DE1919097C - Magnetische Ablenkvorrichtung fur Korpus kularstrahlen - Google Patents

Description

DIo yurllegende Erfindung bezieht sich auf eine welcher ein eine vorgegebene Krümmung aufweiaenmagnetische Ablenkvorrichtung für Korpuskularatrah- der Rohrabschnitt iff dargestellt ist, durch weichen len, bestehend aus einem StrahlfUhrungsrohr, daß von ein nicht dargestellter Strahl von geladenen Teilchen Ablenkmagneten umgeben 1st, deren Strahieneintritts· geführt 1st. Ein ringförmiger Elektromagnet 12, dessen und-austnttsebenen gegeneinander geneigt sind. 8 Geometrie der Krümmung des Rohrabschriittes 10 ^% Konventionelle Arten von Ablenkvorrichtungen angepaßt iet, ermöglicht das Ablenken dos Strahles weisen im allgemeinen StrahlkrUmmungsabschnitte geladener Teilchen innerhalb des Rohrabschnittes 10 auf, in welchen der Strahl geladener Teilchen entlang in bekannter Weise. Es ergibt sich, daß die dargeeiner vorgegebenen Krllmmungsbahn geleitet wird. stellte Ablenkvorrichtung ein Ablenken des Strahles Die zu diesem Zweck verwendeten Elektromagneten to nur entlang einer vorgegebenen Krümmung entweißcn eine geometrische Form auf, die durch die sprechend der Krümmung des Rohrabschnittes 10 ergewünschte Krümmung festgelegt ist. Die den ge- möglicht.

krümmten Teil umgebenden Elektromagneten lenken In dem Folgenden soll auf F i g. 2 Bezug genommen den Strahl der geladenen Teilchen entlang der LUngs- werden, in welcher eine Ablenkvorrichtung dargestelli achse des gekrümmten Leitungsabschnittes. 15 ist, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Die

Durch die deutsche Patentschrift 1 177 749 ist oine Ablenkvorrichtung besteht aus einem biegsamen Ablenkvorrichtung mit Ablenkmagneten bekanntge- Rohrabschnitt — beispielsweise einem Balg 20 — worden, bei welcher die Strahleneintritts- und -aus- und einer Mehrzahl von ringförmigen Elektromagnetrittsebenen gegeneinander geneigt sind. Die Neigung ten 22, die eng nebeneinanderliegend einen wesentder Strahleneintritts- und -austrittsebenen gegenein- ao liehen Teil des Rohrabschnittes 20 ergeben. Die geander ist jedoch durch die starre Form der Ablenk- genüberliegenden Hauptflächen der Elektromagneten vorrichtung festgelegt und nicht einstellbar. 22 sind gegeneinander derart geneigt, daß sich ein

Derartige Ablenkvorrichtungen arbeiten im allge- spitzer Winkel zwischen denselben ergibt. Die einzelmeinen sehr zufriedenstellend, solange die geladenen nen Elektromagneten 22 sind mit Hilfe eines sche-Teilchen immer entlang einer vorgegebenen konstan- 95 matisch angedeuteten Tragelementes 24 miteinander ten Krümmung abgelenkt werden müssen. In manchen verbunden, welches die Elektromagneten 22 an ihrem Anwendungsfällen — insbesondere bei manchen Platz hält, wobei jedoch die Möglichkeit besteht, daß industriellen und medizinischen Anwendungen — dieselben unabhängig zueinander g*-drsh» werden. Die erscheint es jedoch sehr zweckmäßig, einen Strahl von einzelnen Tragelemente 24 sind vorzugsweise Kugelgeladenen Teilchen entlang einer einstellbaren Bahn 30 lager, so wie sie im Zusammenhang mit F i g. 5 noch zu führen. beschrieben sein sollen.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, Gemäß F i g 2 sind die Elektromagneten 22 derart

eine Ablenkvorrichtung zu schaffen, mit welcher ge- angeordnet, daß die schmäleren Enden derselben abladene Teilchen beliebig entlang eines einstellbaren wechslungsweise neben den breiteren Enden der da-Krümmungsweges geführt werden können. 35 nebenliegenden Elektromagneten zu liegen kommen.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, Demzufolge ist die Längsachse des Rohrabschnittes daß das Strahl führungsrohr biegsam ist und die Ab- 20 im wesentlichen gerade. Falls dies gewünscht sein lenkmagneten an dem Strahlführungsrohr befestigt sollte, kann wenigstens einer der Elektromagneten 20 sind und gleitend aneinanderliegen. über das entsprechende Tragelement 24 mit einer

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung 40 stationären Platte verbunden sein, obwohl dies in ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ab- F i g. 2 nicht besonders dargestellt ist.
lenkmagneten Polstücke aufweisen und daß an diesen So wie dies in F i g. 4 dargestellt ist, ist jeder

Polstücken Führungselemente angeordnet sind, die Elektromagnet 22 an seiner inneren Oberfläche mit das biegsame Strahlführungsrohr umgeben. einem Paar von diametral gegenüberliegenden PoI-

Die Ablenkmagneten können wahlweise Elektro- 45 stücken 26 versehen, die bis nahe an den Rohraboder Permanentmagneten sein. schnitt 20 heranreichen. Auf jenem der Polstücke 26

Mit der Erfindung ist es möglich, den Weg der ist eine Erregerwicklung 28 angeordnet. An beiden geladenen Teilchen in einer Ablenkvorrichtung den Enden der Polstücke ist ein Paar von aus einem jeweiligen Bedürfnissen der einzelnen Anwendungs- geeigneten nichtmagnetischen Material — beispielsfälle auf einfache Weise anzupassen. 50 weise nichtmagnetischem rostfreiem Stahl oder

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Kupfer — bestehenden Führungselementen 30 derart Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben angeordnet, daß sie den Rohrabschnitt 20 umfassen, werden, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen Dadurch wird gewährleistet, daß der Rohrabschnitt ist. Es zeigt 20 in bezug auf die Elektromagneten 22 in gewünsch-

F i g. 1 eine Draufsicht — teilweise im Schnitt — 55 ter Position gehalten ist. Der flexible Rohrabschnitt einer bekannten Strahlenablenkvorrichtung, 20 kann somit nicht aus dem Bereich der Elektro-

F i g. 2 eine schematische Ansicht — teilweise im magneten 22 gelangen.

Schnitt — einer Strahlablenkvorrichtung die gemäß Jeder der Elektromagneten 22 kann je nach

der Erfindung ausgebildet ist, Wunsch unabhängig von den anderen Elektromagne-

F i g. 3 eine Ansicht — teilweise im Schnitt — 60 ten um einen bestimmten Winkel gedreht werden, der in F i g. 2 dargestellten Ablenkvorrichtung im ge- wobei er in dieser Position mittels der Tragelemente krümmten Zustand, gehalten wird. Durch Verschwenken — beispielsweise

Fig. 4 eine vergrößern Schnittansicht der in jedes zweiten Elektromagneten22 — um 180° kann Fig. 2 und 3 dargestellten Ablenkvorrichtung und die Ablenkvorrichtung aus der in Fig.2 dargestellten

F i g. 5 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht einer 65 Position in die in F i g. 3 dargestellte Position gebracht Befestigungsvorrichtung. werden, in welcher der biegsame Rohrabschnitt 22

Im folgenden soll auf die Zeichnung — insbe- zusammen mit den Elektromagneten 22 eine gesondcre F ί g. I — Bezug genommen werden, in krümmte Form einnimmt.

Während des Veränderne der Konfiguration der flexiblen Ablenkvorrichtung durch Drehung der ein· zelnen Elektromagneten 22 ergibt die Trennung des Kohrabschnittes 20 von den Elektromagneten 22, oaß der Rohrabschnitt 20 In die gewünschte Form gelangt, wobei jedoch die Führungselemente 30 gewährleisten, daß der Rohrabschnitt 20 gegenüber den Elektromagneten 22 eine konzentrische Lage einnimmt.

Die einzelnen Elektromagneten 22 lenken den Innerhalb des gekrümmten Rohrabschnittes 20 vorhandenen Strahl von geladenen Teilchen gemäß F i g. 3 jedesmal um einen kleinen Winkel ab, bis der Strahl den Rohrabschnitt 20 verläßt. Unter der Voraussetzung, daß jeder der η Elektromagneten 22 eine Ablenkung um einen Winkel θ bewirkt, kann die in Fig.3 dargestellte Ablenkvorrichtung einen Strahl um einen Winkel von maximal η · Θ ablenken. Es ist einleuchtend, daß bei einer derartigen Ausbildung der Elektromagneten 22 die Ablenkvorrichtung sehr billig gebaut werden kann.

Es sei verstanden, daß einzelne der Elektromagneten 22 in bezug auf die danebenliegenden Elektromagneten derart verschwenkt werden können, daß der Rohrabschnitt 20 nicht nur in zwei, sondern auch in drei Dimensionen geschwenkt werden kann, wobei der maximal mögliche Winkel η · Θ ist.

F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform des Tragelementes 24 in Form eines Kugellagers, welches einen an dem Elektromagneten 22 befestigten Außenring 32 und einen an den danebenliegenden Elektromagneten 22 befestigten Innenring 34 aufweist, wobei eine Mehrzahl von Kugeln 36 in zwei Reihen angeordnet ist, zwischen welchen ein an dem Außenring 32 vorstehender Ringansatz 38 zu liegen kommt.

Die vorliegende Erfindung kann zum Ablenken von Strahlen geladener Teilchen für verschiedene Anwendungszwecke verwendet werden. Beispielsweise kann sie zum Bestrahlen von Proben bei einem Teilchenbeschleuniger verwendet werden. In diesem Fall kann der aus dem Beschleuniger austretende Strahl von geladenen Teilchen die Probe unter jedem möglichen Winkel bestrahlen, ohne daß der Beschleuniger oder die Probe verateilt werden müßte.

S Falls die» gewünscht sein sollte, können an Stelle der Elektromagneten 22 Permanentmagneten in gleicher Weise verwendet werden. Die Elektromagneten müssen ferner keinen gemeinsamen Ablenkwinkel (■) aufweisen. Es ist somit möglich, Elektro-

to magneten 22 mit verschiedenen geneigten Stirnflächen vorzusehen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetische Ablenkvorrichtung für Korpuskularstrahlen, bestehend aus einem Strahlführungsrohr, daß von Ablenkmagneten umgeben ist, deren Strahleneintritts- und -austrittsebenen gegeneinander geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlführungsrohr (20) biegsam ist und die Ablenkmagneten (22) an dem StrahlfUhrungsrohr (20) befestigt sind und gleitend aneinanderliegen.

2. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Strahlführungsrohr (20) in Form eines Balgs ausgebildet ist.

3. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ablenkmagneten (22) Polstücke (26) aufweisen und daß an diesen PolstUcken (26) Führungselemente (30) angeordnet sind, die das biegsame Strahlführungsrohr (20) umgeben.

4. Ablenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den einzelnen Ablenkmagneten (22) vorhandenen Tragelemente (24) Kugellager sind.

5. Ablenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkmagneten (22) Elektromagneten sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen