JPS6224546A - 電子ビ−ム加工装置 - Google Patents
電子ビ−ム加工装置Info
- Publication number
- JPS6224546A JPS6224546A JP60162924A JP16292485A JPS6224546A JP S6224546 A JPS6224546 A JP S6224546A JP 60162924 A JP60162924 A JP 60162924A JP 16292485 A JP16292485 A JP 16292485A JP S6224546 A JPS6224546 A JP S6224546A
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- bias voltage
- voltage
- current
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電子ビーム加工装置、特にその電子ビーム
電流を制御する装置に関するものである。
電流を制御する装置に関するものである。
従来この種の装置として第６図に示すものがあった。（
１）は陰極、（２）はウェネルト電極、（３）は陽極、
（４）は陰極（１）で発生し被加工物（５）を加工する
電子ビーム、（６）は陰極（１）とウェネルト電極（２
）との間にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源
、（７）はフォトトランジスタ、（８）は補助電源、（
９）は絶縁トランス、α０は陰極（１）と陽極（３）と
の間に加速電圧を印加する加速電源、αυは加速電源制
御回路、 （１２１は昇圧トランス、α■は電流検出抵
抗、α荀は電子ビーム電流設定器、σωはＰＩＤ制御器
、αηはＰＩＤ制御器ａＦ５の出力信号を光信号に変換
する発光ダイオード、ａ８）は発光ダイオードαηの光
信号をフォトトランジスタ（７）に伝送するための光フ
アイバーケーブルである。
１）は陰極、（２）はウェネルト電極、（３）は陽極、
（４）は陰極（１）で発生し被加工物（５）を加工する
電子ビーム、（６）は陰極（１）とウェネルト電極（２
）との間にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源
、（７）はフォトトランジスタ、（８）は補助電源、（
９）は絶縁トランス、α０は陰極（１）と陽極（３）と
の間に加速電圧を印加する加速電源、αυは加速電源制
御回路、 （１２１は昇圧トランス、α■は電流検出抵
抗、α荀は電子ビーム電流設定器、σωはＰＩＤ制御器
、αηはＰＩＤ制御器ａＦ５の出力信号を光信号に変換
する発光ダイオード、ａ８）は発光ダイオードαηの光
信号をフォトトランジスタ（７）に伝送するための光フ
アイバーケーブルである。
また、第４図は発光ダイオードαＤに流れる電流（以下
、光電流という）工、とバイアス電源（６）の出力電圧
であるバイアス電圧Ｖ。との関係の一例を示したもので
ある。
、光電流という）工、とバイアス電源（６）の出力電圧
であるバイアス電圧Ｖ。との関係の一例を示したもので
ある。
次にその動作について説明する。陰極（１）は図示し々
い加熱手段によって加熱される。加速電源α＠によシ陰
極（１）と陽極（３）との間に加速電圧を印加すると、
陰極（１）から放出される熱電子は、陰極（１）と陽極
（３）との間で加速され、陽極（３）の透孔を選別して
電子ビーム（４）となシ被加工物（５）に照射されて溶
接や穴明けや熱処理などの加工を行なうａｔ電流検出抵
抗Ｅ′５で検出された電子ビーム電流値は、電子ビーム
電流設宝器（１，４）の出力と共に加算器α■で突き合
されて、その差信号はＰＩＤ制？ｘＪ器（１６）に入力
される０ＰＩＤ制？ＭＪ器０６）の出力信号は発光ダイ
オード” ＋ｔηによシ光信号に変換され光ファイバー
ケーブルａ樟を介してフォトトランジスタ（７）に伝送
して１電子ビーム（４）の電流値と電子ビーム電流設定
器０４）の設定電流値とが一敬するように、陰極（１）
とウニネル）Ｋ極（２）との間に印加するバイアス電圧
を制御する。
い加熱手段によって加熱される。加速電源α＠によシ陰
極（１）と陽極（３）との間に加速電圧を印加すると、
陰極（１）から放出される熱電子は、陰極（１）と陽極
（３）との間で加速され、陽極（３）の透孔を選別して
電子ビーム（４）となシ被加工物（５）に照射されて溶
接や穴明けや熱処理などの加工を行なうａｔ電流検出抵
抗Ｅ′５で検出された電子ビーム電流値は、電子ビーム
電流設宝器（１，４）の出力と共に加算器α■で突き合
されて、その差信号はＰＩＤ制？ｘＪ器（１６）に入力
される０ＰＩＤ制？ＭＪ器０６）の出力信号は発光ダイ
オード” ＋ｔηによシ光信号に変換され光ファイバー
ケーブルａ樟を介してフォトトランジスタ（７）に伝送
して１電子ビーム（４）の電流値と電子ビーム電流設定
器０４）の設定電流値とが一敬するように、陰極（１）
とウニネル）Ｋ極（２）との間に印加するバイアス電圧
を制御する。
従来の電子ビーム加工装置では、陰極（１）とウニネル
）Ｚ極（２）との間の絶縁劣化によるバイアス電圧Ｖ。
）Ｚ極（２）との間の絶縁劣化によるバイアス電圧Ｖ。
の変動や、陰極（１）とウェネルト電極（２）の畿何学
的な配置のバラツキ々どによる電子ビーム電流のカット
オフ電圧の変動の影響全考慮して、電子ビーム電流ＯＦ
Ｆ時のバイアス電圧を第４図のＡ点に示す様にカットオ
フ電圧よシ高く設定する。
的な配置のバラツキ々どによる電子ビーム電流のカット
オフ電圧の変動の影響全考慮して、電子ビーム電流ＯＦ
Ｆ時のバイアス電圧を第４図のＡ点に示す様にカットオ
フ電圧よシ高く設定する。
また、ＰＩＤ制御器α０は、非線形負荷である電子ビー
ム電流を数ｊ Ｑ ＯｍＡから１ ｍＡ程度までの広い
範囲にわたって制御する必要があるので、発振防止のた
め制御応答は遅い。
ム電流を数ｊ Ｑ ＯｍＡから１ ｍＡ程度までの広い
範囲にわたって制御する必要があるので、発振防止のた
め制御応答は遅い。
従って、電子ビーム発生の立上り時、特に、電子ビーム
電流設定器（１，４）の出力信号が小さい微小電流時に
バイアス電圧が電子ビーム電流ＯＦ’Ｆ時の電圧（第４
図Ａ点）からカットオフ電圧（第４図Ｂ点）に移動する
時間が長く々υ、電子ビーム発生の応答が遅くなるとい
った間頌点があった。
電流設定器（１，４）の出力信号が小さい微小電流時に
バイアス電圧が電子ビーム電流ＯＦ’Ｆ時の電圧（第４
図Ａ点）からカットオフ電圧（第４図Ｂ点）に移動する
時間が長く々υ、電子ビーム発生の応答が遅くなるとい
った間頌点があった。
４ この発明は、上記の様な問題点を解消するためにな
されたもので、電子ビーム発生時の応答を早くした電子
ビーム加工装置を得ることを目的とするＯ 〔間頌点を解決するだめの手段〕 この発明による電子ビーム加工装置は、電子ビーム発生
時洗バイアス電圧を別の設定信号により急速に低下させ
、電子ビームが発生しはじめた時点で、電子ビーム電流
の制＠を通常のＰＩＤ制制に切り換えるようにした電子
ピームヱ流の制？＠系を備えたものである。
されたもので、電子ビーム発生時の応答を早くした電子
ビーム加工装置を得ることを目的とするＯ 〔間頌点を解決するだめの手段〕 この発明による電子ビーム加工装置は、電子ビーム発生
時洗バイアス電圧を別の設定信号により急速に低下させ
、電子ビームが発生しはじめた時点で、電子ビーム電流
の制＠を通常のＰＩＤ制制に切り換えるようにした電子
ピームヱ流の制？＠系を備えたものである。
この発明における電子ビーム加工装置は、電子ビーム発
生時におけるバイアス電圧の急速な制御により過渡応答
特性が著しく改善されている。
生時におけるバイアス電圧の急速な制御により過渡応答
特性が著しく改善されている。
以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明する
。図において（１）〜ａ槌は第４図の装置と同一のもの
を示す。（２２）は電流検出抵抗０９で検出された電子
ビーム電流値がＯｍＡよシも多いこと、すなわち電子ビ
ームが発生していることを検出する比較器、（２３）は
比較器（２２）の出力信号によシ接点を切り換える切換
スイッチ、（２４）は電子ビームＯＮ指令時の低出力信
号設定器である。また、第２図は、第１図の実施例によ
る制御装置の各部の波形であり、ＩＢは電子ビーム電流
設定信号、ＩＬＦｉ光電流、■ｏはバイアス電圧、工い
は電子ビーム電流である。
。図において（１）〜ａ槌は第４図の装置と同一のもの
を示す。（２２）は電流検出抵抗０９で検出された電子
ビーム電流値がＯｍＡよシも多いこと、すなわち電子ビ
ームが発生していることを検出する比較器、（２３）は
比較器（２２）の出力信号によシ接点を切り換える切換
スイッチ、（２４）は電子ビームＯＮ指令時の低出力信
号設定器である。また、第２図は、第１図の実施例によ
る制御装置の各部の波形であり、ＩＢは電子ビーム電流
設定信号、ＩＬＦｉ光電流、■ｏはバイアス電圧、工い
は電子ビーム電流である。
次に動作について説明する□
バイアス電圧がカットオフ電圧以上（第４図ＡＩ！ｆＮ
Ｖ −ｈ ツで１八人蕾エビーｚ、 ｍ 襠ｎＴ；’
Ｔｉ” ＩＰ Ｉｚｒ ［Ａ示しない電子ビームＯ
Ｎ指令によシ切換スイッチ（２６）が切り換わると、Ｐ
ＩＤ制６１Ｊ ｕ （１６）の入力は切換スイッチ（２
６）によシ加算器（１５１の出力から切り離され低出力
信号設定器（２４） Ｋ接続される。
Ｖ −ｈ ツで１八人蕾エビーｚ、 ｍ 襠ｎＴ；’
Ｔｉ” ＩＰ Ｉｚｒ ［Ａ示しない電子ビームＯ
Ｎ指令によシ切換スイッチ（２６）が切り換わると、Ｐ
ＩＤ制６１Ｊ ｕ （１６）の入力は切換スイッチ（２
６）によシ加算器（１５１の出力から切り離され低出力
信号設定器（２４） Ｋ接続される。
このとき、低山力信号はバイアス電圧が最小時間で低下
する様に最大電子ビーム電流ａαに設定される。従って
、電子ビームＯＮ指令により、バイアス電圧は、第２図
に示すように最大′４子ビーム電流発生に対応する曲線
（Ｃ）で急速に降下しはじめ、バイアス電圧がカットオ
フ電圧以下になると電子ビーム（４）が発生する。ここ
で、電子ビーム（４）の電流値がＯｍＡを越えると比較
器（２２）が作動して比較器（２２）の出力信号により
切換スイッチ（２６）が切り換わシ、電子ビーム（４）
の電流値はＰＩＤ制御器α０に引き継がれ、電子ビーム
電流設定器０４）の設定電流値と電子ビーム（４）の電
流値上が一致するように曲線（ｂ）に従ってバイアス電
圧を制御する。
する様に最大電子ビーム電流ａαに設定される。従って
、電子ビームＯＮ指令により、バイアス電圧は、第２図
に示すように最大′４子ビーム電流発生に対応する曲線
（Ｃ）で急速に降下しはじめ、バイアス電圧がカットオ
フ電圧以下になると電子ビーム（４）が発生する。ここ
で、電子ビーム（４）の電流値がＯｍＡを越えると比較
器（２２）が作動して比較器（２２）の出力信号により
切換スイッチ（２６）が切り換わシ、電子ビーム（４）
の電流値はＰＩＤ制御器α０に引き継がれ、電子ビーム
電流設定器０４）の設定電流値と電子ビーム（４）の電
流値上が一致するように曲線（ｂ）に従ってバイアス電
圧を制御する。
その結果、従来の制御曲線（ａ）に対して、電子ビーム
０８時の過渡特性は著しく改善される。
０８時の過渡特性は著しく改善される。
以上のように、この発明によれば電子ビームＯＮ指令で
切換スイッチ（２６）を切り換えて最大電子ビーム電流
値に対応する坂出力信号設定器（２４）の出力信号でバ
イアス電圧全急速にカットオフ電圧１で低下するように
構成したので、電子ビームの発生の応答が速くなるとい
う効果がある。
切換スイッチ（２６）を切り換えて最大電子ビーム電流
値に対応する坂出力信号設定器（２４）の出力信号でバ
イアス電圧全急速にカットオフ電圧１で低下するように
構成したので、電子ビームの発生の応答が速くなるとい
う効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による電子ビーム加工装置
の概略構成図、第２図は本発明による制菌装置の各部の
波形を示す図、第６図は従来の電子ビーム加工装置の概
略構成図、第４図は光電流とバイアス電圧の関係を示す
図である。 （ＪＮ−ｊ：陰極、ｆ２Ｊはウェネルト電極、（３）は
陽極、（４）は電子ビーム、（５）は被加工物、（６）
はバイアス７＆源、（７）はフォトトランジスタ、（８
）は補助電源、（１０は加速電源、卸は加速電源制御回
路、α２は昇圧トランス、 （１３）は電流検出抵抗、
Ｑ４）は電子ビーム電流設定器、α９は加算器、σｅは
ＰＩＤ制ｍ器、αηは発光ダイオードＮ （＋８）は光
フアイバーケーブル、（２２）Ｈ比較器、（２３）は切
換スイッチ、（２４）は坂出力信号設定器。 なお、図中同一符号＋ｄ同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第２図 第４図 Ｌ −
の概略構成図、第２図は本発明による制菌装置の各部の
波形を示す図、第６図は従来の電子ビーム加工装置の概
略構成図、第４図は光電流とバイアス電圧の関係を示す
図である。 （ＪＮ−ｊ：陰極、ｆ２Ｊはウェネルト電極、（３）は
陽極、（４）は電子ビーム、（５）は被加工物、（６）
はバイアス７＆源、（７）はフォトトランジスタ、（８
）は補助電源、（１０は加速電源、卸は加速電源制御回
路、α２は昇圧トランス、 （１３）は電流検出抵抗、
Ｑ４）は電子ビーム電流設定器、α９は加算器、σｅは
ＰＩＤ制ｍ器、αηは発光ダイオードＮ （＋８）は光
フアイバーケーブル、（２２）Ｈ比較器、（２３）は切
換スイッチ、（２４）は坂出力信号設定器。 なお、図中同一符号＋ｄ同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第２図 第４図 Ｌ −
Claims (1)
- 電子ビーム電流の検出値のレベルを比較する比較器と、
上記比較器の出力信号によつて電子ビーム非発生時は制
御回路に入力する出力設定を最大に、電子ビーム発生時
は上記出力設定を定格値に切り換える接点切換手段と、
を有する電子ビーム電流の制御系を備えたことを特徴と
する電子ビーム加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162924A JPS6224546A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 電子ビ−ム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162924A JPS6224546A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 電子ビ−ム加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224546A true JPS6224546A (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=15763822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60162924A Pending JPS6224546A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 電子ビ−ム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224546A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149389A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-06-07 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 廃棄石綿の無公害化処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57143254A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-04 | Nec Corp | Electron-beam-current controlling device |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP60162924A patent/JPS6224546A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57143254A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-04 | Nec Corp | Electron-beam-current controlling device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149389A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-06-07 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 廃棄石綿の無公害化処理方法 |
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