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パルス発生装置およびパルス発生方法 新技術説明会

国内特許コード P06A009395
整理番号 KU2004033En
掲載日 2006年10月19日
出願番号 特願2005-291485
公開番号 特開2006-135947
登録番号 特許第4810655号
出願日 平成17年10月4日(2005.10.4)
公開日 平成18年5月25日(2006.5.25)
登録日 平成23年9月2日(2011.9.2)
優先権データ
  • 特願2004-321269 (2004.10.5) JP
発明者
  • 秋山 秀典
  • 勝木 淳
  • タモ ヒーレン
  • 浪平 隆男
出願人
  • 学校法人熊本大学
発明の名称 パルス発生装置およびパルス発生方法 新技術説明会
発明の概要

【課題】出力パルスの立ち上がりおよび立ち下がりをより高速化することが可能なパルス発生回路およびパルス発生装置を提供する。
【解決手段】第1のパルス発生回路11内のマルクス回路111~113から、第1のパルス電圧VP1を発生させる。また、第2のパルス発生回路21内のマルクス回路211~213から、第1のパルス電圧VP1とは電圧極性が異なる第2のパルス電圧VP2を発生させる。そして両パルス電圧のうちの一方のみが発生したときには、それらを結合するためのスイッチ素子31~33をオフ状態とし、高速な立ち上がりを有する第1のパルス電圧VP1を、そのまま出力パルス電圧Voutとして出力する。その後、時間差をもって第2のパルス電圧VP2も発生させたときには、スイッチ素子31~33をオン状態とし、両パルス電圧を互いに打ち消し合う方向に重畳させる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年急速に拡大しつつある、大気・水質改善等の環境浄化技術や、細菌・細胞制御等のバイオ技術などでは、高電圧のパルス電圧を印加することにより、パルスパワーのエネルギーが利用されるようになっている。このような高電圧のパルス電圧を発生するための装置(パルス発生装置)としては、例えば磁気回路を用いたものや、バイポーラトランジスタを含むマルクス回路を用いたものが挙げられる。



このうち、マルクス回路を用いたパルス発生装置としては、例えば特許文献1に開示されているもの(プラズマ処理装置)が挙げられる。



また、特許文献2には、このようなマルクス回路を用いるのではなく、パルス信号の発生を光学系によって行うようにしたパルス発生装置が開示されている。




【特許文献1】特開平7-142972号公報

【特許文献2】特開2002-263471号公報

産業上の利用分野


本発明は、マルクス回路を利用したパルス発生装置およびパルス発生方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
整流素子からなる第1のスイッチ素子を用いた第1のマルクス回路を含み、第1のパルス電圧を発生する第1のパルス発生部と、
整流素子からなる第2のスイッチ素子を用いた第2のマルクス回路を含み、前記第1のパルス電圧とは電圧極性が異なる第2のパルス電圧を発生する第2のパルス発生部と、
前記第1および第2のパルス発生部同士を接続すると共に、前記第1のパルス発生部から前記第2のパルス発生部への方向を順方向とする整流素子からなる第3のスイッチ素子を含むパルス結合部と、
前記第1および第2のパルス電圧を互いに時間差をもって発生させると共に互いに重畳させるようにして、前記第1および第2のパルス発生部を制御する制御部と
を備えたことを特徴とするパルス発生装置。

【請求項2】
前記第1のパルス発生部は、複数段の前記第1のマルクス回路を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のパルス発生装置

【請求項3】
前記第2のパルス発生部は、複数段の前記第2のマルクス回路を含む
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパルス発生装置

【請求項4】
前記第1ないし第3のスイッチ素子を構成する整流素子の少なくとも1つが、バイポーラトランジスタである
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のパルス発生装置

【請求項5】
前記第1ないし第3のスイッチ素子を構成する整流素子がいずれもバイポーラトランジスタであり、
これらバイポーラトランジスタの特性が同一であると共に、前記第1ないし第3のスイッチ素子の個数も同一である
ことを特徴とする請求項4に記載のパルス発生装置

【請求項6】
前記制御部は、前記パルス電圧の発生順序を調整することにより、前記出力パルス電圧の電圧極性を制御する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のパルス発生装置。

【請求項7】
前記制御部は、前記第1のパルス電圧と前記第2のパルス電圧との発生時間差を調整することにより、前記出力パルス電圧のパルス幅を制御する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のパルス発生装置。

【請求項8】
前記制御部は、前記パルス発生部における充電電圧を調整することにより、前記出力パルス電圧の波高値を制御する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のパルス発生装置。

【請求項9】
整流素子からなる第1のスイッチ素子を用いた第1のマルクス回路を含む第1のパルス発生部により、第1のパルス電圧を発生させ、
整流素子からなる第2のスイッチ素子を用いた第2のマルクス回路を含む第2のパルス発生部により、前記第1のパルス電圧とは電圧極性が異なる第2のパルス電圧を発生させ、
前記第1のパルス発生部から前記第2のパルス発生部への方向を順方向とする整流素子からなる第3のスイッチ素子を含むパルス結合部により、これら第1および第2のパルス発生部同士を接続させ、
前記第1および第2のパルス電圧を互いに時間差をもって発生させると共に互いに重畳させるようにして、前記第1および第2のパルス発生部を制御する
ことを特徴とするパルス発生方法。
産業区分
  • 基本電子回路
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005291485thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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