(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可飽和リアクトル（１）と誘導性負荷への給電出力部としての同軸端子（２）とダイオード（３）とからなる回路に直列接続された同軸ケーブル（４）を介して、充電用直流電源（５）に直列接続された充電抵抗器（６）と高速スイッチ（７）とからなる回路を接続し、該充電用直流電源に第１のコンデンサ（８）を並列接続し、第２のコンデンサ（９）を上記同軸ケーブルに並列接続してなるパルス発生器において、
直流充電された第１のコンデンサ（８）から高速スイッチ（７）を介して第２のコンデンサ（９）へパルス充電し、パルス充電された第２のコンデンサ（９）の電荷を、可飽和リアクトル（１）から同軸端子（２）を介して誘導性負荷へパルス放出するとともに、直列接続したダイオード（３）で反転電流を阻止することを特徴とするパルス発生器。
【請求項２】
チョークコイル（１０）とダイオード（１１）とを直列接続した反転充電回路を第１のコンデンサ（８）に並列接続して、誘導性負荷へパルス電流を発生した直後に高速スイッチ（７）を再点弧することを特徴とする請求項１記載のパルス発生器。
【請求項３】
第１のコンデンサ（８）と高速スイッチ（７）とからなるパルス充電回路部（２２）、または第１のコンデンサ（８）と高速スイッチ（７）とチョークコイル（１０）とダイオード（１１）とからなるパルス充電回路部（２４）と、第２のコンデンサ（９）と可飽和リアクトル（１）とダイオード（３）とからなるパルス放電回路部（２３）とを同軸ケーブル（４）を介して接続する請求項１または請求項２のパルス発生器において、
第２のコンデンサ（９）と可飽和リアクトル（１）とを同軸構造の内部構造体とし、外部構造体として上記同軸構造の外周に複数個の電流定格の低いダイオード（３）を電流の帰路として配置することを特徴とする同軸構造のパルス発生器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
線形加速器（リニアック）や円形加速器（シンクロトロン）では数百ＭＨｚ〜数千ＭＨｚの高周波で電子やイオン等の荷電粒子を加速するが、通常、数Ｈｚ〜数百Ｈｚの繰返しで数マイクロ秒の区間で加速される。従って、電子やイオンの荷電粒子は数Ｈｚ〜数百Ｈｚの周期で数マイクロ秒の粒子塊（パルス状）となり飛来する。このような粒子塊を線形加速器から円形加速器へ入射したり、取り出したり、更に、取出した粒子塊を複数の軌道に時分割する等の場合、軌道上にパルス偏向用の電磁石を設け、目的の粒子塊が通過する区間のみパルス励磁して磁場により偏向されるが、その際、前後の粒子塊には影響せぬよう急峻な立上げと、立下げが要求される。このため方形波のパルス励磁が最も望ましいが、物理的にも経済性からも妥協せざるを得ず、多くの場合正弦波半波のパルス励磁が用いられている。
このような急峻な立上げ、立下げと平坦な波頭部を再現するためには、パルス励磁用コイルはもとより、パルス電源やその間の給電ラインのインダクタンスを極限まで下げる必要がある。
【０００２】
本発明の対象となるパルス励磁用コイルは、１ターンの空芯コイルでインダクタンスが数十ｎＨで、尖頭電流が数ｋＡ、パルス幅が数百ｎｓという特性が要求され、パルス発生器内の電圧は数万Ｖが必要であり、この様な負荷に対しては、負荷のインダクタンスより電源と給電ラインのインダクタンスを下げることが要求される。
【０００３】
本発明は加速器で高速に加速された電子やイオン等の荷電粒子列をパルス状に偏向したり、分岐する磁気パルスを励起するパルス幅の狭い正弦波半波のパルス電流を発生させるパルス発生器に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来のパルス発生器として、図５の回路図に示したように、磁気圧縮回路を用いた周知のものがあり、可飽和リアクトル１と負荷コイル１２と充電用直流電源５と充電抵抗器６と放電スイッチ１３からなる回路に、第１のコンデンサ８を充電用直流電源に並列接続し、第２のコンデンサ９を負荷コイル１２に並列接続してなるパルス発生器である。１の可飽和リアクトルは鉄心の飽和特性を応用したもので、非飽和時には鉄心固有の比透磁率で大きなインダクタンスを呈し、飽和時には比透磁率が１に近づき、空心時の低インダクタンスとなり、その両状態を高速パルス回路のスイッチとして応用されることは周知のことである。
【０００５】
図５の回路図について説明すると、可飽和リアクトル１が非飽和状態（以下、ターンオフ状態という）で、充放電用の第１のコンデンサ８は充電用直流電源５と充電抵抗器６からなる充電電源部２１から直流充電され、放電スイッチ１３を点弧すると、第１のコンデンサ８に蓄えられた電荷は、第１のコンデンサ８と放電スイッチ１３からなるパルス充電回路部２５のインダクタンスＬ1を通じて第２のコンデンサ９に急放電され、第２のコンデンサ９を急速パルス充電する。
この間、負荷コイル１２と第２のコンデンサ９の間に設けられた可飽和リアクトル１の非飽和インダクタンスにより、第２のコンデンサ９から負荷コイル１２へのパルス放電電流が、充電電流に較べて無視できるほど小さく抑えられているものとすると、この状態で、第１のコンデンサ８から第２のコンデンサ９へのパルス充電は、第１のコンデンサ８と第２のコンデンサ９並びにパルス充電回路部２５のインダクタンスＬ1の直列共振回路を形成し、回路抵抗が無視できるほど小さい場合は正弦波電流が流れる。
【０００６】
一般的には、第１のコンデンサ８の電荷が全て第２のコンデンサ９に移行するよう、両コンデンサの静電容量は等しく設定される。図６は第１のコンデンサ８と第２のコンデンサ９の電圧、電流波形を示しているが、図６（ａ）に示すように両コンデンサの電圧は、初め第１のコンデンサ８に充電されていた電圧（Ｅ）の１／２を基準にして、余弦波状に第１のコンデンサ８から第２のコンデンサ９に電荷移動し、正弦波の半波に相当する共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ1において、第１のコンデンサ８の電荷は全て第２のコンデンサ９に移行する。その間の電流波形は図６（ｂ）に示すｉ1で、正弦波状に流れ時刻ｔ1では電流はゼロとなる。
【０００７】
その時の、パルス充電区間（以下、時刻０〜ｔ1までの区間をパルス充電区間という）のパルス幅Ｔ1と尖頭電流値ｉp1は（１）、（２）式で表される。
【０００８】
【数１】
0003881091.tif 000002
【０００９】
【数２】
0003881091.tif 000003
【００１０】
一方その間、ターンオフ状態で通電阻止していた可飽和リアクトル１には第２のコンデンサ９の充電電圧の時間積分値に比例した励磁が進んでおり、第２のコンデンサ９へのパルス充電が完了する時刻ｔ1に磁気飽和が起こるように、可飽和リアクトル１の鉄心断面とコイル巻回数並びに磁気バイアスを設定することにより、可飽和リアクトル１は飽和状態（以下、ターンオン状態という）に入り、空心コイルなみの低インダクタンスとなり、第２のコンデンサ９に蓄えられた電荷は、第２のコンデンサ９と可飽和リアクトル１と負荷コイル１２からなるパルス放電回路部２６のインダクタンスＬ2 を通じて負荷コイル１２に放電を開始する。
【００１１】
可飽和リアクトル１がターンオン状態になると、第２のコンデンサ９のパルス放電が開始（以下、時刻ｔ1〜ｔ2の区間をパルス放電区間という）され、その電圧波形は図６（ａ）に示すように第２のコンデンサ９の電圧は余弦波状に減少しゼロ電位を中心に反転電位（電圧：−Ｅ）に進むが、この際の電流波形は図６（ｂ）に示すように正弦波状の電流ｉ2となり、正弦波の半波に相当する共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ2には電流はゼロとなり、可飽和リアクトル１がターンオフ状態となり続流を阻止する。
【００１２】
その時の、パルス放電区間のパルス幅Ｔ2と尖頭電流値ｉp2は（３）、（４）式で表される。
【００１３】
【数３】
0003881091.tif 000004
【００１４】
【数４】
0003881091.tif 000005
【００１５】
パルス充電区間とパルス放電区間のパルス幅および尖頭電流値を比較すると、（５）、（６）式で表される。
【００１６】
【数５】
0003881091.tif 000006
【００１７】
【数６】
0003881091.tif 000007
【００１８】
この（５）、（６）式よりパルス充電区間とパルス放電区間のパルス幅および尖頭電流値は、パルス充電回路部２５のインダクタンスＬ1 とパルス放電回路部２６のインダクタンスＬ2の比となる。
いま、パルス放電回路部２６のインダクタンスＬ2がパルス充電回路部２５のインダクタンスＬ1の１０分の１に軽減できたとすれば、Ｋw ＝１／√５、Ｋa ＝√２０となり、パルス幅が√５分の１に圧縮され、尖頭電流値が√２０倍に増幅されたことになり、図５の回路図が磁気パルス圧縮回路であることは周知である。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５の回路図によりパルス圧縮を行った場合、図６（ａ）で示されるように、パルス放電後の時刻ｔ2以降には第２のコンデンサ９の電圧は初めの反転電位（電圧：−Ｅ）で保持され、可飽和リアクトル１は逆励磁が進み、ついには逆方向のターンオン状態に入る。その結果、図６に破線で示すように時刻ｔ3にて逆方向のパルス放電が生ずるので、パルス励磁により粒子塊を選択的に偏向、分離しようとしたときに、逆方向のパルス放電が生じて後続粒子塊に影響を与え、粒子塊が通過する区間のみパルス励磁して、磁場により選択的に偏向することができないという問題を有するものであった。
【００２０】
本発明は、上記のような問題を解決するため、煩雑な回路構成を伴うことなく、高速に加速された荷電粒子をパルス状に偏向したり、分岐する磁気パルスを励起できるよう、立上げ、立下げが急峻でかつパルス幅の狭い正弦波半波のパルス電流を実現するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のパルス発生器は、可飽和リアクトル１と誘導性負荷への給電出力部としての同軸端子２とダイオード３とからなる回路に直列接続された同軸ケーブル４を介して、充電用直流電源５に直列接続された充電抵抗器６と高速スイッチ７とからなる回路を接続し、該充電用直流電源に第１のコンデンサ８を並列接続し、第２のコンデンサ９を上記同軸ケーブルに並列接続してなるパルス発生器において、
直流充電された第１のコンデンサ８から高速スイッチ７を介して第２のコンデンサ９へパルス充電し、パルス充電された第２のコンデンサ９の電荷を、可飽和リアクトル１から同軸端子２を介して誘導性負荷へパルス放出するとともに、直列接続したダイオード３で反転電流を阻止することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明に係る他のパルス発生器は、チョークコイル１０とダイオード１１とを直列接続した反転充電回路を第１のコンデンサ８に並列接続して、誘導性負荷へパルス電流を発生した直後に高速スイッチ７を再点弧することにより、第２のコンデンサ９に残る反転電位の電荷を第１のコンデンサ８へ逆送のパルス充電を行い、第１のコンデンサ８に初めに直流充電した極性と反転充電させ、反転充電回路のチョークコイル１０とダイオード１１により再度極性を反転させて、初期充電の極性に復帰させ、エネルギー回収を行うことを特徴としている。
【００２３】
さらに、本発明に係る他のパルス発生器は、第１のコンデンサ８と高速スイッチ７とからなるパルス充電回路部２２、または第１のコンデンサ８と高速スイッチ７とチョークコイル１０とダイオード１１とからなるパルス充電回路部２４と、第２のコンデンサ９と可飽和リアクトル１とダイオード３とからなるパルス放電回路部２３とを同軸ケーブル４を介して接続する、上記のパルス発生器において、
第２のコンデンサ９と可飽和リアクトル１とを同軸構造の内部構造体とし、外部構造体として上記同軸構造の外周に複数個の電流定格の低いダイオード３を電流の帰路として配置することを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
直流充電された第１のコンデンサから高速スイッチを介して第２のコンデンサへパルス充電し、パルス充電された第２のコンデンサの電荷を、可飽和リアクトルを介して誘導性負荷へパルス放出するとともに、直列接続したダイオードで後続の反転パルスが出力しないよう反転電流を阻止する。
また、第１のコンデンサに並列接続したチョークコイルとダイオードとを設けパルス発生直後に高速スイッチを再点弧することによって、初めに充電した極性と同極性の電荷に回帰させることにより、繰返しパルス発生時の再充電時間を軽減するとともに、サイクルごとのエネルギーを回収する。
さらに、１ターンコイルに相当する金属管を中心導体として第２のコンデンサと可飽和リアクトルとを分割配置して、その外周部に複数個のダイオードを配置する同軸構造とし、回路インダクタンスの低減を図っている。
【００２５】
【実施例】
以下、この発明の実施例について説明する。
図１は本発明の第１の実施例におけるパルス発生器の回路を示す図であり、可飽和リアクトル１と誘導性負荷（図１では図示せず）への給電出力部としての同軸端子２とダイオード３とからなる回路に直列接続された同軸ケーブル４を介して、充電用直流電源５に直列接続された充電抵抗器６と高速スイッチ７とからなる回路を接続し、該充電用直流電源５に第１のコンデンサ８を並列接続し、第２のコンデンサ９を同軸ケーブル４に並列接続してなるパルス発生器の回路である。
充電電源部２１は、充電用直流電源５と充電抵抗器６とで構成され、第１のコンデンサ８を所定の電圧に充電、制御できるものである。
また、パルス充電回路部２２は、第１のコンデンサ８と第２のコンデンサ９へ急放電させる高速スイッチ７とで構成されている。高速スイッチ７はサイリスタ、サイラトロン、トランジスタ等からなり、単体または複数個直並列にて使用する場合もあるが、外部指令により高速制御整流機能を有するものであればよい。
同軸ケーブル４は、パルス充電回路部２２の出力電流をパルス放電回路部２３へ給電する。
パルス放電回路部２３は、第２のコンデンサ９と可飽和リアクトル１とダイオード３とで構成され、可飽和リアクトル１は鉄心飽和時の急激な透磁率変化を利用したパルススイッチであり、誘導性負荷への給電出力部としての同軸端子２に接続されている。
【００２６】
図２は第１のコンデンサ８と第２のコンデンサ９との電圧・電流波形を示し、図２（ａ）は電圧波形、図２（ｂ）は電流波形である。
図１において、可飽和リアクトル１がターンオフ状態で、高速スイッチ７を点弧すると、充電電源部２１から直流充電された第１のコンデンサ８により第２のコンデンサ９に同軸ケーブル４を介してパルス放電区間内に図２（ｂ）のような正弦波の放電電流ｉ1が流れる。このとき第１のコンデンサ８と第２のコンデンサ９との静電容量を等しくしているので、正弦波の半波に相当する共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ1において、図２（ａ）のように第１のコンデンサ８の電荷が全て第２のコンデンサ９に移行する。その間、第２のコンデンサ９のパルス放電を阻止していた可飽和リアクトル１は、第２のコンデンサ９の充電電圧の時間積分値に比例した励磁が進行するが、第２のコンデンサ９へのパルス充電が完了する時刻ｔ1で可飽和リアクトル１が飽和点に達するよう設定されていれば、その時点でターンオン状態となり、第２のコンデンサ９からのパルス放電電流ｉ2が同軸端子２より誘導性負荷（図１では図示せず）に流れ、パルス励磁が開始される。
また、同軸端子２の内部導体より誘導性負荷に流出した電流の帰電流は同軸端子２の外部導体を通じて、さらに、ダイオード３を通じて第２のコンデンサ９の低圧側に戻る。第２のコンデンサ９のパルス放電は、このパルス放電回路部２３の回路インダクタンスで定まる共振周波数の正弦波電流となり、第２のコンデンサ９の電圧は、パルス放電区間において余弦波状に減少し、ゼロ電位を中心に反転電位（電圧：−Ｅ）へと進む余弦波形となる。正弦波の半波に相当する共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ2ではパルス放電電流はゼロに近づき、可飽和リアクトル１がターンオフ状態となり、後続電流を遮断して、目的とする正弦波の半波のパルス電流が得られる。
一方、パルス放電後の時刻ｔ2以降には、第２のコンデンサ９の電圧は初めの反転電位（電圧：−Ｅ）で保持されるが、可飽和リアクトル１が逆励磁され、再度ターンオン状態に入らぬようにダイオード３が逆流阻止を行っている。なお、繰返し発生させるためには、パルス発生後の第２のコンデンサ９に残る反転電位の電荷を放電抵抗等により、放電しておく必要がある。
【００２７】
【実施例２】
図３は本発明の第２の実施例におけるパルス発生器の回路を示す図であり、上記図１の回路にチョークコイル１０とダイオード１１とを直列接続した反転充電回路を、第１のコンデンサ８に並列接続した回路図である。
【００２８】
図４は第１のコンデンサ８と第２のコンデンサ９との電圧・電流波形を示し、図４（ａ）は電圧波形、図４（ｂ）は電流波形である。
図３において、可飽和リアクトル１がターンオフ状態で、高速スイッチ７を点弧すると、充電電源部２１から直流充電された第１のコンデンサ８により同軸ケーブル４を介してパルス放電区間内にパルス放電回路部２３の第２のコンデンサ９にパルス充電を行う。パルス充電電流ｉ1は、パルス充電回路部２４の回路インダクタンスＬ3で定まる直列共振周波数の正弦波となる。ここで、第１のコンデンサ８と第２のコンデンサ９はその静電容量を等しくしているので、正弦波の半波に相当する共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ1において、図４（ａ）のように第１のコンデンサ８の電荷（電圧：Ｅ）が全て第２のコンデンサ９に移行され、パルス充電電流ｉ1の負極への反転電流は、高速スイッチ７の整流作用により阻止され、ターンオフ状態となる。
【００２９】
一方、パルス放電回路部２３の可飽和リアクトル１は、第２のコンデンサ９がパルス充電される間、ターンオフ状態にあり、高インダクタンスにより第２のコンデンサ９の放電を阻止している。可飽和リアクトル１は、パルス充電区間の充電電圧の時間積分値に比例して励磁が進んでおり、第２のコンデンサ９へのパルス充電が完了する時刻ｔ1にて可飽和リアクトル１が磁気飽和点に達するよう設定されていれば、急激に可飽和リアクトル１のインダクタンスが減少し、誘導性負荷へ同軸端子２を介してパルス放電を開始する。そして、パルス放電電流は、パルス放電回路部２３と誘導性負荷を含む回路インダクタンスＬ4で定まる直列共振周波数の正弦波電流ｉ2となる。
正弦波の半波に相当する共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ2にはパルス放電電流はゼロに近づき、可飽和リアクトル１は再びターンオフ状態となり、負極への反転電流は阻止されるとともに、ダイオード３により可飽和リアクトル１の逆励磁が進むのを阻止され、パルス放電区間に目的とする正弦波半波のパルス電流が発生する。
【００３０】
しかし、パルス放電回路部２３より誘導性負荷へのパルス発生直後の時刻ｔ2において、第２のコンデンサ９の電位は初めの逆電位（電圧：−Ｅ）に反転しており、高速で繰返しパルス発生させる場合、何等かの方法で放電して置かねばならない。図３では、高速スイッチ７を再点弧することにより、第２のコンデンサ９から第１のコンデンサ８への逆充電を開始する。その状態は図４の電圧・電流波形で示すように、正弦波半波の共振電流ｉ3が流れ、共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ3には、第２のコンデンサ９の負電荷が全て第１のコンデンサ８に移行する。時刻ｔ3にて電流反転が生じ、高速スイッチ７の整流機能により、後続電流は遮断され可飽和リアクトル１はターンオフ状態となる。
【００３１】
一方、第１のコンデンサ８に第２のコンデンサ９から負電荷が移行している間、第１のコンデンサ８に並列接続するダイオード１１が順方向となり、第１のコンデンサ８の電荷はチョークコイル１０を介して共振放電を始める。チョークコイル１０のインダクタンスを、パルス充電回路部２４の回路インダクタンスに比して充分大きく選ぶことにより、上記回路インダクタンスに殆ど影響されること無く、第２のコンデンサ９から第１のコンデンサ８への逆充電が完了し、その後、第１のコンデンサ８とチョークコイル１０の共振電流が徐々に立上ってきて、正弦波電流ｉ4が流れる。
共振周波数の１／２周期後の時刻ｔ4には、正弦波の反転電流となり、ダイオード１１の整流作用によりパルス放電は停止される。この間第１のコンデンサ８の電圧は余弦波状に反転電位に進み、正の最大電位（電圧：Ｅ）に達する。これは丁度初めに第１のコンデンサ８を直流充電したときと同じ電位に復活したことになり、全回路の抵抗が無視する程小さい時、１回のパルス発生後、無損失で電荷が回帰したことになり、再充電することなく次期パルスの発生が可能である。しかし、実際には回路損失は無視できず、全て復帰することはないので、損失に相当する不足分は充電電源部２１から再充電する必要があるが、サイクルごとに全充電エネルギーを損失／再充電するのに比して損失、充電時間とも大幅に軽減できる。
【００３２】
図７は、本発明によるパルス放電回路部２３の構造の正面図であり、図８はダイオード３と第２のコンデンサ９と可飽和リアクトル１の同軸構造体としての断面構造図である。
誘導性負荷のインダクタンスが非常に小さく、短絡状態に近い場合には、パルス放電回路部２３の回路インダクタンスでパルス峻度（ｄｉ／ｄｔ）に相当するパルス幅と電流の尖頭値が決められるので、回路インダクタンスの低減が必要である。このため第２のコンデンサ９と可飽和リアクトル１とを同軸構造の内部導体とし、その外周にダイオード３を複数個に分割して配置し、同軸構造の外部導体とすることにより回路インダクタンスの低減を図っている。
【００３３】
図７について説明すると、同軸入力端子側は、パルス充電回路部２４より給電される同軸ケーブル４であり、同軸ケーブル４はパルス充電電流が供給されてくる中心導体４ａの上に絶縁層４ｂ、電流の帰路となる外部導体４ｃ、絶縁外被４ｄからなる同軸構造をした汎用のものである。
上記同軸ケーブル４の中心導体４ａと銅等に電気はんだメッキ等を施した導電性の良い金属からなる高圧側円盤３１との接続は、中心導体４ａと絶縁層４ｂは低圧側円盤３２の中心部を貫通し、さらに、中心導体４ａは高圧側円盤３１の中心に設けた接触孔を貫通して電気的、機械的な接続がされている。
一方、上記同軸ケーブル４の外部導体４ｃと銅等に電気はんだメッキ等を施した導電性の良い金属からなる低圧側円盤３２との接続は、外部導体４ｃと絶縁外被４ｄは低圧側円盤３２を中心導体４ａ、絶縁層４ｂが貫通する手前で剥離され、絶縁外被４ｄの上に外部導体（通常網組銅線による）４ｃを捲り上げ、その上から固定金具３３で圧着され、その固定金具３３は低圧側円盤３２にネジ等で取り付けられている。
【００３４】
第２のコンデンサ９は、低インダクタンス化のため複数個に分割９ａ、９ｂ、９ｃ・・・・（以下、これらの複数個に分割したコンデンサをコンデンサ群９ｘという）され、高圧側円盤３１と低圧側円盤３２との間に配置され並列接続される。
高圧側円盤３１は銅等に電気はんだメッキ等を施した導電性の良い金属からなる円筒状の金属管３４にロウ付、溶接、またはネジ等で取り付けられている。
上記金属管３４の外周部に絶縁層３５を介して、可飽和リアクトル１のドーナツ状の可飽和鉄心１ａ、１ｂ、１ｃ・・・・（以下、これらの複数個に分割した可飽和鉄心を可飽和鉄心群１ｘという）がドーナツ状の絶縁層３６ａ、３６ｂ、３６ｃ・・・・を挟んで複数個に分割されて、金属管３４が可飽和鉄心群１ｘを貫通して引出されている。
これは、高圧側円盤３１に接続された金属管３４が可飽和鉄心群１ｘの１ターンコイルに相当し、可飽和リアクトル１を形成し、金属管３４が同軸構造体の中心同体であり、同軸出力端子の内部導体を形成しているのである。
一方、同軸出力端子側では、終端金具３７が内部導体となる金属管３４の外周部を絶縁した絶縁層３５を介して同軸構造を形成し、機械強度が得られるように金属管３４の軸心部に圧接されて固定されている。
【００３５】
逆流阻止用のダイオード３は、コンデンサ群９ｘと可飽和鉄心群１ｘの周囲に円筒状の絶縁層３８を介して、その外周に定格電流の低いもので複数個に分割して配置し、低圧側円盤３２と終端金具３７の間にパルス出力電流が順方向となるようにはんだ付け、またはネジ等により取り付けて同軸構造とする。
これにより、ダイオード３がパルス放電回路部２３の電流帰路に相当する外周部に直列接続しているので、第２のコンデンサ９から可飽和リアクトル１の中心導体となる金属管３４を経由して、誘導性負荷に放出するパルス電流の同軸性を保ち、回路インダクタンスの低減を図ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
上記のことから、本発明のパルス発生器は、直流充電された第１のコンデンサから高速スイッチを介して第２のコンデンサへパルス充電し、パルス充電された第２のコンデンサの電荷を可飽和リアクトルを介して誘導性負荷へパルス放出するとともに、直列接続したダイオードで後続の反転パルスが出力しないよう反転電流を阻止することができる。
【００３７】
また、第１のコンデンサに並列接続したチョークコイルとダイオードとを設け、パルス発生直後に高速スイッチを再点弧することによって、初めに充電した極性と同極性の電荷に回帰させることにより、繰返しパルス発生時の再充電時間を軽減するとともに、サイクルごとのエネルギーを回収して効率を高めることができる。
【００３８】
さらに、１ターンコイルに相当する金属管を中心導体として第２のコンデンサと可飽和リアクトルとを分割配置して、その外周部に複数個のダイオードを配置する同軸構造としたので、回路インダクタンスの低減を図ることができるなど工業的、実用的にその価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の電圧、電流波形で、（ａ）は電圧波形、（ｂ）は電流波形である。
【図３】図３は、本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施例の電圧、電流波形で、（ａ）は電圧波形、（ｂ）は電流波形である。
【図５】図５は、従来例の一実施例を示す回路図である。
【図６】図６は、従来例の電圧、電流波形で、（ａ）は電圧波形、（ｂ）は電流波形である。
【図７】図７は、本発明の一実施例による正面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施例による図７の断面構造図である。
【符号の説明】
１：可飽和リアクトル
１ｘ：可飽和鉄心群
２：同軸端子
３：ダイオード
４：同軸ケーブル
５：充電用直流電源
６：充電抵抗器
７：高速スイッチ
８：第１のコンデンサ
９：第２のコンデンサ
９ｘ：コンデンサ群
１０：チョークコイル
１１：ダイオード
１２：負荷コイル
１３：放電スイッチ
２１：充電電源部
２２：パルス充電回路部
２３：パルス放電回路部
２４：パルス充電回路部
２５：パルス充電回路部
２６：パルス放電回路部
３１：高圧側円盤
３２：低圧側円盤
３３：固定金具
３４：金属管
３５：絶縁層
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ：絶縁円盤
３７：終端金具
３８：絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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