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公開番号2025086983
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201305
出願日2023-11-29
発明の名称蛍光X線分析装置および電源装置
出願人株式会社島津製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250603BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】スイッチング素子とトランスの一次巻線との間の距離を保ちつつ、ターンオフサージ電圧を低減することである。
【解決手段】ターゲットに管電圧を印加する電源は、少なくとも1つのトランスと、少なくとも1つのトランスの一次側に接続されたスイッチング回路と、スイッチング回路および少なくとも1つのトランスが接続され、第1層および第2層を有する基板とを含む。少なくとも1つのトランスは、一次側において第1の一次巻線と第2の一次巻線)とを含む。第1の一次巻線とスイッチング回路とを接続する第1配線パターンは、第1層に形成される。第2の一次巻線とスイッチング回路とを接続する第2配線パターンは、第2層に形成される。第1層および第2層は、積層方向から基板を平面視した場合に、第1配線パターンの少なくとも一部が第2配線パターンと重なるように配置されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
フィラメントおよびターゲットを含み、試料に一次Ｘ線を照射するＸ線管球と、
前記試料から発生する二次Ｘ線を検出する検出器と、
前記ターゲットに管電圧を印加する電源とを備え、
前記電源は、
少なくとも１つのトランスと、
前記少なくとも１つのトランスの一次側に接続されたスイッチング回路と、
前記スイッチング回路および前記少なくとも１つのトランスが接続され、第１層および第２層を有する基板とを含み、
前記少なくとも１つのトランスは、前記一次側において第１の一次巻線と第２の一次巻線とを含み、
前記第１の一次巻線と前記スイッチング回路とを接続する第１配線パターンは、前記第１層に形成され、
前記第２の一次巻線と前記スイッチング回路とを接続する第２配線パターンは、前記第２層に形成され、
前記第１層および前記第２層は、積層方向から前記基板を平面視した場合に、前記第１配線パターンの少なくとも一部が前記第２配線パターンと重なるように配置されている、蛍光Ｘ線分析装置。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記第１層は、前記積層方向において前記第２層と隣接する層である、請求項１に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項３】
前記スイッチング回路は、
前記第１配線パターンによって前記第１の一次巻線に接続される第１スイッチング素子と、
前記第２配線パターンによって前記第２の一次巻線に接続される第２スイッチング素子とを含む、請求項１または請求項２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項４】
前記電源は、
前記第１の一次巻線と前記第１スイッチング素子とに接続されている第１スナバ回路と、
前記第２の一次巻線と前記第２スイッチング素子とに接続されている第２スナバ回路とをさらに有する、請求項３に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのトランスは、第１トランスと、第２トランスとを含み、
前記第１トランスにおける前記第１配線パターンおよび前記第２トランスにおける前記第１配線パターンは、同一の前記第１層に形成され、
前記第１トランスにおける前記第２配線パターンおよび前記第２トランスにおける前記第２配線パターンは、同一の前記第２層に形成されている、請求項１または請求項２に記載の蛍光Ｘ線分析装置。
【請求項６】
Ｘ線管球に配置されるターゲットに管電圧を印加する電源装置であって、
前記電源装置は、
少なくとも１つのトランスと、
前記少なくとも１つのトランスの一次側に接続されたスイッチング回路と、
前記スイッチング回路および前記少なくとも１つのトランスが接続され、第１層および第２層を有する基板とを含み、
前記少なくとも１つのトランスは、前記一次側において第１の一次巻線と第２の一次巻線とを含み、
前記第１の一次巻線と前記スイッチング回路とを接続する第１配線パターンは、前記第１層に形成され、
前記第２の一次巻線と前記スイッチング回路とを接続する第２配線パターンは、前記第２層に形成され、
前記第１層および前記第２層は、積層方向から前記基板を平面視した場合に、前記第１配線パターンの少なくとも一部が前記第２配線パターンと重なるように配置されている、電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、蛍光Ｘ線分析装置および電源装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、試料にＸ線を照射して当該試料の分析を行う手法において、Ｘ線発生装置が用いられている。Ｘ線発生装置では、カソード電極とターゲット電極との間に管電圧と呼ばれる高電圧が印加されることでＸ線を発生させる。Ｘ線発生装置では、電圧の昇圧のために、特許文献１（特開２０１３－１８７９２９号公報）に記載されているようなコンバータが用いられる場合がある。たとえば、特許文献２（特開２０１０－２１２０７２号公報）には、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いてＸ線を発生させるＸ線発生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１８７９２９号公報
特開２０１０－２１２０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンバータ内においてＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのスイッチング素子が用いられる場合、スイッチング素子がオン状態からオフ状態に制御されるときにサージ電圧が発生することがある。サージ電圧がスイッチング素子の定格電圧値を超える場合、スイッチング素子は破損し得る。定格電圧値の高いスイッチング素子を用いればサージ電圧による故障の発生を抑制できるが、コストが増大してしまう。
【０００５】
発生するサージ電圧の大きさは、スイッチング素子を含む一巡の経路のループインダクタンスの大きさによって変化する。たとえば、特許文献１に記載されている電源装置において、スイッチング素子とトランスの一次巻線との間のインダクタンス成分を小さくすれば、発生するサージ電圧は小さくなる。すなわち、スイッチング素子から一次巻線までの配線の長さを短くすれば、発生するサージ電圧の大きさを小さくすることができる。
【０００６】
しかしながら、スイッチング素子およびトランスの一次巻線は、共に発熱素子であり、スイッチング素子とトランスの一次巻線との間の物理的な距離が小さくなると、発熱素子が密集することとなり、電源装置の温度が上昇してしまう。
【０００７】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スイッチング素子とトランスの一次巻線との間の距離を保ちつつ、ターンオフサージ電圧を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に従う蛍光Ｘ線分析装置は、フィラメントおよびターゲットを含み、試料に一次Ｘ線を照射するＸ線管球と、試料から発生する二次Ｘ線を検出する検出器と、ターゲットに管電圧を印加する電源とを備える。電源は、少なくとも１つのトランスと、少なくとも１つのトランスの一次側に接続されたスイッチング回路と、スイッチング回路および少なくとも１つのトランスが接続され、第１層および第２層を有する基板とを含み、少なくとも１つのトランスは、一次側において第１の一次巻線と第２の一次巻線とを含み、第１の一次巻線とスイッチング回路とを接続する第１配線パターンは、第１層に形成され、第２の一次巻線とスイッチング回路とを接続する第２配線パターンは、第２層に形成され、第１層および第２層は、積層方向から基板を平面視した場合に、第１配線パターンの少なくとも一部が第２配線パターンと重なるように配置されている。
【０００９】
本開示のある局面に従う電源装置は、Ｘ線管球に配置されるターゲットに管電圧を印加する電源装置であって、電源装置は、少なくとも１つのトランスと、少なくとも１つのトランスの一次側に接続されたスイッチング回路と、スイッチング回路および少なくとも１つのトランスが接続され、第１層および第２層を有する基板とを含み、少なくとも１つのトランスは、一次側において第１の一次巻線と第２の一次巻線とを含み、第１の一次巻線とスイッチング回路とを接続する第１配線パターンは、第１層に形成され、第２の一次巻線とスイッチング回路とを接続する第２配線パターンは、第２層に形成され、第１層および第２層は、積層方向から基板を平面視した場合に、第１配線パターンの少なくとも一部が第２配線パターンと重なるように配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、スイッチング素子とトランスの一次巻線との間の距離を保ちつつ、ターンオフサージ電圧を低減できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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