JPH06273600A - 走査型電子線照射装置の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査電源装置の故障時、電子ビームの走査停
止による窓箔の過熱破損を防止すること。 【構成】 走査電源装置６の出力回路は走査コイル３に
接続されており、同出力回路にバックアップ交流電源装
置８を並列に接続し、同交流電源装置は常時、バックア
ップ交流電流Ｉｂを供給する。走査電源装置は、その正
常動作時、設定信号Ｖｒと検出器７からの実走査電流信
号Ｖｆに応答し、走査コイルに、設定信号と相似の三角
波の走査コイル電流Ｉｓを供給する。走査電源装置が故
障し、その出力がなくなると、バックアップ交流電流Ｉ
ｂがそのまま走査コイルに流れる。インターロック動作
により電子ビームが停止するまでビーム走査を継続す
る。交流電源装置８は故障し難いように、商用周波数の
単純な回路で構成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走査コイル電流を供給
する走査電源装置の故障時に、照射窓箔の過熱破損を防
止する走査型電子線照射装置の保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は走査型電子線照射装置における電
子線発生部の概略構成図である。フィラメント１から放
出された熱電子は加速管２で加速される。加速管からの
スポット状の電子ビームは、被照射物の全幅に亘り電子
ビームを照射することができるように、走査コイル３の
交番磁界で走査され、走査管４の下端を真空シールして
いる照射窓の窓箔５を透過して、被照射物が搬送されて
いる照射領域に取り出される。

【０００３】走査コイル３は走査電源装置６から走査コ
イル電流Ｉｓが供給されており、図３は走査コイル電流
供給系の構成図である。走査電源装置６は、走査コイル
３に通常２００Ｈｚの三角波の走査コイル電流Ｉｓを供
給するものであり、正，負直流電源から給電される制御
増幅部６₁及び電力増幅部６₂を有し、電力増幅部の出力
は走査コイルに供給されている。制御増幅部６₁は図４
（ａ）に示す三角波の設定信号Ｖｒと走査コイル電流の
検出器７からフィードバックされた実走査電流信号Ｖｆ
との偏差に応答する。電力増幅部６₂は、設定信号Ｖｒ
と実走査電流信号Ｖｆとの差に基づく制御増幅部６₁の
出力に応答し、走査コイル３に設定信号Ｖｒと相似波形
の図４（ｂ）の走査コイル電流Ｉｓを供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる走査電源装置６
が故障し、電力増幅部６₂から走査コイル３に電流が供
給できない事態が生ずると、電子ビームの走査が停止
し、電子ビームが照射窓の窓箔５の一点に集中し、窓箔
は過熱破損するに到る。そこで、走査電源装置６の故障
により、走査電源装置出力の減少、消滅等の異常時、か
かる事態を検出し、電子ビームを停止させるようにイン
ターロック動作させているが、大電流の電子ビームの場
合、異常事態の検出から電子ビームの停止に要する応
答、動作時間の間に窓箔が破損することがあり、その復
旧には多大な費用、時間を要する。

【０００５】また走査電源装置６の故障に対処するた
め、同装置について予め、常用装置と予備装置の２セッ
ト用意し、常用装置の故障発生に伴い常用装置から予備
装置への切り替えを行うことも考えられるが、この切り
替え期間中に電子ビームが窓箔５の一点に集中し、大電
流の電子ビームの場合には窓箔が破損してしまう。

【０００６】本発明は、走査電源装置がフィードバック
系で構成されている特質を活かし、走査電源装置の故障
時に、自動的にバックアップ電源から走査コイルに電流
が供給され、電子ビーム発生中におけるビーム走査の停
止を防ぐことができる走査型電子線照射装置の保護装置
の提供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、走査型電子線
照射装置の保護装置であって、走査コイルに接続された
出力回路を有し、設定信号と実際の走査コイル電流に比
例する実走査電流信号とに応答する走査電源装置と、こ
の走査電源装置の出力回路に並列接続されたバックアッ
プ交流電源装置とを備えてなることを特徴とするもので
ある。

【０００８】

【作用】バックアップ交流電源装置は常時、電流を供給
しているが、走査電源装置は設定信号と実走査電流信号
に応答しフィードバック制御されているから、走査電源
装置の正常時には、走査コイルには設定信号に対応した
走査コイル電流が供給される。走査電源装置が故障し、
その出力が停止すると、バックアップ交流電源装置から
の電流が走査コイルにそのまま流れ、電子ビームを走査
する。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は走査コイル電流供給系の構成図であり、図
２ないし図４と同一符号は同等部分を示す。走査電源装
置６は、制御増幅部６₁、電力増幅部６₂を有し、電力増
幅部の出力回路は走査コイルに接続されており、電力増
幅部は、図４（ａ）に示した三角波（例えば２００Ｈ
ｚ）の設定信号Ｖｒと走査コイル電流検出器７からフィ
ードバックされた実際の走査コイル電流に比例する実走
査電流信号Ｖｆとの偏差に応答する制御増幅部６₁の出
力によって制御される。電力増幅部６₁の出力回路にバ
ックアップ交流電源装置８が並列に接続されている。バ
ックアップ交流電源装置８は、故障し難いように、なる
べく単純な回路で構成し、例えば、商用交流電源（５０
ないし６０Ｈｚ）９に接続された摺動単巻変圧器８₁、
同変圧器から給電される変圧器８₂及び結合抵抗８₃から
なり、走査電源装置６の出力回路に供給するバックアッ
プ交流電流Ｉｂの大きさは、摺動単巻変圧器８₁によっ
て調節される。

【００１０】走査電源装置６の正常動作時、走査コイル
３には走査電源装置及びバックアップ交流電源装置８か
ら走査コイル電流が供給されるが、走査電源装置は設定
信号Ｖｒと実走査電流信号Ｖｆとの差に応答し、フィー
ドバック制御されているから、図４（ａ），（ｃ）に示
すように三角波の設定信号Ｖｒとバックアップ交流電流
Ｉｂとが同期していなくとも、走査電源装置は、走査コ
イルに三角波の設定信号に対応した三角波の走査コイル
電流Ｉｓが流れるように動作し、走査コイル電流Ｉｓと
バックアップ交流電源装置からのバックアップ交流電流
Ｉｂの差分の供給、吸収動作を行う。バックアップ交流
電流Ｉｂの最大値は走査コイル電流Ｉｓの最大値の例え
ば半分以下に選定する。

【００１１】走査電源装置６に故障が発生すると、図示
しない故障検出手段が動作し、これに応動するインター
ロック動作により、電子ビーム発生部におけるフィラメ
ント電流の遮断、加速管の加速電圧を遮断し、電子ビー
ムの発生を停止させるが、走査電源装置６の故障状態の
発生に伴い、その出力がなくなると、走査コイル３には
バックアップ交流電源装置８からのバックアップ交流電
流Ｉｂがそのまま流れ、電子ビームの発生が停止するま
で、バックアップ交流電流Ｉｂによりビーム走査が継続
され、電子ビームの一点集中を防いで窓箔の過熱破損を
防ぐ。バックアップ交流電源装置８には、電子ビームの
発生が停止した後に、例えば時限装置を用いて商用交流
電源９からの給電を遮断すればよい。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、走査電源装置が故障し、その出力が停止しても、
走査コイルに常時接続されているバックアップ交流電源
装置からのバックアップ交流電流が同コイルにそのまま
流れ、電子ビームの発生が停止するまで同ビームを走査
するから、電子ビームの一点集中により照射窓の窓箔の
加熱破損を防止することができる。

【００１３】バックアップ交流電源装置は、走査電源装
置がフィードバック系で構成されていることに伴い、そ
の設定信号したがって正常時における走査コイル電流の
周波数に同期しない商用周波数の電源装置で構成するこ
とができ、それも故障し難いように例えば変圧器を用い
た単純な回路で構成されるから、窓箔の破損を防止する
ことができる走査コイル電流供給系を全体として安価に
実現、構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す走査コイル電流供給系の
構成図である。

【図２】電子線照射装置における電子ビーム発生部の概
略構成図である。

【図３】従来の走査コイル電流供給系の構成図である。

【図４】走査コイル電流供給系における信号および電流
波形についての説明図である。

【符号の説明】

1 フィラメント 2 加速管 3 走査コイル 4 走査管 5 窓箔 6 走査電源装置 7 走査コイル電流検出器 8 バックアップ交流電源装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査コイルに接続された出力回路を有
   し、走査電流設定信号と実際の走査コイル電流に比例す
   る実走査電流信号に応答する走査電源装置と、この走査
   電源装置の出力回路に並列接続されたバックアップ交流
   電源装置とを備えてなることを特徴とする走査型電子線
   照射装置の保護装置。