特許 7606436 電源装置及び計測機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(54)【発明の名称】電源装置及び計測機器

(51)【国際特許分類】

   G21D 3/04 20060101AFI20241218BHJP

   H03F 3/45 20060101ALI20241218BHJP

   H01L 21/822 20060101ALI20241218BHJP

   H01L 27/04 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

G21D3/04 Q

H03F3/45

H01L27/04 H

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021157839

(22)【出願日】2021-09-28

(65)【公開番号】P2023048495

(43)【公開日】2023-04-07

【審査請求日】2024-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】桑名 諒

(72)【発明者】

【氏名】増永 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 睦三

(72)【発明者】

【氏名】原 勲

【審査官】大門 清

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２２０８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－００９７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１２５７１４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ３／００

Ｇ０１Ｃ １７／００

Ｇ０１Ｔ １／００－１／１６

１／１６７－７／１２

Ｈ０３Ｆ １／００、３／００

Ｈ０１Ｌ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなるオペアンプと、前記オペアンプの入力端子に接続された抵抗と、前記オペアンプの出力端子と前記入力端子との間に接続されたフィードバック抵抗とを有し、所定の電圧を出力する電源回路を備え、
前記フィードバック抵抗の抵抗値を調整することで前記オペアンプの出力が放射線起因飽和領域の上限以下とされ、前記放射線起因飽和領域の上限は、前記オペアンプの放射線照射による劣化が収束した時点における前記オペアンプの出力値である
電源装置。

【請求項2】

前記オペアンプの出力側に、電圧増幅率が１より大きい増幅回路を備える
請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記増幅回路は、前記シリコンを用いたバイポーラトランジスタか、前記シリコンよりもバンドギャップの大きい前記半導体を用いたバイポーラトランジスタか、前記半導体を用いたＭＯＳ型電界効果トランジスタか、又はこれらの組合せである
請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

前記シリコンよりもバンドギャップの大きい前記半導体が、炭化ケイ素である
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電源装置。

【請求項5】

シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなるオペアンプと、前記オペアンプの入力端子に接続された抵抗と、前記オペアンプの出力端子と前記入力端子との間に接続されたフィードバック抵抗とを有し、所定の電圧を出力する電源回路と、
前記電源回路が出力する前記所定の電圧を利用して計測を行う計測部と、を備え、
前記フィードバック抵抗の抵抗値を調整することで前記オペアンプの出力が放射線起因飽和領域の上限以下とされ、前記放射線起因飽和領域の上限は、前記オペアンプの放射線照射による劣化が収束した時点における前記オペアンプの出力値である
計測機器。

【請求項6】

前記計測部は、少なくとも圧力、温度、流量、水位、超音波のいずれかを測定するセンサである
請求項５に記載の計測機器。

【請求項7】

前記計測部は、電子回路が含まれないか、又は、アナログ回路若しくはシリコンよりもバンドギャップが大きい前記半導体を用いて構成される
請求項５に記載の計測機器。

【請求項8】

前記計測部の出力信号を処理する信号処理部を備える
請求項５に記載の計測機器。

【請求項9】

前記信号処理部は、電子回路で構成され、
前記電子回路は、アナログ回路、又はシリコンよりもバンドギャップが大きい前記半導体を用いて構成される
請求項８に記載の計測機器。

【請求項10】

前記シリコンよりもバンドギャップの大きい前記半導体が、炭化ケイ素である
請求項５乃至９のいずれか一項に記載の計測機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線環境で用いられる電源装置及び当該電源装置を利用した計測機器に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力プラントなどの放射線にさらされる環境では、温度、水位、放射線などさまざまな計測が求められている。一方で、計測機器の電子回路に含まれる半導体素子が放射線の電離作用により劣化（以下「放射線劣化」と称する）するため、特に高放射線環境においては計測機器を用いることが難しい。

【0003】

これら計測機器の放射線による故障要因の一つとして、半導体素子を含む電源回路の故障がある。電源回路に一般的に増幅器として用いられるオペアンプ（オペレーショナル・アンプリファイアの略）の放射線劣化により、電源回路の出力が低下することで計測機器の性能が不良となる。通常、電源出力の減衰を防止するため、電源回路は計測機器の近くに配置するか、計測機器に内蔵される。また、オペアンプは、少なくとも２つのトランジスタで構成された差動増幅回路により入力端子間の電位差に応じて増幅動作するため、個々のトランジスタが劣化するとオペアンプとしての性能が低下（故障）しやすい。

【0004】

放射線環境で半導体素子を有する電子回路を正常動作させる方法としては、特許文献１に開示されるように、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を用いた半導体素子に放射線を事前照射し、劣化が収束したところで実機に組み込む手法が知られている。この手法により放射線耐性を向上できるが、放射線の線源を用いる手法であることから管理が煩雑となりコストがかかる懸念がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－４３１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

先述した電源回路を構成する半導体素子の放射線劣化の問題に対し、本願の発明者らは、電源回路の中で最も放射線に弱いオペアンプに、従来のシリコン半導体に代えてＳｉＣのような高バンドギャップ半導体を用いることで、電源回路の放射線耐性を大幅に向上させている。

【0007】

しかし、この対策においても、半導体素子に事前に照射する放射線の積算線量がｋＧｙ～ＭＧｙオーダとなると、放射線によって半導体素子（電子回路）が劣化する可能性がある。したがって、高放射線環境においても電子回路の放射線劣化の影響を低減する必要があるが、先述したとおり、放射線の事前照射による対策ではコストが多くなり、管理も煩雑となる。

【0008】

本発明は上記の状況に鑑みてなされ、本発明の目的は、放射線耐性に優れ、簡易な運用の、かつ低コストの電源装置及び計測機器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電源装置は、シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなるオペアンプを有し、所定の電圧を出力する電源回路を備える。当該オペアンプの出力は、放射線起因飽和領域の上限以下とされ、この放射線起因飽和領域の上限は、オペアンプの放射線照射による劣化が収束した時点におけるオペアンプの出力値である。

【0010】

また、本発明の一態様に係る計測機器は、上記電源装置と、当該電源装置の電源回路が出力する所定の電圧を利用して計測を行う計測部と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明の少なくとも一態様によれば、放射線耐性に優れ、簡易な運用の、かつ低コストの電源装置及び計測機器を提供できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る電源装置の使用環境の例を示す図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るオペアンプの放射線照射量に応じた出力範囲変化を示す図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係る計測機器の構成例を示す図である。

【図6】本発明の第４の実施形態に係る計測機器の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び添付図面において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0014】

＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係る電源装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。
図示する電源装置１は、半導体増幅素子を有する電源回路１０を備える。半導体増幅素子は、シリコンよりもバンドギャップが大きく放射線耐性に優れる材料（例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ））で構成されたオペアンプ１１である。例えば、オペアンプ１１の出力端子と一方の入力端子（例えば、反転入力端子）との間には、オペアンプ１１の出力を当該入力端子に戻すフィードバック抵抗１２が接続されている。オペアンプ１１の他方の入力端子（例えば、非反転入力端子）は接地されている。正負の電源端子については記載を省略している。電源回路１０は外部からの供給電源を受けて、計測機器の計測部等へ電源を出力する。

【0015】

図１に示す電源回路１０は、当該電源回路１０の一部を示したに過ぎない。例えば、オペアンプ１１は反転増幅回路として構成されているが、非反転増幅回路であってもよい。

【0016】

ここで、電源装置１の使用環境について図２を用いて説明する。
図２は、電源装置１の使用環境の例を示す図である。
計測機器３０は電源装置１（電源回路１０）を内蔵している。既述のとおり、電源出力の減衰を防止するため、電源回路は計測機器の近くに配置するか、計測機器に内蔵される。図２では、低放射線環境にある元電源２０（外部電源）から高放射線環境で使用される計測機器３０に対して、２４Ｖの電源電圧が供給される例が示されている。計測機器３０では、電源装置１（電源回路１０）により２４Ｖの電源電圧を±４Ｖに変換し、オペアンプ１１の駆動電源として利用する。この電圧値は一例である。

【0017】

このように、計測機器３０は外部の元電源２０から電源の供給を受け、計測機器３０に内蔵の電源装置１（電源回路１０）で電源電圧を降圧して計測に利用することで、電源回路１０の電源出力の減衰を防止する。

【0018】

図１の電源装置１の説明に戻る。後述の図３に示すように、本実施形態では、電源回路１０を構成するオペアンプ１１の出力を放射線起因飽和領域の上限以下で運用する。放射線起因飽和領域とは、シリコンよりもバンドギャップの大きなオペアンプ１１が放射線照射により出力値上限が低下していき、その低下が収束（飽和）した時点の出力値以下の範囲である。すなわち、放射線起因飽和領域の上限は、オペアンプ１１の放射線照射による劣化が収束した時点におけるオペアンプ１１の出力値である。オペアンプ１１の出力が放射線起因飽和領域の範囲内であれば、オペアンプ１１は入力に対して線形に増幅が可能である。具体的には図３を用いて説明する。

【0019】

本実施形態では、電源回路１０（図１）を構成する回路素子（例えば、フィードバック抵抗１２）等を調整して、オペアンプ１１の出力を放射線起因飽和領域の上限以下とする。例えば、オペアンプ１１の一方の入力端子（例えば、反転入力端子）には不図示の抵抗が接続されており、オペアンプ１１及び各抵抗を含む反転増幅回路の増幅率の大きさは、不図示の抵抗とフィードバック抵抗１２との比により決まる。よって、フィードバック抵抗１２の抵抗値を調整することで、当該反転増幅回路の出力電圧の大きさを設定することができる。非反転増幅回路であっても、フィードバック抵抗１２の抵抗値によって出力電圧を調整するという考え方は同じである。

【0020】

回路素子の抵抗等の値は、電源回路１０と同じ構成の電源回路に対して放射線を照射する実験を行い決定する。あるいは、シミュレーションにより回路素子の抵抗等の値を計算してもよい。基本的にオペアンプ１１の入力電圧（外部からの供給電源）は一定であるから、必要な回路素子の抵抗等の値を調整することで対応可能である。

【0021】

オペアンプ１１が実装される電源回路１０をこのように構成することで、電源回路１０が放射線劣化の影響を受けにくくなる。そのため、電源回路１０は、高放射線環境においても、簡易な構成で正確な電源電圧を安定的に提供することが可能となる。

【0022】

図３は、オペアンプ１１の放射線照射量に応じた出力範囲変化を示す図である。図３の横軸はオペアンプ１１の入力電圧、縦軸はオペアンプ１１の出力電圧である。

【0023】

オペアンプ１１のような半導体増幅素子は、例えば、絶縁層に放射線が照射されると、コンプトン効果により電子－正孔対が生成され、絶縁層及び半導体との界面に固定電荷や界面準位が形成される。この影響によりしきい値電圧の変動が起こり、半導体素子の特性を劣化させる。

【0024】

これに対して、本発明者らは、オペアンプ１１を従来の半導体素子材料であるＳｉ（ケイ素）から、耐放射線性能に優れるワイドバンドギャップ半導体であるＳｉＣに変更することで、放射線照射における界面準位の生成を抑制し、半導体素子の耐放射線性能を大幅に向上している。具体的には、従来のＳｉ製のオペアンプ（Ｓｉオペアンプ）が数ｋＧｙで故障するのに対して、ＳｉＣ製のオペアンプ（ＳｉＣオペアンプ）はＭＧｙオーダでも増幅機能が正常に動作することを確認している。

【0025】

このように、ＳｉＣオペアンプであれば放射線の影響を大幅に低減できるが、オフセット電圧と出力範囲（特に出力上限）に多少の影響が出ることが明らかになった。

【0026】

一つ目のオフセット電圧に関しては、ＳｉＣオペアンプに初期値（０Ｇｙ）からＭＧｙオーダ（図中のＸＧｙ）まで放射線が照射されることで数ｍＶの変動が起こる。初期値の放射線照射時における出力値は、通常線形領域の上限値Ａｎである。これは、絶縁層及び半導体との界面に固定電荷や界面準位が形成される影響であるが、ＳｉＣオペアンプの場合、Ｓｉオペアンプと異なり界面準位の生成が限りなく少なくなるために数ｍＶの変動で留まっている。この程度の変動であれば、電源回路１０への出力影響は誤差範囲程度であり、回路全体への影響も小さい。

【0027】

一方、Ｓｉオペアンプでは、照射される放射線の量が１０ｋＧｙ程度であっても、Ｖオーダまでオフセット電圧が増加してしまい、Ｓｉオペアンプを使用した電源回路の正常動作は難しくなる。

【0028】

二つ目の出力範囲については、固定電荷の蓄積によるスループット低下などの影響により、ＳｉＣオペアンプの出力範囲が狭くなる、すなわち最大出力値（上限値）が小さくなる。これは、ＳｉＣオペアンプの最大増幅率が低下したと言い換えることもできる。図３に示すように、ＳｉＣオペアンプにおいては、最大出力が少しずつ低下していき、ある一定の積算線量（図３はＸＧｙ）で収束することが実験的に分かった。これは、界面での固定電荷の飽和（新たな蓄積なし）に起因しているものと考えられる。

【0029】

この収束までの積算線量は、ＳｉＣオペアンプの構造や製造プロセスで異なる値となるが、おおむね１０ｋＧｙ～５００ｋＧｙの間である。この収束した時点のＳｉＣオペアンプの最大出力値を放射線起因飽和領域の上限値Ａｓと定義する。ただし、収束までの積算線量はこの範囲に限定されない。本実施形態では、オペアンプ１１の出力特性が線形を維持する放射線起因飽和領域の範囲内で、オペアンプ１１を動作させる。すなわち、オペアンプ１１の出力が放射線の影響を受けない範囲で、オペアンプ１１を電源回路に実装する。

【0030】

以上のとおり、第１の実施形態に係る電源装置は、シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなる半導体増幅素子を有し、所定の電圧を出力する電源回路（電源回路１０）を備える。半導体増幅素子はオペアンプ（オペアンプ１１）であって、当該オペアンプの出力は、放射線起因飽和領域の上限以下となるように設定されている。この放射線起因飽和領域の上限は、オペアンプの放射線照射による劣化が収束した時点におけるオペアンプの出力値である。

【0031】

上記構成の第１の実施形態によれば、シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなるオペアンプ１１の出力を放射線起因飽和領域の上限以下とすることで、オペアンプ１１が入力信号（入力電圧）に対して線形に出力できる。そのため、電源回路１０は放射線照射によるオペアンプ１１の劣化の影響を受けずに動作が可能となり、放射線環境においても正常な電源装置１の出力を提供できる。また、オペアンプ１１に対する事前の放射線照射が不要となるため運用が簡易であり、コストも抑えられる。

【0032】

なお、オペアンプ１１に、シリコンよりもバンドギャップの大きい半導体として炭化ケイ素（ＳｉＣ）を用いたが、窒化ガリウム、ダイヤモンド半導体などを用いてもよい。

【0033】

また、オペアンプ１１に用いられる増幅機能を有する半導体素子（トランジスタ）は、例えば、特許文献１に記載の増幅機能を有する半導体素子を用いることができる。例えば、特許文献１に記載されているように、ゲート絶縁膜及びゲート電極を有する構成の半導体としては、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ、絶縁ゲート型パイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、等が挙げられる。また、絶縁膜及び電極層を有する構成の半導体としては、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）、絶縁ゲートを有しないバイポーラトランジスタ、等が挙げられる。さらに、電極層と絶縁層を有する構成の半導体素子としては、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）、絶縁ゲートを有しないバイポーラトランジスタ、等が挙げられる。

【0034】

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の実施形態におけるオペアンプ１１の出力側（後段）に増幅回路を設けてオペアンプ１１から出力された電圧を高くする例である。

【0035】

図４は、本発明の第２の実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。
図示する電源装置１は、電源回路１０Ａを備える。電源回路１０Ａは、基本的な構成は第１の実施形態の電源回路１０と同じである。さらに、電源回路１０Ａは、オペアンプ１１の出力端子に、抵抗１７を介して増幅回路１５が接続されている。増幅回路１５は、半導体増幅素子としてトランジスタ１６を備える。オペアンプ１１の出力電圧に応じた電流が、抵抗１７を介して増幅回路１５が備えるトランジスタ１６のベースに供給される。ここで、増幅回路１５の電圧増幅率は１よりも大きい値に設定される。

【0036】

上述した第１の実施形態においては、オペアンプ１１の出力電圧を放射線起因飽和領域の上限以下まで下げた場合、耐放射線性能は向上する一方で、電源回路１０の出力値上限が低下するというトレードオフが存在する。

【0037】

したがって、電源回路１０を用いる機器（例えば計測機器３０）が高い電源電圧を必要とする場合、第１の実施形態では電源装置１の性能が不十分となる可能性がある。そのため、第２の実施形態のように、オペアンプ１１の出力側（後段）に電圧増幅率＞１の増幅回路１５を設けることが有効となる。増幅回路１５とオペアンプ１１の出力端子との間には抵抗１７が接続されている。

【0038】

上記構成において、オペアンプ１１の出力側（後段）に設けられた増幅回路１５として、放射線に比較的強いＳｉ製のバイポーラトランジスタがより低コストのため望ましい。ただし、増幅回路１５は、シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体（例えばＳｉＣ）からなるバイポーラトランジスタとしてもよいし、ＳｉＣ等のＭＯＳ型電界効果トランジスタとしてもよいし、これらの組合せでもよい。また、同様のワイドバンドギャップ半導体を用いた他の構造のトランジスタでもよい。

【0039】

以上のように構成された第２の実施形態に係る電源装置（電源回路）によれば、第１の実施形態と同様に、シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなるオペアンプ１１の出力を放射線起因飽和領域の上限以下とすることで、オペアンプ１１が放射線劣化の影響を受けにくくなる。また、本実施形態では、オペアンプ１１の出力側に電圧増幅率が１よりも大きい増幅回路１５を設けることで、高放射線環境においても正常でかつ広出力範囲の電源電圧を安定的に提供することが可能となる。さらに、オペアンプ１１に対する事前の放射線照射が不要となるため運用が簡易であり、コストも抑えられる。

【0040】

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、電源装置１が組み込まれた計測機器の例である。ここでは、第１の実施形態の電源装置１を用いて説明するが、第２の実施形態の電源装置１でも同様である。

【0041】

図５は、本発明の第３の実施形態に係る計測機器の構成例を示す図である。
図示する計測機器３０は、計測部３１と、半導体増幅素子を有する電源装置１（電源回路１０）を備える。電源装置１は計測部３１に電源電圧を出力する。計測部３１は電源装置１から供給される電源により動作し、計測値を出力する。

【0042】

上記構成において、計測部３１は、圧力、温度、流量、水位、超音波などを測定し、電源回路１０の電源出力を必要とするセンシング方式であればどのようなセンサでもよい。

【0043】

また、計測部３１に使用されるセンサは、電子回路が含まれないか、デジタル回路よりも放射線に比較的強いアナログ回路か、放射線耐性に優れるＳｉＣなどのワイドバンドギャップ半導体で構成されることが望ましい。

【0044】

以上のように構成された第３の実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様に、シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなるオペアンプ１１の出力を放射線起因飽和領域の上限以下とすることで、オペアンプ１１が入力信号に対して線形に出力できる。そのため、電源回路は放射線照射によるオペアンプ１１の劣化の影響を受けずに動作が可能となり、放射線環境においても正常な電源装置１の出力を提供できる。したがって、この電源装置１の出力を利用する計測機器３０は、放射線環境においても正確な計測値を出力することができる。また、オペアンプ１１に対する事前の放射線照射が不要となるため運用が簡易であり、コストも抑えられる。

【0045】

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、第３の実施形態に係る電源装置１が組み込まれた計測機器に信号処理部を設けた例である。ここでは、第１の実施形態の電源装置１を用いて説明するが、第２の実施形態の電源装置１でも同様である。

【0046】

図６は、本発明の第４の実施形態に係る計測機器の構成例を示す図である。
図示する計測機器３０Ａは、計測部３１と、信号処理部３２と、半導体増幅素子を有する電源装置１（電源回路１０）を備える。電源装置１は信号処理部３２に電源電圧を出力する。計測部３１は信号処理部３２を通じて供給される電源により動作し、計測値を出力する。

【0047】

上記構成において、信号処理部３２は、計測部３１を制御すなわち計測部３１の出力信号を処理するために設けられている。例えば、計測部３１が圧力センサの場合、計測部３１は気体や液体の圧力変化を感圧素子のひずみ（抵抗変化）によって検出し、当該感圧素子のひずみ量に基づいて電気信号を生成する。信号処理部３２は、この電気信号を４－２０ｍＡ又は１－５Ｖなどに変換（信号処理）して出力する。

【0048】

信号処理部３２は、電子回路で構成される。例えば、信号処理部３２は、デジタル回路よりも放射線に比較的強いアナログ回路か、放射線耐性に優れるＳｉＣなどのワイドバンドギャップ半導体で構成されることが望ましい。なお、信号処理部３２は、電子回路が含まれない構成であってもよい。

【0049】

以上のように構成された第４の実施形態によれば、第１～第３の実施形態と同様に、シリコンよりもバンドギャップが大きい半導体からなるオペアンプ１１の出力を放射線起因飽和領域の上限以下とすることで、オペアンプ１１が入力信号に対して線形に出力できる。そのため、電源回路は放射線照射によるオペアンプ１１の劣化の影響を受けずに動作が可能となり、放射線環境においても正常な電源装置１の出力を提供できる。そして、信号処理部３２において、正常な電源装置１の出力を利用して計測部３１の出力信号を処理することで、計測機器３０Ａは正確な計測値を出力することができる。また、オペアンプ１１に対する事前の放射線照射が不要となるため運用が簡易であり、コストも抑えられる。

【0050】

上記のとおり、本発明の電源装置は、放射線環境下での使用を想定した、対象物の状態を測定又は監視する計測機器に適用できる。例えば、計測機器として、圧力伝送器、イメージセンサに適用できる。さらに、原子力プラント内などの放射線利用設備、医療、宇宙計測といったシステムや分野への応用も可能である。

【0051】

なお、本発明は上述した各実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。例えば、上述した各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために電源装置及び計測機器の構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成要素の追加又は置換、削除をすることも可能である。

【0052】

また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。ハードウェアとして、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの広義のプロセッサデバイスを用いてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１…電源装置、 １０，１０Ａ…電源回路、 １１…オペアンプ、 １２…フィードバック抵抗、 １５…増幅回路、 １６…増幅素子、 １７…抵抗、 ２０…元電源（外部電源）、 ３０，３０Ａ…計測機器、 ３１…計測部、 ３２…信号処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】