JP3401278B2 - イオン加速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はイオン加速装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術及びその問題点】図２〜図４は従来例のイ
オン加速装置を示すものであるが、ほぼ直方形状の金属
でなる高電圧ターミナル２は図示せずともイオン源や質
量分離磁石を内蔵しており、これは床面に対し絶縁支柱
により支持されている。又このイオン加速装置全体はシ
ールドボックス１により被覆されており、高電圧ターミ
ナル２の一側面とこれと対向するシールドボックス１の
内壁との間に、高電圧発生装置３及び電力供給装置１４
の絶縁材でなるブッシング９及び１７が取りつけられて
いる。高電圧発生装置３は、公知のように構成され、そ
の高電圧発生部を内蔵するケーシング３ａはシールドボ
ックス１の外面に固定されており、これには交流電源５
が入力として供給される制御器４からの高周波出力がケ
ーブル６を介して供給される。図３に示すようにケーシ
ング３ａ内にはダイオード３１とコンデンサ３２とから
なる倍電圧回路１２が内蔵されており、これからの直流
の高圧、例えば４００ＫＶの出力が導線２１を介して高
電圧ターミナル２に供給されるようになっている。導線
２１は絶縁材、例えばＦＲＰにより被覆されており、こ
れがいわゆるブッシング９であり、この外周面には図４
に明示される金属フープ７が所定のピッチで取りつけら
れており、これら金属フープ７の間に抵抗８が接続され
ている。 【０００３】電力供給装置１４の電力発生部を内蔵する
ケーシング１４ａもシールドボックス１の外壁面に固定
されており、図３に示すように、これには絶縁トランス
１１が内蔵されており、鉄心３３に一次巻線３４が巻装
されており、これにグランド電位としての交流ＵＶが入
力端子１３に供給される。又この二次側の巻線３５は金
属管２０を挿通しており、その出力端子１８は高電圧タ
ーミナル２内にある。金属管２０は絶縁材でなるブッシ
ング１７により被覆されており、これには図４で明示さ
れるように抵抗８と同様な抵抗１６により電気的に接続
されている金属フープ１５が所定のピッチで取りつけら
れている。 【０００４】図４は高電圧発生装置３のブッシング部の
詳細を示すものであるが、各金属フープ７は内方、すな
わち小径の環状金属体７ｂと外方の、すなわち径大の環
状金属体７ａ及びこれら環状金属体７ａ、７ｂを接続す
る薄い金属製の環状の平板部７ｃとからなっており、こ
れら金属フープ７は、それぞれの間にＦＲＰ（絶縁材）
でなるカラー４０を介在させており、これらをボルト４
１が挿通していて、その上端部及び下端部でナット４
２、４２を締めつけることにより一体化され、最上方部
の金属フープ７の薄板部７ｃに溶接された断面がＬ字形
状の締めつけバンド５０によりブッシング９に固定され
ている。電力供給装置１４のブッシング及び金属フープ
１５も同様に構成されており、絶縁トランス１１の出力
端子１８はノイズフィルタ２３を介して端子台２４に接
続され、これから高電圧ターミナル２が内蔵するイオン
源や質量分離磁石などに電力を供給するように構成され
ている。図示していないが公知の加速管が高電圧ターミ
ナル２の一側面と、これと対向すシールドボックス１の
内壁との間に取りつけられており、これの関連機構は従
来と同一である。 【０００５】従来のイオン加速装置は以上のように構成
されるのであるが、ブッシング９、１７の長さが８０ｃ
ｍと４００ＫＶ級にしては短いため、各金属フープ間の
電位差が大きくなり、よってこれらフープ間の強い電場
のため、ブッシング９、１７の絶縁物表面に漏れ電流が
流れ、この絶縁物の表面に電荷がたまり、よってこの表
面の電位が乱れ、電場が不均一になり、放電を誘発する
確率が高くなる。又一度放電しても、ブッシング９、１
７の表面に誘起された電荷が残り、再度電圧を上昇させ
ても、元の発生していた電圧まで到達せずに放電してし
まう。このような放電を繰り返せば繰り返すほどブッシ
ング９、１７の耐電圧が低下してしまう。 【０００６】 【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、ブッシングの耐電圧を、その長さを大
きくせずとも上昇させることのできるイオン加速装置を
提供することを目的とする。 【０００７】 【問題点を解決するための手段】少なくともイオン源及
び質量分離磁石を内蔵させたケーシングを地上より所定
の高さに配設させ、高電圧電源装置により前記ケーシン
グに所定の高電圧を印加し、電力供給装置により前記イ
オン源や質量分離磁石などに電力を供給するようにし、
前記ケーシングを電磁気的に遮蔽するシールドボックス
を設け、前記ケーシングの一側面と、該一側面と対向す
る前記シールドボックスの内壁面との間を、又は前記ケ
ーシングと床面との間を接続し、前記高電圧電源装置の
前記所定の高電圧を前記ケーシング及び少なくとも加速
管とに印加するための導電部材を被 覆し、絶縁材でなる
第１ブッシングと、前記電力供給装置の電力を導出する
ための導電部材を被覆し、絶縁材でなる第２ブッシング
とを設け、前記第１ブッシングと前記第２ブッシングの
外周面にそれぞれ隙間をおいて前記ケーシングの電位か
らグランド電位までを分割するために複数の環状金属体
を取りつけたイオン加速装置において、前記各環状金属
体と前記第１ブッシングと第２ブッシングとの外周面の
少なくとも一つとの間に環状の導電性ゴム部材を挟着さ
せたことを特徴とするイオン加速装置。 【０００８】 【作用】導電性のゴムで成る環状部材を介して、ブッシ
ングの表面に生じた電荷は、金属環状体に流れることに
より、各抵抗を介してグランド電位まで導くことができ
るので、ブッシングの表面のチャージアップを防ぎ、よ
って電場の不均一を生じないようにすることができる。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の実施例によるイオン加速装置
について、図１を参照して説明する。なお、従来例の図
２〜図４に対応する部分については同一の符号を付し、
その詳細な説明は省略する。 【００１０】従来例の電力供給装置１４の金属フープ１
５とブッシング１７との間には、高電圧発生装置３につ
いて図示される図４に明示される隙間Ｓが設けられてい
たが、本実施例によれば、これが環状の導電性ゴム部材
６０により充填される。すなわち自然状態にある環状の
導電性ゴム部材６０の内径はブッシング１７の外径より
若干小さく、また図示するように取りつけられた環状ゴ
ム部材６０の外径よりは金属フープ１５の内側のフープ
１５ｂの内径は若干小さい。これにより環状の導電性ゴ
ム部材６０はブッシング１７の外表面と金属フープ１５
の内側のフープ１５ｂとの間にゴム弾性により挟持され
る。本発明の実施例によるイオン加速装置は以上のよう
に構成されるが、次にこの作用について説明する。な
お、この金属フープ１５も図４に示す高電圧発生装置３
の金属フープ７と同様に構成されている。すなわち、外
側フープ１５ａと内側フープ１５ｂとは薄平板１５ｃで
接続されているが図示では概略的に示している。 【００１１】図１において、高電圧発生装置３より発生
した４００ＫＶの高電圧は高電圧ターミナル２に印加さ
れる。高電圧発生装置３と隣設して配設される電力供給
装置１４の出力端子１８も高電圧ターミナル２と同電位
に置かれる。よって電力供給装置１４において、金属管
２０には４００ＫＶの高電圧が印加されるが、このため
に金属フープ１５間には強い電場が発生し、これがため
にブッシング１７の表面に電荷がチャージされ、これに
よる漏れ電流が導電性のゴムリング６０に到達すると、
金属フープ１５の内側のフープを通って各段に取りつけ
られた抵抗１６を通り、グランド電位まで漏れ電流は流
れ落ちる。以上のことからブッシング１７の表面のチャ
ージアップが防止され、よって電場の不均一性を防止
し、よって放電を防止することができる。 【００１２】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。 【００１３】例えば以上の実施例では、電力供給装置１
４のブッシング１７に導電性のゴムリング６０を挟着さ
せるようにしたが、これに隣設する高電圧発生装置３の
ブッシング９にも同様に内側の金属フープとこのブッシ
ングとの間に導電性のゴムリングを挟着させるようにし
てもよい。 【００１４】更に以上の実施例では、加速管や高電圧タ
ーミナル内の各装置を減圧下におくための排気管につい
ては説明しなかったが、これも高電圧ターミナル２とシ
ールドボックス１の内壁との間に高電圧発生装置３及び
電力供給装置１４と隣設して設けてもよく、このブッシ
ングの外周部にも実施例と同様な金属フープを設け、こ
の内側の金属フープとブッシングとの間に、同様な導電
性のゴム部材を挟着させるようにしてもよい。 【００１５】更に以上の実施例では高電圧発生装置３及
び電力供給装置１４は高電圧ターミナル２の一側面と、
これと対向するシールドボックス１の内壁との間に取り
つけたが、これに代えて高電圧ターミナル２の下方に配
設し、これらの高電圧発生装置及び電力供給装置のブッ
シングの外周面に配設される金属フープとブッシングと
の間に導電性のゴムリングを挟着させるようにしてもよ
い。更に高電圧ターミナルの側方に高電圧発生装置及び
電力供給装置を配設し、この上端部から導出される高電
圧及び電力供給部とグランド面との間のブッシングの外
周面に金属フープを設けたイオン加速装置においても金
属フープとブッシングとの間に導電性のゴムリングを挟
着させるようにしてもよい。 【００１６】 【発明の効果】以上述べたように、本発明のイオン加速
装置によれば、４００ＫＶ級でブッシングの長さが８０
ｃｍ程度のものにあっても、ブッシングの表面に電荷が
チャージして、これにより放電が生ずるということが防
止される。すなわち耐電圧性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例によるイオン加速装置の要部の
部分破断平面図である。 【図２】従来例のイオン加速装置の部分破断平面図であ
る。 【図３】同断面図である。 【図４】従来例における金属フープの取付構造の詳細を
示す部分破断平面図である。 【符号の説明】 ６０ 導電性のゴムリング

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくともイオン源及び質量分離磁石を
   内蔵させたケーシングを地上より所定の高さに配設さ
   せ、高電圧電源装置により前記ケーシングに所定の高電
   圧を印加し、電力供給装置により前記イオン源や質量分
   離磁石などに電力を供給するようにし、前記ケーシング
   を電磁気的に遮蔽するシールドボックスを設け、前記ケ
   ーシングの一側面と、該一側面と対向する前記シールド
   ボックスの内壁面との間を、又は前記ケーシングと床面
   との間を接続し、前記高電圧電源装置の前記所定の高電
   圧を前記ケーシング及び少なくとも加速管とに印加する
   ための導電部材を被覆し、絶縁材でなる第１ブッシング
   と、前記電力供給装置の電力を導出するための導電部材
   を被覆し、絶縁材でなる第２ブッシングとを設け、前記
   第１ブッシングと前記第２ブッシングの外周面にそれぞ
   れ隙間をおいて前記ケーシングの電位からグランド電位
   までを分割するために複数の環状金属体を取りつけたイ
   オン加速装置において、前記各環状金属体と前記第１ブ
   ッシングと第２ブッシングとの外周面の少なくとも一つ
   との間に環状の導電性ゴム部材を挟着させたことを特徴
   とするイオン加速装置。