスチック及び／ 又は樹脂材料の重合を容易にする又は促進することである。他の利用法としては 、食糧および医療品と下水汚物の殺菌消毒、また、水、沈澱物及び土壌から有毒 性または汚染有機材料を破壊することを含む。 粒子ビーム加速器は、典型的には、（１）粒子ビームを放出するエミッタと、 （２）放出された粒子を励起してビーム状に形成し、励起粒子ビームを目標物に 向けて加速するための加速器と、（３）通常は、ビーム走査または偏向手段と、 （４）通常は、透過窓及び窓装着部を含む。加速器を起動するために必要とされ る相当な電圧差を発生するために発生機が設けられる。発生機は、高電圧高周波 電力を、遠隔の負荷と、高周波電力を実質一定の高電圧ＤＣ出力ポテンシャルに 変換するための電圧増倍装置に供給するために、しばしば電力転送装置、通常は 電力発生機を有する。 中心的に配置されたダイノード素子または他のビーム形成手段を有することが 可能なエミッタ及び加速器部、またはビームを形成、集束および方向設定するた めの静電または電磁レンズは、分子が上記放射、形成、指向および加速工程中の 粒子ビームと干渉しないように、高真空室内に含まれる。 用語「粒子加速器」は、例えば、電子と、中間子または陽子または他の正また は負イオンなどのより重い原子粒子を含む荷電粒子用の加速器を含む。これらの 粒子は、加速処理後、通常は真空室を退出する前に、荷電中性化することができ る。 透過窓は真空室の目標端部に設けられ、ビームがそれを通過して真空室から放 出することを可能にしている。粒子ビームによって照射される製品は、通常は、 粒子ビームの経路内、加速器真空室の外部で透過窓に隣接して配置される。 ここで使用されたように、“透過窓”は粒子ビームに対して実質透明な１シー トの材料である。透過窓は、窓覆いを構成する固定保持手段を含む支持フレーム を有する窓装着部に装着される。 従来、透過窓は、フィレット状コーナ部を有する矩形でほぼ偏平形状のフラン ジ間に典型的に載置された箔である。薄い窓箔は、典型的には厚さがほぼ0.0005 インチ（0.013ミリメートル）と0.004インチ（0.104ミリメートル）との間の範 囲にある典型的にはチタンまたはチタン合金シートで形成される。はるかに厚い ステンレススチール箔が、排水／廃液処理用の照射装置の透過窓として使用され ている。 この種のビームは多くの望ましい利用法がある。例えば、放射熱分解（ＲＴＣ ）と蓄積軽油及び重油の粘性減少の効力が、従来技術において報告されている。 また、高エネルギー粒子の実験が、飲料水、廃液および廃棄物を含む水性材料の 処理に関して、ＰＣＢ、ダイオキシン、フェノール、ベンゼン、トリクロロエチ レン、テトラクロロエチレン、芳香性化合物などの有毒性有機材料を化学的に削 減または解消するために行われている。 前記処理における粒子放射の公知の利用のために、小型で搬送可能な、頑丈な 高電力、高効率の粒子加速装置の必要性が起こっている。クレランド（米国特許 3,113,256）では、“もし通常のソレノイド型インダクタが使用された場合はひ どく高くなる渦巻き電流による損失”を防止するために高電圧高周波（20-300kH z）電力を発生するための装置において、トロイド形状のインダクタの構成体の 使用を提案している。トロイド状の隣接インダクタの対向極性の端末間での強い 無線周波数（ＲＦ）領域を避けるために、クレランドはこれら隣接インダクタに おける電流の方向と巻線特性を反転させることを提案している。クレランドは、 このような実施例では、すべて同じ特性の巻線を有するトロイドにより設けられ るであろう同じインダクタンスを得るために、巻線の数を倍にすることが必要で あると指摘している。したがって、低減された無線周波数電圧ストレスが小型化 の犠牲において得られる。それでもなお、この特別なインダクタの設計は市販の 粒子加速器において広く使用されている。より高い周波数のＲＦ発生機の使用は インダクタとコンデンサの大きさの比例した削減をもたらすであろうが、しかし 、連続した加速器において使用される市販の発生機にたいする限界は、１００乃 至１５０kHzの範囲である。 発明の概要 本発明の１つの目的は、例えば、固体または液体材料の放射処理など、基板を 照射するための小型で搬送可能、でこぼこした、高電力、高効率の装置を提供す ることである。 本発明の他の目的は、なかんずく、基板を照射するための小型で搬送可能、で こぼこした、高電力、高効率の装置における使用に好適な改良された高電圧イン ダクタを提供することである。 本発明の他の目的は、なかんずく、基板を照射するための小型で搬送可能、で こぼこした、高電力、高効率の装置における使用に好適な改良された電力転送装 置を提供することである。 本発明のもう１つの目的は、なかんずく、基板を照射するための小型で搬送可 能、でこぼこした、高電力、高効率の装置における使用に好適な改良された電圧 増倍装置を提供することである。 本発明のもう１つの目的は、なかんずく、基板を照射するための小型で搬送可 能、頑丈な、高電力、高効率の装置において使用される電圧増倍装置において使 用される改良された補助電源を提供することである。 本発明の他の目的は、基板を照射するための改良され、自己遮蔽された、小型 で搬送可能、でこぼこした、高電力、高効率の装置を提供することである。 本発明の更にもう１つの目的は、固体または液体材料の放射処理のための改良 された方法および装置を提供することである。 本発明の諸原理の１つの態様によれば、基板を照射する電気装置は以下のもの からなる： （ｉ）真空チャンバ、該真空チャンバは第１の端部に位置する透過ウインドを 含んでいる； （ii）上記真空チャンバ内の粒子ビーム発生器； （iii）上記真空チャンバ内の粒子ビーム加速器，該加速器は上記発生器から の粒子を上記切換ウインドに向けるとともにこれに通して加速するとともに指向 させる； 上記装置は以下の特徴の少くとも１つを有する： （Ａ）上記装置は、インダクタを有し、インダクタは以下のものからなる： （ｉ）高電圧端子対；および （ii）第１のインダクタンスを有する第１のインダクタンス要素および第２ のインダクタンスを有する第２のインダクタンス要素、これらインダクタンス要 素は互いに接近してかつ実質的に平行に隔置されるとともに、夫々複数の巻線を 有する， 上記第２のインダクタンス要素の巻線は、第１のインダクタンス要素の巻線と は時計方向，反時計方向の意味で反対方向に巻回されている，および， 第１と第２のインダクタンス要素の巻線は上記高電圧端子間に電気的に直列に 接続されて上記インダクタを形成し、該インダクタは総インダクタンスを有する とともに、上記高電圧端子は互いに空間的に離間するとともに、上記総インダク タンスは上記第１インダクタンス又は第２インダクタンスのいずれか１つより大 きくなるように構成されている； （Ｂ）上記装置は、以下のものの少くとも１つからなる高電圧ＡＣパワー変換装 置： （ｉ）高周波数選択性を有する第１の共鳴回路の部分を形成する第１のコイ ルと、高周波数選択性を有するとともに所定の共鳴周波数を有する第２の共鳴回 路の部分を形成する第２のコイルを有する変圧器， 上記第１と第２のコイル間の結合は臨界結合値か近い値である； 又は、 （ii）所定の値の周波数と電圧の矩形波電気信号を発生する位相ロックルー プ発生器と、上記矩形波電気信号を上記位相ロックループ発生器から受信すると ともに矩形波電圧プロフィールを有するパワー信号に変換するため、上記発生器 に接続された少くとも１つの電圧利得固体パワードライバ、該ドライバは、電圧 器の第１のコイルに接続するとともに駆動するように構成されている； （Ｃ）上記装置は以下のものを有する電圧増倍装置からなる： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するように適合された第１，第２の金属電 極； （ii）接地接続と高電圧ＤＣ端子； （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニッ ト、 上記ユニットは上記電極間に位置して上記接地接続と高電圧ＤＣ端子の間のカ ソードにアノードが直列されている，および （iv）上記レクチファイアユニット間に形成された電気接続の各々に接続さ れたコンデンサ板； ａ）各コンデンサ板は上記第１電極又は第２電極の１つから所定の固有の 間隔を置いて独立に配置されているとともに、所定の容量を有するコンデンサを 上記電極との関係で形成して、少くとも１つのコンデンサを各々独立して有する 複数のコンデンサモジュールを形成する， ｂ）上記所定の間隔は連続するコンデンサモジュールについて増大する， ｃ）上記コンデンサ板は上記コンデンサ板と電極の間の容量を介してコン デンサを横切って実質的に等しい振幅のＡＣ電位に容量的に結合するように適合 されている，および ｄ）あるコンデンサ板と電極との間の容量は上記複数のコンデンサ板と電 極の間の容量の平均値と同様である； （Ｄ）上記真空チャンバは上記粒子加速器を上記真空チャンバの第１端に接続す るドリフトチューブを有する， 上記ドリフトチューブは上記真空チャンバを真空ポンプ手段に接続する真空接 続手段を有し、上記真空接続手段と上記真空チャンバの上記第１端との間におい て、拡散チャンバは以下のものを有する： （ｉ）粒子ビームが拡散チャンバに入る入口； （ii）上記真空チャンバの第１端に対面するとともに、ドリフトチューブセグ メントの入口における縦方向軸に対して１８０°以下の有限の角度をなす出口； および （iii）粒子ビームが上記出口に指向するように粒子ビームを再指向させると ともに走査する手段、該手段は真空チャンバの第１端に接続するドリフトチュー ブの拡大されたセグメントを有し、それによって走査された粒子ビームの軌跡の 変 動に適応する； （Ｅ）上記装置は、電圧増倍装置とともに用いるのに適した補助パワー供給手段 を備え、電圧増倍装置は以下のものを有する： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するのに適した金属電極対， （ii）接地接続と高電圧ＤＣ端子， （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， 上記ユニットは上記電極間に位置するとともに上記接地接続と高電圧ＤＣ端子 との間でアノードからカソードへと直列に接続されている， （iv）各々上記電極の一方又は他方から離間した複数のコンデンサ板、上記レ クチファイアユニット間に形成される電気接続の各々は上記コンデンサ板の１つ に接続され、上記電極とコンデンサ板の間に形成される容量を介してコンデンサ を横断して実質的に等しい振幅のＡＣ電圧を容量的に結合する， （ｖ）第１と第２の端子を有する１次コイルと補助パワーを与える２つの端子 を有する２次コイルとを有する変圧器， （vi）上記補助パワー供給手段は上記コンデンサの１つと上記変圧器の１次コ イルの第１端子との間に電気的に直列に接続され、上記１次コイルの第２端子は いま一つのコンデンサ板に電気的に接続されている、可変コンデンサからなる； もしくは （Ｆ）上記装置は以下のものからなる： （ａ）発電機， （ｂ）以下ものを備えるしゃ蔽丸天井： （ｉ）１端が開放された閉塞体，および （ii）上記閉塞体の開放端に取外し可能に固定するドアを備えたドアフレーム 構造，および （ｃ）上記しゃ蔽された丸天井の閉塞体に取付けられた基礎案内構造は上記 ドアフレーム構造を摺動自在に上記基礎案内構造上に取付ける手段を備え、上記 ドアフレーム構造とドアが上記閉塞体に固定されたときに、上記ドアフレーム構 造が上記丸天井内で上記真空チャンバを包囲して基板を照射する上記装置のため の自己しゃ蔽を与えるように、上記真空チャンバは上記ドアフレーム構造に固定 され、上記基礎案内構造に沿って上記閉塞体から離して移動されると、上記真空 チャンバのサービスと保守管理ができるようになっている。 本発明の諸原理にしたがった第２の態様では、以下の特徴の少くとも１つを備 えた電気装置が提供される。 （Ａ）電気装置は、インダクタを備え、インダクタは以下のものからなる： （ｉ）高電圧端子対，および （ii）第１のインダクタンスを有する第１インダクタンス要素と第２のインダ クタンスを有する第２インダクタンス要素， これらインダクタンス要素は互いに近接して平行に間隔があけられるとともに 、各要素は複数の巻線を備えており、 第２インダクタンス要素の巻線は第１のインダクタンス要素の巻線とは巻回方 向が逆向きであり，および 第１，第２インダクタンス要素の巻線は上記高電圧端子間で電気的に直列に接 続されて上記インダクタを形成し、該インダクタは総インダクタンスを有し、上 記高電圧端子は互いに空間的に離れているとともに上記総インダクタンスは上記 第１又は第２のインダクタンスのいずれかより大きいように構成されている； （Ｂ）電気装置は高電圧ＡＣパワー伝達装置を備え、該伝達装置は以下のものを 備える； 高周波数選択性を有する第１共鳴回路の一部をなす第１コイルと、高周波数選 択性を有するとともに所定の共鳴周波数を有する第２共鳴回路の一部をなす第２ コイルとを有する変圧器， 第１と第２コイル間のカップリングは臨界カップリング値かそれに近い， 上記第１共鳴回路は、所定の周波数と電圧で矩形波電気信号を発生する位相ロ ックループ発生器と、上記位相ロックループ発生器から上記矩形波信号を受信し て矩形波電圧プロフィールを有するパワー信号に変換する上記発電器に接続され た少くとも１つの電圧利得固体パワードライバとを備え、上記ドライバは上記変 圧器の第１コイルに接続され、駆動する，および 上記第２の共鳴回路は第１コイルからの上記矩形波電圧プロフィールパワー信 号を第２の共鳴回路において、連続した実質的に正弦状の高電圧電気パワーに変 換するとともに、電気パワー負荷を備える； （Ｃ）上記電気装置は、電圧増倍装置を備え、該電圧増倍装置は以下のものを備 える： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するのに適した第１，第２金属電極； （ii）アース接続と高電圧ＤＣ端子 （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， 上記複数のユニットは上記電極間に位置し、上記アース接続と高電圧ＤＣ端子 との間で、アノードからカソードと直列に接続されている， （iv）上記レクチファイアユニット間に形成された電気接続の各々に接続され たコンデンサ板， ａ）各コンデンサ板は、第１又は第２電極から所定の固有間隔だけ離れ、 かつ該電極との間で所定の容量を有するコンデンサを形成するように位置して、 各々が独立して少くとも１つのコンデンサを有する複数のコンデンサモジュール を形成する， ｂ）上記所定の間隔は、連続する上記コンデンサモジュールについて増加 する， ｃ）上記コンデンサ板は、コンデンサ板と電極との間の容量を介してコン デンサを横断する実質的に等しい振幅のＡＣ電位を容量的に結合するようになっ ている， ｄ）あるコンデンサ板と電極との間の容量は、上記複数のコンデンサ板と 電極との間の容量の平均値に類似する； （Ｄ）上記電気装置は、電圧増倍装置とともに使用するのに適した捕助パワー供 給手段を備え、該手段は以下のものを有する： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するのに適した金属電極対， （ii）アース接続と高電圧ＤＣ端子， （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， これらユニットは上記電極間に位置し、上記アースと高電圧ＤＣ端子との間で アノード、カソードの順で直列に接続されている，および （iv）上記電極の一方又は他方から離間された複数のコンデンサ板，上記複数 のレクチファイアユニット間の電気接続の各々は、上記コンデンサ板の１つに接 続され、上記電極とコンデンサ板間に形成される容量を介してコンデンサの横断 方向に実質的に等しい振幅のＡＣ電位と容量的に結合する， （ｖ）第１，第２の端子を有する１次コイルと２つの端子を有し補助パワーを 与える２次コイルとを有する変圧器，および （vi）上記補助パワー供給手段は、上記コンデンサ板の１と上記変圧器の１次 コイルの一方の端子との間に電気的に直列された可変コンデンサを備え、１次コ イルの他方の端子は、いま１つのコンデンサ板に電気的に接続されている。 先に用いたように、“巻線（ｔｕｒｎ）”なる語は、本明細書において単数で 用いられた場合、端部が開いている３６０°の導電性材料のループまたは巻線を 意味し、複数で用いられる場合には、直接，間接な電気接続を有する複数の上記 の如きループ又は巻線を意味する。 本発明の上記両方の態様に共通の実施態様によれば、以下の少くとも２つのイ ンダクタンス要素を有するインダクタを備えた装置が提供される： （ｉ）第１のインダクタンス要素は所定の長さを有するとともに複数の第１シー ケンスに分割される所定数のインダクタ巻線を備え、各第１シーケンスは、各々 が所定の形状を有する１又はそれ以上のコンダクタ巻線を有する，および （ii）第１インダクタンス要素に隣接して実質的平行な第２のインダクタンス要 素は所定の長さと第１のインダクタンス要素と実質的に同様の巻線数を有し、複 数の第２シーケンスに分割される所定数のインダクタ巻線を備え、各第２シーケ ンスは第１インダクタンス要素と形状において同一で巻き方向が逆の１又はそれ 以上のコンダクタ巻線を有する； 上記第１シーケンスの各々は少くとも１つの第２シーケンスに端部どうしが直 列に接続され、上記第２シーケンスの各々は少くとも１つの第１シーケンスに端 部どうしが直列に接続されて第１および第２インダクタンス要素間で交互する電 気的な導通路を形成する； いずれのシーケンスのインダクタンス寄与率はインダクタの総インダクタンス の２５％かそれ以下である。 より好ましくは、コンダクタ巻線シーケンスのインダクタンス寄与率は、イン ダクタの総インダクタンスの１０％かそれ以下、例えば、５％かそれ以下である 。最も好ましくは、コンダクタ巻線シーケンスのインダクタンス寄与率はインダ クタの総インダクタンスの２％かそれ以下、例えば、１％かそれ以下である。好 ましくは、連続して交互する間のコンダクタ巻線シーケンスの巻き数は１１以下 である。より好ましくは、連続して交互する間のコンダクタ巻線シーケンスの巻 き数は６以下、例えば４以下である。最も好ましくは、連続して交互する間のコ ンダクタ巻線シーケンスの巻き数は３以下、例えば１である。 好ましくは、コンダクタ巻線の交互するシーケンスの各々の巻線数は等しく、 インダクタの総巻線数は偶数である。好ましくは、第１と第２のインダクタの各 々は、大略、円筒を直径に沿って縦方向に２分した形状、即ち、 いずれのインダクタ要素の各コンダクタ巻線はＤ形状であり、インダクタ要素 が当接し、一方のインダクタンス要素から他方のインダクタンス要素へ移る（交 代する）巻線の部分は両方のインダクタンス要素に共通であるように半円筒の直 径面に沿って面対面の関係にある。 好ましくは、コンダクタ巻線はリッツワイヤで形成される。 好ましくは、本発明の第１の態様の高電圧ＡＣパワー伝送装置は変圧器と位相 固定ループ発生器の両方を備え、好ましくは信号処理手段によって少なくとも１ つの電圧利得固体パワードライバに接続されている。 本発明の両方の態様のさらなる実施態様として、高電圧ＡＣパワー伝送装置の 第２の共鳴回路は、第１コイルからの矩形波電圧プロフィールを有するパワー信 号パルスを第２共鳴回路内において連続した実質的に正弦波高電圧電気パワーに 変換し、さらに、電気パワー負荷を備える。変圧器の第１，第２コイル間のカッ プリングは臨界カップリング値の０.７５から１.１倍の範囲、好ましくは、０. ９から１.０５倍の範囲にあることが好ましい。好ましくは、本発明の第１およ び第２の態様において、高電圧ＡＣパワー伝送装置は、第２共鳴回路と位相固定 ループ発生器との間で、矩形波電気信号の周波数を所定の共鳴周波数に保持する ための電気フィードバック接続を備える。好ましくは、固体パワードライバは、 １又はそれ以上のシリコン制御レクチファイアを備える発電機から供給される予 め選択された可変の電圧によって不勢される。好ましくは、装置は、位相固定ル ープ発生器と固体パワードライバの各々との間に接続された、仕様負荷条件から 外れた場合に電気装置を急速に遮断するためのシャットダウンラッチ回路を含む 。これらフィードバック接続は、仕様負荷条件から外れたときにラッチ回路のト リガを保証し、発電機を１回の線形周波サイクルの内に、また固体パワードライ バを所定の共鳴周波数の１０サイクル以下、好ましくは５サイクル以下の内に遮 断する。 本発明の第１と第２の態様の両方の電圧増倍装置の実施態様のさらなる特徴の １つとして、所定の間隔は連続するコンデンサモジュールについて実質的に等し いステップで増加する、およびコンデンサ板と電極との間の容量は、コンデンサ 板と電極との間の容量の平均値に実質的に同一である。好ましくは、電圧増倍装 置は、以下のように構成されている： （ｉ）第１のコンデンサモジュールにおいて、最近の電極から第１の所定距離 をおいて位置するＡＣ電位を受け取るためのコンデンサ板を有する第１のコンデ ンサ，および （ii）第２のコンデンサモジュール内で最近の電極から第２の所定距離をおい て第１のコンデンサモジュールに隣接して配置され、ＡＣ電位を受け取るコンデ ンサ板を有する第２のコンデンサ， 上記第２の所定距離は第１の所定距離に対して１.０５ないし２倍である。 比率に対する下限はモジュールの数によって設定され、上記の実施態様では約 ２０である。電圧増倍装置が１０モジュールを有すると、第２の所定距離は、好 ましくは第１の所定距離の１.１から２倍である。１０モジュールより少ない電 圧増倍装置では、第２所定距離は、第１の所定距離の１.１５から２倍であり、 例えば、第２所定距離は第１の所定距離の少なくとも１.２である。 好ましくは、電圧増倍装置は以下のように構成されている： （ｉ）第１のコンデンサモジュールにおいて、ＡＣ電位を受け取るコンデンサ 板を有するとともに最近の電極から第１の最小の所定距離をおいて配置された第 １のコンデンサ，および （ii）第２のコンデンサモジュールにおいて、ＡＣ電位を受け取るコンデンサ 板を有するとともに最近の電極から第２の最大の所定距離をおいて配置された第 ２のコンデンサ，上記第２の所定距離は上記第１の所定距離より少なくとも１. ５倍である。 より好ましくは、第２の所定距離は、第１の所定距離の少なくとも２倍である 。最も好ましくは、第２の所定距離は第１の所定距離の少なくとも３倍、例えば ４倍である。 相隣るコンデンサ板は複数のレクチファイアユニットの間の電気接続に相隣る スパークギャップを備えている。また、各レクチファイアユニットは好ましくは 各ジャンクションにおいて、電圧と電流の過渡サージを消滅させるための手段を 備える。 かかる手段は、これに制限されるものではないが、極めて高い周波数（例えば 、最高作動周波数の１０倍かそれ以上）で損失が大きくなり、各レクチファイア ユニットと電気接続との間において接続手段内に配置されたインダクタを含むこ とができ、インダクタは所定の共鳴周波数において無視しうるインピーダンスを 有するが、共鳴周波数の少なくとも１０倍、好ましくは、少なくとも１００倍の 周波数で大きいインピーダンスを有する。好ましくは、かかる手段は、例えば、 各レクチファイアユニットから電気的接続までコンダクタリードを囲むフェライ ト減衰ビードを備える。各ビードは、所望ならば、ビードの回りでコロナを発生 させる小さい抵抗（例えば、１，０００Ω）によってシャントされる。 例えば、２つの電極に供給されるＡＣ電圧がきわめて高いような状況では、１ つのコンデンサが各コンデンサモジュールを構成するのが有利である。この態様 では、金属電極が互いに離間され、共通軸に沿って伸びる半円筒面に形成される ことが有利である。各コンデンサ板は電極の１つに対面する円筒面のセグメント に形成され、各板は、独自の所定の間隔で連続するコンデンサ板は、 （ｉ）レクチファイアユニットを介して電気的に接続され、 （ii）アースと高電圧端子との間に直列に配置され、および （iii）電極の一方又は他方に対面するよう、共通軸の廻りに直列に配置され、 所定の間隔は各連続するコンデンサについて実質的に等しいステップで増加する 。 このように、コンデンサ板は、階段状に配置され、各連続するステップの高さ は、コンデンサ板とアースとの間でレクチファイアユニットの数が増加するにし たがって半径が減少するスパイラルに沿って増加する。 本発明の第１および第２の態様のいま一つの実施態様として、好ましい実施例 では、補助パワー供給手段の二次コイル端子の一つは、高電圧端子コンデンサ板 に接続される。好ましくは、補助パワー供給手段に用いられている変圧器の二次 コイルは二次回路上で最小のパワー負荷を維持するため、背面どうしで接続され たツェナーダイオードによってシャントされる。好ましくは、第１コンデンサ板 は可変コンデンサに接続される。いま一つの好ましい実施例では、二次コイルは 電子射出器に接続され、これを加熱するため電気パワーを与える。 本発明の第１又は第２の実施態様のいずれかにおいて、多くの好ましい実施例 は、記載された特徴の少なくとも２つ，より多くの好ましい実施例は、記載され た特徴の少なくとも３つ，より高度に好ましい実施例は記載された特徴の少なく とも４つを備える。より多くの好ましい実施例は記載された特徴の各１つを備え る。 本発明の第１の態様の拡散チャンバの好ましい実施例では、真空接続手段と拡 散チャンバの間において、ドリフトチューブの断面は、その点においてドリフト チューブの軸に垂直なダイヤフラムを備え、ダイヤフラムは粒子ビームの容易な 通過を許容するオリフィスをその中心に有する。好ましくは、拡散チャンバは真 空チャンバの第１端部に対面する壁にブラインドチューブ又は切欠きをさらに備 え、これによってチャンバに入ってくる物質がブラインドチューブ又は切欠きに トラップされ、粒子加速器や真空ポンプ手段を損傷から保護する。本発明の第１ の態様のこれらの実施例は、ハウジングの第１端部の透過ウィンドの破損の危険 があり、例えば、液体又は固体によって、真空チャンバの内部の汚染、加速器又 は真空ポンプ手段に対する損傷をもたらすような場合にはとりわけ実用的である 。かかる物質が透過ウィンドオリフィスの破断によって拡散チャンバ内に侵入す ると、これら破片の大部分はドリフトチューブを通して真空接続手段と粒子加速 器に向かうよりは、拡散チャンバ内において、ブライドチューブ又は切欠きの対 向面に衝突する。ダイヤフラム内のオリフィスは拡散チャンバからの流体流れを 制限するのに役立ち、そのような場合によって、加速器と真空ポンプ手段に対す る損傷を低減する。 本発明の第３の態様は、高電圧インダクタにおいて用いるための、第１，第２ 端部を有するとともに、所定の長さと、第１，第２の縦方向エッジを有する中央 セグメントを備え、更に以下の一つを備えたインダクタ要素を提供する： （ｉ）第１エッジから垂れ下がる第１の弓形セグメントと、第２エッジから垂れ 下がる第２の弓形セグメント、これら第１，第２弓形セグメントは実質的に矩形 セグメントと共平面をなし、該セグメントの対向端に位置する、 各弓形セグメントは、 （ａ）矩形セグメントの幅の０.８から５倍の幅、 （ｂ）中心点から測った弓形セグメントの少なくとも一部の外側の半径は矩形 セグメントの長さの０.２５から０.７５倍である、および （ｃ）矩形セグメントの縦方向エッジにおける第１の端部と第２の端部； 各弓形セグメントの第１，第２端部は中心点において少なくとも９０°の 円弧を規定する； （ii）第１エッジから垂れ下がる第１のＬ形状セグメントと第２エッジから垂れ 下がる第２のＬ形状セグメント、 上記第１，第２Ｌ形状セグメントは矩形セグメントと実質的に共平面をなし、 対向端に位置する、 各Ｌ形セグメントは以下のものを有する、 （ａ）矩形セグメントの幅の０.８から５倍の幅、 （ｂ）矩形セグメントの長さの０.７５から１.２５倍の全長、および （ｃ）矩形セグメントの縦方向エッジにおける第１端部と第２の端部； 上記各Ｌ形セグメントの第１，第２端部は矩形セグメントの中心において、少 なくとも９０°の円弧を規定する； （iii）第１エッジから垂れ下がる実質的に線形の第１セグメントと、第２エッ ジから垂れ下がる実質的に線形の第２セグメント、上記第１，第２の実質的に線 形のセグメントは矩形セグメントと共平面をなし、矩形セグメントの対向端に位 置する、 各実質的に線形のセグメントは以下のものを有する、 （ａ）矩形セグメントの幅の０.８から５倍の幅、 （ｂ）矩形セグメントの長さの０.５５から０.９５倍の全長、 （ｃ）矩形セグメントの縦方向エッジにおける第１の端部と第２端部； 上記各実質的に線形のセグメントの第１，第２端部は矩形セグメントの中心に おいて少なくとも９０°の円弧を規定する。 好ましい実施例では、インダクタ要素は適当な形状のフレームに支持され、所 望の形状に保持された、例えばリッツワイヤ等のワイヤ状の導体である。 いま一つの実施例では、インダクタ要素は各々がモノリシックである薄片状の 導体である。この実施例では、本発明の第１，第２の態様のインダクタは、例え ば、ボルト、溶接又は半田接合を用いて第１の薄片インダクタ要素の弓形セグメ ントの第２端部を次の薄片インダクタの弓形セグメントの第１端部に固定するこ とによって互いに固定された要素の直列からなる。これら薄片インダクタ要素は 、薄片インダクタ要素の矩形中央セグメントが投射方向に互いに重ね合わされる ことで本発明のインダクタを形成するように互いに固定される。 本発明の第４の態様は、電気負荷に対し、実質的に正弦波状の高電圧電気パワ ーを供給する電気装置における運転方法であって、該方法は以下のステップから なる： 第１の高選択性共鳴回路内で矩形波電圧信号パルスを発生する，上記第１共鳴 回路は変圧器の１次コイルを有し、所定の共鳴周波数において駆動される； 上記変圧器の１次コイルを駆動するため矩形波電圧パルスを増幅する； 上記矩形波電圧信号パルスを、第２の共鳴回路内において高電圧の実質的に正 弦波電気パワーに変換する，第２共鳴回路は高周波数選択性を有するとともに変 圧器の２次コイルを備え、第２の所定共鳴周波数で駆動される； 上記変圧器の１次コイルと２次コイルのカップリングは臨界カップリング値か これに近い値である，および 以下のステップの少くとも一つを実行する： （ｉ）上記電気負荷に印加される電気パワーを所定の電圧に規制し維持するた めに上記実質的に正弦波状の高電圧電気パワーの一部を使用する，又は （ii）上記所定の周波数を実質的に第２共鳴回路の共鳴周波数に維持するため に実質的に正弦波状の高電圧電気パワーの一部を使用する。 本発明の第１の態様の高電圧ＡＣパワー伝送装置は、好ましくは変圧器と位相 固定ループ発生器の両方を備え、好ましくは信号処理手段を介して、少なくとも １つの電圧利得固体ドライバに接続される。好ましくは変圧器の第１，第２コイ ル間のカップリングは臨界カップリング値かこれに近い。 本発明の第５の態様によれば、縦方向に沿って高電圧インダクタを形成する方 法が提供され、該方法は以下のステップからなる： （Ａ）各々第１，第２端部を有し、所定の長さと幅を有する中央矩形セグメント 、第１，第２の縦方向エッジを備える複数の第１インダクタ要素を用意し、以下 の一つをさらに備える； （ｉ）第１エッジから垂れ下がる第１の弓形セグメントと、第２エッジから垂れ 下がる第２の弓形セグメント、これら第１，第２弓形セグメントは実質的に矩形 セグメントと共平面をなし、該セグメントの対向端に位置する、 各弓形セグメントは、 （ａ）矩形セグメントの幅の０.８から５倍の幅、 （ｂ）中心点から測った弓形セグメントの少なくとも一部の外側の半径は矩形 セグメントの長さの０.２５から０.７５倍である、および （ｃ）矩形セグメントの縦方向エッジにおける第１の端部と第２の端部； 各弓形セグメントの第１，第２端部は中心点において少なくとも９０° の円弧を規定する； （ii）第１エッジから垂れ下がる第１のＬ形状セグメントと第２エッジから垂れ 下がる第２のＬ形状セグメント 上記第１，第２Ｌ形状セグメントは矩形セグメントと実質的に共平面をなし、 対向端に位置する、 各Ｌ形セグメントは以下のものを有する、 （ａ）矩形セグメントの幅の０.８から５倍の幅、 （ｂ）矩形セグメントの長さの０.７５から１.２５倍の全長、および （ｃ）矩形セグメントの縦方向エッジにおける第１端部と第２の端部； 上記各Ｌ形セグメントの第１，第２端部は矩形セグメントの中心において、少 なくとも９０°の円弧を規定する； （iii）第１エッジから垂れ下がる実質的に線形の第１セグメントと、第２エッ ジから垂れ下がる実質的に線形の第２セグメント、上記第１，第２の実質的に線 形のセグメントは矩形セグメントと共平面をなし、矩形セグメントの対向端に位 置する、 各実質的に線形のセグメントは以下のものを有する、 （ａ）矩形セグメントの幅の０.８から５倍の幅、 （ｂ）矩形セグメントの長さの０.５５から０.９５倍の全長、 （ｃ）矩形セグメントの縦方向エッジにおける第１の端部と第２端部； 上記各実質的に線形のセグメントの第１，第２端部は矩形セグメントの中心に おいて少なくとも９０°の円弧を規定する。 本発明の第６の態様は、電圧増倍装置の作動方法であって、電圧増倍装置は以 下のものを含む： （ｉ）第１と第２の金属電極， （ii）上記電極に接続されたＡＣパワー源， （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， これらユニットは電極間に配置され、アースと高電圧ＤＣ端子との間でアノー ドとカソードとが直列に接続されている，および （iv）上記レクチファイアユニット間に形成された電気接続の各々に接続され たコンデンサ板； ａ）各コンデンサ板は、第１又は第２の電極の一方から独自の所定間隔をお いて独立に配置され、上記電極との協働で所定の容量を有するコンデンサを形成 しており、これにより、複数のコンデンサモジュールが形成され、各モジュール は少くとも１つのコンデンサを独立して備えている， ｂ）上記コンデンサ板は、コンデンサ板と電極との間の容量を介してコンデ ンサを横断する実質的に等しい振幅を有するＡＣ電圧を容量的に結合する， ｃ）上記所定の間隔は連続するコンデンサモジュールについて増大する，お よび ｄ）コンデンサ板と電極間の容量はコンデンサ板と電極間の容量の平均値に ほぼ等しい； 上記作動方法は： コンデンサ板と対応する電極との間に形成される電場勾配が、コンデンサ板と 電極との間の電場勾配の平均値にほぼ等しくなるように第１および第２電極にＡ Ｃ電気パワーを印加する。 好ましくはコンデンサ板と対応する電極との間に形成される電場勾配は、全て のコンデンサ板と対応する電極との間に形成される電場勾配の平均値の０.４倍 から１.６倍の範囲に値を有する。より好ましくはコンデンサ板と対応する電極 との間に形成される電場勾配は全てのコンデンサ板と対応する電極との間の電場 勾配の平均値の０.７倍から１.３倍の間の値を有する。さらに、より好ましくは コンデンサ板と対応する電極との間に形成される電場勾配は、全てのコンデンサ 板と対応する電極との間の電場勾配の平均値の０.８倍から１.２倍である。最も 好ましくはコンデンサ板と対応する電極との間に形成される電場勾配は、全ての コンデンサ板と対応する電極との間の電場勾配の平均値の０.９倍から１.１倍で ある。 本発明の第７の態様は、基板を照射するための装置をダメージから保護する方 法において、上記装置のものは以下のものを含む： （ｉ）真空チャンバ，該チャンバは第１端部に配置された透過ウインドを含ん でいる； （ii）真空チャンバ内の粒子ビーム発生器； （iii）真空チャンバ内にあって、上記発生器からの粒子を加速するとともに 、上記透過ウインドに指向させて通過させる粒子ビーム加速チューブ； 上記方法は以下のものを有する： 上記粒子加速器を真空チャンバに真空チャンバ内のドリフトチューブを用いて 接続する，ドリフトチューブは、真空チャンバを真空ポンプ手段に接続する真空 接続手段を有するとともに，上記接続手段と真空チャンバの第１端部との間に、 出口と入口を有する拡散チャンバを有し、上記出口は真空チャンバの第１端部に 対面するとともに、電子ビームが拡散チャンバに入る上記入口におけるドリフト チューブセグメントの縦方向軸に対して１８０°以下の有限の角度をなしている ； 上記粒子ビーム発生器内で粒子ビームを発生させる； 上記粒子ビームを上記発生器から拡散チャンバの入口に向けて加速する；およ び １８０°以下の有限の角度で拡散チャンバに入る粒子ビームを、真空チャンバ の第１端部に向けて指向させるべき、粒子ビームを再方向付けする。 好ましくは、上記粒子ビームは上記ドリフトチューブのセグメント内に配置さ れたダイヤフラムのオリフィスを通して方向付けされ上記ドリフトチューブは粒 子加速器と拡散チャンバの間に配置されている。好ましくは、粒子ビームは拡散 チャンバ内で再方向付けされるとともに走査される。より好ましくは、本発明の 方法と装置の全ての態様と実施例において、基板を照射する装置は電子加速装置 であり、粒子発生器は電子射出器であり、粒子加速器は電子加速チューブである 。 本発明の第８の態様によれば、電圧増倍装置とともに使用される補助パワーを 供給するための方法であって上記電圧増倍装置は以下のものを有する： （ｉ）ＡＣパワー源に接続された一対の金属電極， （ii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット， 上記レクチファイアユニットは電極間に配置されるとともに、アースと高 電圧ＤＣ端子との間でアノードとカソードが直列に接続されている，および （iii）各々上記レクチファイアユニット間に形成される電気接続の各々に接 続され，上記電極とコンデンサ板の間に形成される容量を介してコンデンサを横 断する実質的に等しい振幅のＡＣ電位を上記電極から容量的に結合する複数のコ ンデンサ板； 上記方法は以下のステップからなる： 上記コンデンサ板と変圧器の１次コイルの第１端子との間に電気的に直列に接 続された可変コンデンサを介して上記コンデンサ板の１つから電気パワーを容量 的にタップオフする，上記１次コイルの第２端子は電気的に他の１つのコンデン サ板に接続されている；および 上記変圧器の２次コイルの２つの端子から補助電気パワーを得る。 本発明の第９の態様では、基板を照射するための自己しゃ蔽装置へのアクセス を得る方法において、上記自己しゃ蔽装置は以下のものを含む： （ａ）発電機， （ｂ）粒子加速器，および （ｃ）一端が開かれた包囲体と該包囲体の開口端に取り外し可能に固定された ドアを備えるドアフレームを備えたしゃ蔽ボールト（vault）； 上記方法は以下のステップを備える： 上記しゃ蔽ボールト包囲体に取付られたガイド構造上に上記ドアフレーム構 造を移動可能に搭載する， 上記ドアフレーム構造に粒子加速器を固定する， 上記粒子加速器の固定操作を可能にするため上記ドアフレーム構造とドアを 上記包囲体に固定する，および 上記装置のサービスと管理を可能にするため上記ドアフレーム構造とドアを 上記包囲体から上記ガイド構造に沿って移動させる。 図面の簡単な説明 図面において： 図１は、時計方向の一方のインダクタンス要素の５巻きのコンダクタに反時計 方向の他方のインダクタンス要素の５巻きのコンダクタが続く２個のインダクタ ンス要素を含む、本発明のインダクタの１実施形態を概略的に示す。 図２は、時計方向の一方のインダクタンス要素の各巻きのコンダクタに反時計 方向の他方のインダクタンス要素の１巻きのコンダクタが続き、更にその逆にな る２個のインダクタンス要素を含む、本発明のインダクタの１実施形態を概略的 に示す。 図３ａは、時計方向の一方のインダクタンス要素の各巻きのコンダクタに反時 計方向の他方のインダクタンス要素の１巻きのコンダクタが続き、更にその逆に なる２個のＤ字形状のインダクタンス要素を含む、本発明のインダクタの好まし い実施形態を概略的に示す。 図３ｂは、図３ａに略図的に示したものと類似のインダクタの１実施形態の断 面図である。 図４ａは、本発明のインダクタが変圧器として構成された本発明の１実施形態 を略図的に示す。 図４ｂと図４ｃは、夫々、図４ａに示す変圧器の一次コイルの平面図と端面図 である。 図４ｄと図４ｅは、変圧器の別の好ましい実施形態を示し、図４ｅは図４ｄに おける４ｅ−４ｅ線における断面図である。 図５ａは本発明の積層インダクタ部材の好ましい実施形態を略図的に示す。 図５ｂは、図５ａの鏡像を形成するように反転させた図５ａの好ましい実施形 態を略図的に示す。 図５ｃと図５ｄは本発明の積層インダクタの他の実施形態を略図的に示す。 図６は、本発明のインダクタを組込んだ高圧発生器、制御器及び加速装置の１ 実施形態のブロック回路図である。 図７は、本発明の一例ではなくて、従来の電圧増倍器を略図的に示す。 図８は、このような従来の電圧増倍器の連続コンデンサの等電位フィールド線 の計算モデルを示す。 図９は、コンデンサの構成を表す本発明の電圧増倍器の１実施形態を略図的に 示す。 図１０は、本発明の図９の実施形態の電圧増倍器の連続コンデンサの等電位フ ィールド線の計算モデルを示す。 図１１は、モジュール毎に４個のコンデンサ象限として配置されていると共に 基板照射装置として構成された本発明の電圧増倍器の好ましい実施形態の詳細を 略図的に示す。 図１２は、火花ギャップと電圧増倍器の連続象限間に使用されるフェライトビ ード保護手段の詳細を示すモジュール毎に４個のコンデンサ象限として配置され た本発明の電圧増倍器の１実施形態を略図的に表す。 図１２ａは、フェライトビードの回りの任意の分路抵抗器を示す。 図１３は、本発明の電圧増倍器の特にある実施形態に有用な、本発明の補助電 源の１実施形態の線図である。 図１４は、本発明の新規なドリフト管の１実施形態を略図的に示す。 図１５は、基板照射用の小型自己遮蔽装置の１実施形態の正面図を略図的に示 す。 図１６は、内部の部品構成をより良く表すために正面遮蔽壁を除去した図１５ の構造を示す。 図１７は図１５の実施形態の側面図である。 図１８は、内部の部品構成をより良く表すためにこちら側の側方遮蔽壁を除去 した図１７の実施形態を示す。 図１９は、大体図２０の１９−１９線における図１５乃至図２２の実施形態の 部分断面図である。 図２０は図１５の実施形態の平面図である。 図２１は、内部の部品構成をより良く表すために頂部遮蔽壁を除去した図２０ の実施形態を示す。 図２２は、開放位置において支持される遮蔽ドアと装置部品を表す図１７に類 似した図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 図１は、トロイダルインダクタと比較して逆極性端子１３と１４の間で相当に 減少した無線周波数電圧ストレスを有する、第１インダクタンス要素１１と第２ インダクタンス要素１２を備える改良されたインダクタを示す。巻きの相対方向 を簡単に表すために「時計方向」と「反時計方向」の用語を使用すると、改良さ れたインダクタは、第１インダクタンス要素１１のセグメント１５を形成するコ ンダクタの時計方向の５巻きと、第２インダクタンス要素１２のセグメント１６ を形成するコンダクタの反時計方向の５巻きの連続的な組を形成することによっ て得られる。コンダクタ１７が、時計方向に大略円形に５回巻かれてセグメント １５を形成し、次に、連結リンク１８を介して第２インダクタンス要素１２に移 行して、反時計方向に大略円形に５回巻かれてセグメント１６を形成する。次に 、コンダクタは、連結リンク１９を介して第１インダクタンス要素１１に戻って 、時計方向に大略円形に５回巻かれてセグメント２０を形成した後、連結リンク ２１を介して第２インダクタンス要素１２に戻って、反時計方向に大略円形に５ 回巻かれてセグメント２２を形成する。このように形成された２本の線形ソレノ イドの両端は非常に近接していると共に、磁気極性が反対であるから、発生する 磁界はインダクタンス要素１１と１２内に、且つ、インダクタンス要素１１と１ ２の両端に極めて近接した領域に密接して閉込められる。更に、逆極性端子１３ と１４は、それらの間のＲＦ電界ストレスが低いように、インダクタの両端にあ る。 図２は、連続した巻きが第１インダクタンス要素と第２インダクタンス要素の 間で交互に現れるインダクタの好ましい実施形態を示す。インダクタは、インダ クタンス要素３１と３２及び逆極性端子３３と３４を備える。コンダクタ１７が 、インダクタンス要素３１において時計方向に円形に１巻き３５され、次に、連 結リンク３６を介して移行して、インダクタンス要素３２において反時計方向に 円形に１巻き３７され、次に、連結リンク３８を介して再び、インダクタンス要 素３１において時計方向の別の１巻き３９を形成する。このようにして、インダ ク タンス要素３１と３２の各々において、合計１０巻きが交互に形成される。図１ も図２も共に、インダクタンス要素における大略円形の巻きを示すけれども、イ ンダクタの長手寸法を横断する平面上の巻きの形状の投影は対をなす楕円、対を なす正方形又は対をなす平行四辺形であってもよく、このような横断面は図１に おいて点線ａ−ａ、図２において点線ｂ−ｂで表されていることを理解すべきで ある。図１と同様に、図２において、このように形成された２本の線形ソレノイ ドの両端は非常に近接していると共に、磁気極性が反対であるから、発生する磁 界は、インダクタンス要素３１と３２内に閉込められると共に、インダクタンス 要素３１と３２の両端に極めて近接した領域に密接して閉込められる。同様に、 逆極性端子３３と３４は空間的に離隔しているので、それらの間のＲＦ電界スト レスは低い。 図３ａは、連続した巻きが第１インダクタンス要素４１と第２インダクタンス 要素４２の間で交互に現れるインダクタのより好ましい実施形態を略図的に示す 。図３ｂに特に詳しく示すように、インダクタンス要素４１の時計方向の巻き４ ３の形状の投影は大略大文字Ｄを反転させたものであり、インダクタンス要素４ ２の反時計方向の巻き４４の形状は大略大文字Ｄである。この実施形態において は、例えば、Ｄ字状巻き又は逆Ｄ字状巻きの４５と４６の直線状脚部が両方のイ ンダクタンス要素に共通であるので、交互の巻きの間の別個の連結リンクを必要 としないことを注目すべきである。これらの脚部が両方のインダクタンス要素の インダクタンスに貢献するのに対し、図１及び図２の連結リンクの一部は一方又 は他方のインダクタンス要素に貢献して、両方に貢献しないので、これは相当な 利点である。これまでの実施形態と同様に、この実施形態においても、逆極性電 圧端子をインダクタの両端に配置しているので、これらの端子４７と４８の間の ＲＦ電界ストレスは極めて低い値に低減される。インダクタンス要素４１と４２ のコンダクタの巻き方向が図３ａと図３ｂにおける矢印で表される。図３ａと図 ３ｂのコンダクタの断面は矩形であるが、図４ｄおよび図４ｅに示すように円形 断面等のようにコンダクタの任意の幾何学的形状を使用してもよい。このように 、コンダクタはロッド状の金属（中実コンダクタ）でよいが、撚線、又は、中空 管又 はリッツワイヤで形成してもよい。これらの図の中実矩形コンダクタの特別の利 点は、矩形セグメントと、溶接又は他の方法、例えば、ボルト締めにより連結さ れるＣ字状又は他の形状のセグメントから容易に製作できることである。１実施 形態において、部品セグメントは、直線セグメントと湾曲セグメントの接続点に おいては、図３ｂの点線円４９、５０、５１と５２で表す４本の絶縁支持ロッド で支持され、又、湾曲セグメントの中間部においては、歯が連続する巻きの間に 組合う櫛状絶縁誘電アレイ（不図示）で支持される。高周波数で使用するために は、その周波数におけるＲＦ電流の「スキン深さ」の３倍よりも大幅に大きくは ない深さを中実矩形コンダクタが有することが有利である。このような矩形コン ダクタの機械的剛性を増大するためには、コンダクタに折目をつけたり、その長 さに沿って補剛リブを設けることが好ましい。 例えば、非常に小型の設計を必要とするような環境下ではフェライトや他の適 当なコア材料が使用されることもあるけれども、インダクタンス要素は空気コア を有することが好ましい。例えば、非常に小型の設計を必要とするような環境下 ではインダクタンス要素の寸法に沿って湾曲形状又は他の渦巻形状が採用される かもしれないけれども、インダクタンス要素はその寸法に沿って大略線形である ことが好ましい。 ある実施形態は、変圧器２３０（図６）の１個以上のコイルを設けた本発明の インダクタを採用する。変圧器の一次コイル２３２と二次コイル２３４は本発明 のインダクタを備える。本発明のこの局面の１実施形態は、図４ａに示されてい ると共に、変圧器の一次コイルを備える回路がトリガパルスで励磁される時に特 に有用である。図４ａの個々の巻きは、図３ａと図３ｂに表す一般的な形状、即 ち、Ｄ字形状を有することが好ましい。変圧器の二次巻きを形成するインダクタ ンス要素６０と７０の各々は２個のサブユニット、即ち、インダクタンス要素６ ０に対して５２と５３、又、インダクタンス要素７０に対して５４と５５から成 る。各サブユニットは１乃至１００巻きから成り、この図においては、各サブユ ニットは５０巻きから成る。巻き９０と９４と巻き９２と９６から成る２本の二 次コイルがこれらのサブユニットの間に配置される。例えば、特にＤ字状実施形 態においてこの好ましい「８の字」構造を使用することによって、各一次コイル は単一の８の字構造から成るので、各二次インダクタンス要素に対して１巻きを 提供する。このようにして、一次コイルと二次コイルの間に非常に高い電圧比を 得ることができる。インダクタの巻きは複数の絶縁ロッドの間に固定され、図４ ａには２個の絶縁ロッド８０と８１が表されている。これらのロッドは、巻きを 受承及び支持する溝を有する高分子材料等の低誘電損材料から成る。 図１乃至図４ａのいずれかを参照すると、誘電分１１と１２、３１と３２、４ １と４２及び６０と７０の巻きは対応する巻きの組を形成することが理解される だろう。即ち、例えば、図４ａの対応する巻き６１と７１は、インダクタの同一 レベル、つまり、同一平面（対応平面）に位置する。それらは、又、通常、互い に１８０°の角度を成す。しかしながら、インダクタの両端に接近する対応する 組の巻きは、インダクタの各端に接近するにつれてより互いに鋭角になる角度に 位置するように形成されることが有利である。このようにして、図４ａを参照す ると、それらは、インダクタンス要素６０と７０から成る他の点では非トロイダ ルインダクタの各端においてトロイドのセグメントの形状を有する移行部を形成 する。インダクタの第１端における巻き組６２と７２、６３と７３、６４と７４ 及び６５と７５と、インダクタの第２端における巻き組６６と７６、６７と７７ 、６８と７８及び６９と７９とから成るこれらのトロイダル状移行部は、ＲＦ磁 束を一方のインダクタンス要素から他方に流すように働く。それらの主機能は、 どちらかのインダクタンス要素のインダクタンスを増大することではなくて、単 に、インダクタンス要素の各端における磁束の漏れを制御又は制限することであ るので、これらの移行部の巻きをインダクタンス要素の本体部のように密接して 配置する必要がない。事実、両端における巻きの間の漏れフィールドが、通常、 このフィールドがインダクタ内の磁束と比較して取るに足らないレベルである望 ましいレベルまで低減されるように、これらの巻きがその半径方向外方部におい て十分に密接していることだけが必要である。 従って、インダクタは、第１端と第２端を有すると共に、その端から連続的に より離隔しているがその端により近接している対応する巻きの組によって分離さ れている対応する巻きの好ましくは最大１０以下の組まで、両端の少なくとも一 方における対応する巻きの第１組、その端の近傍であるが第１組によってその端 から分離されている対応する巻きの第２組、対応する第３組、第４組、第５組等 を有する。各組の巻きは、第１組における鋭角から、その端からの距離が増加す るにつれてより大きな鈍角に増大して、その端から対応する巻きの所望の個数の 組において最大１８０°まで増加する角度を互いに形成する。第１組の対応する 巻きは互いに大略平行であることが好ましい。インダクタの各端における組の対 応する巻きはこのように互いに朝顔形に開くことが好ましい。 後で更に説明するように、図４ｄと図４ｅに示す実施形態において、リッツワ イヤがコンダクタとして使用される。コイル端に関して、本実施形態において、 各組の巻きがたがいに小さい鋭角を成す、例えば、大略平行である各端における 対応する巻きの１組のみで満足な結果が得られることが判明した。漏れフィール ドを完全に消去するために、対応する巻きの２個以上の組が好ましい。 上記したように、図４ａの変圧器は非常に高いパワーレベルを伝送するのに用 いることができる。勿論、かなりのパワーレベルを伝送する時、良く知られた「 表皮効果」が電流をコンダクタの表面層に拘束して一次回路の実効抵抗を増大さ せることにより、操作中の一次コイルの過度の望ましくない加熱をもたらす高周 波数において特に、一次コイルは高電流密度を移送する。抵抗のこの望ましくな い増大を消去するためには、図４ｂと図４ｃに示すように、一次コイルは、例え ば、数個の８の字状又はＤ字状構造であるセグメント１００、１０１、１０２、 １０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０と１１１か ら成り、これらのセグメントは、例えば、ボルト、リベット、はんだ又は溶接で 固定又は積層されて、電気的に並列であると共に、８の字の底部と頂部で良好な 電気的接触を有し、又、Ｄ字状構造では、Ｄ１１３の中間において又は円弧状セ グメント１１２と１１４（後者が破線で示されている）の一端において良好な電 気的接触を有する一方、例えば、構造の個々の層１１５、１１６、１１７、１１ ８、１１９と１２０の間に絶縁誘電体１２１、１２２、１２３と１２４の片を誘 電挿入することによって、Ｄのループの間の領域において分離又は外広がりにさ れて いる。同様に、このようなコイルの端部は、巻きの表面積を増加するようにイン ダクタに電力を移送するように働くバスバーに別個に固定されてもよい。分離さ れた各種のセグメントの間に電位差が無いので、個々の層を分離するのに使用さ れる誘電材料は各種の高分子材料から選択してもよい。 再び、図４ａを参照すると、図示されたような積層形巻きから構成されるイン ダクタは、特に、連続する巻きの間の容量から、高周波数インダクタに望ましく 考えられるよりもはるかに高い対地静電容量を有することが明らかであろう。通 常、このような高周波数インダクタの設計においては、最高のＱ係数、即ち、回 路品質値を得るために、対地静電容量を最小化するのが慣例である。しかしなが ら、私は、２５ｋＨｚを越えるＡＣ周波数で使用するために大表面積を有する好 ましいＤ字状インダクタ巻きを製作することが有用であることを見いだした。意 外なことに、私は、このような大表面積巻きによって製造された対地静電容量が 、共振タンク回路の設計におけるより大きな寛容度を許容することによって、こ のようなインダクタを用いる回路の設計に有利な効果を有することを発見した。 変圧器２３０の極めて好ましい形状が図４ｄと図４ｅに示されている。図示さ れているように、一次コイル２３２のコイル９０’、９２’、９４’と９６’と 二次コイル２３４のコイル６０’と７０’は、図４ａ乃至図４ｃの非プライム化 対応物と機能的にも電気的にも同等である。しかしながら、図４ｄと図４ｅの好 ましい実施形態において、コンダクタは、適当に形成したフレーム１４１に巻か れたリッツワイヤである。図４ｅの断面から明らかなように、重要なことは、フ レーム１４１が、上記のＤ字状コイルセグメント又はインダクタの巻き形態を効 果的に再現するパターンにおいてコンダクタを支持することである。本実施形態 において、上述したように各シーケンスは２個の時計方向の巻き又は２個の反時 計方向の巻きから成るので、極めて密接した間隔の巻きを有するより小型の設計 が可能となる。 図５ａは、図４ａ−４ｃの実施形態の積層インダクタの１実施形態を図式的に 示している。インダクタンス要素は好ましくは一体型であり、第１端１６７と第 ２端１７７を有し、所定長さ１と幅ｗの中央矩形セグメントと、第１縦端縁１６ ０及び第２縦端縁１６１とを備えている。第１円弧状セグメント１６５は第１端 縁から延在し、第２円弧状セグメント１７５は第２端縁から延在している。第１ 円弧状セグメント及び第２円弧状セグメントは矩形セグメントと実質的に同一平 面上にある。各円弧状セグメントは矩形セグメントの幅の０.８〜５倍の幅を有 するとともに、中心点から測定した円弧状セグメントの少なくとも一部の外半径 は矩形セグメントの長さの０.２５〜０.７５倍である。中心点１８０は矩形セグ メント１５５上にあり、好ましくは矩形セグメントの略中央の第１及び第２端縁 との間、すなわち、第１端縁１６０の点１８１と第２端縁１６１の点１８２との 間で、より好ましくは矩形セグメントの中央にある。第１円弧状セグメント１６ ５は矩形セグメントの第１縦端縁１６０の第１端１６２に第１端１６６を、また インダクタの第１端でもある第２端１６７を有している。第１円弧状セグメント の第１及び第２端は例えば点１８０に対し少なくとも９０°の円弧で対峙してい る。第２円弧状セグメント１７５は矩形セグメント１８０の第２縦端縁１６１の 第２端１６３に第１端１７６を、またインダクタの第２端でもある第２端１７７ を有している。第２円弧状セグメントの第１及び第２端は中心点に対し少なくと も約９０°の円弧で対峙している。図５ｂは図５ａのインダクタンス要素をひっ くり返すことにより得られる積層インダクタの鏡像を示している。図５ｂの積層 インダクタは第１端１７８と第２端１６８を有している。本発明の誘導子を形成 するために、複数のインダクタンス要素５ａ，５ｂは、中央矩形セグメントの突 出部が縦方向に沿って重なるように、誘導子の縦方向に沿って上下に交互に連続 して重ねられている。図５ａのインダクタンス要素の第２端１７７は図５ｂの誘 導子の第１端１７８に固定され、重ねられた図５ｂのインダクタンス要素の第２ 端縁１６８は図５ｂのインダクタンス要素に重ねられた別の図５ａの誘導子の第 １端１６７に固定されている。誘導子の縦方向に沿ってこのように交互に連続し て重ねるとともに端部を交互に固定すると、図３ａあるいは４ａに示されるよう な本発明の誘導子の一つの形態が得られる。図５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄの各々 において、インダクタは鏡像形状の対応する端部を突き合わせ溶接することによ りインダクタンス要素を一体的に固定するのに最適の形態で図示されている。ボ ルトやリベットや半田づけにより取り付ける場合には、インダクタンス要素の円 弧状、Ｌ状あるいは略直線状のセグメントをもっと長くして矩形セグメントの中 央で９０°より大きな角度で対峙するようにすれば、鏡像インダクタンス要素を 一体的に組み立てて本発明の誘導子を形成するに際し、鏡像インダクタンス要素 の第１及び第２端を重ね合わせて取り付けを容易にすることができる。 図５ｃ及び５ｄは本発明の積層インダクタの他の実施形態を示しており、各々 は一体型であるのが好ましい。図５ｃにおいて、インダクタンス要素は第１端１ ９０と第２端１９１を有し、中央矩形セグメント１８５は、矩形セグメントの一 つの縦端縁の一端に固定された第１端１８８を有する第１のＬ字状セグメント１ ８６と、矩形セグメントの他の縦端縁の反対側の端部に固定された第１端１８９ を有する第２のＬ字状セグメント１８７を備えている。第１のＬ字状セグメント は、インダクタンス要素の第１端でもある第２端１９０を有し、第２のＬ字状セ グメントは、インダクタンス要素の第２端でもある第２端１９１を有している。 Ｌ字状セグメントの各々の第１及び第２端は、インダクタンス要素の矩形セグメ ントの中央に対し少なくとも９０°の角度で対峙している。同様に、図５ｄにお いて、インダクタンス要素は第１端２００と第２端２０１を有し、中央矩形セグ メント１９５は、矩形セグメントの一つの縦端縁の一端に固定された第１端１９ ８を有する略直線状の第１セグメント１９６と、矩形セグメントの他の縦端縁の 反対側の端部に固定された第１端１９９を有する略直線状の第２セグメント１９ ７を備えている。略直線状の第１セグメントは、インダクタンス要素の第１端で もある第２端２００を有し、略直線状の第２セグメントは、インダクタンス要素 の第２端でもある第２端２０１を有している。略直線状のセグメントの各々の第 １及び第２端は、インダクタンス要素の矩形セグメントの中央に対し少なくとも ９０°の角度で対峙している。 図６は、本発明の電力伝送装置の回路の主な特徴を示すブロック図である。回 路は、隙間がある状態で連結された変圧器２３０の四つの一次巻線２３２の各々 にＡＣ電力を供給する。図では簡略化のため一次巻線２３２は一つのみ図示され ている。電力（ＡＣ）２２９は絶縁変圧器２４０（ここでは３相変圧器として図 示されている）と位相角作動制御回路２４５を介して整流回路２５０に供給され ており、整流回路は、好ましくはシリコン制御の整流器（あるいはＳＣＲ）で構 成されるとともに平滑及びフィルタ要素を備え、連続的に変動する例えば０〜４ ００ボルトのＤＣ電力（例えば２５０アンペアまで）を接続リンク２５２を介し て一連のパワーＭＯＳＦＥＴに供給しており、このＭＯＳＦＥＴは各一次巻線に 対し二つのバンクにグループ化され各バンクに８個設けられている。ここでも簡 略化のため、二つのバンク２６０，２６２（各バンクより一つ）のみ図示されて いる。ＭＯＳＦＥＴ２６０で示されているバンクの各ＭＯＳＦＥＴは、便宜上高 位側バンク（ＭＯＳＦＥＴは高位側ＭＯＳＦＥＴと称す）として識別され、高位 側ＭＯＳＦＥＴドライバ２６４により駆動される。対応するＭＯＳＦＥＴ２６２ とそのバンクは、低位側バンクとＭＯＳＦＥＴとして識別される。低位側バンク の各ＭＯＳＦＥＴ２６２は低位側ＭＯＳＦＥＴドライバ２６６により駆動される 。ＭＯＳＦＥＴドライバの各バンクは、信号プロセッサ２７０により駆動され、 信号プロセッサは、パワーパルスが電気結線２７２を介してドライバ２６４の高 位側バンク（さらにそれを介してＭＯＳＦＥＴに）に、電気結線２７４を介して ドライバ２６６の低位側バンク（さらにそれを介してＭＯＳＦＥＴに）に交互に 印加されるよう配置されている。信号プロセッサが高位側バンクと低位側バンク に交互に送出する信号は、変圧器２３０の二次巻線２３４から電気結線２３６と コンデンサ２３８を介したフィードバック結線により所望の周波数で発振するよ うに制御された位相同期ループ発生器２８０により電気結線２７６を介して信号 プロセッサに供給される。このフィードバックループは電気結線２８２を介して 位相同期ループ発生器２８０に接続されている。ＤＣ信号を比例高圧分周器２４ ２から結線２４３を介して制御回路２４５に戻して供給することにより高圧調整 は行われる。 ＭＯＳＦＥＴとこれに関連する回路を有する変圧器２３０の一次回路のインダ クタンスとキャパシタンスは、一次回路が高周波選択性（高Ｑ）を有し、その共 振ピークが所望の発振周波数（例えば、直列同調回路インピーダンスを電源駆動 インピーダンスに合わせるよう二次共振周波数からずれている）に近くそれより 高くなるよう選択される。変圧器の二次高圧回路の対応するパラメータは、二次 回路が高選択性を示し、その共振ピークが所望の発振周波数（負荷により多少影 響を受ける）のところに位置するように選択される。したがって、変圧器の二次 巻線と位相同期ループ発生器との間のフィードバック結線によりその発生器は共 振周波数（通常５０ｋＨｚよりも大きく、例えば３００ｋＨｚ）で矩形波を発生 する。この矩形波電圧信号は信号プロセッサ２７０に供給され、信号プロセッサ は矩形波を一連の一時的に分離したパルスに変換し、このパルスは交互に高位側 ＭＯＳＦＥＴドライバ２６４と低位側ＭＯＳＦＥＴドライバ２６６に、したがっ てＭＯＳＦＥＴの各々に供給される。これらのパルスは所定時間内で分離される ので、高位側バンクのＭＯＳＦＥＴと低位側バンクのＭＯＳＦＥＴは同時に導通 することがなく、バンク間を短絡電流が流れる虞れはない。隙間がある状態で連 結された変圧器２３０は、パルス周波数で共振する高選択性二次巻線２３４を有 しており、これらの電圧パルスを二次回路において交流のサイン波出力に変換し （遠くの）負荷に伝送する。二次回路は高選択性を示すので、電圧過渡や、スパ ークあるいは絶縁破壊により惹起するような回路内の外乱によりサイン波の周波 数が急激に変化する。この周波数のシフトは、フィードバックループ２８２を介 して位相同期ループ発生器２８０に伝送され、さらに過渡検出及び高速運転停止 ラッチ回路２９０に接続された電気結線２８４と小さなＤＣ阻止コンデンサ２８ ６を介して伝送され、過渡検出及び高速作動停止ラッチ回路は電気結線２９２を 介してＭＯＳＦＥＴドライバに直接接続され、５サイクル以内の発振信号でそれ らの作動を停止する。周波数のシフトはまた、電気結線２９２，２９４を介して 整流器制御回路２４５に直接伝送され、１線路周波数サイクル以内にその作動を 停止する。したがって、この回路は過渡に対して非常によく保護されており、非 常に早く作動停止するので、そのような過渡によりほとんどあるいは全く被害を 受けることがない。好ましい実施形態では、変圧器２３０の二次巻線の端子は、 電圧増倍器、より好ましくは本発明の電圧増倍器の電極（５２０，５３０参照） に接続されている。 図７は本発明の例ではないが、従来の並列給電電圧増倍器を二次元で図示して おり、全てのカスケード式コンデンサ板４００，４０１，４０２，４０３，４０ ４は給電電極４２０あるいは４３０から等距離にある。例えば米国特許第３,２ ４６,２３０あるいは３,０６３,０００号公報を参照のこと。図８は、このよう な従来の電圧増倍器における電圧勾配をコンピュータで表示したものである。こ のようなシステムでは、各コンデンサのプレートを分離する距離は最高電圧のコ ンデンサ４０８−４３０，４０９−４２０における最大設計電圧勾配により決定 されるので、より低い電圧のコンデンサは、印加された電圧が降下するにつれて 、より低い電圧ストレスで作動する。印加された電圧は、列４００，４０２，４ ０４，４０６，４０８及び列４０１，４０３，４０５，４０７，４０９に対し、 あるコンデンサ板から次のコンデンサ板に等ステップで増大する。この種の市販 されている電圧増倍器でも、電圧は４００と４０１、４０１と４０２、４０２と ４０３等の間で等ステップで増大する。このような複雑さは、図の理解を容易に するためにここでは簡略化されている。これらのコンデンサを並列プレートコン デンサと見なすと、キャパシタンスＣ＝Ａ／Ｄのｋ倍である。ここで、ｋは比例 定数であり、Ａはカスケードプレートの面積であり、Ｄはプレートの給電電極か らの離間距離である。したがって、所要面積Ａ（コンデンサのプレートに対する ）＝Ｄ／ｋのＣ倍である。並列給電カスケード式高圧増倍器に対しては、全ての キャパシタンスが等しいのが好ましく、どのコンデンサに対してもＡ＝ＤのＫ倍 である。したがって、ｎ個のコンデンサに対し、所要の全コンデンサ面積Ａ_t＝ 個々のコンデンサ面積Ｄの１からｎまでの合計のＫ倍である。図７に示される構 造では、Ｄは一定なので、全コンデンサ面積はＤ×ｎ×Ｋであり、増倍器配列の サイズを設定するのはこの値である。 図９は本発明にかかる電圧増倍器を示している。この形状における電圧勾配を コンピュータで作成したものが図１０に示されている。ＡＣ電源、好ましくは図 ６の変圧器の二次巻線２３４に電気的に接続され、その出力を受信する主給電電 極５２０，５３０は、電圧増倍器の縦方向ｃ−ｃに沿って配列されカスケード状 整流器（図示せず）間の接続部に配置された積層されたコンデンサ板５００，５ ０１，５０２，５０３，５０４,…,５０９に給電し励磁する。この設計では、コ ンデンサ板と隣接する電極間の距離は変化し、積層体におけるあるコンデンサ板 から次に高いコンデンサ板へのＤＣ電圧勾配をほぼ一定に維持するので、プレー トは同じキャパシタンスとなるよう同一面積である必要はない。本発明のこの形 態の好ましい実施形態では、カスケードにおける連続したコンデンサ板間の距離 は、実質的に同じ増分で増加するので、実質的に一定のＤＣ界磁勾配がすべての プレートと隣接する給電電極との間に維持される。図１０はそのような配置によ り得られた界磁の実質的な一様性を示しており、識別番号は図９のものに正確に 対応している。ＤＣ界磁勾配は実質的に一様なので、高いストレス領域は存在せ ず、コンデンサ板に対する設計要件が極めて簡略化されている。従来形状と異な り、端縁を少しだけ滑らかにすればよく、コンデンサ板に対し、特別にその形状 を整えたり、滑らかにしたり、曲げたり、磨いたりする必要はなく、不要の出費 を回避できることが分かった。さらに、より低い電圧のコンデンサ板は隣接する 電極に近接して配置されているので、対応するプレート面積が減少し、上述した 好ましい形状では、コンデンサ板と隣接する電極間の平均距離はＤ／２となり、 全面積はＤ／２×ｎ×Ｋで与えられ、本発明の電圧増倍器は従来の電圧増倍器を 収容するのに必要な容量の半分だけのハウジング内に配置することができる。図 ９はまた、高圧端子５１６とその絶縁サポート５１７を示している。 図１１は、図９の好ましい実施例の電圧増倍器の断面図を示すものであり、金 属電極５２０と５３０は、図６の変換器端子の二次側２３４のようなＡＣ電源に 接続されるよう適合されていて、間隔を隔てられ、共通の軸（図９でＣ..Ｃで示 されるもの）に沿って延びている半円筒の表面を形成している。本実施例では、 電圧増倍器は防ガスコンテナ、例えば図９のような圧力器５１０を備えて位置づ けられる。各電極は複数の絶縁誘電性スペーサー５１２に固定され、支持サポー ト５１３内部に位置づけられ、支持サポート５１３はコンテナ壁５１４に固定さ れている。電圧増倍器は、各々がアノードとカソードを有する固体状態の複数の 整流ユニットも含んでいて、両電極間に位置づけられて、グランドと直流高電圧 端子５１６（図１１では図示されていない）との間で正極から負極へ直列接続さ れている。簡潔の為に、４つの上面の整流ユニット５６０、５６１、５６２及び ５６３のみが記載されている。コンデンサ板が、整流ユニット間に形成される各 電気接合部に接続されている。各コンデンサ板は形成されて、例えば図１１の５ ５０のような４分円筒の表面をなす。電極５２０又は５３０と共に所定の容量を 有するコンデンサを形成し、コンデンサ板と電極間は所定の間隔が隔てられてい る。例えば５５１、５５２、５５３及び５５４の各々の４つぞろいの４分部は円 筒モジュールを形成していて、モジュール内では、各コンデンサ板は最も近くの 電極からコンデンサ板への距離と実質的に等しい距離を隔てて位置づけられてい る。このように連続している４つぞろいの４分部は、２つの電極５２０と５３０ の延長された長さに沿って連続して配置された複数のモジュールを形成している 。本実施例では、接地板とＤＣ高電圧端子との間に直列に配列された連続してい るモジュールの各コンデンサ板間の間隙及び最も近い電極は、実質的に同じステ ップで増加することが理解できる。コンデンサ板は、コンデンサ板と近接する電 極間の容量を有するコンデンサを横切る振幅に実質的に等しいＡＣポテンシャル のコンデンサ接続に役に立つ。本実施例のコンデンサ板と電極との間の容量は、 コンデンサ板と電極間の容量の平均値に実質的に同一である。明瞭にするために 第１のモジュールとして図面の最上層のモジュールを用いて、本モジュールの第 １の４分コンデンサ５５１は、第１の整流ユニット５６０を介して別の部品、及 び第２の整流ユニット５６１を介して第１のモジュールの隣接する第２のコンデ ンサに接続される（このモジュールが底面モジュールである、又は図１１の上面 モジュールの下部の隣接する第２のモジュールの対向する４分コンデンサである 場合、ユニット５６０は、どちらか一方のグランドに接続される部品であること を指示ように点線で示されている）。第１のモジュールの第２の４分コンデンサ 板５５２も第３の整流ユニット５６２を介して対向する第１のモジュールの第３ の４分コンデンサ板５５３に接続され、第１のモジュールの第３の４分コンデン サ板５５３も第４の整流ユニット５６３を介して隣接する第１のモジュールの第 ４の４分コンデンサ板５４に接続され、さらに第４の４分コンデンサ板も第５の 整流ユニット（図示せず）を介して、ＤＣ高電圧端子が最上層の場合（本例のよ うに）はＤＣ高電圧端子、又はモジュールがコンデンサ層よりも下層に位置する 場 合は近接する第３のモジュールの対向する４分コンデンサ板のどちらか一方に接 続される。 図１２は、電圧倍増器の整流ユニット、好ましくは本発明に係る整流ユニット であるものを保護する保護システムを断面図で示したものである。圧力器５１０ が位置づけられ、その内部では２つの金属電極５２０と５３０とがＡＣ電源に接 続されるように適合され、両電極は間隔が隔てられ、共通の軸に沿う半円筒の表 面をなすように形成される。前述のように、各々がアノードとカソードを保持す る複数の固体状態の整流ユニットは電極間で位置づけられて、さらにグランドと ＤＣ高電圧端子（図１２では図示せず）間で正から負の端子へ直列接続されてい る。簡潔の為に、４つの上面の整流ユニット５６０、５６１、５６２及び５６３ のみが記載されていて、さらにそれらは図１１で示されているように互いに接続 され、正確に配列されている。整流ユニット間に形成されるのでコンデンサ板５ ５０、５５１、５５２及び５５３の１つは、各々の電気接合部で接続される。ス パークギャップ５４０、５４１、５４２及び５４３は、コンデンサ板５５１と５ ５３、５５２と５５４、５５１と５５２、及び５５３と５５４のエッジが対向す る場所に位置づけられる。整流ユニット５６０、５６１、５６２及び５６３は、 それぞれがコンデンサ板５５０と５５１、５５１と５５２、５５２と５５３及び ５５３と５５４間で、各々が電気接続部５３５と５３６、５７０と５７１、５７ ２と５７３及び５７４と５７５を介して接続される。各々電気接続部は過渡電流 を消散させる手段５４５を含んでいる。手段５４５は中心アパーチャーを有する 高周波フェライト減衰器のビーズであるのが好ましく、電気接続部はアパーチャ ーを通している。ビーズの周囲のコロナ放電を抑制するのに役立つ場合、ビーズ は小抵抗５４６（例えば１０００オーム）（図１２ａ）で分岐されていてよい。 電気接続部をスパークギャップに最も近接する位置に接続すること、及びコンデ ンサ板に取り付ける位置の近傍の接続部に過渡電流を消散し減衰する手段を位置 づけることは、整流ユニットに損傷を与える電圧の過渡現象のリスクを著しく低 減する。 図１３は、電圧増倍器を備えて用いる補助備電源を図式で示すものである。電 圧倍増器が基板を照射する装置で利用される場合、補助電源は好ましい設備であ る。電圧倍増器は、供電型コンデンサに並列又は直列であってもよいが、ＡＣ電 源に接続されるよう適合された一対の金属電極６００と６０２を含んでいるのが 好ましい。両電極は間隔が隔てられ、共通の軸に沿って延長された半円筒の表面 をなすように形成される。各々がアノードとカソードを保持する複数の固体状態 の整流ユニットは電極間で位置づけられて、さらにグランドとＤＣ高電圧端子（ 図１２では図示せず）間で正から負の端子へ直列接続されている（図１０、１２ 及び１３で示されているものを例とする）。好ましい実施例として先に検討した コンデンサ板間の電気接続の詳細は、簡潔の為に割愛されている。電極６００に 対向して取り付けられているコンデンサ板６０４と、電力倍増器（図６も参照で きる）の高電圧出力端子であるコンデンサ板６０６とは異なる電位である。コン デンサ板６０４と６０６との間は（及び電極板６００と６０４との誘電性接続に よる電極板６００と６０６との間の電気的接続は）、可変コンデンサ６０８であ り、コンデンサ板６０４の６０９、及び変圧器６１０の一次側６１１に接続され るものである。一次側の別の端子６１４は、コンデンサ板６０６の６１５に接続 されている。高電圧出力端子板６０６は２つの駆動電極６００と６０２との中央 にあるから、高電圧出力端子板６０６はＤＣ電位のみである。変圧器６１０の二 次側６１２の端子の１つは、電気接続部６１６と６１５を介して高電圧出力端子 板６０６に接続されるのが好ましい。変圧器の二次側は２つの返還負荷ツェナー ダイオードで分岐されていて、例えば二次側で電気的な負荷が中断された場合に 発生するような過渡電流の逆伝達の影響を低減するのが好ましい。このような負 荷は粒子加速器（図示せず）のフィラメント６１９を含んでいてよい。負荷６１ ９に伝えられる電力量を制御するように可変コンデンサ６０８は提供される。 図１４は、真空システムと加速チューブとの真空欠陥による損傷を保護する、 サブストレートを照射する装置の保護装置を概略的に示すものである。真空チャ ンバの第１の端部のウィンドウが原因でそういった欠陥が発生する可能性があり 、内破を引き起こし、相当な速度でほこりを真空チャンバに進入させる。サブス トレートを照射する装置の真空チャンバ６４５は、粒子加速器６５５を真空チャ ン バに接続するドリフトチューブ６５０、６５１を含んでいて、ドリフトチューブ は真空チャンバ６４５を真空ポンプ手段６５４に接続する真空接続手段６５０と ６５２をも含んでいる。接続手段６５０と真空チャンバの第１の端部との間では 、ドリフトチューブ部６５１が排出口６５６と吸入口６５７とを保持している拡 散チャンバ６５１を形成していて、排出口はターゲット又は真空チャンバの第１ の端部６６０に対向している。さらに吸入口６５７のドリフトチューブ部６５０ の縦軸から１８０度以下の有限角度を有していて、吸入口を介して粒子ビーム６ ５８が拡散チャンバ６５１に進入する。拡散チャンバ６５１は、粒子ビームを照 射し向きを変える手段６６２も含んでいて、９０度偏向板とスキャンマグネット ６５９を含んでいるので電子ビームが排出口６５６に導かれる。スキャン手段６ ６２とハウジングのターゲット端部６６１との間でドリフトチューブ部６５１は 広げられ、このことによって粒子ビームの走査による軌跡の変化に適合させる。 粒子ビームを走査し方向を変える手段６６２は、９０度偏向板と２つのコイルで 電圧が印加されたスキャンマグネットを含んでいて、一方は９０度偏向板を提供 し、別の一方は真空チャンバのターゲット端部６６０の透過ウィンドウ６６５に 沿う粒子ビームを走査するものである。拡散チャンバは、拡散チャンバの吸入部 ６５７をこえて突出しているブラインドチューブ又は凹部６５３を含んでいて、 慣性力が内破のほこりに作用し、拡散チャンバはほこりをブラインドチューブや 凹部６６３に進入させる。真空システムと加速チューブの保護は中央に狭い制限 オリフィス６６４を有する隔壁６６３で提供されていて、それによって粒子ビー ムは通り抜けることは可能であるが、拡散チャンバから真空システムと加速チュ ーブの残りの部分へ内破のほこりが進入することを防ぐものである。 図１５−２２は本発明に係る保護システムを示すものである。保護ヴォールト は、一端が開放された囲い７００を含んでいて、好ましい実施例では囲いの壁は 内空鋼の天井７０１と壁７０２を含んでいる。天井と壁は、既知の様式で水や鉛 を例とする放射線吸収材料で充填されている。ドアフレーム構造７１０は中空の 鋼製ドア７１３を含んでいて、放射線材料で充填されていて、可動であるように 囲いの開放部に取り付けられている。ドアフレーム構造７１０は、ベースガイド 構造７１５上のガイドホイール７１４を介して取り付けられる垂直及び水平支持 ガーダー７１１を含んでいる。ベースガイド構造は保護されたヴォールトに取り 付けられていて、ガイドレール７１６と７１７を含んでいる。 サブストレートを照射する装置の１つ以上の部品がドアフレーム構造に固定さ れている。好ましくは本発明に係るものであり、好ましい電圧増倍器を含んでい て、さらに本発明の予備電源を含んでいるのが好ましい電源囲い７２０は、支持 手段７０２と７０３とでドアフレーム構造７１０に固定されている。囲いは、フ ランジ手段７１８で共に固定されている２つのドーム形状である。変圧器の囲い ７２４は電源の囲い７２０の上部に固定されていて、本発明に係るインダクタを 含んでいるのが好ましい。変圧器の囲いはフランジ７２５を介して固定されてい るＲＦ駆動の囲いをどちらか一方に付けていて、各ＲＦ駆動の囲いは本発明の変 電圧装置を含んでいるのが好ましい。電源の囲い７２０と変圧器の囲い７２４は 、それぞれが内部ガス圧に耐久する能力を有し、圧力下の六フッ化硫黄を例とす る誘電性ガスを含んでいるのが好ましい。 高電圧電力接続部と加速器の囲い７２８を部分的に備えた真空チャンバの予備 電源接続部とは、電源の囲い７２０を加速器の囲い７２８（図１６参照）に接続 する高圧力チューブ７２７内部にある。加速部の囲い７２８内部の真空チャンバ の一部は粒子加速チューブを含んでいる。粒子加速チューブは、チューブ７３１ と真空ポンプ手段７３３に固定された真空接続手段７３２とを含んでいるドリフ トチューブの上面部に固定されている。液体処理ユニットの液だめも記載されて いて、本装置の好ましい実施例では液だめは真空チャンバの第１の端部のウィン ドウアセンブリーに固定されている。１つ以上の加速器の囲い、ドリフトチュー ブの第１の部分、真空ポンプ手段、拡散チャンバ、ウィンドウアセンブリー（図 示せず）及び液体処理ユニットはドアフレーム構造に固定されるのが好ましい。 装置の各部品がドアフレーム構造に、直接又は間接に固定されるのがさらに好ま しい。加速器の囲い、ドリフトチューブの第１の部分、真空ポンプ手段、拡散チ ャンバ、ウィンドウアセンブリー、液体処理ユニット及びドアの全てが、ドアフ レームのユニットとして稼動するのが最も好ましい。 図２１は、先に検討された本発明に係るサブストレートを照射する自己遮断装 置の内部部品を記載するものである。本図面では、ドアフレーム構造のドア７１ ３は、９０度角度を変えるものであり、スキャンマグネット構造７４５、及び真 空ハウジングのターゲット端部を含んでいるウィンドウアセンブリー７４６とみ なすことができる。 図２２は、加速装置への接近を提供するようにヴォールトが開放されている、 サブストレートを照射する本発明に係る自己保護装置の側面概略図を示すもので ある。加速装置への接近を提供する以前は、保護ヴォールトは、壁７０２と天井 ７０１とを有し、１つの端部７０５で開放される囲い７００を含んでいる。ガイ ドレール（本図面では７１６で示す）を有するベースガイド構造７１５はヴォー ルトに固定されている。ドアフレーム構造７１０は、ガイドレール上で動くガイ ドホイール７１４を介してスライドするように取り付けられる。 特に好ましい実施例では、本発明に係るサブストレートを照射する装置は、ウ ィンドウアセンブリーと液体処理ユニット（それらは各々、出願中の米国特許出 願第07/950,530号に開示されている）を含んでいる。上記装置は天然の原油の粘 性を低減し、さらに精製された製造物を産出する局所熱分解をする油田で利用す ることが可能である。上記装置は、パイプラインを介してポンピングされること が望まれる油圧馬力を低減するのに利用されてもよい。上記装置は、携帯水供給 器又は汚れた流れ中の有害な汚染物を低減又は除去するのに都合よく用いられて もよい。 サブストレートを照射する本発明に係る全実施例では、ウィンドウの第１の端 部が粒子ビームと真空チャンバに向かう凸部で観察される場合、真空チャンバの 第１の端部の透過ウィンドウは通常方形の形状であり、ウィンドウの第１の端部 がウィンドウの縦軸に沿って観察されている場合、ウィンドウを横切る圧力差が 存在する下で測定された曲率半径を有し、 （ａ）せいぜい上記方形の２倍の幅であり、かつ （ｂ）上記曲率半径の平均から５％以上ずれていない ものは米国特許明細書第07/950,530 号及び第08/198,163号で開示されている。 サブストレートを照射する本発明に係る全実施例では、粒子加速器は、金属とセ ラミックからなるものが例である構造に対向し、構造に導く無機イオンビームの みを含んでいるのが好ましい。このように構造に対向し構造に導く粒子ビームは 、熱、圧力及び適切な融解によって従来の結合がされ、さらに内部電極を有する アルミセラミック及びチタニウム成分を例とするセラミック及び金属からなるチ ューブ部分を含んでいるチューブアセンブリーであるのが好ましい。これらの部 分は、部品間が金属ガスケット（例えば、金、アルミニウム、銅又はスズのワイ ヤーシール）で互いに結合されてもよい。ビーム透過ウィンドウの内破といった 大変動が発生した場合、このような装置の特別な長所は、チューブアセンブリー が迅速に分解されること、部品を損傷させずに部品がクリーニングされ、かつ２ ００度までの高温で真空焼きされることを可能にすることである。内部電極は解 体可能なものであり、部品及び電極のクリーニングが容易であるものが好ましい 。特に好ましい加速チューブアセンブリーは、イオン加速を目的とするものであ り、ナショナル エレクトロスタチック コーポレーションによって生産されたも のである。 記載された本発明の実施例で、本発明の目的は十分に達成されたと評価される だろう、また本発明の思想と技術範囲、特に以下の請求項で定義されたものから 離れることなく、構造における多くの更なる変更および広範囲な種々の実施構造 および応用が示唆されていることを当業者は理解するだろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基板を照射する電気装置は以下のものからなる： （ｉ）真空チャンバ、該真空チャンバは第１の端部に位置する透過ウインドを 含んでいる； （ii）上記真空チャンバ内の粒子ビーム発生器； （iii）上記真空チャンバ内の粒子ビーム加速器，該加速器は上記発生器から の粒子を上記切換ウインドに向けるとともにこれに通して加速するとともに指向 させる； 上記装置は以下の特徴の少くとも１つを有する： （Ａ）上記装置は、インダクタを有し、インダクタは以下のものからなる： （ｉ）高電圧端子対；および （ii）第１のインダクタンスを有する第１のインダクタンス要素および第２ のインダクタンスを有する第２のインダクタンス要素、これらインダクタンス要 素は互いに接近してかつ実質的に平行に隔置されるとともに、夫々複数の巻線を 有する， 上記第２のインダクタンス要素の巻線は、第１のインダクタンス要素の巻線と は時計方向，反時計方向の意味で反対方向に巻回されている，および， 第１と第２のインダクタンス要素の巻線は上記高電圧端子間に電気的に直列に 接続されて上記インダクタを形成し、該インダクタは総インダクタンスを有する とともに、上記高電圧端子は互いに空間的に離間するとともに、上記総インダク タンスは上記第１インダクタンス又は第２インダクタンスのいずれか１つより大 きくなるように構成されている； （Ｂ）上記装置は、以下のものの少くとも１つからなる高電圧ＡＣパワー変換装 置： （ｉ）高周波数選択性を有する第１の共鳴回路の部分を形成する第１のコイ ルと、高周波数選択性を有するとともに所定の共鳴周波数を有する第２の共鳴回 路の部分を形成する第２のコイルを有する変圧器， 上記第１と第２のコイル間の結合は臨界結合値か近い値である； 又は、 （ii）所定の値の周波数と電圧の矩形波電気信号を発生する位相ロックルー プ発生器と、上記矩形波電気信号を上記位相ロックループ発生器から受信すると ともに矩形波電圧プロフィールを有するパワー信号に変換するため、上記発生器 に接続された少くとも１つの電圧利得固体パワードライバ、該ドライバは、電圧 器の第１のコイルに接続するとともに駆動するように構成されている； （Ｃ）上記装置は以下のものを有する電圧増倍装置からなる： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するように適合された第１，第２の金属電 極； （ii）接地接続と高電圧ＤＣ端子； （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニッ ト、 上記ユニットは上記電極間に位置して上記接地接続と高電圧ＤＣ端子の間のカ ソードにアノードが直列されている，および （iv）上記レクチファイアユニット間に形成された電気接続の各々に接続さ れたコンデンサ板； ａ）各コンデンサ板は上記第１電極又は第２電極の１つから所定の固有の 間隔を置いて独立に配置されているとともに、所定の容量を有するコンデンサを 上記電極との関係で形成して、少くとも１つのコンデンサを各々独立して有する 複数のコンデンサモジュールを形成する， ｂ）上記所定の間隔は連続するコンデンサモジュールについて増大する， ｃ）上記コンデンサ板は上記コンデンサ板と電極の間の容量を介してコン デンサを横切って実質的に等しい振幅のＡＣ電位に容量的に結合するように適合 されている，および ｄ）あるコンデンサ板と電極との間の容量は上記複数のコンデンサ板と電 極の間の容量の平均値と同様である； （Ｄ）上記真空チャンバは上記粒子加速器を上記真空チャンバの第１端に接続す るドリフトチューブを有する， 上記ドリフトチューブは上記真空チャンバを真空ポンプ手段に接続する真空接 続手段を有し、上記真空接続手段と上記真空チャンバの上記第１端との間におい て、拡散チャンバは以下のものを有する： （ｉ）粒子ビームが拡散チャンバに入る入口； （ii）上記真空チャンバの第１端に対面するとともに、ドリフトチューブセグ メントの入口における縦方向軸に対して１８０°以下の有限の角度をなす出口； および （iii）粒子ビームが上記出口に指向するように粒子ビームを再指向させると ともに走査する手段、該手段は真空チャンバの第１端に接続するドリフトチュー ブの拡大されたセグメントを有し、それによって走査された粒子ビームの軌跡の 変動に適応する； （Ｅ）上記装置は、電圧増倍装置とともに用いるのに適した補助パワー供給手段 を備え、電圧増倍装置は以下のものを有する： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するのに適した金属電極対， （ii）接地接続と高電圧ＤＣ端子， （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， 上記ユニットは上記電極間に位置するとともに上記接地接続と高電圧ＤＣ端子 との間でアノードからカソードへと直列に接続されている， （iv）各々上記電極の一方又は他方から離間した複数のコンデンサ板、上記レ クチファイアユニット間に形成される電気接続の各々は上記コンデンサ板の１つ に接続され、上記電極とコンデンサ板の間に形成される容量を介してコンデンサ を横断して実質的に等しい振幅のＡＣ電圧を容量的に結合する， （ｖ）第１と第２の端子を有する１次コイルと補助パワーを与える２つの端子 を有する２次コイルとを有する変圧器， （vi）上記補助パワー供給手段は上記コンデンサの１つと上記変圧器の１次コ イルの第１端子との間に電気的に直列に接続され、上記１次コイルの第２端子は いま一つのコンデンサ板に電気的に接続されている、可変コンデンサからなる； もしくは （Ｆ）上記装置は以下のものからなる： （ａ）発電機， （ｂ）以下ものを備えるしゃ蔽丸天井： （ｉ）１端が開放された閉塞体，および （ii）上記閉塞体の開放端に取外し可能に固定するドアを備えたドアフレーム 構造，および （ｃ）上記しゃ蔽された丸天井の閉塞体に取付けられた基礎案内構造は上記 ドアフレーム構造を摺動自在に上記基礎案内構造上に取付ける手段を備え、上記 ドアフレーム構造とドアが上記閉塞体に固定されたときに、上記ドアフレーム構 造が上記丸天井内で上記真空チャンバを包囲して基板を照射する上記装置のため の自己しゃ蔽を与えるように、上記真空チャンバは上記ドアフレーム構造に固定 され、上記基礎案内構造に沿って上記閉塞体から離して移動されると、上記真空 チャンバのサービスと保守管理ができるようになっている。 ２．少くとも２つのインダクタンス要素を備える、請求項１に記載のインダクタ を有する装置であって： （ｉ）第１のインダクタンス要素は所定の長さを有するとともに、複数の第１ シーケンスに分割される所定数のコンダクタ巻線を備え、各第１シーケンスは各 々が所定の形状を有する１又はそれ以上の巻線を有する；および （ii）第１のインダクタンス要素に隣接し実質的に平行な第２のインダクタン ス要素は所定の長さと、第１インダクタンス要素の実質的に同様の複数の巻線を 有するとともに、複数の第２シーケンスに分割される所定数のコンダクタ巻線を 備え、各第２シーケンスは、第１のインダクタンス要素の巻線と同一形状を有す るが巻き方向が逆の１又はそれ以上のコンダクタ巻線を備える； 第１シーケンスの各１つは第２シーケンスの少くとも１つと端部と端部とが直 列に接線されるとともに、第２シーケンスの各１つは、第１シーケンスの少くと も１つと端部どうしが直列に接続されて、第１，第２インダクタンス要素間で交 互する電気的導通路を形成しており； コンダクタ巻線のシーケンスのインダクタンス寄与率はインダクタの全インダ クタンスの２５％又はそれ以下である。 ３．請求項２に記載の装置であって、上記コンダクタ巻線の少くとも１つリッツ （Ｌｉｔｚ）ワイヤであるもの。 ４．請求項２に記載の装置であって、コンダクタ巻線の１つのシーケンスのイン ダクタンス寄与率はインダクタの総インダクタンスの５％かそれ以下であるもの 。 ５．請求項２に記載の装置であって、上記コンダクタ巻線の第１および第２のシ ーケンスの各々が巻数１１以下であるもの。 ６．請求項２に記載の装置であって、上記コンダクタ巻線の第１および第２のシ ーケンスの各々は巻数２であるもの。 ７．請求項２記載の装置であって、インダクタの総巻線数は偶数であるもの。 ８．請求項７記載の装置であって、第１インダクタンス要素の総巻線数は第２イ ンダクタンス要素の総巻線数に等しいもの。 ９．請求項２に記載の装置であって、上記第１および第２のインダクタンス要素 の各コンダクタ巻線はＤ形状であって、各インダクタンス要素は大略直径方向に 沿って円筒を縦方向に２分したものであって２つのインダクタンス要素は上記半 円筒の直径面に沿って面対面の関係で位置しているもの。 １０．請求項９記載の装置であって、一方のインダクタンス要素から他方のイン ダクタンス要素に移る巻線のセグメントは両方のインダクタンス要素に共通であ るもの。 １１．少くとも２つのインダクタンス要素を備えた請求項１記載の装置であって 、上記各要素は上記要素の直線方向に伸びる軸に沿って実質的に配置されている もの。 １２．請求項２に記載の装置であって、巻線に沿って１つもしくはそれ以上の位 置で電気的に平行となるように互いに固定されるとともに巻線に沿った他のすべ ての位置で気体，液体もしくは固体の誘電物質で分離されている複数の平板コン ダクタ巻線を備えるもの。 １３．請求項２に記載の装置であって、上記インダクタは少くとも２つのインダ クタンス要素を備えるとともに、上記インダクタは第１および第２の端部を有す るとともに、上記一方の端部において、対応する巻線の第１のセット，隣接する とともに上記第１のセットによって上記端部から分離された対応巻線の第２のセ ッ トおよび上記端部により近い対応巻線のセットによって上記端部からより遠くに あって同様に分離されている対応巻線の連続するセットを有しており、各セット の巻線は互いにある角度をなしその角度は上記端部における対応巻線のセットに 対して鋭角であり、上記端部からの対応巻線のセットの距離が増加するに従って 最大１８０°まで次第に鈍角となるように増大しているもの。 １４．請求項２に記載の装置であって、上記インダクタは少くとも２つのインダ クタンス要素を備えるとともに、上記インダクタは第１および第２の端部を有す るとともに上記第１および第２端部において対応巻線の第１のセットを有し、上 記第１および第２の端部に隣接するが上記第１セットによって分離された対応巻 線の第２のセットを有し、さらに上記端部のいずれか一方に近い対応巻線のセッ トによって、上記第１および第２の端部から離れてかつ分離された対応巻線の連 続するセットを有し、各セットの巻線は互いにある角度をなし、その角度は上記 端部における対応巻線のセットに対して鋭角であり、上記端部からの対応巻線の セットの距離が増すに従って最大１８０°まで徐々に増大して鈍角となるもの。 １５．請求項１４に記載の装置であって、上記インダクタの端部における上記各 セットの巻線はリッツ（Ｌｉｔｚ）ワイヤで形成された多くとも２つの巻線を有 するもの。 １６．請求項１に記載されたパワー伝送装置とインダクタの両方を備えた装置。 １７．請求項１６に記載の装置であって、パワー伝送装置は上記インダクタを含 むもの。 １８．請求項１７に記載の装置であって、上記パワー伝送装置の変圧器はインダ クタを有するもの。 １９．請求項１に記載のパワー伝送装置を備えた装置は、上記共鳴回路と位相固 定ループ発生器との間に上記電気パワー負荷に与える電圧レベルを規制制御する とともに上記矩形波電気信号の周波数を所定の値に保持する電気フィードバック 接続を更に備えるもの。 ２０．請求項１に記載の高電圧ＡＣパワー伝送装置を備える装置は電気フィード バック接続を有し、該フィードバック接続は上記位相固定ループ発生器と発電機 の各々との間に接続されたラッチ回路と仕様負荷条件から外れた場合に上記電気 装置を急速に遮断する固体パワードライバとを有するもの。 ２１．請求項１の電圧増倍装置を備えた装置であって、所定の間隔は連続するコ ンデンサモジュールについて実質的に等しいステップで増加するもの。 ２２．請求項１の電圧増倍装置を備える装置であって、更に以下のものを有する ： （ｉ）第１のコンデンサモジュールにおいて、最近の電極から第１の所定距離 をおいて位置するＡＣ電位を受け取るためのコンデンサ板を有する第１のコンデ ンサ，および （ii）第２のコンデンサモジュール内で最近の電極から第２の所定距離をおい て第１のコンデンサモジュールに隣接して配置され、ＡＣ電位を受け取るコンデ ンサ板を有する第２のコンデンサ， 上記第２の所定距離は第１の所定距離に対して１．０５ないし２倍であるも の。 ２３．請求項１の電圧増倍装置を備える装置は、更に以下のものを備える： （ｉ）第１のコンデンサモジュールにおいて、ＡＣ電位を受け取るコンデンサ 板を有するとともに最近の電極から第１の最小の所定距離をおいて配置された第 １のコンデンサ，および （ii）第２のコンデンサモジュールにおいて、ＡＣ電位を受け取るコンデンサ 板を有するとともに最近の電極から第２の最大の所定距離をおいて配置された第 ２のコンデンサ，上記第２の所定距離は上記第１の所定距離より大きいもの。 ２４．請求項１に記載の電圧増倍装置を備える装置において、各コンデンサは所 定の設計値に等しいか大きい容量を有するもの。 ２５．請求項１に記載の電圧増倍装置を備える装置において、相隣るコンデンサ 板は複数のレクチファイアユニットの間の電気接続に相隣るスパークギャップを 備えているもの。 ２６．請求項１に記載の電圧増倍装置を備える装置において、 （ｉ）上記金属電極は間隔をあけて設けられるとともに、共通軸に沿って伸長 する半円筒面に形成されている； （ii）各コンデンサ板は円筒表面の４分円に実質的に形成されている； （iii）各モジュールは円筒であり、４分円の４つ組みからなり、各コンデン サ板は、該コンデンサ板に対応する電極から実質的に同じ距離だけ離れて位置し ており、連続する４分円の４つ組みは上記２つの電極の伸長方向に沿って直列的 に配置された複数のモジュールを形成する； （iv）上記所定の間隔は連続するモジュールの各々に対して実質的に等しいス テップで増大する； （ｖ）第１のモジュールにおける第１のコンデンサ４分円板は、該板をアース 又は第１のレクチファイアユニットを介して隣接する第２のモジュールの対向す るコンデンサ４分円板と第２のレクチファイアユニットを介して第１のモジュー ルの隣接する第２のコンデンサ４分円板とに、直列接続する少くとも１つのレク チファイアユニットを含む手段を有する； （vi）第１のモジュールの第２コンデンサ４分円板は該板を第３のレクチファ イアユニットを介して第１モジュールの対向する第３のコンデンサ４分円板に接 続する第３のレクチファイアユニットを含む手段を有する； （vii）第１のモ ジュールの第３コンデンサ４分円板は第４のレクチファイアユニットを介して該 板を第１モジュールの隣接する第４のコンデンサ４分円板に接続するための第４ のレクチファイアユニットを含む手段を有する；および （viii）第４のコンデンサ４分円板は、該板を高電圧ＤＣ端子又は第５のレク チファイアユニットを介して近接する第３のモジュールの対向するコンデンサ４ 分円板に接続するための手段を有する。 ２７．請求項２６に記載の電圧増倍装置を備える装置は、相隣るコンデンサ板の 対向エッジに相隣るスパークギャップを更に備えるもの。 ２８．請求項２７に記載の装置は、上記レクチファイアユニットとの関連におい て過渡的電圧と電流サージを消滅させるための手段を更に備える。 ２９．請求項２８に記載の装置において、上記過渡的サージを消滅させるための 手段はレクチファイアユニットのコンダクタリードの部分を包囲するフェライト 減衰ビードを備えるもの。 ３０．請求項２９に記載の装置は、各ビードのまわりに抵抗シャントを更に備え るもの。 ３１．請求項１に記載の補助パワー供給手段において、上記一次コイルの第２端 部が上記高電圧端子に接続されているもの。 ３２．請求項１記載の補助パワー供給手段において、上記変圧器の２次コイルは 背面接続のツェナーダイオードによってシャントされるもの。 ３３．請求項１に記載の補助パワー供給手段において、上記２次コイルは電子射 出器に電気的に接続されているもの。 ３４．請求項１に記載の基板を照射するための自己しゃ蔽装置において、上記粒 子加速器は、ドアフレーム構造に固定されているもの。 ３５．請求項３４に記載の基板を照射するための自己しゃ蔽装置において、発電 機もドアに固定されているもの。 ３６．請求項１に記載の基板を照射するための装置において、上記発電機は以下 のものを有する： パワー供給包囲体内に包囲される電圧マルチプライヤ，および 対応する包囲体内に取付けられ上記パワー供給包囲体に取付けられている少く とも１つの高電圧パワー伝送装置。 ３７．請求項１に記載の基板を照射するための装置において、上記高電圧ＡＣパ ワー伝送装置は以下のものを有する： 高い周波数選択性を有する第１の共鳴回路の部分をなす第１のコイル，および 高い周波数選択性を有するとともに所定の共鳴周波数を有する第２の共鳴回路の 一部をなす第２の回路を有する変圧器， 臨界カップリング値に等しいかそれに近い上記第１および第２コイルの間のカ ップリング， 上記第１の共鳴回路は所定の周波数と電圧の値で矩形波電気信号を発生するた めの位相固定ループ発生器，および上記発電機に接続され、上記位相固定ループ 発生器からの矩形波信号を受信するとともに矩形波電圧プロフィールを有するパ ワー信号に変換するための少くとも１つの電圧利得固体パワードライバを有し， 上記ドライバは上記変圧器の第１コイルに接続されるとともにそれを駆動する， および 上記第２共鳴回路は上記第２共鳴回路内において、上記第１のコイルからの矩 形波電圧プロフィールパワー信号を連続した実質的に正弦波状の高電圧電気パワ ーに変換するとともに電気パワー負荷を有する。 ３８．請求項１の装置は真空接続手段と拡散チャンバとの間のドリフトチューブ のセグメント内にダイヤフラムを更に備え，該ダイヤフラムは上記ドリフトチュ ーブの軸に対してその点において垂直であるとともに、その中心に粒子ビームの 自由な通過を許容する狭いオリフィスを形成する手段を有するもの。 ３９．請求項１の装置において、上記拡散チャンバは真空チャンバの第１端部に 対面する壁にブラインドチューブもしくは切り欠きを形成する手段を更に備える もの。 ４０．請求項１に記載の基板を照射するための自己しゃ蔽装置において、基板を 照射するための装置は、電子加速器であり、粒子ビーム発生器は電子ビーム発生 器であり、粒子ビーム加速チューブは電子ビーム加速チューブであるもの。 ４１．請求項４２に記載の自己しゃ蔽粒子加速器において、透過ウインドウは電 子ビームの方向に見て形状がほぼ四角形であり、窓の縦方向軸に沿って見て真空 チャンバの方向に凸であり、窓の両側での圧力差がないときに測定したときにあ る曲率半径を有しており、その曲率半径は， （ａ）上記四角形の幅の少くとも２倍であり， （ｂ）平均曲率半径から５％以上はずれない。 ４２．請求項１に記載の基板を照射するための自己しゃ蔽装置において： 上記粒子ビーム発生器は、電子ビーム発生器である； および更に上記発生器からの電子を加速するとともに上記透過ウインドウに向 けかつ通過させる電子ビーム加速チューブを上記真空チャンバ内に備えおり，上 記真空チャンバは真空チャンバの第１端部に上記粒子加速器を接続するドリフト チューブを含んでいる， 上記ドリフトチューブは真空チャンバを真空ポンプ手段に接続する真空接続手 段と上記真空接続手段と真空チャンバの第１端部との間に拡散チャンバアセンブ リを備え、該アセンブリは以下のものを有する： （ａ）電子ビームが拡散チャンバに入る入口； （ｂ）上記真空チャンバの第１端部に対面し、上記入口において接続された ドリフトチューブセグメントの縦方向軸に対して１８０°以下のある有限の角度 をなしている出口；および （ｃ）上記電子ビームを出口方向に指向させるように再方向づけするととも に走査するための手段，該手段は真空チャンバの第１端部にドリフトチューブを 接続するドリフトチューブの拡大されたセグメントを備え、それにより走査され た電子ビームの軌跡の変動に対応できるようになっている。 ４３．請求項１に記載の諸特徴の各１を備える、基板を照射するための自己しゃ 蔽装置において： （Ａ）基板を照射する装置は電子加速装置である； （Ｂ）発電機は以下のものを備える： パワー供給包囲体内に包囲された電圧多重器、および 対応する包囲体内に設置され、上記パワー供給包囲体に取付けられる少 くとも１つの高電圧パワー伝達装置； （Ｃ）発電機と電子加速器はドアフレーム構造に固定されている； （Ｄ）パワー伝達装置は以下のものを備える： 高周波選択性を有する第１共鳴回路の一部をなす第１のコイルと、高周 波選択性を有するとともに所定の共鳴周波数を有する第２共鳴回路の一部をなす 第２のコイル； 臨界カップリング値に近いかその値である第１と第２コイルの間のカ ップリング， 上記第１共鳴回路は、所定の値の周波数と電圧で矩形波電気信号を発 生する位相ロックループ発生器と、該位相ロックループ発生器から上記矩形波信 号を受信して矩形波電圧プロフィールを有するパワー信号に変 換する、上記発電機に接続された、少くとも１つの電圧利得固体パワードライバ とを備え、上記ドライバは上記変圧器の第１コイルに接続されてこれを駆動する ，および 上記第２共鳴回路は上記第１コイルからの上記矩形波電圧プロフィー ルパワー信号を上記第２共鳴回路内で連続の実質的に正弦状高電圧電気パワーに 変換するとともに、電気的なパワー負荷を備える； （Ｅ）この変圧器の第１のコイルと第２のコイルの各々は少くとも２個のインダ クタンス要素を備え； （ｉ）第１インダクタンス要素は所定の長さを有するとともに、各々所定の形 状を有する１又はそれ以上のコンダクタ巻線を備える、複数の第１シーケンスに 分割される所定数のコンダクタ巻線を備える，および （ii）第１インダクタンス要素に隣接して実質的に平行である第２のインダク タンス要素は、所定の長さと第１インダクタンス要素のそれと実質的に同様の巻 線数を有するとともに、第１のインダクタンス要素の巻線と実質的に同一の形状 を有し、巻回の方向が逆である１又はそれ以上のコンダクタ巻線を備えた複数の 第２シーケンスに分割される所定数のコンダクタ巻線を備える； 第１シーケンスの各々は少くとも１つの第２シーケンスと端部対端部で直列に 接続され、第２シーケンスの各々は少くとも１つの第１シーケンスと端部対端部 で直列に接続され、第１と第２のインダクタンス要素間で交互する電気導通路が 形成される； （Ｆ）電圧増倍装置は、以下の特徴を備える； （ｉ）金属電極は間隔をおいて設けられ、共通軸に沿って伸長された半円筒表 面に形成されている； （ii）各コンデンサ板は、実質的に円筒表面の４分円に形成されている； （iii）各モジュールは円筒状で４分円の４つ組みからなり、各コンデンサ板 は、該コンデンサ板に対応する電極から実質的に同じ距離だけ離れて位置してお り、連続する４分円の４つ組みは、上記２つの電極の伸長方向に沿って直列的に 配置された複数のモジュールを形成する； （iv）所定の間隔は、連続する各モジュールについて実質的に等しいステップ で増加する； （ｖ）第１モジュールの第１コンデンサ４分円板は、該板をアースに、又は第 １レクチファイアユニットを介して、近接する第２モジュールの対向するコンデ ンサ４分円板と第２のレクチファイアを介して第１のモジュールの近接する第２ のコンデンサ４分円板に、直列に接続する少くとも１つのレクチファイアユニッ トを含む手段を有する； （vi）第１モジュールの第２のコンデンサ４分円板は、該板を第３レクチファ イアユニットを介して第１モジュールの対向する第３コンデンサ４分円板に接続 する第３レクチファイアユニットを含む手段を有する； （vii）第１モジュールの第３コンデンサ４分円板は第４レクチファイアユニ ットを介して該板を第１モジュールの近接する第４のコンデンサ４分円板に接続 する第４レクチファイアユニットを含む手段を有する；および （viii）第４のコンデンサ４分円板は、該板を高電圧ＤＣ端子又は第５のレク チファイアユニットを介して近接する第３のモジュールの対向する第４コンデン サ４分円板に接続する第４レクチファイアユニットを含む手段を有する， （Ｇ）補助パワー供給手段の２次コイルは電子エミッタに接続されている。 ４４．請求項４３の装置において、 （ａ）第１と第２のシーケンスの各々は２つのコンダクタ巻線を有している； （ｂ）第１，第２インダクタンス要素の各コンダクタ巻線は、各インダクタン ス要素が一般的に直径方向に沿って縦方向に２分された半円筒形状であり、２つ のインダクタンス要素は上記半円筒の直径面に沿って面対面の関係に位置してい る； （ｃ）一方のインダクタンス要素から他方のインダクタンス要素に移る巻線の セグメントは、両方のインダクタンス要素に共通である； （ｄ）インダクタは少くとも２つのインダクタンス要素からなる； （ｅ）上記インダクタは第１，第２端を有し、さらに、上記第１，第２端にお ける対応巻線の第１のセットと、第１，第２端に近接しているが上記第１のセッ トによって分離されている対応巻線の第２のセットと、上記第１，第２端からは 離れていて、上記第１，第２端とは、これら端部の各々により近い対応巻線のセ ットによって分離されている対応巻線の連続するセットとを有し、各セットの巻 線は互いにある角度をなし、この角度は上記端部における対応巻線のセットにつ いてある鋭角であり、それから上記端部からの対応巻線のセットの距離が増大す るにしたがって最大１８０°までより鈍角となる； （ｆ）上記パワー伝達装置は、上記共鳴回路と位相ロックループ発生器との間 に、電気パワー負荷に与える電圧レベルを規制・制御するとともに上記矩形波電 気信号の周波数を実質的に所定の値に保持するための電気的フィードバック接続 を備える；および （ｇ）上記パワー伝達装置は、上記位相ロックループ発生器と発電機の各々と の間に接続されたラッチ回路と、仕様負荷条件から外れた場合に上記装置を急速 に遮断する固体パワードライバとを備えた電気フィードバック接続を更に備えて いる。 ４５．請求項４４の装置において、上記コンダクタ巻線の少くとも１つはリッツ （Ｌｉｔｚ）ワイヤからなるもの。 ４６．請求項４４の装置において、上記インダクタ端部の上記各セットの巻線は リッツ（Ｌｉｔｚ）ワイヤで形成された多くとも２つの巻線からなるもの。 ４７．請求項１に記載の複数の特徴のいずれか２つを備えた装置。 ４８．請求項１に記載の複数の特徴のいずれか３つを備えた装置。 ４９．請求項１に記載の複数の特徴のいずれか４つを備えた装置。 ５０．請求項１に記載の複数の特徴の各々を備えた装置。 ５１．以下の特徴の少くとも１つを備えた電気装置： （Ａ）電気装置は、インダクタを備え、インダクタは以下のものからなる： （ｉ）高電圧端子対，および （ii）第１のインダクタンスを有する第１インダクタンス要素と第２のインダ クタンスを有する第２インダクタンス要素， これらインダクタンス要素は互いに近接して平行に間隔があけられるとともに 、 各要素は複数の巻線を備えており、 第２インダクタンス要素の巻線は第１のインダクタンス要素の巻線とは巻回方 向が逆向きであり，および 第１，第２インダクタンス要素の巻線は上記高電圧端子間で電気的に直列に接 続されて上記インダクタを形成し、該インダクタは総インダクタンスを有し、上 記高電圧端子は互いに空間的に離れているとともに上記総インダクタンスは上記 第１又は第２のインダクタンスのいずれかより大きいように構成されている； （Ｂ）電気装置は高電圧ＡＣパワー伝達装置を備え、該伝達装置は以下のものを 備える； 高周波数選択性を有する第１共鳴回路の一部をなす第１コイルと、高周波数選 択性を有するとともに所定の共鳴周波数を有する第２共鳴回路の一部をなす第２ コイルとを有する変圧器， 第１と第２コイル間のカップリングは臨界カップリング値かそれに近い， 上記第１共鳴回路は、所定の周波数と電圧で矩形波電気信号を発生する位相ロ ックループ発生器と、上記位相ロックループ発生器から上記矩形波信号を受信し て矩形波電圧プロフィールを有するパワー信号に変換する上記発電器に接続され た少くとも１つの電圧利得固体パワードライバとを備え、上記ドライバは上記変 圧器の第１コイルに接続され、駆動する，および 上記第２の共鳴回路は第１コイルからの上記矩形波電圧プロフィールパワー信 号を第２の共鳴回路において、連続した実質的に正弦状の高電圧電気パワーに変 換するとともに、電気パワー負荷を備える； （Ｃ）上記電気装置は、電圧増倍装置を備え、該電圧増倍装置は以下のものを備 える： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するのに適した第１，第２金属電極； （ii）アース接続と高電圧ＤＣ端子 （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， 上記複数のユニットは上記電極間に位置し、上記アース接続と高電圧ＤＣ端子 との間で、アノードからカソードと直列に接続されている， （iv）上記レクチファイアユニット間に形成された電気接続の各々に接続され たコンデンサ板， ａ）各コンデンサ板は、第１又は第２電極から所定の固有間隔だけ離れ、 かつ該電極との間で所定の容量を有するコンデンサを形成するように位置して、 各々が独立して少くとも１つのコンデンサを有する複数のコンデンサモジュール を形成する， ｂ）上記所定の間隔は、連続する上記コンデンサモジュールについて増加 する， ｃ）上記コンデンサ板は、コンデンサ板と電極との間の容量を介してコン デンサを横断する実質的に等しい振幅のＡＣ電位を容量的に結合するようになっ ている， ｄ）あるコンデンサ板と電極との間の容量は、上記複数のコンデンサ板と 電極との間の容量の平均値に類似する； （Ｄ）上記電気装置は、電圧増倍装置とともに使用するのに適した補助パワー供 給手段を備え、該手段は以下のものを有する： （ｉ）ＡＣパワー源に接続するのに適した金属電極対， （ii）アース接続と高電圧ＤＣ端子， （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， これらユニットは上記電極間に位置し、上記アースと高電圧ＤＣ端子との間で アノード、カソードの順で直列に接続されている，および （iv）上記電極の一方又は他方から離間された複数のコンデンサ板，上記複数 のレクチファイアユニット間の電気接続の各々は、上記コンデンサ板の１つに接 続され、上記電極とコンデンサ板間に形成される容量を介してコンデンサの横断 方向に実質的に等しい振幅のＡＣ電位と容量的に結合する， （ｖ）第１，第２の端子を有する１次コイルと２つの端子を有し補助パワーを 与える２次コイルとを有する変圧器，および （vi）上記補助パワー供給手段は、上記コンデンサ板の１と上記変圧器の１次 コイルの一方の端子との間に電気的に直列された可変コンデンサを備え、１次コ イルの他方の端子は、いま１つのコンデンサ板に電気的に接続されている。 ５２．少くとも２つのインダクタンス要素を有するインダクタを備えた、請求項 ５１の装置において： Ａ）第１のインダクタンス要素は所定の長さを有するとともに複数の第１シーケ ンスに分割される所定数のインダクタ巻線を備え、各第１シーケンスは、各々が 所定の形状を有する１又はそれ以上のコンダクタ巻線を有する，および Ｂ）第１インダクタンス要素に隣接して実質的平行な第２のインダクタンス要素 は所定の長さと第１のインダクタンス要素と実質的に同様の巻線数を有し、複数 の第２シーケンスに分割される所定数のインダクタ巻線を備え、各第２シーケン スは第１インダクタンス要素と形状において同一で巻き方向が逆の１又はそれ以 上のコンダクタ巻線を有する； 上記第１シーケンスの各々は少くとも１つの第２シーケンスに端部どうしが直 列に接続され、上記第２シーケンスの各々は少くとも１つの第１シーケンスに端 部どうしが直列に接続されて第１および第２インダクタンス要素間で交互する電 気的な導通路を形成する； いずれのシーケンスのインダクタンス寄与率はインダクタの総インダクタンス の２５％かそれ以下である。 ５３．請求項５２記載の装置において、上記コンダクタ巻線の少くとも１つはリ ッツワイヤよりなるもの。 ５４．請求項５２記載の装置において、任意の１つのシーケンスのインダクタン ス寄与率はインダクタの総インダクタンスの５％かそれ以下であるもの。 ５５．請求項５２記載の装置において、第１および第２のシーケンスの各々は巻 線数が１１以下であるもの。 ５６．請求項５２記載の装置において、上記第１および第２のシーケンスの各々 は２巻線であるもの。 ５７．請求項５２記載の装置において、上記インダクタの総巻線数は偶数である もの。 ５８．請求項５７記載の装置において、上記第１インダクタンス要素の総巻線数 は上記第２インダクタンス要素の総巻線数に等しいもの。 ５９．請求項５２記載の装置において、上記第１および第２インダクタの各コン ダクタ巻線はＤ形状であり、各インダクタンス要素は直径方向に沿って縦方向に 円筒を２分した形状であり、少くとも２つのインダクタ要素は上記半円筒の直径 面に沿って面対面の関係で位置しているもの。 ６０．請求項５９記載の装置において、１つのインダクタンス要素から他方のイ ンダクタンス要素に移る巻線のセグメントは両方のインダクタンス要素に共通で あるもの。 ６１．請求項５１記載の装置において、各要素は該要素の直線的に伸びる軸に沿 って配置されているもの。 ６２．請求項５２記載の装置において、各要素は該要素の直線的に伸びる軸に沿 って配置されているもの。 ６３．請求項６１に記載の装置において、上記インダクタは第１と第２の端部を 有するとともに端部どうしが固定された要素列から形成され、各要素は、所定の 長さと幅を有する４角形状の中央セグメントと第１の縦方向エッジと第２の縦方 向エッジを備えるとともに、さらに以下の１つを備える： （ｉ）第１エッジから垂れ下がった第１の弓形状セグメントと第２エッジから 垂れ下がった第２の弓形状セグメント、第１および第２の弓形状セグメントは実 質的に共平面で上記４角形状セグメントの対向端に置かれ， 各弓形状セグメントは上記４角形状セグメントの縦方向エッジに第１の端部を 有するとともに第２の端部を有する；および 各弓形状セグメントの第１および第２端部は中心点において少くとも約９０° の弧を規定している； （ii）第１エッジから垂れ下がった第１のＬ形状セグメントと第２エッジから 垂れ下がった第２のＬ形状セグメント、第１，第２Ｌ形状セグメントは実質的に 共平面をなすが上記４角形状対向端に位置しており， 各Ｌ形状セグメントは、４角形状セグメントの縦方向エッジに第１の端部を有 するとともに第２の端部を有する；および 上記各Ｌ形状セグメントの第１と第２の端部は４角形状セグメントの中心にお いて、少くとも約９０°の弧を規定する；もしくは （iii）第１エッジから垂れ下がる実質的に線形のセグメントおよび第２エッ ジから垂れ下がる実質的に線形のセグメント、第１，第２の実質的に線形のセグ メントは共平面をなすが４角形状セグメントの対向端部に位置する， 各実質的に線形のセグメントは４角形状セグメントの縦方向エッジにおいて第 １の端部を有するとともに第２の端部を有する，および 各実質的に線形のセグメントの第１と第２の端部は４角形状セグメントの中心 において、少くとも約９０°の弧を規定している。 ６４．請求項６３記載の装置において、上記インダクタ要素は互いに同じ形状か または互い鏡像をなすもの。 ６５．請求項６３記載の装置において、上記インダクタンス要素はモノリシック であるもの。 ６６．請求項６３記載の装置において、上記インダクタンス要素のセグメントの １つまたはそれ以上は該セグメントの長手方向に沿って補強リブまたはクリーズ を備えているもの。 ６７．請求項５１記載の装置において、上記インダクタは巻線に沿って１つもし くはそれ以上の位置において電気的に平行に互いに固定され、巻線に沿った他の すべての地点において気体，液体または固体の誘電物質によって分離されている 複数のフラットなコンダクタ巻線を備えるもの。 ６８．請求項５１記載の高電圧ＡＣパワー伝達装置およびインダクタセットの両 方を備える装置。 ６９．請求項６８に記載の装置において、上記高電圧ＡＣパワー伝達装置は上記 インダクタを含むもの。 ７０．請求項６９記載の装置において、上記高電圧ＡＣパワー伝達装置の変圧器 が上記インダクタを備えるもの。 ７１．請求項５１に記載の高電圧ＡＣパワー伝達装置を備えた装置は、上記共鳴 回路と移相固定ループ発生器との間にあって電気パワー負荷に供給される電圧レ ベルを規制制御するとともに上記矩形波電気信号の周波数を所定の値に維持する 電気フィードバック接続をさらに備えるもの。 ７２．請求項５１に記載の高電圧ＡＣパワー伝達装置を備えた装置は、上記移相 固定ループ発生器と発電機の各々との間に接続されたシャットダウンラッチ回路 と仕様負荷条件から外れたときに上記電気装置を急速にシャットダウンするため の固体パワードライバを備える電気フィードバック接続をさらに備えるもの。 ７３．請求項５１の電圧増倍装置を備える装置において、上記所定の間隔は連続 するコンデンサモジュールについて実質的に等しいステップで増加するもの。 ７４．請求項５１記載の電圧増倍装置を備えた装置は以下のものを備える： （ｉ）上記最近の電極から第１の所定距離をおいて、第１コンデンサモジュー ル内に配置された上記ＡＣ電位を受け取るコンデンサ板を有する第１のコンデン サ，および （ii）第２のコンデンサモジュール内において最近の電極から第２の所定距離 をおいて、上記第１のコンデンサモジュールのすぐ隣に配置されたＡＣ電位を受 け取るコンデンサ板を有する第２のコンデンサ， 上記第２の所定距離は上記第１の所定距離の１．０５ないし２倍である。 ７５．請求項５１の電圧増倍装置を備えた装置はさらに以下のものを備える： （ｉ）第１コンデンサモジュール内において最近の電極から第１の最小の所定 距離をおいて配置されるとともに、ＡＣ電位を受け取るコンデンサ板を有する第 １コンデンサ，および （ii）第２のコンデンサモジュール内において、最近の電極から第２の最大の 所定距離をおいて配置されるとともに、ＡＣ電位を受け取るコンデンサ板を有す る第２コンデンサ，上記第２の所定距離は上記第１の所定距離より大きい。 ７６．請求項５１に記載の電圧増倍装置を備えた装置において， （ｉ）金属電極は間隔をおいて離されており、共通の軸に沿って伸長する半円 筒面に形成されている； （ii）各コンデンサ板は実質的に円筒面の４分円に形成されている； （iii）各モジュールは円筒であり、４分円の４つ組を備え、各コンデンサ板 は、 該コンデンサ板に対応する電極から実質的に同じ距離だけ離れて位置しており、 連続する４分円の４つ組は４つ組は２つの電極の伸長方向に沿って直列的に配置 された複数のモジュールを形成する； （iv）各連続するモジュールについて上記所定の間隔は実質的に等しいステッ プで増加する； （ｖ）第１モジュールにおける第１のコンデンサ４分円板は該板を電気的にア ースか、あるいは第１レクチファイアユニットを介して隣接する第２モジュール における対向したコンデンサ４分円板に直列に接続するとともに、第２のレクチ ファイアユニットを介して第１モジュール内の隣接する第２コンデンサ４分円板 に直列に接続する少くとも１つのレクチファイアユニットを含む手段を有する； （vi）第１モジュールの第２のコンデンサ４分円板は該板を第３のレクチファ イアを介して第１モジュールの対向する第３のコンデンサ４分円板に接続する第 ３のレクチファイアユニットを含む手段を有する； （vii）第１モジュールの第３コンデンサ４分円板は、該板を第１モジュール 内の隣接する第４のコンデンサ４分円板に第４レクチファイアユニットを介して 接続するための第４レクチファイアユニットを含む手段を有する；および （viii）第４コンデンサ４分円板は、該板を高電圧ＤＣ端子又は第５レクチフ ァイアユニットを介して隣接する第３モジュールの対向するコンデンサ４分円板 に接続する手段を有する。 ７７．請求項７６に記載の電圧増倍装置を備えた装置は、相隣るコンデンサ板の 対面エッジにスパークギャップをさらに備えるもの。 ７８．請求項５１記載の電圧増倍装置を備える装置は、相隣るコンデンサ板の対 面エッジにスパークギャップをさらに備えるもの。 ７９．請求項７７に記載の装置は、過渡電圧および電流サージを消滅させるため の上記レクチファイアユニットに関連する手段をさらに備えるもの。 ８０．請求項７９記載の装置において、上記過渡サージを消滅させるための手段 は、レクチファイアユニットのコンダクタリードの部分を取り囲むフェライトア テニュエータビードを備えるもの。 ８１．請求項８０に記載の装置において、各ビードの周りに抵抗シャントをさら に備えるもの。 ８２．請求項５１記載の補助パワー供給装置において、上記１次コイルの第２端 子は高電圧端子に接続されているもの。 ８３．請求項８２記載の補助パワー供給装置において、上記変圧器の２次コイル は背面接続のツェナーダイオードによってシャントされるもの。 ８４．請求項５１記載の補助パワー供給装置において、上記２次コイルは電子射 出器に電気的に接続されているもの。 ８５．請求項５１に記載の特徴のいずれか２つを備える装置。 ８６．請求項５１に記載の特徴のいずれか３つを備える装置。 ８７．請求項５１に記載の特徴の各１つを備える装置。 ８８．電気負荷に対し、実質的に正弦波状の高電圧電気パワーを供給する電気装 置における運転方法であって、該方法は以下のステップからなる： 第１の共鳴回路内で矩形波電圧信号パルスを発生する，上記第１共鳴回路は変 圧器の１次コイルを有し、所定の共鳴周波数において高周波数選択性を有する； 上記変圧器の１次コイルを駆動するため矩形波電圧パルスを増幅する； 上記矩形波電圧信号パルスを、第２の共鳴回路内において高電圧の実質的に正 弦波電気パワーに変換する，第２共鳴回路は高周波数選択性を有するとともに変 圧器の２次コイルを備える； 上記変圧器の１次コイルと２次コイルのカップリングは臨界カップリング値か これに近い値である，および 以下のステップの少くとも一つを実行する： （ｉ）上記電気負荷に印加される電気パワーを所定の電圧に規制し維持するた めに上記実質的に正弦波状の高電圧電気パワーの一部を使用する，又は （ii）上記所定の周波数を実質的に第２共鳴回路の共鳴周波数に維持するため に実質的に正弦波状の高電圧電気パワーの一部を使用する。 ８９．電圧増倍装置の作動方法であって、電圧増倍装置は以下のものを含む： （ｉ）第１と第２の金属電極， （ii）上記電極に接続されたＡＣパワー源， （iii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット ， これらユニットは電極間に配置され、アースと高電圧ＤＣ端子との間でアノー ドとカソードとが直列に接続されている，および （iv）上記レクチファイアユニット間に形成された電気接続の各々に接続され たコンデンサ板； ａ）各コンデンサ板は、第１又は第２の電極の一方から独自の所定間隔をお いて独立に配置され、上記電極との協働で所定の容量を有するコンデンサを形成 しており、これにより、複数のコンデンサモジュールが形成され、各モジュール は少くとも１つのコンデンサを独立して備えている， ｂ）上記コンデンサ板は、コンデンサ板と電極との間の容量を介してコンデ ンサを横断する実質的に等しい振幅を有するＡＣ電圧を容量的に結合する， ｃ）上記所定の間隔は連続するコンデンサモジュールについて増大する，お よび ｄ）コンデンサ板と電極間の容量はコンデンサ板と電極間の容量の平均値に ほぼ等しい； 上記作動方法は： コンデンサ板と対応する電極との間に形成される電場勾配が、コンデンサ板と 電極との間の電場勾配の平均値にほぼ等しくなるように第１および第２電極にＡ Ｃ電気パワーを印加する。 ９０．基板を照射するための装置をダメージから保護する方法において、上記装 置のものは以下のものを含む： （ｉ）真空チャンバ，該チャンバは第１端部に配置された透過ウインドを含ん でいる； （ii）真空チャンバ内の粒子ビーム発生器； （iii）真空チャンバ内にあって、上記発生器からの粒子を加速するとともに 、上記透過ウインドに指向させて通過させる粒子ビーム加速チューブ； 上記方法は以下のものを有する： 上記粒子加速器を真空チャンバに真空チャンバ内のドリフトチューブを用いて 接続する，ドリフトチューブは、真空チャンバを真空ポンプ手段に接続する真空 接続手段を有するとともに，上記接続手段と真空チャンバの第１端部との間に、 出口と入口を有する拡散チャンバを有し、上記出口は真空チャンバの第１端部に 対面するとともに、電子ビームが拡散チャンバに入る上記入口におけるドリフト チューブセグメントの縦方向軸に対して１８０°以下の有限の角度をなしている ； 上記粒子ビーム発生器内で粒子ビームを発生させる； 上記粒子ビームを上記発生器から拡散チャンバの入口に向けて加速する；およ び １８０°以下の有限の角度で拡散チャンバに入る粒子ビームを、真空チャンバ の第１端部に向けて指向させるべき、粒子ビームを再方向付けする。 ９１．請求項９０記載の方法において、粒子加速器が電子加速器であり、粒子発 生器は電子射出器であり、粒子加速器は電子加速器チューブであるもの。 ９２．請求項９１記載の方法において、粒子ビームは上記拡散チャンバ内におい て走査されるとともに再方向付けされるもの。 ９３．請求項９０に記載の方法において、上記粒子ビームは上記ドリフトチュー ブのセグメント内に配置されたダイヤフラムのオリフィスを通して方向付けされ 上記ドリフトチューブは粒子加速器と拡散チャンバの間に配置されているもの。 ９４．電圧増倍装置とともに使用される補助パワーを供給するための方法であっ て上記電圧増倍装置は以下のものを有する： （ｉ）ＡＣパワー源に接続された一対の金属電極， （ii）各々アノードとカソードを有する複数の固体レクチファイアユニット， 上記レクチファイアユニットは電極間に配置されるとともに、アースと高 電圧ＤＣ端子との間でアノードとカソードが直列に接続されている，および （iii）各々上記レクチファイアユニット間に形成される電気接続の各々に接 続され，上記電極とコンデンサ板の間に形成される容量を介してコンデンサを横 断する実質的に等しい振幅のＡＣ電位を上記電極から容量的に結合する複数のコ ンデンサ板； 上記方法は以下のステップからなる： 上記コンデンサ板と変圧器の１次コイルの第１端子との間に電気的に直列に接 続された可変コンデンサを介して上記コンデンサ板の１つから電気パワーを容量 的にタップオフする，上記１次コイルの第２端子は電気的に他の１つのコンデン サ板に接続されている；および 上記変圧器の２次コイルの２つの端子から補助電気パワーを得る。 ９５．基板を照射するための自己しゃ蔽装置へのアクセスを得る方法において、 上記自己しゃ蔽装置は以下のものを含む： （ａ）発電機， （ｂ）粒子加速器，および （ｃ）一端が開かれた包囲体と該包囲体の開口端に取り外し可能に固定された ドアを備えるドアフレームを備えたしゃ蔽ボールト（vault）； 上記方法は以下のステップを備える： 上記しゃ蔽ボールト包囲体に取付られたガイド構造上に上記ドアフレーム構 造を移動可能に搭載する， 上記ドアフレーム構造に粒子加速器を固定する， 上記粒子加速器の固定操作を可能にするため上記ドアフレーム構造とドアを 上記包囲体に固定する，および 上記装置のサービスと管理を可能にするため上記ドアフレーム構造とドアを 上記包囲体から上記ガイド構造に沿って移動させる。 ９６．縦方向に沿って高電圧インダクタを形成する方法は以下のものからなる： （Ａ）各々、第１端部と第２端部を有し、所定の長さと幅をもち、第１の縦方向 エッジと第２の縦方向エッジを有する中央４角形セグメントを備え、かつ以下の １つをさらに備える複数の第１インダクタンス要素を用意する： （ｉ）上記第１エッジから垂れ下がった第１の弓形セグメントと第２エッジか ら垂れ下がった第２の弓形セグメント、第１，第２の弓形セグメントは実質的に 上記４角形状セグメントと共平面であるが、対向端部にあり、 各弓形セグメン トは、４角形状セグメントの縦方向エッジに第１端部を有するとともに、第２の 端部を有する；および 各弓形セグメントの第１と第２の端部は中心点において少なくとも約９０°の 弧を規定する； （ii）上記第１エッジから垂れ下がった第１のＬ形状セグメントと第２エッジ から垂れ下がった第２のＬ形状セグメント、上記第１と第２のＬ形状セグメント は上記４角形状セグメントと共平面となすが対向する端部に位置する、 各Ｌ形状セグメントは、４角形状セグメントの縦方向エッジにおいて第１の端 部を有するとともに第２の端部を有する；および 各Ｌ形状セグメントの第１と第２の端部は４角形状セグメントの中心におい て少なくとも約９０°の円弧を規定する；或は （iii）第１エッジから垂れ下がった実質的に線形の第１セグメントと第２エ ッジから垂れ下がった実質的に線形の第２セグメント、実質的に線形の第１，第 ２セグメントは上記４角形状セグメントと共平面をなすが、対向する端部に位置 する、 実質的に線形の各セグメントは４角形状セグメントの縦方向エッジに第１の端 部を有するとともに、第２の端部を有する；および 上記各Ｌ形状セグメントの第１，第２端部は４角形状セグメントの中心におい て少なくとも約９０°の円弧を規定する； （Ｂ）各々が上記第１インダクタ要素の各々と実質的に鏡像をなす複数の第２イ ンダクタ要素を用意する；および （Ｃ）上記第１および第２インダクタ要素を端部対端部の関係で交互して連続的 な関係で固定して相隣るインダクタ要素の４角形状セグメントの突出部が上記イ ンダクタの縦方向寸法に沿って実質的に重畳している。 ９７．請求項９６に記載の方法において、上記第１インダクタンス要素の全てが 実質的に同一の形状を有するもの。 ９８．請求項９６に記載の方法において、上記インダクタンス要素はモノリシッ クであるもの。 ９９．請求項９６に記載の方法において、上記インダクタンス要素のセグメント の一つ、もしくはそれ以上がセグメントの長さ方向に沿って補強リブもしくはク リーズを備えているもの。