JP2008098144A - Method for eliminating charge from charged object - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はイオナイザー、特に軟Ｘ線を利用したイオナイザーの構造及び帯電物体の電荷除去方法に関するものである。特に、この発明は既存の軟Ｘ線を利用したイオナイザーの構造的な短所を改善したもので、軟Ｘ線を利用したイオナイザーの小型化に必要な外部への熱放出が容易で、従来よりも構造も簡単で、組立も容易で、支持が堅固になるようにした技術に関するものである。 The present invention relates to an ionizer, in particular, an ionizer structure using soft X-rays and a method for removing charges from a charged object. In particular, the present invention is an improvement in the structural disadvantages of existing ionizers using soft X-rays. The heat release to the outside necessary for miniaturization of ionizers using soft X-rays is easier than before. The present invention relates to a technique that is simple in structure, easy to assemble, and has a solid support.
この分野の従来技術としては日本特許出願番号第１９９６−２５６７８０号（出願人：浜松ホトニクス株式会社）(１９９６年９月２７日出願)「Ｘ線発生装置及びこれを使用した静電気制御器」がある。 As prior art in this field, Japanese Patent Application No. 1996-256780 (Applicant: Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) (filed on September 27, 1996) "X-ray generator and electrostatic controller using the same" .
しかし、この技術による軟Ｘ線を利用したイオナイザーは、いわゆる「狭持」と言う過程が必要であるが、その過程が複雑で、組立も容易でなく、フランジ部と外部保護容器との電気的及び熱的な接触がよくないので、実際に使うには問題点が多くあった。このような理由のために、この技術を採択したイオナイザーは実用化されていないことと知られているが、この技術の構成図は図１に図示されたようなものである。 However, an ionizer using soft X-rays by this technique requires a so-called “holding” process, but the process is complicated and not easy to assemble, and the electrical connection between the flange portion and the external protective container is difficult. In addition, since the thermal contact is not good, there are many problems in actual use. For this reason, it is known that ionizers adopting this technique have not been put into practical use, but the configuration diagram of this technique is as shown in FIG.
しかし、図１による従来技術の短所を克服した、一層技術的に進歩した技術が既に実用化されて使われている。この技術の構成図は、図２に図示されたようなものである。 However, a more technically advanced technique that has overcome the disadvantages of the prior art shown in FIG. 1 has already been put into practical use. The block diagram of this technique is as shown in FIG.
しかし、このような従来技術より熱伝導度がさらに良好で、組立が容易で、構造が簡単な新しい技術の登場が要求されてきた。 However, there has been a demand for the emergence of a new technology that has a better thermal conductivity than the conventional technology, is easy to assemble, and has a simple structure.
この発明は上記した従来技術等が持っている問題点を解決するための軟Ｘ線を利用したイオナイザーを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ionizer using soft X-rays for solving the problems of the above-described prior art.
本発明の他の目的と長所は、下記の発明の詳細な説明を読んで添付された図面を参照すれば、より明白になるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the following detailed description of the invention and referring to the accompanying drawings.
この発明による軟Ｘ線を利用したイオナイザー（以下では、簡単に「イオナイザー」とだけ言う）の望ましい一実施例の構成例は、
帯電物体に向けて軟Ｘ線を放出して放出された軟Ｘ線によって空気中のガスを電離させて電離されたガスから発生されるプラスイオン、マイナスイオン及び電子のうちの何れか１つ以上によって前記帯電物体の電荷を除去するために軟Ｘ線を生成させるヘッド部と、１つ以上の前記ヘッド部を制御するための制御部とを具備してなる軟Ｘ線を利用したイオナイザーにおいて、
前記ヘッド部は、
電子を生成するチューブ；
前記チューブで生成された電子を電位差によって引きつけるターゲット；
前記ターゲットで電子の衝突によって発生される軟Ｘ線を放出するための出力窓；
前記出力窓と熱的及び電気的に連結されていて、前記出力窓を支持すると同時に保護容器の前面部と触接して前記ターゲットで発生した内部の熱をＸ線管外部に放出させ、前記チューブの前端部と連結されて前記Ｘ線管の前端部を成すフランジ部；
前記フランジ部の外周縁に対応する円形の貫通孔を具備し、前記フランジ部の外周縁が前記貫通孔の内部に形成された短顎によってＸ線管が前記貫通孔内側に挿入されて前記フランジ部の外周縁が短顎によって固定されて前記フランジ部と一体になり、前記フランジ面と一つの接触外表面を成し、熱伝導性と電気伝導性を持つフランジ結合器；
コ字形状をしており、その一側面に形成された貫通孔の内側に前記フランジ部と前記フランジ結合器が結合されて成す接触外表面を所定の結合手段によって固定させるための保護容器側面部；
前記Ｘ線管に高電圧を供給するための高電圧発生部；
前記高電圧発生部の一方に位置したＰＣＢ；
コ字形状をしており、前記保護容器側面部の上下部と一方側面部の役割をする保護容器蓋部；及び、
前記保護容器側面部の上下部に保護容器蓋部をねじで固定させるために形成された多数の固定手段；を具備してなることを特徴とする。
A configuration example of a preferred embodiment of an ionizer using soft X-rays according to the present invention (hereinafter simply referred to as “ionizer”) is as follows:
One or more of positive ions, negative ions, and electrons generated from the ionized gas by ionizing the gas in the air by the soft X-rays emitted by emitting the soft X-rays toward the charged object In an ionizer using soft X-rays, comprising: a head unit that generates soft X-rays to remove electric charges of the charged object, and a control unit for controlling one or more of the head units.
The head portion is
A tube that produces electrons;
A target that attracts electrons generated in the tube by a potential difference;
An output window for emitting soft X-rays generated by electron impact at the target;
The tube is thermally and electrically connected to the output window, supports the output window, and at the same time comes into contact with the front portion of the protective container to release the internal heat generated in the target to the outside of the X-ray tube. A flange portion connected to a front end portion of the X-ray tube to form a front end portion of the X-ray tube;
An X-ray tube is inserted into the through hole by a short jaw having a circular through hole corresponding to the outer peripheral edge of the flange portion, and the outer peripheral edge of the flange portion is formed inside the through hole. A flange coupler having an outer peripheral edge fixed by a short jaw and integrated with the flange portion, forming a contact outer surface with the flange surface, and having thermal conductivity and electrical conductivity;
A side surface portion of the protective container for fixing a contact outer surface formed by coupling the flange portion and the flange coupler inside a through-hole formed in one side surface thereof by a predetermined coupling means. ;
A high voltage generator for supplying a high voltage to the X-ray tube;
A PCB located on one of the high voltage generators;
A U-shaped protective container lid part which serves as an upper and lower part and one side part of the side part of the protective container; and
And a plurality of fixing means formed to fix the protective container lid part with screws on the upper and lower parts of the side part of the protective container.
この発明において、前記各ヘッド部は、前記イオナイザーの累積使用時間を示すためのタイマーをさらに具備していることが望ましい。 In the present invention, it is preferable that each of the head units further includes a timer for indicating a cumulative usage time of the ionizer.
この発明において、前記保護容器の側面部、蓋部、ターゲットは、導電性材質からなり、接地電位をなしており、熱伝導性があることが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the side surface portion, the lid portion, and the target of the protective container are made of a conductive material, have a ground potential, and have thermal conductivity.
この発明において、前記制御部は、
前記多数の各ヘッド部を選択することのできる手段；及び、
前記各ヘッド部の内部タイマーと連動して選択したヘッド部の累積使用時間を示すための表示窓；を具備していることが望ましい。
In the present invention, the controller is
Means capable of selecting each of said multiple heads; and
It is preferable that a display window for indicating the accumulated usage time of the head unit selected in conjunction with the internal timer of each head unit is provided.
この発明において、前記制御部は、警報、インターロック、遠隔制御、制御器電源の制御信号を入出力させる機能を具備することが望ましい。 In the present invention, the control unit preferably has a function of inputting / outputting alarm, interlock, remote control, and control signal of the controller power supply.
この発明において、前記ヘッド部が保護容器外部に設置される場合、可撓電線管によって前記制御部と連結され、前記可撓電線管内部にヘッド部と電源制御部を連結する高圧ケーブルを収容して高圧ケーブルを外部からの衝撃と震動から保護し、必要によって使用者がヘッド部のヘッド方向を帯電物体に向けて任意の角度に曲げられるようにするために使われ、この時は、フランジ結合器は使用しないことが望ましい。 In the present invention, when the head unit is installed outside the protective container, the flexible cable is connected to the control unit, and a high-voltage cable for connecting the head unit and the power supply control unit is accommodated inside the flexible cable tube. It is used to protect the high-voltage cable from external shock and vibration, and to allow the user to bend the head part of the head part toward the charged object at an arbitrary angle if necessary. It is desirable not to use the vessel.
この発明において、一つのＰＣで多数のイオナイザーを遠隔で監視するためのＲＭＳ機能をさらに具備することが望ましい。 In the present invention, it is desirable to further include an RMS function for remotely monitoring a large number of ionizers with one PC.
この発明において、前記制御部のコネクター形態が単一コネクター方式を採用することが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the connector form of the control unit adopts a single connector system.
この発明において、天井と壁に前記イオナイザーを付着させる時に使われ、前記イオナイザーのヘッド部をねじによって水平または垂直に任意に固定することができるようにしたＬ字形ブラケット部；平面形態で前記Ｌ字形ブラケット部の外面の一方とねじで連結され、前記ヘッド部をねじで固定させるためのブラケット補強板；からなるブラケットを利用し、前記Ｌ字形ブラケット部は天井または壁にアンカーボルトを利用して固定することが望ましい。 In this invention, it is used when attaching the ionizer to a ceiling and a wall, and an L-shaped bracket portion which can arbitrarily fix the head portion of the ionizer horizontally or vertically with a screw; A bracket reinforcing plate is connected to one of the outer surfaces of the bracket portion with a screw, and the head portion is fixed with a screw. The L-shaped bracket portion is fixed to a ceiling or a wall using an anchor bolt. It is desirable to do.
この発明において、前記フランジ結合器が前記保護容器側面部と触接する面積は必要によって広くまたは狭く設定することができるのが望ましい。 In this invention, it is desirable that the area where the flange coupler comes into contact with the side surface of the protective container can be set as wide or narrow as necessary.
この発明において、前記保護容器側面部内側には前記高電圧発生部が位置した所の側にＸ線管の本体が位置するための空き空間が準備されることが望ましい。 In the present invention, it is preferable that an empty space for positioning the main body of the X-ray tube is provided on the side of the side surface of the protective container on the side where the high voltage generator is located.
この発明において、前記Ｘ線管は、前記フランジ結合器と前記保護容器側面部を固定させる手段によって固定され、支持されることが望ましい。 In this invention, it is preferable that the X-ray tube is fixed and supported by means for fixing the flange coupler and the side surface of the protective container.
この発明において、前記制御部は、前記ヘッド部の使用年限が尽きたり、使用年限に近づくと、これを知らせてくれるアラーム機能を具備することが望ましい。 In the present invention, it is preferable that the control unit has an alarm function for notifying when the usage period of the head unit is exhausted or when the usage period is approaching.
この発明において、前記保護容器側面部で出力窓が有る面に別途の照射用孔がある遮蔽用器具を追加付着して前記孔の模様及び出力窓との距離により多様な除電範囲及び円形、四角、楕円形模様を含む多様な模様のＸ線照射形態をつくる事ができることが望ましい。 In this invention, a shielding device having a separate irradiation hole is additionally attached to the side of the protective container where the output window is provided, and various static elimination ranges, circles, squares are formed depending on the pattern of the hole and the distance from the output window. It is desirable to be able to create X-ray irradiation forms with various patterns including an elliptical pattern.
そして、この発明による帯電物体の電荷除去方法の望ましい一実施例は、所定の帯電物体が位置した所に向けて軟Ｘ線を照射し、所定のターゲット電圧及びターゲット電流が与えられるターゲットを内蔵しており、ベリリウム窓に銀を蒸着させた軟Ｘ線管を配置して、前記ベリリウム窓から主波長が１Å以上５Å以下範囲の軟Ｘ線を照射して前記帯電物体が位置した領域に含まれる元素乃至物質をイオン化することによって前記帯電物体の電荷を除去することを特徴とする。 A preferred embodiment of the method for removing charges from a charged object according to the present invention incorporates a target that irradiates a soft X-ray toward a position where a predetermined charged object is located and is given a predetermined target voltage and target current. A soft X-ray tube in which silver is deposited on a beryllium window, and the beryllium window is irradiated with soft X-rays having a dominant wavelength in the range of 1 to 5 to include the charged object. The charge of the charged object is removed by ionizing an element or a substance.
この発明において、前記加速電圧が１０ＫＶ以下で４〜５Åの主波長帯の軟Ｘ線を発生させて静電気を除去することが望ましい。 In the present invention, it is desirable to remove static electricity by generating soft X-rays having an acceleration voltage of 10 KV or less and a main wavelength band of 4 to 5 mm.
この発明の実施によっていろいろな利点を予想することができる。 Various advantages can be envisaged by the practice of this invention.
第１に、ターゲット材質としてベリリウム窓に銀を蒸着させて使用した場合、遮蔽が容易であり、安全性が増加するので、より経済的に装置構成が可能である。 First, when silver is vapor-deposited on a beryllium window as a target material, shielding is easy and safety is increased, so that the apparatus configuration can be made more economical.
第２に、フランジ結合器を使うので、フランジが保護容器と触接する面積を容易に増加させられて、放熱が従来よりも速くなる。 Secondly, since a flange coupler is used, the area where the flange comes into contact with the protective container can be easily increased, and heat dissipation is faster than before.
第３に、従来とは違って狭持技術が不必要であるので、組立と製作が容易である。 Thirdly, unlike conventional ones, a pinching technique is unnecessary, and assembly and manufacture are easy.
これから添付された図面を参照してこの発明の構成と動作原理及び特徴に対して説明する。この発明による軟Ｘ線を利用したイオナイザーの特徴は以下の通りである。 Hereinafter, the configuration, operation principle, and features of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The characteristics of the ionizer using soft X-rays according to the present invention are as follows.
（１．Ｘ線管支持体及び放熱構造）
この発明では従来技術の問題点を解決するためにＸ線管の支持体及び放熱構造を改善した。図３を見ればこの発明の内容が詳細に図示されている。つまり、この発明では既存のＸ線管のフランジ部を直接拡大したり、図面のように補形物を利用して、溶接などの方式で固定してフランジ部を広げる効果がある。固定のためには図面での様にねじを利用するのが望ましい。図１２は、この発明によってフランジ部とフランジ結合器が固定された状態を示す図である。これに対しては後に詳細に説明する。そしてこのようにすることによってこの発明が以前の方式に対比して得られる効果は次の通りである。
(1. X-ray tube support and heat dissipation structure)
In the present invention, the X-ray tube support and the heat dissipation structure have been improved in order to solve the problems of the prior art. FIG. 3 shows the details of the present invention. In other words, the present invention has the effect of directly expanding the flange portion of an existing X-ray tube, or using a prosthesis as shown in the drawing to fix the flange portion by welding or the like. For fixing, it is desirable to use a screw as shown in the drawing. FIG. 12 is a view showing a state in which the flange portion and the flange coupler are fixed according to the present invention. This will be described in detail later. By doing so, the effects obtained by the present invention in comparison with the previous system are as follows.
第１に、フランジ部の大きさを直接拡大して、外部ケースと直接締結したものであるため、放熱効率が非常に高まる。さらに、補形物の大きさによって広い面積を持つことができるので、放熱において、さらに大きい効率を有することができる。 1stly, since the magnitude | size of a flange part is directly expanded and it fastened directly with the outer case, the thermal radiation efficiency increases very much. Furthermore, since it can have a wide area according to the size of the prosthesis, it can have a greater efficiency in heat dissipation.
第２に、従来技術が採用した狭持構造のような複雑な構造を使用しておらず、すぐ外部ケースとねじで締結が可能であるので、組立性の面で優秀である。 Secondly, it does not use a complicated structure such as a holding structure adopted by the prior art, and can be fastened with an external case and a screw, so that it is excellent in terms of assembly.
（２．銀蒸着）
以前の一般的な軟Ｘ線を利用したイオナイザーの目標はベリリウム窓にタングステンを蒸着して加速電圧９〜１１ＫＶ以下で１〜２Åの主波長の軟Ｘ線を発生させて静電気を除去する方式であった。しかし、この発明の出願人による実験でベリリウム窓に銀を蒸着して試験をした結果、加速電圧９．５ｋＶで軟Ｘ線が３．５〜４．５Åの主波長を持ちながらもイオン化に必要なイオン電流量が以前とほとんど同一であるという事実を発見した。さらに、放射線量は既存の半分にしかならなかった。これから、この発明の出願人による実験結果を詳しく説明する。
(2. Silver deposition)
Previously, the goal of ionizers using soft X-rays was to remove static electricity by depositing tungsten on the beryllium window and generating soft X-rays with a main wavelength of 1-2 mm at an acceleration voltage of 9-11 KV or less there were. However, as a result of testing by depositing silver on the beryllium window in the experiment by the applicant of the present invention, it is necessary for ionization while the soft X-ray has a dominant wavelength of 3.5 to 4.5 mm at an acceleration voltage of 9.5 kV. Discovered the fact that the amount of ionic current is almost the same as before. Furthermore, the radiation dose was only half that of the existing one. Now, the experimental results by the applicant of this invention will be described in detail.
図４はターゲット材質としてベリリウム窓にタングステンと銀を蒸着させて加速電圧が９．５ＫＶ、１０ＫＶ、１０．５ＫＶである場合における距離によるイオン電流減少量を示している。銀を蒸着させた場合、既存のタングステンをターゲットに利用した波長（１〜２Å）に比べて主波長が（３．５〜４．５Å）長くて長距離除電に不利である可能性を予想したが、実際測定値に於いては、距離によるイオン電流減少量がタングステンとほとんど差異が無いのを見る事が出来る。これは銀を蒸着した時に主波長以外に発生される制動幅射線（１．５〜２．５Å）による長距離除電の効果のためであると予想され、これは除電距離性能を既存の様に維持しながらもタングステンを使用した場合より発生されたＸ線の線量が少ない為に、安定性の面でより優秀で、遮蔽もより容易で、これにより経済性がより良好になるなど、従来に比べていろいろな利点が多い。 FIG. 4 shows the decrease in ion current according to the distance when tungsten and silver are vapor-deposited on a beryllium window as a target material and acceleration voltages are 9.5 KV, 10 KV, and 10.5 KV. When silver was deposited, the main wavelength (3.5 to 4.5 mm) was longer than the wavelength (1 to 2 mm) using tungsten as a target, and it was possible that it would be disadvantageous for long-distance static elimination. However, in actual measurement values, it can be seen that there is almost no difference in the amount of decrease in ion current with distance from tungsten. This is expected to be due to the effect of long-range static elimination due to braking width rays (1.5 to 2.5 mm) generated in addition to the dominant wavelength when silver is deposited. Since the dose of X-rays generated is smaller than when tungsten is used while maintaining high resistance, it is more stable in terms of stability and easier to shield, which makes it more economical. There are many advantages compared to.
また、図５は、管電流が１００μＡで、加速電圧を６〜１３ＫＶに可変させた時であって、ターゲット材質としてベリリウム窓に銀を蒸着させた場合における軟Ｘ線の主波長と該当波長の軟Ｘ線が発生した線量の比率関係を示す曲線である。加速電圧が高いほど同じ波長帯の軟Ｘ線がよりたくさん発生するのを知ることができ、この例では約０．４２５ｎｍつまり４．２５Å波長帯の軟Ｘ線が一番多く発生し、ほぼ大部分の軟Ｘ線が１〜５Å帯の波長を持つことを知ることができる。図面で縦軸の単位は波長別発生線量の値（ＳＶ）である。そして、ここで管電流というのは、加速電圧が与えられた場合に軟Ｘ線管内部ターゲットに移動する電子の電流を意味する。 FIG. 5 shows a case where the tube current is 100 μA and the acceleration voltage is varied from 6 to 13 KV, and the soft X-ray dominant wavelength and the corresponding wavelength when silver is deposited on the beryllium window as the target material. It is a curve which shows the ratio relationship of the dose which the soft X ray generate | occur | produced. It can be seen that the higher the accelerating voltage is, the more soft X-rays in the same wavelength band are generated. In this example, the soft X-rays are generated most frequently at about 0.425 nm, that is, 4.25 nm wavelength band. It can be seen that the soft X-ray of the part has a wavelength of 1 to 5 nm. In the drawing, the unit of the vertical axis is the value (SV) of the generated dose by wavelength. Here, the tube current means the current of electrons that move to the internal target of the soft X-ray tube when an acceleration voltage is applied.
図６は、ターゲット材質としてベリリウム窓にタングステンと銀を蒸着させた場合であって、加速電圧が９．４８ＫＶ、管電流が０．２４０ｍＡの時における除電距離と発生した軟Ｘ線量の関係を示す曲線である。銀を蒸着させた場合が同じ除電距離について発生した軟Ｘ線量がより少ないことを知ることができる。これにより、銀を使う場合がより安全で、Ｘ線遮蔽もより容易であることが分かる。 FIG. 6 shows the relationship between the neutralization distance and the generated soft X-ray dose when the acceleration voltage is 9.48 KV and the tube current is 0.240 mA when tungsten and silver are deposited on the beryllium window as the target material. It is a curve. It can be seen that when the silver is deposited, the soft X-ray dose generated for the same static elimination distance is smaller. Thus, it can be seen that silver is safer and X-ray shielding is easier.
図７は、ターゲット材質としてベリリウム窓にタングステンと銀を蒸着させた場合であって、加速電圧が１０．５ＫＶ、管電流が０．２４０ｍＡの時における除電距離とイオン電流との関係を示す曲線である。同じ距離に対して銀の場合がイオン電流が多少小さいが、イオン電流による除電が起きる時間を考慮して見るとき（±１０００Ｖから±１００Ｖに落ちる除電時間を０．５秒以内に維持するイオン電流値：１５０〜２４０ｎＡ）、銀を使用する場合にも実際除電性能には差異が無い事が分かる。 FIG. 7 is a curve showing the relationship between the ionization distance and the ion current when tungsten and silver are vapor-deposited on the beryllium window as the target material and the acceleration voltage is 10.5 KV and the tube current is 0.240 mA. is there. In the case of silver for the same distance, the ion current is somewhat small, but when considering the time when static elimination occurs due to the ion current (the ion current that maintains the static elimination time falling from ± 1000 V to ± 100 V within 0.5 seconds) Value: 150 to 240 nA), it can be seen that there is no difference in the performance of static elimination even when silver is used.
図８は、ターゲット材質としてベリリウム窓にタングステンと銀を蒸着させた場合であって、加速電圧が１０．５ＫＶ、管電流が０．２４０ｍＡの時における除電距離と発生した軟Ｘ線量の関係を示す曲線である。同じ除電距離に対して銀の場合が軟Ｘ線量の量がより少なく、これにより、銀を使う場合は遮蔽が容易で、安全性がより高いということが分かる。 FIG. 8 shows the relationship between the static elimination distance and the generated soft X-ray dose when tungsten and silver are deposited on the beryllium window as the target material and the acceleration voltage is 10.5 KV and the tube current is 0.240 mA. It is a curve. It can be seen that the amount of soft X-ray dose is smaller in the case of silver for the same static elimination distance, and this makes it easier to shield and higher safety when using silver.
図９は、ターゲット材質としてベリリウム窓にタングステンと銀を蒸着させた場合であって、加速電圧が１０ＫＶ、管電流が０．２３８２ｍＡの時における除電距離とイオン電流との関係を示す曲線である。同じ距離に対して銀の場合が、イオン電流が多少小さいが、イオン電流による除電が起きる時間を考慮して見るとき（±１０００Ｖから±１００Ｖに落ちる除電時間を０．５秒以内に維持するイオン電流値：１５０〜２４０ｎＡ）、銀を使用する場合にも実際除電性能には差異が無いことが分かる。 FIG. 9 is a curve showing the relationship between the ionization distance and the ionic current when tungsten and silver are deposited on the beryllium window as the target material and the acceleration voltage is 10 KV and the tube current is 0.2382 mA. In the case of silver for the same distance, the ion current is somewhat small, but when considering the time when static elimination occurs due to the ion current (the ion that maintains the static elimination time falling from ± 1000 V to ± 100 V within 0.5 seconds) (Current value: 150 to 240 nA), it can be seen that there is no difference in the static elimination performance even when silver is used.
図１０は、ターゲット材質としてベリリウム窓にタングステンと銀を蒸着させた場合であって、加速電圧が１０ＫＶ、管電流が０．２３８２ｍＡの時における除電距離と発生した軟Ｘ線量の関係を示す曲線である。同じ除電距離に対して銀の場合が軟Ｘ線量の量がより小さく、これにより、銀を使う場合は遮蔽が容易で、安全性がより高いというのが分かる。 FIG. 10 is a curve showing the relationship between the static elimination distance and the generated soft X-ray dose when tungsten and silver are vapor-deposited on the beryllium window as the target material and the acceleration voltage is 10 KV and the tube current is 0.2382 mA. is there. It can be seen that the amount of soft X-ray dose is smaller in the case of silver for the same static elimination distance, and this makes it easier to shield and higher safety when using silver.
図１１は、ターゲット材質としてベリリウム窓にタングステンと銀を蒸着させた場合であって、加速電圧が９．４８ＫＶ、管電流が０．２４０ｍＡの時における除電距離とイオン電流との関係を示す曲線である。同じ距離に対して銀の場合が、イオン電流が多少小さいが、イオン電流による除電が起きる時間を考慮して見るとき（±１０００Ｖから±１００Ｖに落ちる除電時間を０．５秒以内に維持するイオン電流値：１５０〜２４０ｎＡ）、銀を使用する場合にも実際除電性能には差異が無いことが分かる。この場合は他の場合より両者の差異が少ない方である。この事実から加速電圧が低いと両者のイオン電流発生量に大きな差異がないことを知ることができる。 FIG. 11 is a curve showing the relationship between the ionization distance and the ion current when tungsten and silver are vapor-deposited on the beryllium window as the target material and the acceleration voltage is 9.48 KV and the tube current is 0.240 mA. is there. In the case of silver for the same distance, the ion current is somewhat small, but when considering the time when static elimination occurs due to the ion current (the ion that maintains the static elimination time falling from ± 1000 V to ± 100 V within 0.5 seconds) (Current value: 150 to 240 nA), it can be seen that there is no difference in the static elimination performance even when silver is used. In this case, the difference between the two is less than in other cases. From this fact, it can be seen that if the acceleration voltage is low, there is no significant difference in the amount of ion current generated between the two.
上記実験結果から分かる事実は、次の通りである。 The facts understood from the above experimental results are as follows.
第１に、低い電圧でも発生するイオン量の差異はあまりない。 First, there is not much difference in the amount of ions generated even at a low voltage.
第２に、従来のイオナイザーと除電性能は似ているが、従来よりも危険性はさらに大きく減って、遮蔽も容易である。 Secondly, the static elimination performance is similar to that of the conventional ionizer, but the danger is further greatly reduced and the shielding is easy.
第３に、この発明では、主波長帯が３．５〜４．５Å、制動幅射線波長帯が１．５〜２．５Åを同時に備えており、これによってこの発明のイオナイザーは、長短距離用除電に全部有用である。参考までに３．５〜４．５Åの主波長帯は短距離除電に有利で、１．５〜２．５Åの制動幅射線波長帯は長距離除電に有利であることを言及する。従って、一台のイオナイザーで長距離及び短距離除電用として兼用させることができるので、非常に経済的である。併せて全体的な除電性能が向上することが予想される。 Thirdly, in the present invention, the main wavelength band is 3.5 to 4.5 mm and the braking width ray wavelength band is 1.5 to 2.5 mm at the same time. It is useful for static elimination. For reference, it is mentioned that the main wavelength band of 3.5 to 4.5 mm is advantageous for short-range static elimination, and the braking width ray wavelength band of 1.5 to 2.5 mm is advantageous for long-range static elimination. Therefore, since one ionizer can be used for both long-distance and short-distance neutralization, it is very economical. In addition, the overall static elimination performance is expected to improve.
一方、日本特許第２９５１４７７号を見れば、ターゲット物質を定義せずに主波長の範囲を２〜２０Åに決めておいたが、これは現実的にいろいろ考慮しなければならない事項（例えば、ターゲット物質、加速電圧、管電流など）を排除したままどんな実験根拠もなしに特定数値の値を主張したものである。 On the other hand, according to Japanese Patent No. 2951477, the target wavelength range was determined to be 2 to 20 mm without defining the target material, but this is a matter that must be considered in various ways (for example, the target material , Accelerating voltage, tube current, etc.) without any experimental grounds.
（３．制御器の機能向上）
この発明の軟Ｘ線を利用したイオナイザーの制御器は、従来に比べていろいろな機能が向上された。これについては、下記の表１に詳しく整理されている。表１は、この発明による軟Ｘ線を利用したイオナイザーの機能設定表を例示している。この例では、１０種類の機能を設定するようになっている。この発明のイオナイザーで制御器の向上された機能の概略的な内容は下記の通りである。
(3. Improvement of controller functions)
The controller of the ionizer using the soft X-ray of the present invention has various functions improved as compared with the conventional one. This is detailed in Table 1 below. Table 1 exemplifies a function setting table of an ionizer using soft X-rays according to the present invention. In this example, 10 types of functions are set. The outline of the improved function of the controller in the ionizer of the present invention is as follows.
第１に、この発明では、既存の警報（Alarm）、インターロック（Interlock）、遠隔制御（Remote）、制御器電源（Controller Power）機能を外部に信号出力できる機能を付加した。 First, in the present invention, a function capable of outputting signals to an existing alarm, interlock, remote control, and controller power supply function is added.
第２に、この発明では、本出願人の他の韓国特許出願書１０−２００５−３２５３５「可撓型軟X線イオナイザー」に開示されている可撓電線管の適用が可能である。つまりこの発明の軟Ｘ線を利用するイオナイザーの他の実施例は、軟Ｘ線を発生させるヘッド部とこのヘッド部から軟Ｘ線が漏出するのを遮蔽するための軟Ｘ線保護部と制御信号及び制御電圧をヘッド部に供給する電源制御部を具備してなり、この時、軟Ｘ線保護部の外にヘッド部が位置しており、ヘッド部と電源制御部を連結する高圧ケーブルを外部からの衝撃と震動から保護し、必要によって使用者がヘッド部のヘッド方向を帯電物体に向けて任意の角度で曲げられるようにすることが可能な可撓管を使うのが可能である。 Secondly, in this invention, the flexible conduit disclosed in the applicant's other Korean patent application 10-2005-32535 “flexible soft X-ray ionizer” is applicable. In other words, another embodiment of the ionizer using soft X-rays according to the present invention includes a head unit for generating soft X-rays, a soft X-ray protection unit for controlling leakage of soft X-rays from the head unit, and a control. A power control unit for supplying signals and control voltages to the head unit. At this time, the head unit is located outside the soft X-ray protection unit, and a high voltage cable connecting the head unit and the power control unit is provided. It is possible to use a flexible tube that protects from external shocks and vibrations and can be bent at an arbitrary angle by the user toward the charged object if necessary.
第３に、この発明では、ＲＭＳ（Real monitoring system）の適用が可能である。ＲＭＳは現場に設置されている多数のイオナイザーを一台の現場のＰＣで簡便にモニタリングできるシステムである。ＲＭＳについては、本出願人の他の韓国特許出願書１０−２００５−３２５３４「棒型イオナイザー」に詳しく説明されている。 Thirdly, in the present invention, RMS (Real monitoring system) can be applied. RMS is a system that allows simple monitoring of a large number of ionizers installed on site using a single PC on site. The RMS is described in detail in the applicant's other Korean patent application 10-2005-32534 “Bar Ionizer”.
上記の１０種類の機能に対してより詳しく探れば、次の通りである。 A more detailed search for the above 10 types of functions is as follows.
番号１の場合、コネクター名称（機能に該当する）はＯＵＴＰＵＴ１〜４であり、ピンの数は５つであり、この機能はヘッドを連結するものである。この機能は従来にも使われていた。 In the case of the number 1, the connector names (corresponding to functions) are OUTPUT1 to OUTPUT4, the number of pins is five, and this function connects the heads. This function has been used in the past.
番号２の場合、コネクター名称はＩＮＴＥＲＬＯＣＫであり、ピン数は２つで、この機能は外部インターロック信号を入力させるものである。作業者がイオナイザーが設置された遮蔽室内へ入る場合、作業者の安全のためにイオナイザーの動作を停止させる必要性があるから、外部インターロック信号入力のために遮蔽室出入口が開放されると自動にイオナイザーの動作が停止され，さらに出入口が閉鎖されても手動でスタートボタンを押せば作動されるので作業者を保護することが出来る。しかし作業環境によっては、遮蔽室出入口閉鎖時、自動で動作が再開されなければならない場合もあるので、回路修正を通じてこの様な要求を満足させることも出来、これは従来にも使用されていた技術である。 In the case of the number 2, the connector name is INTERLOCK, the number of pins is 2, and this function is to input an external interlock signal. When the operator enters the shielded room where the ionizer is installed, it is necessary to stop the operation of the ionizer for the safety of the worker. Even if the operation of the ionizer is stopped and the doorway is closed, the operator can be protected because it is activated by pressing the start button manually. However, depending on the work environment, when the entrance / exit of the shielding room is closed, the operation may have to be resumed automatically. Therefore, it is possible to satisfy such requirements through circuit modification, which is a technology used in the past. It is.
番号３の場合、コネクター名称はＲＥＭＯＴＥであり、ピン数は２つであり、外部遠隔信号を入力する機能がある。外部遠隔信号入力時、スタート／ストップボタンが使われる。この機能は既存のものにも使われていた。 In the case of number 3, the connector name is REMOTE, the number of pins is 2, and there is a function of inputting an external remote signal. When inputting an external remote signal, the start / stop button is used. This feature was also used for existing ones.
番号４の場合、コネクター名称はＩＮＤＩＣＡＴＯＲで、ピン数は２つである。ヘッドのＯＮ／ＯＦＦ状態を確認する機能があり、既存のものにもあった機能である。 In the case of the number 4, the connector name is INDICATOR and the number of pins is two. There is a function for confirming the ON / OFF state of the head, which is also a function that exists in the existing ones.
番号５の場合、コネクター名称はＡＬＡＲＭで、ピン数は２つであり、警報状態を出力する機能があり、既存のものにはない機能である。 In the case of number 5, the connector name is ALARM, the number of pins is two, and there is a function to output an alarm state, which is not present in the existing one.
番号６の場合、コネクターの名称はＩＮＴＥＲＬＯＣＫ ＯＵＴであり、ピン数は２つであり、外部インターロック信号を出力する機能がある。この機能は、インターロックが動作中の場合に出力されるのが特徴である。既存のものにはない機能である。 In the case of No. 6, the name of the connector is INTERLOCK OUT, the number of pins is two, and there is a function of outputting an external interlock signal. This function is characterized in that it is output when the interlock is in operation. This is a function that does not exist in the existing ones.
番号７の場合、コネクターの名称はＲＥＭＯＴＥ ＯＵＴであり、ピン数は２つであり、外部遠隔信号を出力する機能があって、遠隔動作中に出力される。既存のものにはない機能である。 In the case of the number 7, the name of the connector is REMOTE OUT, the number of pins is 2, and there is a function of outputting an external remote signal, which is output during remote operation. This is a function that does not exist in the existing ones.
番号８の場合、コネクターの名称はＰＯＷＥＲ ＯＮ／ＯＦＦであり、ピン数は２つであり、パワーオン／オフ（ＰＯＷＥＲ ＯＮ／ＯＦＦ）機能があり、電源入力状態による信号を出力する。既存のものにはない機能である。 In the case of No. 8, the name of the connector is POWER ON / OFF, the number of pins is 2, there is a power ON / OFF function, and a signal according to the power input state is output. This is a function that does not exist in the existing ones.
番号９の場合、コネクターの名称は電源仕様（ＡＣ）である。既存のもののように１００〜２４０Ｖである。 In the case of the number 9, the name of the connector is the power supply specification (AC). 100-240V like existing ones.
番号１０の場合、コネクターの名称はコネクター仕様で、既存のものでは個別コネクターであったが、この発明では単一コネクターを使用する。 In the case of the number 10, the name of the connector is a connector specification, and in the existing one, it is an individual connector, but in the present invention, a single connector is used.
一方、図１２は、この発明によるフランジ部とフランジ結合器を結合した状態図を示すものである。この発明でフランジ部が保護容器の側面部と直接的に触接する面積を広げた方が良いが、技術的にそれが容易でない。従って、この発明ではこのような点を克服しようとフランジ部をフランジ結合器に結合させて実質的にフランジ部の接触面積を広げることで従来よりも放熱効果がより優秀になる。そして、従来、放熱用フランジを保護容器と触接するようにするために狭持をさせる過程で狭持がよくならない場合があり、このために装置が複雑になり、組立も容易でなかった。しかし、この発明では、フランジ結合器を採用することでこのような問題点が全部解決された。 On the other hand, FIG. 12 shows a state diagram in which the flange portion and the flange coupler according to the present invention are coupled. In the present invention, it is better to increase the area where the flange portion is in direct contact with the side surface portion of the protective container, but this is not technically easy. Therefore, in the present invention, in order to overcome such a point, the flange portion is coupled to the flange coupler to substantially widen the contact area of the flange portion, so that the heat radiation effect becomes more excellent than before. Conventionally, there are cases where the holding of the heat dissipating flange does not improve in the process of holding it in contact with the protective container, which complicates the apparatus and makes it difficult to assemble. However, in the present invention, such problems are all solved by adopting the flange coupler.
本発明は様々に変形することができ、いろいろな形態が取れるが、上記発明の詳細な説明ではそれによる特別な実施例に対してのみ述べた。しかし、本発明は、上記発明の詳細な説明で言及された特別な形態に限定されないものと理解されるべきであり、むしろ添付された請求範囲によって定義される本発明の精神と範囲内にあるすべての変形物と均等物及び代替物を含むことと理解されるべきである。 While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, the foregoing detailed description of the invention has only been described with reference to specific embodiments. However, it should be understood that the invention is not limited to the specific forms mentioned in the detailed description of the invention above, but rather falls within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to include all variations and equivalents and alternatives.
３１０ Ｘ線管
３２０ フランジ部
３３０ フランジ結合器
３４０ 保護容器側面部の正面部
３５０ 高電圧発生部
３６０ 保護容器側面部
３７０ 保護容器蓋部
３８０ コネクター
３９０ ブラケット
310 X-ray tube 320 Flange part 330 Flange coupler 340 Front part of protective container side part 350 High voltage generating part 360 Protective container side part 370 Protective container cover part 380 Connector 390 Bracket
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