| 研究分担者 |
渡辺 正人 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (20251663)
沖野 晃俊 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60262276)
堀岡 一彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10126328)
高山 健 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20163321)
石井 彰三 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40016655)
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| 研究概要 |
高速のON-OFF動作が可能な高耐電圧静電誘導(SI)サイリスタを用いて高繰り返し高速パルスパワー電源を製作し,誘導加速シンクロトロンを実現するための基礎資料を得ることを目的として,2年間研究を実施した。併せて,磁性体コアのパルス特性についても評価を行った。
本研究により,以下の成果が得られた。
1.SIサイリスタのOFF動作に適した,誘導蓄積型ゲートドライブ回路を設計・製作した。
2.高速動作のPower MOSFETをON素子とし,耐電圧3kVのSIサイリスタをOFF素子とした,誘導蓄積型パルスパワー電源を試作した。これを用い,初年度には無負荷ではあるが,加速電圧15V,リセット電圧100V,繰り返し100ppsの動作を確認した。2年度には模擬負荷抵抗50Ω,誘導エネルギー蓄積用空芯インダクター2.6μH,加速パルス電圧250V,パルス幅900nsに対し,半値全幅120ns,ピーク電圧1500Vのリセットパルスが得られた。製作した誘導蓄積型電源のスイッチング損失からは,最大繰り返し周波数は588kppsと見積もられた。
3.Power MOSFETを用いたパルスパワー電源で,リセット電圧1kV,繰り返し1Mppsの動作を確認した。
4.磁性体コアの材料としてファインメットを用い,損失等のパルス特性を評価し,冷却について検討を行った。
5.動作速度の向上を目的に,定格電流容量50AのSIサイリスタ素子を開発した。
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