CN104703379A - 超导加速腔及超导加速腔的电解研磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在设置了制冷剂槽之后也能容易地再次进行电解研磨的超导加速腔。该超导加速腔(30)具备：腔主体(10)，其由超导材料形成为筒状；及制冷剂槽(20)，其设置在腔主体(10)的周围，且在形成于与腔主体(10)的外周面之间的空间贮存从外部经由供给口(20a)而供给来的制冷剂，腔主体(10)的外周面由导电性比超导材料高的金属膜层(10a)覆盖。

Description

超导加速腔及超导加速腔的电解研磨方法

技术领域

本发明涉及一种超导加速腔及超导加速腔的电解研磨方法。

背景技术

超导加速腔是利用因高频电力的投入而在内部产生的加速电场对电子、正电子、质子等荷电粒子进行加速的装置。超导加速腔在其主体内表面变得不平滑的情况、或在其主体内表面存在杂质的情况下，诱发发热、放电，从而导致对荷电粒子进行加速的性能降低。

对此，为了使超导加速腔主体的内表面平滑并去除杂质，已知有进行电解研磨的方法(例如参照专利文献1)。超导加速腔的电解研磨是在腔主体的内侧与腔主体的外表面分别设置电极、在腔主体内充满电解液的状态下进行的。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-123998号公报

专利文献2：日本特许第3416249号公报

发明概要

发明要解决的课题

在进行了电解研磨之后，在超导加速腔主体的周围设置贮存用于冷却超导加速腔的液体氦等制冷剂的制冷剂槽。该制冷剂槽是为了防止制冷剂的泄露等、通过焊接等将以覆盖超导加速腔的周围的方式配置的多个构件牢固地接合而设置的(例如参照专利文献2)。

进行过电解研磨的超导加速腔主体的内表面处于平滑且去除了杂质的状态，但在将引导来自外部的荷电粒子的入口管与向外部引导荷电粒子的出口管安装于超导加速腔主体时，垃圾等异物可能侵入超导加速腔主体的内部。当垃圾等异物侵入超导加速腔主体的内部时，诱发发热、放电等，从而导致超导加速腔的性能降低。为了消除该性能的降低，再次进行电解研磨而使超导加速腔主体的内表面平滑即可。

然而，在将制冷剂槽设置于超导加速腔主体的周围之后，难以在腔主体的外表面的任意的位置处设置电极，故存在因电极的接触的有无(接触状态)而导致电解研磨的研磨度变得不均匀的问题。因而，在将制冷剂槽设置于超导加速腔主体的周围之后，不取下制冷剂槽而再次均匀地进行超导加速腔主体的电解研磨并非易事。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种即使设置了制冷剂槽之后也可容易地再次进行电解研磨的超导加速腔及超导加速腔的电解研磨方法。

解决方案

为了实现上述目的，本发明采用以下方式。

本发明的超导加速腔具备：腔主体，其由超导材料形成为筒状；及制冷剂槽，其设置于该腔主体的周围，且在形成于所述制冷剂槽与该腔主体的外周面之间的空间内贮存从外部经由供给口而供给来的制冷剂，所述腔主体的外周面由导电性比所述超导材料高的金属材料覆盖。

在本发明的超导加速腔中，在由超导材料形成为筒状的腔主体的周围设置有制冷剂槽。在该制冷剂槽设置从外部供给制冷剂的供给口，能够将与电源的正极连接的阳极部经由该供给口而插入制冷剂槽的内部。腔主体的外周面由导电性比超导材料高的金属材料覆盖，因此通过使插入制冷剂槽的内部的阳极部与腔主体的外周面接触，能够实现对腔主体均匀地电解研磨的阳极。

而且，通过向腔主体的内侧插入与电源的负极连接的阴极部，并向腔主体的内部供给电解液，从而能够对腔主体的内表面进行电解研磨。

如此，根据本发明的超导加速腔，能够提供一种即使在设置了制冷剂槽之后也容易再次进行电解研磨的超导加速腔。

本发明的第一技术方案的超导加速腔在于，所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，所述供给口的所述轴向的位置与所述大径部的所述轴向的位置一致。

这样的话，能够使从供给口插入的阳极部与配置在靠近制冷剂槽的供给口的位置的腔主体的大径部容易接触。

本发明的第二技术方案的超导加速腔在于，所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，所述大径部中的所述金属材料的膜厚比所述小径部中的所述金属材料的膜厚厚。

这样的话，在进行电解研磨时，与靠近供阴极配置的腔主体的中心轴的小径部相比，能够使电流更容易在远离中心轴的大径部流通。由此，能够抑制在腔主体的内表面产生基于电解研磨的研磨度变得不均匀的不良情况。

在本发明的第二技术方案的超导加速腔中，也可以使所述大径部相对于所述中心轴的距离与所述小径部相对于所述中心轴的距离的比率、和所述大径部中的所述膜厚与所述小径部中的所述膜厚的比率大致一致。

这样的话，能够将腔主体的大径部中的膜厚与小径部中的膜厚设为与在进行电解研磨时距供阴极配置的腔主体的中心轴的距离相应的适当膜厚。

本发明的超导加速腔的电解研磨方法在于，所述超导加速腔具备：腔主体，其由超导材料形成为筒状；及制冷剂槽，其设置于该腔主体的周围，且在形成于所述制冷剂槽与该腔主体的外周面之间的空间内贮存从外部经由供给口而供给来的制冷剂，所述腔主体的外周面由导电性比所述超导材料高的金属材料覆盖，所述超导加速腔的电解研磨方法具备：阳极设置工序，在该阳极设置工序中，将与电源的正极连接的阳极部从所述供给口插入而使所述阳极部与所述腔主体的所述外周面接触；阴极设置工序，在该阴极设置工序中，将与所述电源的负极连接的阴极部插入所述腔主体的内部；供给工序，在该供给工序中，向所述腔主体的内部供给电解液；及电解研磨工序，在该电解研磨工序中，开始基于所述电源的通电而对所述腔主体的内表面进行电解研磨。

根据本发明的电解研磨方法，腔主体的外周面由导电性比超导材料高的金属材料覆盖，通过阳极设置工序使阳极部与腔主体的外周面接触，能够实现对腔主体均匀地电解研磨的阳极。

然后，通过阴极设置工序在腔主体的内侧插入与电源的负极连接的阴极部，通过供给工序向腔主体的内部供给电解液，能够对腔主体的内表面进行电解研磨。

如此，根据本发明的超导加速腔的电解研磨方法，能够提供即使在设置了制冷剂槽之后也容易再次进行电解研磨的超导加速腔的电解研磨方法。

本发明的第一技术方案的超导加速腔的电解研磨方法在于，所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，所述供给口的所述轴向的位置与所述大径部的所述轴向的位置一致。

这样的话，能够使从供给口插入的阳极部与配置在靠近制冷剂槽的供给口的位置的腔主体的大径部而容易接触。

本发明的第二技术方案的超导加速腔的电解研磨方法在于，所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，所述大径部中的所述金属材料的膜厚比所述小径部中的所述金属材料的膜厚厚。

这样的话，与在进行电解研磨时靠近供阴极配置的腔主体的中心轴的小径部相比，能够使电流更容易在远离中心轴的大径部流通。由此，能够抑制在腔主体的内表面产生基于电解研磨的研磨度变得不均匀的不良情况。

在本发明的第三技术方案的超导加速腔的电解研磨方法中，也可以使所述大径部相对于所述中心轴的距离与所述小径部相对于所述中心轴的距离的比率、和所述大径部中的所述膜厚与所述小径部中的所述膜厚的比率大致一致。

这样的话，能够将腔主体的大径部中的膜厚与小径部中的膜厚设为与在进行电解研磨时供阴极配置的腔主体的中心轴的距离相应的适当膜厚。

发明效果

根据本发明，能够提供即使在设置了制冷剂槽之后也容易再次进行电解研磨的超导加速腔及超导加速腔的电解研磨方法。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的超导加速器的结构的纵向剖视图。

图2是表示本发明的第一实施方式的超导加速腔及电解研磨装置的纵向剖视图。

图3是表示本发明的第一实施方式的超导加速腔的电解研磨方法的流程图。

图4是表示设置于制冷剂槽的阳极部的变形例的图。

图5是表示设置于制冷剂槽的阳极部的另一变形例的图。

图6是表示本发明的第二实施方式的超导加速腔的腔主体的图。

图7是图2所示的超导加速腔及电解研磨装置的A-A向视剖视图。

附图标记说明如下：

10、600  腔主体

10a、600a  金属膜层

10b  入口部

10c  出口部

10d  赤道部(大径部)

10h  隔圈(iris)部(小径部)

20  制冷剂槽

20a  供给口

30  超导加速腔

40  供给管

100  超导加速器

200  电解研磨装置

210  电解液供给装置

220  阴极部

230、240  阳极部

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，使用图1对本发明的第一实施方式的超导加速器100进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的超导加速器的结构的纵向剖视图。

在图1中，超导加速器100具备超导加速腔30、收容超导加速腔30的真空容器90。超导加速腔30具备由铌(Nb)等超导材料形成为筒状的腔主体10、及设置在腔主体10的周围的制冷剂槽20。制冷剂槽20在与腔主体10的外周面之间形成的空间贮存从外部经由供给口20a而供给来的制冷剂。作为制冷剂，例如使用液体氦。

腔主体10的外周面由导电性比超导材料高的金属材料覆盖。该覆盖的部分成为金属膜层10a。作为导电性较高的金属材料，例如使用铜、金、银、铝等。利用导电性较高的金属材料来覆盖腔主体10的外周面的原因在于，如后所述在进行电解研磨时使腔主体10作为阳极而发挥功能。在本实施方式中，金属膜层10a的膜厚与腔主体10的中心轴方向的位置无关地大致恒定。通过将金属膜层10a的膜厚设为恒定，能够对腔主体10整体给予大致恒定的电位。

腔主体10具备距中心轴A的距离为R1的赤道部(大径部)10d、10e、10f、10g。另外，腔主体10具备距中心轴A的距离为R2的隔圈部(小径部)10h、10i、10j。如图1所示，与赤道部10d、10e、10f、10g相对于中心轴A的距离R1相比，隔圈部10h、10i、10j相对于中心轴A的距离R2短。如图1所示，腔主体10成为赤道部10d、10e、10f、10g与隔圈部10h、10i、10j沿着中心轴A方向交替形成的形状。

为了在制冷剂槽20贮存制冷剂，制冷剂槽20与腔主体10的彼此接触的位置通过焊接等而被牢固地接合。为此，在将制冷剂槽20与腔主体10接合之后，难以再次将制冷剂槽20从腔主体10去除。

供给口20a与供给制冷剂的供给管40连接。供给管40是用于将从外部的制冷剂罐(未图示)供给来的制冷剂向供给口20a供给的管。从供给管40供给而贮存于制冷剂槽20的液体氦是为了将腔主体10冷却至极低温而保持超导状态而使用的。

贮存于制冷剂槽20的液体氦的一部分通过吸收由腔主体10产生的热量气化而成为氦气。氦气从排出口20b向超导加速腔30的外部排出，经由排出管50而向超导加速器100的外部排出。向外部排出后的氦气通过压缩器(未图示)压缩而再次液化并返回制冷剂罐。

制冷剂槽20的供给口20a的中心轴A方向的位置与赤道部10d一致。另外，制冷剂槽20的排出口20b的位置与赤道部10g一致。其原因在于，如后所述，在进行电解研磨时使腔主体10作为阳极而发挥功能时，容易使从供给口20a及排出口20b插入的阳极部230、240与形成于腔主体10的外周面的金属膜层10a接触。

腔主体10在中心轴方向的两端部设有作为开口部的入口部10c及出口部10b。入口部10c与引导来自外部的荷电粒子的入口管70连接，将从入口管70导入的荷电粒子向腔主体10引导。另外，出口部10b与向外部引导荷电粒子的出口管80连接，将在腔主体10处加速的荷电粒子向出口管80引导。

导波管60设置为与腔主体10的出口部10b连接，是用于将速调管等的高频源(未图示)产生的高频电力向腔主体10的内部导入的管。当经由导波管60而从外部投入高频电力时，在腔主体10的内表面生成正电极与负电极，产生使荷电粒子加速的加速电场。

超导加速腔30配置在真空容器90的内部。真空容器90通过真空装置(未图示)将内部保持为大致真空的状态，防止真空容器90外部的热量向超导加速腔30传递。

接下来，使用图2对本实施方式的电解研磨装置200进行说明。图2是表示本实施方式的超导加速腔30及电解研磨装置200的纵向剖视图。电解研磨装置200由图2所示的结构中的、除去超导加速腔30的其他部分构成。需要说明的是，在图2中，省略了后述的图7所示的一对旋转保持件300的图示。

电解研磨装置200具备使电解液在腔主体10的内部循环的电解液供给装置210、配置于腔主体10的内部的阴极部220、插入到制冷剂槽20的供给口20a的阳极部230、及插入到制冷剂槽20的排出口20b的阳极部240。阴极部220与电源250的负极连接，阳极部230、240与电源250的正极连接。电流从电源250向各电极供给的有无能够通过开关260来切换。

在腔主体10的两端部分别安装有防止电解液的泄露的盖帽件270、271。另外，作为中空的筒状构件的阴极部220的两端由盖帽件270及盖帽件271支承，从而阴极部220与腔主体10的中心轴同轴配置。通过使泵280工作而使罐290内的电解液经由盖帽件270向阴极部220的内部供给。作为电解液，能够使用各种物质，例如使用氟化氢、硫酸等。

在作为中空的筒状构件的阴极部220中设有多个开口部220a。在阴极部220的内部流通的电解液从多个开口部220a向腔主体10的内部流出，并向腔主体10的内部供给电解液。没有从开口部220a流出而在阴极部220的内部流动的电解液经由盖帽件271而再次返回罐290。

阳极部230由线缆连接部231、杆部232、接触部233、盖帽件234构成。构成阳极部230的各构件由铜等导电性较高的金属构成。构成阳极部230的各构件与电源250的正极形成大致相同电位。

在线缆连接部231处连接有与电源250的正极连结的线缆。线缆连接部231与杆部232连结，杆部232与接触部233连结。杆部232是在外周面形成有阳螺纹的棒状的构件，与形成于在盖帽件234的中心部设置的孔的内周面的阴螺纹卡合。盖帽件234通过螺栓而紧固于在制冷剂槽20的供给口20a设置的凸缘。

通过使与杆部232连结的线缆连接部231旋转，杆部232相对于盖帽件234而沿着杆部232的轴向移动。随着该移动而使与杆部232的前端部连结的接触部233与设于腔主体10的赤道部10d的外周面的金属膜层10a接近或分离。

在设于制冷剂槽20的供给口20a的凸缘上通过螺栓来紧固盖帽件234，使线缆连接部231旋转，从而能够将接触部233逐渐靠近金属膜层10a。而且，接触部233调整为与在腔主体10的赤道部10d的外周面设置的金属膜层10a接触。这样的话，电源250的正极与金属膜层10a处于电连接的状态，金属膜层10a作为电解研磨的阳极而发挥功能。

阳极部240由线缆连接部241、杆部242、接触部243及盖帽件244构成。构成阳极部240的各构件由铜等导电性较高的金属构成。构成阳极部240的各构件与电源250的正极形成大致相同电位。

在线缆连接部241处连接有与电源250的正极连结的线缆。线缆连接部241与杆部242连结，杆部242与接触部243连结。杆部242是在外周面上形成有阳螺纹的棒状的构件，与形成于在盖帽件244的中心部设置的孔的内周面的阴螺纹卡合。盖帽件244通过螺栓而紧固于在制冷剂槽20的排出口20b设置的凸缘。

通过使与杆部242连结的线缆连接部241旋转，杆部242相对于盖帽件244而沿着杆部242的轴向移动。随着该移动而使与杆部242的前端部连结的接触部243与在腔主体10的赤道部10g的外周面设置的金属膜层10a接近或分离。

在设于制冷剂槽20的排出口20b的凸缘通过螺栓来紧固盖帽件244，使线缆连接部241旋转，从而能够使接触部243逐渐靠近金属膜层10a。而且，接触部243调整为与在腔主体10的赤道部10g的外周面设置的金属膜层10a接触。这样的话，电源250的正极与金属膜层10a处于电连接的状态，金属膜层10a作为电解研磨的阳极而发挥功能。

如图7所示，电解研磨装置200具备：保持能够绕中心轴A旋转的超导加速腔30的一对旋转保持件300；及使被旋转保持件300保持的超导加速腔30绕中心轴A旋转的旋转装置(未图示)。图7是图2所示的超导加速腔30及电解研磨装置200的A-A向视剖视图。

旋转保持件300具备配置在与中心轴A正交的平面内的圆环状的导轨部310、及将导轨部310相对于接地面G而进行支承的支承部320、330。支承部320、330相对于接地面G而固定导轨部310。在图7中示出了存在于阳极部230的位置的旋转保持件300，但在阳极部240的位置也存在其他的旋转保持件300。

因而，利用沿着中心轴A而配置在阳极部230的位置与阳极部240的位置的一对旋转保持件300，超导加速腔30相对于接地面G进行保持。由一对旋转保持件300来保持的超导加速腔30通过旋转装置(未图示)绕中心轴A旋转。

旋转装置具备使与设于超导加速腔30的外周面的齿轮(未图示)连结的其他齿轮旋转的马达(未图示)。通过使马达旋转而使超导加速腔30绕中心轴A旋转。

阳极部230的线缆连接部231成为一边与导轨部310卡合一边进行旋转的旋转构件。另外，线缆连接部231经由具有导电性的导轨部310而与连接于导轨部310的外周面的电源250的正极电连接。

因而，通过使超导加速腔30旋转，在腔主体10的内表面整体上遍布电解液，从而对内表面均匀地电解研磨。

接下来，使用图3对本实施方式的电解研磨方法进行说明。图3是表示本实施方式的超导加速腔30的电解研磨方法的流程图。本实施方式的电解研磨方法是在向图1所示的超导加速器100组装有超导加速腔30而作为超导加速器100进行动作之后，在怀疑向超导加速腔30的内部混入有异物的测定结果出现的情况等进行执行。

在执行本实施方式的电解研磨方法时，从图1所示的超导加速器100，将超导加速腔30的部分预先从真空容器90的外部卸下。

步骤S301是在制冷剂槽20的供给口20a设置阳极部230、在制冷剂槽20的排出口20b设置阳极部240的阳极设置工序。在供给口20a处设置阳极部230，并使线缆连接部231旋转而调整接触部233的位置，从而使接触部233与腔主体10的金属膜层10a接触。同样地，在排出口20b处设置阳极部240，并使线缆连接部241旋转而调整接触部243的位置，从而使接触部243与腔主体10的金属膜层10a接触。

如此，阳极设置工序S301是将与电源250的正极连接的阳极部230从供给口20a插入并使其与腔主体10的外周面的金属膜层10a接触的工序。另外，阳极设置工序S301是将与电源250的正极连接的阳极部240从排出口20b插入并使其与腔主体10的外周面的金属膜层10a接触的工序。通过执行阳极设置工序S301，电源250的正极与金属膜层10a处于电连接的状态，金属膜层10a作为电解研磨的阳极而发挥功能。

步骤S302是与腔主体10的中心轴同轴地设置阴极部220的阴极设置工序。将阴极部220插入腔主体10的内部，将盖帽件270设置于腔主体10的出口部10b，将盖帽件271设置于腔主体10的入口部10c，从而与腔主体10的中心轴同轴地设置阴极部220。在设置有阴极部220之后，为了能够进行基于电解液供给装置210的电解液的供给，将盖帽件270、271与电解液供给装置210的配管连接。另外，为了使阴极部220作为电解研磨的阴极而发挥功能，将电源250的负极与阴极部220电连接。

步骤S303是向腔主体10的内部供给电解液的电解液供给工序。通过使电解液供给装置210的泵280驱动，将罐290内的电解液向阴极部220供给，经由开口部220a而向腔主体10的内部供给电解液。当向腔主体10的电解液的供给量达到预先设定的规定量时，停止泵280的驱动而停止电解液向腔主体10的供给。

步骤S304是设置阳极部230、240与阴极部220且对在内部供给有电解液的腔主体10进行电解研磨的电解研磨工序。在步骤S304中，将开关260从断开状态切换至闭合状态。通过将开关260设为闭合状态，阳极部230、240与电源250的正极成为相同电位，阴极部220与电源250的负极成为相同电位而形成阴极。

阳极部230、240与腔主体10的外周面的金属膜层10a接触，因此金属膜层10a整体作为阳极而发挥功能。阴极部220在轴向的全长范围内由导电性的金属构件构成，因此在轴向的全长范围内作为阴极而发挥功能。因而，在阴极部220的轴向的全长范围内，在阴极部220与腔主体10的内周面之间经由电解液而流通电流，引起电解液的电解。利用该电解来研磨腔主体10的内周面。

在电解研磨工序S304的执行过程中，超导加速腔30处于通过旋转装置而绕轴线旋转的状态。通过使超导加速腔30旋转，在腔主体10的内表面整体上遍布电解液，从而对内表面均匀地电解研磨。在电解研磨工序S304中研磨的研磨量能够根据电源250的输出电压、进行电解研磨的时间等进行调整，例如设定为100μm左右的研磨量。

步骤S305是在电解研磨工序S304之后执行的后处理工序。在后处理工序中，包含将滞留在腔主体10的内部的电解液向外部排出的处理、利用过氧化氢水、超纯水清洗腔主体10的内周面的清洗处理。另外，在后处理工序S305中，包含将阳极部230、240与阴极部220从超导加速腔30卸下的处理。

在后处理工序S305之后，通过将进行了电解研磨的超导加速腔30再次设置于真空容器90的内部，从而能够再次利用超导加速器100。

接下来，使用图4而对阳极部230、240的变形例进行说明。图4是表示设置于制冷剂槽20的阳极部的变形例的图，是放大了从正面观察超导加速腔30时的剖视图的图。阳极部230、240利用设于杆部232、242的外周面的阳螺纹来调整接触部233、243的位置。相对于此，图4所示的阳极部400通过螺旋弹簧404的弹力来调整接触部403的位置。

如图4所示，变形例的阳极部400由线缆连接部401、盖帽件402、接触部403、螺旋弹簧404及金属弹簧405来构成。构成阳极部400的各构件由铜等导电性较高的金属构成。构成阳极部400的各构件与电源250的正极形成大致相同电位。

在线缆连接部401处连接有与电源250的正极连结的线缆。线缆连接部401与盖帽件402进行连结。盖帽件402通过螺栓而紧固于在制冷剂槽20的供给口20a或排出口20b设置的凸缘。在盖帽件402处设置有筒部，将直径与该筒部的内周径大致相同的螺旋弹簧404插入筒部的内部。

在盖帽件402的筒部的周围配置有内径比筒部的外径大的筒状的接触部403。在接触部403处，利用插入到盖帽件402的筒部的螺旋弹簧404，给予与腔主体10的金属膜层10a接触的方向上的作用力。

在盖帽件402的筒部的外周面与接触部403的内周面之间设置金属弹簧405。利用金属弹簧405使盖帽件402的筒部的外周面与接触部403的内周面处于电接触的状态而可靠地通电。利用螺旋弹簧404的作用力，将接触部403配置为与腔主体10的金属膜层10a接触的状态。这样的话，电源250的正极与金属膜层10a处于电连接的状态，金属膜层10a作为电解研磨的阳极而发挥功能。

接下来，使用图5对阳极部230、240的其他变形例进行说明。图5是表示设置于制冷剂槽20的阳极部的变形例的图，是放大了从侧面(中心轴方向)观察超导加速腔30时的剖视图的图。图5中所示的阳极部230与图2所说明的阳极部230相同，因此省略说明。图5的追加有接点构件235这点与图2不同。

接点构件235设置于接触部233的前端，是用于优化接触部233与金属膜层10a的电接触的构件。作为接点构件235，能够使用平编铜线、铜制的板簧等，能够使用可提高电接触的各种材料。通过设置接点构件235，能够进一步优化接触部233与金属膜层10a的电接触，使金属膜层10a作为电解研磨的阳极而更可靠地发挥功能。

需要说明的是，也可以在所述的变形例的阳极部400的接触部403的前端设置接点构件235。

综上所述，本实施方式的超导加速腔30的腔主体10的外周面由导电性比超导材料高的金属膜层10a覆盖。为此，根据本实施方式的超导加速腔30的电解研磨方法，利用阳极设置工序S301使阳极部230、240与腔主体10的外周面接触，从而能够实现对腔主体10均匀地电解研磨的阳极。

而且，利用阴极设置工序S301，向腔主体10的内侧插入与电源250的负极连接的阴极部220，利用电解液供给工序S303向腔主体10的内部供给电解液，从而能够对腔主体10的内周面进行电解研磨。

如此，根据本实施方式的超导加速腔30的电解研磨方法，能够提供即使在设置了制冷剂槽20之后也可容易地再次进行电解研磨的超导加速腔的电解研磨方法。

本实施方式的超导加速腔30的腔主体10成为赤道部(大径部)10d、10e、10f、10g及相对于中心轴A的距离比赤道部10d、10e、10f、10g短的隔圈部(小径部)10h、10i、10j沿着轴向交替形成的形状。另外，制冷剂的供给口20a的轴向的位置与赤道部10d的轴向的位置一致。此外，制冷剂的排出口20b的轴向的位置与赤道部10g的轴向的位置一致。

这样的话，能够使从供给口20a插入的阳极部230与配置在接近制冷剂槽20的供给口20a的位置的腔主体10的赤道部10d容易接触。另外，能够使从排出口20b插入的阳极部240与配置在接近制冷剂槽20的排出口20b的位置的腔主体10的赤道部10g容易接触。

[第二实施方式]

以下，使用图6对本发明的第二实施方式的超导加速器的腔主体600进行说明。图6是表示本发明的第二实施方式的超导加速腔的腔主体600的图。在腔主体600的周围设置制冷剂槽，但在图6中省略了制冷剂槽的图示。

第二实施方式是第一实施方式的变形例，除了以下特别说明的情况，其余与第一实施方式相同，并省略说明。

第一实施方式的金属膜层10a的膜厚与腔主体10的中心轴方向的位置无关地大致恒定。相对于此，第二实施方式的金属膜层600a的膜厚根据腔主体600的中心轴A方向的位置而有所不同。

图6所示的腔主体600具备距中心轴A的距离为R3的赤道部(大径部)600d、600e、600f、600g。另外，腔主体600具备距中心轴A的距离为R4的隔圈部(小径部)600h、600i、600j。如图6所示，与赤道部600d、600e、600f、600g相对于中心轴A的距离R3相比，隔圈部600h、600i、600j相对于中心轴A的距离R4较短。如图6所示，腔主体600成为赤道部600d、600e、600f、600g与隔圈部600h、600i、600j沿着中心轴A方向而交替形成的形状。

腔主体600的外周面由导电性比超导材料高的金属材料覆盖。该覆盖的部分成为金属膜层600a。作为导电性较高的金属材料，例如使用铜、金、银、铝等。将腔主体600的外周面由导电性较高的金属材料进行覆盖是因为在进行电解研磨时使腔主体600作为阳极而发挥功能。

如图6所示，金属膜层600a的膜厚根据腔主体600的中心轴A方向的位置而有所不同。具体来说，赤道部(大径部)600d、600e、600f、600g的金属膜层600a的膜厚为T2。另外，隔圈部(小径部)600h、600i、600j的金属膜层600a的膜厚为T1。与膜厚T1相比，膜厚T2的膜厚较厚。赤道部与邻接的隔圈部之间的金属膜层600a的膜厚成为膜厚随着从赤道部朝向隔圈部而逐渐变薄的形状。

腔主体600的出口部600b及入口部600c成为圆筒形状的开口部。如图6所示，出口部600b及入口部600c的内周面的直径与隔圈部600h、600i、600j的内周面的直径一致，分别设为D1。另一方面，赤道部600d、600e、600f、600g的内周面的直径为D2。

而且，赤道部的内周面相对于中心轴A的距离R3与隔圈部的内周面相对于中心轴A的距离R4的比率、和赤道部中的金属膜层600a的膜厚T2与隔圈部中的金属膜层600a的膜厚T1的比率如以下的式(1)所示那样一致、或大致一致。

R4/R3＝T1/T2    (1)

如此，增厚赤道部中的金属膜层600a的膜厚、减薄隔圈部中的金属膜层600a的膜厚是因为，使基于电解研磨的腔主体600的内周面的研磨量在隔圈部与赤道部处大致一致。在如图2所示进行电解研磨时，阴极设置在腔主体的内侧。因此，在金属膜层600a的膜厚沿着中心轴A恒定的情况下，在靠近阴极的隔圈部处电解研磨的研磨量较多，在远离阴极的赤道部处电解研磨的研磨量变少。在本实施方式中，为了减少这样的隔圈部与赤道部处的研磨量的差异，增厚赤道部中的金属膜层600a的膜厚，减薄隔圈部中的金属膜层600a的膜厚。

通过增厚赤道部中的金属膜层600a的膜厚，电流变得易于在赤道部中流通。另一方面，通过减薄隔圈部中的金属膜层600a的膜厚，使电流在隔圈部处变得相对难以流通。例如，如式(1)那样，通过设定赤道部中的金属膜层600a的膜厚与隔圈部中的金属膜层600a的膜厚，能够减小隔圈部与赤道部处的研磨量的差异。赤道部中的金属膜层600a的膜厚与隔圈部中的金属膜层600a的膜厚例如像式(1)那样进行设定即可，但为了使隔圈部与赤道部处的研磨量一致，根据各种条件而适当地设定即可。

如上所述，本实施方式的超导加速腔的腔主体600成为赤道部(大径部)与相对于中心轴A的距离比赤道部短的隔圈部(小径部)沿着中心轴A方向交替形成的形状。另外，赤道部中的金属膜层600a的膜厚T2比隔圈部中的金属膜层600a的膜厚T1厚。

这样的话，与在进行电解研磨时靠近供阴极配置的腔主体600的中心轴的隔圈部相比，能够使电流更容易在远离中心轴的赤道部中流通。由此，能够抑制在腔主体600的内表面处产生基于电解研磨的研磨度变得不均匀的不良情况。

在本实施方式的超导加速腔中，赤道部相对于中心轴A的距离R3与隔圈部相对于中心轴A的距离R4的比率、和赤道部中的金属膜层600a的膜厚T2与隔圈部中的金属膜层600a的膜厚T1的比率一致、或大致一致。

这样的话，能够将腔主体600的赤道部中的膜厚T2与隔圈部中的膜厚T1设为与在进行电解研磨时距供阴极配置的腔主体600的中心轴的距离相应的适当的膜厚。

[其他实施方式]

在第一实施方式中，将阳极部230插入供给口20a，将阳极部240插入排出口20b，但也可以是其他方式。例如，也可以是仅在供给口20a与排出口20b中的任一方插入阳极部的方式。由于在腔主体10的外周面上同样地形成有金属膜层10a，因此即使仅向供给口20a与排出口20b中的任一方插入阳极部，也能够将腔主体10的外周面整体与电源250的正极设为相同电位。

第一实施方式的图1所示的腔主体10沿着中心轴A而交替地形成四个赤道部(大径部)与三个隔圈部(小径部)，但也可以是其他方式。例如也可以是N个赤道部和N-1个隔圈部交替形成(在此，N为2以上的整数。)。

Claims (8)

1.一种超导加速腔，其中，

所述超导加速腔具备：

腔主体，其由超导材料形成为筒状；及

制冷剂槽，其设置于该腔主体的周围，且在形成于所述制冷剂槽与该腔主体的外周面之间的空间内贮存从外部经由供给口而供给来的制冷剂，

所述腔主体的外周面由导电性比所述超导材料高的金属材料覆盖。

2.根据权利要求1所述的超导加速腔，其中，

所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，

所述供给口的所述轴向的位置与所述大径部的所述轴向的位置一致。

3.根据权利要求1所述的超导加速腔，其中，

所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，

所述大径部中的所述金属材料的膜厚比所述小径部中的所述金属材料的膜厚厚。

4.根据权利要求3所述的超导加速腔，其中，

所述大径部相对于所述中心轴的距离与所述小径部相对于所述中心轴的距离的比率、和所述大径部中的所述膜厚与所述小径部中的所述膜厚的比率大致一致。

5.一种超导加速腔的电解研磨方法，其中，

所述超导加速腔具备：腔主体，其由超导材料形成为筒状；及制冷剂槽，其设置于该腔主体的周围，且在形成于所述制冷剂槽与该腔主体的外周面之间的空间内贮存从外部经由供给口而供给来的制冷剂，所述腔主体的外周面由导电性比所述超导材料高的金属材料覆盖，

所述超导加速腔的电解研磨方法具备：

阳极设置工序，在该阳极设置工序中，将与电源的正极连接的阳极部从所述供给口插入而使所述阳极部与所述腔主体的所述外周面接触；

阴极设置工序，在该阴极设置工序中，将与所述电源的负极连接的阴极部插入所述腔主体的内部；

供给工序，在该供给工序中，向所述腔主体的内部供给电解液；及

电解研磨工序，在该电解研磨工序中，开始基于所述电源的通电而对所述腔主体的内表面进行电解研磨。

6.根据权利要求5所述的超导加速腔的电解研磨方法，其中，

所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，

所述供给口的所述轴向的位置与所述大径部的所述轴向的位置一致。

7.根据权利要求5所述的超导加速腔的电解研磨方法，其中，

所述腔主体成为大径部与相对于该腔主体的中心轴的距离比该大径部短的小径部沿着轴向交替形成的形状，

所述大径部中的所述金属材料的膜厚比所述小径部中的所述金属材料的膜厚厚。

8.根据权利要求7所述的超导加速腔的电解研磨方法，其中，

所述大径部相对于所述中心轴的距离与所述小径部相对于所述中心轴的距离的比率、和所述大径部中的所述膜厚与所述小径部中的所述膜厚的比率大致一致。