過渡電圧制御機能付きGTOスイッチを用いた中性粒子ビーム入射装置加速電源の開発

松岡 守; 斎藤 房男*; 松田 慎三郎; 比嘉 修*; 水野 誠; 渡辺 幸夫*; 渡邊 和弘; 内藤 正次*

電気学会論文誌,B, 112(11), p.1035 - 1044, 1992/00

ゲートターンオフサイリスタ(GTO)を用いた過渡電圧制御機能付きスイッチを開発し、JT-60NBIの加速電源の直流スイッチとして使用した。NBIのこの直流スイッチにはこれまでの四極管が使われてきたが、NBIの高エネルギー化、高パワー化に伴い四極管の信頼性が低下してきたことから、これに代わるものとして開発したものである。電圧制御機能はイオン源に過渡的に過大電圧がかかり、放電破壊が生ずるのを防ぐために必要とされる。多数直列接続されるGTO素子の一部に個々に非線形抵抗を並列接続し、これらのGTO素子を個別にオンすることにより、電圧制御機能を実現した。イオン源を負荷とした試験により、この機能が正常に動作することを確認した。また四極管と同等のスイッチング性能を有し、信頼性も高いものとすることができた。