Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben
eines Geräts,
das ein periodisches Magnetfeld erzeugt.The
The present invention relates to a method of operation
a device,
which generates a periodic magnetic field.
In
letzter Zeit ist ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld zum Erzeugen von periodischen magnetischen
Wechselfeldern erforderlich geworden.In
Lately there is a device
for a
periodic magnetic field for generating periodic magnetic
Alternate fields have become necessary.
Zum
Beispiel ist das Phänomen,
dass Ladungsteilchen einen Lichtstrahl emittieren, wenn sie sich
in einem Magnetfeld fortbewegen, wohlbekannt und ferner ist es bekannt,
dass insbesondere, wenn das Magnetfeld eine Verteilung hat, bei
der die Polarität
entlang der Vorwärtsrichtung
der Ladungsteilchen periodisch umgekehrt ist (nachstehend als periodisches
Feld bezeichnet), stark Lichtstrahlen mit einer bestimmten Wellenlänge emittiert
werden.To the
Example is the phenomenon
that charged particles emit a beam of light when they are
in a magnetic field, well known and further it is known
in particular, when the magnetic field has a distribution at
the polarity
along the forward direction
periodically reversed (hereinafter referred to as periodic
Field), strongly emitted light rays of a certain wavelength
become.
Aus
diesem Grund ist in solchen Fällen
ein periodisches Magnetfeld erforderlich, da es erwünscht ist,
Lichtstrahlen mit einer erwünschten
Wellenlänge
auszustrahlen, und ein Gerät
bzw. Verfahren zur Bildung eines periodischen Magnetfeldes wird
ebenfalls benötigt.Out
This reason is in such cases
a periodic magnetic field is required because it is desired
Light rays with a desired
wavelength
to broadcast, and a device
or a method for forming a periodic magnetic field
also needed.
In
diesem Fall hängt
die Intensität
der ausgestrahlten Strahlen von der Stärke des Magnetfelds ab, und
ihre Wellenlänge
hängt von
der Länge
einer Periode des periodischen Magnetfelds (nachstehend als Periodenlänge bezeichnet)
ab.In
this case depends
the intensity
the radiated rays from the strength of the magnetic field, and
their wavelength
depends on
the length
a period of the periodic magnetic field (hereinafter referred to as period length)
from.
Das
heißt,
mit einer ansteigenden Stärke
des Magnetfeldes steigt die Intensität der ausgestrahlten Strahlen
an, während
die Wellenlänge
der ausgestrahlten Strahlen mit einer kürzeren Periodenlänge eines
periodischen Magnetfelds verkürzt
wird.The
is called,
with an increasing strength
the magnetic field increases the intensity of the emitted rays
on, while
the wavelength
the emitted beams having a shorter period length of
shortened periodic magnetic field
becomes.
Somit
ermöglicht
die Verkürzung
der Periodenlänge
eines periodischen Magnetfelds, die Wellenlänge der ausgestrahlten Lichtstrahlen
zu verkürzen.Consequently
allows
the shortening
the period length
a periodic magnetic field, the wavelength of the emitted light beams
To shorten.
Auf
diese Weise ist in solchen Fällen,
da es erwünscht
ist, Lichtstrahlen mit einer bestimmten Wellenlänge auszustrahlen, ein periodisches
Magnetfeld erforderlich und insbesondere, wenn es erwünscht ist,
Lichtstrahlen mit einer kurzen Wellenlänge auszustrahlen, ist ein
Gerät bzw.
Verfahren zur Bildung eines periodischen Magnetfelds mit kurzer Periodenlänge erforderlich.On
this way is in such cases
since it is desired
is to emit light rays of a certain wavelength, a periodic one
Required magnetic field and in particular, if desired,
To emit light beams with a short wavelength is a
Device or
A method of forming a periodic magnetic field with short period length required.
Der US 5,048,025 ist ein verbesserter
Freier-Elektronen-Laser
zu entnehmen, bei dem supraleitendes Halbleitermaterial zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfelds entlang der Laserabstrahlrichtung
verwendet wird. Die US 4,893,103 zeigt demgegenüber einen
Permanentmagnetenaufbau zur Erzeugung derartiger Felder. Dem Artikel "Freie Elektronen-Laser" von Freund und Parker
(siehe Seiten 44-50, Deutsche Zeitschrift "Spektrum der Wissenschaft", Juni 1989) und
auch dem Artikel "Tunable microwigglers
for free-electron lasers" von
Chen et al., (siehe Seiten 1299-1301, US Zeitschrift "Appl. Phys. Lett.
54", April 1989)
ist zum Prinzip der Freien-Elektronen-Laser näheres zu entnehmen. Im übrigen zeigt
auch die US 5,351,248
A noch ähnlichen Stand
der Technik.Of the US 5,048,025 An improved free electron laser can be seen in which superconducting semiconductor material is used to generate a periodic magnetic field along the laser radiation direction. The US 4,893,103 In contrast, shows a permanent magnet assembly for generating such fields. The article "Free Electron Lasers" by Freund and Parker (see pages 44-50, German journal "Spektrum der Wissenschaft", June 1989) and also the article "Tunable microwigglers for free electron lasers" by Chen et al., ( see pages 1299-1301, US Journal "Appl. Phys. Lett. 54", April 1989) is closer to the principle of the free-electron laser. For the rest also shows the US 5,351,248 A still similar state of the art.
Als
nächstes
wird das Prinzip zur Bildung eines periodischen Magnetfelds in einem
herkömmlichen
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld in 24 gezeigt.Next, the principle of forming a periodic magnetic field in a conventional periodic magnetic field device in FIG 24 shown.
24 ist
eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Geräts für ein periodisches
Magnetfeld, das in 1.4, Seite 4 in einem Artikel
mit dem Titel "Free
Electron Laser and its application" (herausgegeben von dem Sachverständigen-Komitee
für freie
Elektronen-Laser, Institute of Electrical Engineers of Japan, erster
Druck der ersten Ausgabe, Corona Publisher, August 1980) gezeigt
wird. 24 FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional periodic magnetic field device used in FIG 1.4 , Page 4, in an article titled "Free Electron Laser and Its Application" (edited by the Expert Committee on Free Electron Lasers, Institute of Electrical Engineers of Japan, First Print of the First Edition, Corona Publisher, August 1980) becomes.
In 24 bezeichnet
Bezugszeichen 401 einen Magneten wie beispielsweise einen
Permanentmagneten oder einen Elektromagneten, während die Symbole S und N die
Polaritäten
des Magneten 401 bezeichnen. Benachbarte Magneten 401 kehren
die jeweilige Polarität
abwechselnd um und sind bei gleichen Abständen angeordnet.In 24 denotes reference numeral 401 a magnet such as a permanent magnet or an electromagnet, while the symbols S and N are the polarities of the magnet 401 describe. Neighboring magnets 401 the respective polarities alternate alternately and are arranged at equal distances.
Bezugszeichen 415 bezeichnet
periodische Magnetfelder, die durch die Magneten 401 gebildet sind,
die abwechselnd Magnetfelder nach oben und Magnetfelder nach unten
relativ zur Papierebene umfassen, da sich die Magneten in der Polarität abwechseln
und bei gleichen Abständen
angeordnet sind.reference numeral 415 denotes periodic magnetic fields passing through the magnets 401 are formed, which alternately include magnetic fields up and magnetic fields down relative to the paper plane, since the magnets alternate in polarity and are arranged at equal intervals.
Bezugszeichen 414 bezeichnet
die Vorwärtsrichtung
der Ladungsteilchen, wobei die periodischen Magnetfelder 415 eine
Periodizität
entlang der Vorwärtsrichtung 414 der
Ladungsteilchen haben.reference numeral 414 denotes the forward direction of the charged particles, the periodic magnetic fields 415 a periodicity along the forward direction 414 have the charged particles.
Indem
sie sich entlang der Vorwärtsrichtung 414 der
Ladungsteilchen durch die periodischen Magnetfelder 415 bewegen,
strahlen die Ladungsteilchen Lichtstrahlen mit einer bestimmten
Wellenlänge in
Abhängigkeit
von der Periodenlänge
der periodischen Felder 415 aus.By moving along the forward direction 414 of the charged particles by the periodic magnetic fields 415 The charged particles emit light beams of a certain wavelength depending on the period length of the periodic fields 415 out.
Es
ist für
Ladungsteilchen, die sich von links nach rechts auf dem Papier fortbewegen,
bevorzugt, dass sie sich durch die periodischen Magnetfelder 415 in
einem rechten Winkel zu der Richtung von jedem Magnetfeld fortbewegen.It is preferred for charged particles moving from left to right on the paper to move through the periodic magnetic fields 415 at a right angle to the direction of each magnetic field.
Aus
diesem Grund sind die Magnete 401 so angeordnet, dass die
Richtung des Magnetfelds, das von jedem Magneten 401 erzeugt
wird, die Bewegung der Ladungsteilchen senkrecht kreuzt.Because of this, the magnets are 401 so arranged that the direction of the magnetic field, that of each magnet 401 is generated, the movement of the charged particles crosses vertically.
Bezugszeichen 402 bezeichnet
Spulen, die rund um die jeweiligen Magnete 401 gewickelt
sind, wenn jeder Magnet 401 einen Elektromagneten umfasst.reference numeral 402 denotes coils that are around the respective magnets 401 are wound when every magnet 401 comprises an electromagnet.
Die
Stärke
eines Magnetfelds, das durch den Stromfluss durch eine Spule 402 erzeugt
wird, ist proportional zu der Intensität des Stroms, der durch die Spule 402 fließt.The strength of a magnetic field caused by the current flowing through a coil 402 is generated, is proportional to the intensity of the current passing through the coil 402 flows.
Somit
wird ein starkes Magnetfeld durch einen kräftigen Stromfluss durch eine
Spule 402 erzeugt.Thus, a strong magnetic field is created by a strong current flow through a coil 402 generated.
Da
die Intensität
der Lichtstrahlen von der Stärke
von jedem Magnetfeld abhängt
und da ferner die Bemessung eines angemessenen Stromflusses durch
jede Spule zur Bildung eines Magnetfeldes mit einer angemessenen
Stärke
führt,
kann je nach Absicht des Benutzers ein kräftiger Lichtstrahl ausgestrahlt
werden.There
the intensity
the beams of strength
depends on any magnetic field
and there also the design of an adequate current flow through
each coil to form a magnetic field with a reasonable
Strength
leads,
can emit a powerful beam of light depending on the user's intent
become.
Ladungsteilchen
emittieren Lichtstrahlen, wenn sie sich durch periodische magnetische
Wechselfelder fortbewegen, und das Prinzip dafür wird beschrieben.charged
emit light rays when passing through periodic magnetic
Moving fields, and the principle is described.
λu wird
als Länge
der Periode der magnetischen Wechselfelder (Periodenlänge) in
einem Gerät 400 für ein periodisches
Magnetfeld bezeichnet. u λ as length of the period of the alternating magnetic fields (period length) is in a device 400 for a periodic magnetic field.
Angenommen,
die Ladungsteilchen, die sich durch das Gerät 400 für ein periodisches
Magnetfeld bewegen, strahlen Lichtstrahlen aus. Dann wird die Wellenlänge der
ausgestrahlten Strahlen zu dieser Zeit als λ bezeichnet.Suppose the charged particles moving through the device 400 moving for a periodic magnetic field, emit light rays. Then, the wavelength of the radiated rays at that time is called λ.
Wenn
der Zeitabstand zwischen der Zeit, die ein sich durch das Gerät 400 fortbewegendes
Ladungsteilchen für
eine Distanz λu braucht, und der Zeit, die ein Lichtstrahl
für die
Distanz λu braucht, gleich dem n-fachen (n: natürliche Zahl)
der Zeit ist, die ein ausgestrahlter Lichtstrahl für eine Distanz λ braucht,
dann verstärken
sich aufgrund von Interferenz die aufeinanderfolgend ausgestrahlten
Lichtstrahlen. Andernfalls schwächen
sie sich gegenseitig ab. Wenn c die Lichtgeschwindigkeit ist und
v die der Ladungsteilchen, wird die vorstehende Interferenzbedingung
durch die folgende Gleichung ausgedrückt: n × λ/c = λu/v – λu/c, (1)worin
- λ:
- Wellenlänge der
ausgestrahlten Strahlen
- λu:
- Periodenlänge der
Magnetfelder
- c:
- Lichtgeschwindigkeit
- v:
- Geschwindigkeit der
Ladungsteilchen
- n:
- natürliche Zahl
When the time interval between the time, the one through the device 400 advancing charged particle for a distance λ u , and the time taken for a light beam for the distance λ u is equal to n times (n: natural number) the time taken for a radiated light beam for a distance λ, then amplify due to interference, the successively emitted light beams. Otherwise, they weaken each other. If c is the speed of light and v that of the charged particles, the above interference condition is expressed by the following equation: n × λ / c = λ u / v - λ u / c, (1) wherein - λ:
- Wavelength of the emitted rays
- λ u :
- Period length of the magnetic fields
- c:
- Speed of Light
- v:
- Velocity of the charged particles
- n:
- natural number
Ausgestrahlte
Lichtstrahlen werden durch einander verstärkt, wenn sie Gleichung (1)
erfüllen, aber
ansonsten werden sie durch einander als ein Ergebnis der gegenseitigen
Interferenz abgeschwächt.radiated
Light rays are amplified by each other when equations (1)
meet, but
otherwise they will pass each other as a result of mutual
Attenuated interference.
Wenn
eine Lichtwelle mit einer Wellenlänge λ entsprechend n = 1 als die
Grundwelle definiert wird, kann die Wellenlänge der Grundwelle, die in dem
Erzeugungsabschnitt für
das periodische Magnetfeld erzeugt wird, verkürzt werden, indem man die Geschwindigkeit
v der Ladungsteilchen größer macht oder
indem man die Länge λu einer
Periode in den Magnetfeldern kürzer
macht.When a light wave having a wavelength λ corresponding to n = 1 is defined as the fundamental wave, the wavelength of the fundamental wave generated in the periodic magnetic field generating section can be shortened by making the velocity v of the charged particles larger or by increasing the velocity Length λ u makes one period shorter in the magnetic fields.
Oder,
wenn die kinetische Energie eines Ladungsteilchens hoch ist, gilt
die folgende Interferenzbedingung: 2 × n × λ = λu × (1 + K2/2)/Y2 (2)worin
- λ:
- Wellenlänge der
ausgestrahlten Strahlen;
- λu:
- Periodenlänge der
Magnetfelder;
- K:
- Konstante, die von
dem Produkt der maximalen Amplitude des periodischen Magnetfelds und λu abhängt;
- Y:
- Verhältnis der
kinetischen Energie zur Ruheenergie eines Ladungsteilchens; und
- n:
- natürliche Zahl
Or, if the kinetic energy of a charged particle is high, the following interference condition applies: 2 × n × λ = λ u × (1 + K 2 / 2) / Y 2 (2) wherein - λ:
- Wavelength of the emitted beams;
- λ u :
- Period length of the magnetic fields;
- K:
- Constant, which depends on the product of the maximum amplitude of the periodic magnetic field and λ u ;
- Y:
- Ratio of kinetic energy to the resting energy of a charged particle; and
- n:
- natural number
Somit
werden, wenn die kinetische Energie eines Ladungsteilchens hoch
ist, Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge λ, die Gleichung (2) erfüllt, emittiert.Consequently
become when the kinetic energy of a charged particle high
, light beams having a wavelength λ satisfying equation (2) are emitted.
Oder,
wenn ein Wert von K ausreichend klein im Vergleich zu 1 ist, gilt
die folgende Interferenzbedingung: 2 × n × λ = λu/Y2. (3) Or, if a value of K is sufficiently small compared to 1, the following interference condition applies: 2 × n × λ = λ u / Y 2 , (3)
Gemäß dem Energiezustand
eines Ladungsteilchens wird eine angemessene Gleichung von den Gleichungen
(1), (2) und (3) angewendet, ausgestrahlte Lichtstrahlen werden
durch einander verstärkt,
wenn ihre Wellenlänge λ die angewendete Gleichung
erfüllt,
aber ansonsten werden sie durch einander als ein Ergebnis der gegenseitigen
Interferenz abgeschwächt.According to the energy condition
of a charged particle becomes an adequate equation of the equations
(1), (2) and (3) applied, emitted light rays become
reinforced by each other,
if its wavelength λ is the equation applied
Fulfills,
but otherwise they will pass each other as a result of mutual
Attenuated interference.
In
den Gleichungen (2) und (3) kann, wenn eine Lichtwelle mit einer
Wellenlänge λ, die Gleichung
(2) oder Gleichung (3) für
n = 1 entspricht, als die Grundwelle definiert wird, die Wellenlänge der Grundwelle
von Lichtstrahlen, die durch Ladungsteilchen in den Erzeugungsabschnitt
für das
periodische Magnetfeld ausgestrahlt werden, verkürzt werden, indem man die Geschwindigkeit
v der Ladungsteilchen größer macht,
das heißt,
indem man Y größer macht, oder
indem man die Länge λu einer
Periode in den Magnetfeldern kleiner macht.In Equations (2) and (3), when a light wave having a wavelength λ corresponding to Equation (2) or Equation (3) for n = 1 is defined as the fundamental, the wavelength of the Fundamental wave of light beams radiated by charged particles into the periodic magnetic field generation section can be shortened by making the velocity v of the charged particles larger, that is, by making Y larger, or by dividing the length λ u of one period into the one Makes magnetic fields smaller.
Hier
ist es, wenn die Wellenlänge
einer ausgestrahlten Grund-Lichtwelle verkürzt wird, indem man die Länge λu einstellt,
das heißt,
indem man die Länge λu einer
Periode des Magnetfeldes kleiner macht, erforderlich, die Größe von jedem
Magneten zu verkleinern, der in dem Gerät 400 für ein periodisches
Magnetfeld angeordnet ist.Here, when the wavelength of a radiated fundamental light wave is shortened by adjusting the length λ u , that is, by making the length λ u of a period of the magnetic field smaller, it is necessary to reduce the size of each magnet which in the device 400 is arranged for a periodic magnetic field.
Wenn
ein Permanentmagnet als Magnetmaterial verwendet wird, hängt die
Periodenlänge
der Magnetfelder von der Größe eines
Magneten ab.If
a permanent magnet is used as the magnetic material hangs the
period length
the magnetic fields the size of a
Magnets off.
Mit
anderen Worten hängt
die Länge λu von der
verarbeitbaren und herstellbaren Größe eines Permanentmagneten
ab, und ein Lichtstrahl mit einer Grundwelle einer kürzeren Wellenlänge als
der der Grundwelle, die erzeugt werden kann, indem man einen Permanentmagnet
der kleinsten Größe verwendet,
der mit heutiger Technik herstellbar ist, kann nicht ausgestrahlt
werden.In other words, the length λ u depends on the processable and manufacturable size of a permanent magnet, and a light beam having a fundamental wave of a shorter wavelength than that of the fundamental wave that can be generated by using a smallest-sized permanent magnet, which is today's technique can be produced, can not be broadcast.
Kurz
gesagt, wenn man ein Gerät
für einen periodischen
Magneten unter Verwendung von Permanentmagneten aufbaut, hängt die
Wellenlänge
der Grundwelle in ausgestrahlten Lichtstrahlen von der bearbeitbaren
Größe eines
Permanentmagneten ab.Short
said, if you have a device
for a periodic
The magnets are built using permanent magnets, which hangs
wavelength
the fundamental wave in emitted light beams from the editable
Size of one
Permanent magnets off.
Zusätzlich wird,
wenn man die Größe eines Permanentmagneten
verkleinert, die Größe des erzeugten
Magnetfeldes kleiner, und entsprechend ist das Problem aufgetreten,
dass die Intensität
der ausgestrahlten Strahlen schwach wird oder kaum ein Lichtstrahl
ausgestrahlt wird, wenn Ladungsteilchen durch das Magnetfeld gehen.In addition,
if you look at the size of a permanent magnet
downsized, the size of the generated
Magnetic field is smaller, and accordingly the problem has occurred
that the intensity
the beam emitted is weak or hardly a beam of light
is emitted when charged particles go through the magnetic field.
Zusätzlich wird,
wenn ein Elektromagnet als Magnet verwendet wird, das Magnetfeld
verstärkt,
indem man einen höheren
Strom durch die Spule zuführt.
In diesem Fall ist es jedoch schwierig, einen hohen Strom einem
kleinen Elektromagneten zuzuführen,
so dass das durch Verwendung eines kleinen Elektromagneten erzeugte
Magnetfeld klein ist. Somit tritt das Problem auf, dass ausgestrahltes
Licht eine schwache Intensität
hat oder wenig Licht ausgestrahlt wird.In addition,
When an electromagnet is used as a magnet, the magnetic field
strengthened
by getting a higher one
Supply current through the coil.
In this case, however, it is difficult to get a high current
supply small electromagnet,
so that is generated by using a small electromagnet
Magnetic field is small. Thus, the problem arises that radiated
Light a weak intensity
has or little light is emitted.
Als
nächstes
wird ein Beispiel für
eine Einrichtung für
Ladungsteilchen, die unter Verwendung des Geräts zur Erzeugung eines periodischen
Magnetfelds, das vorstehend erwähnt
ist, dargelegt.When
next
will be an example of
a facility for
Charge particles generated using the device for generating a periodic
Magnetic field, mentioned above
is set out.
Die
Einrichtung für
Ladungsteilchen ist eine Einrichtung, in der Ladungsteilchen Strahlen
mit einer bestimmten Wellenlänge
ausstrahlen, indem sie sich durch periodische Magnetfelder fortbewegen.The
Facility for
Charged particles is a device in which charged particles radiate
with a specific wavelength
radiate by moving through periodic magnetic fields.
25 ist
eine Gestaltungszeichnung einer Einrichtung für Ladungsteilchen, die beispielsweise in
einer Veröffentlichung
von P. Bourgeois et al., mit dem Titel "Realization of a permanent magnet undulator
for the CLIO infrared free electron laser at Orsay" (Nuclear Instruments
and Methods, in Physics Research, A301 (1991) Seite 150-160) gezeigt
wird. Wie in 25 gezeigt, umfasst diese Einrichtung: Eine
Erzeugungseinrichtung 100 zum Erzeugen von Ladungsteilchen;
eine Beschleunigungseinrichtung 200 zum Beschleunigen von
Ladungsteilchen; ein Gerät 400 für ein periodisches
Magnetfeld, damit Ladungsteilchen Lichtstrahlen ausstrahlen, indem
sie sich durch periodische Magnetfelder fortbewegen, in denen die
Polarität
räumlich
umgekehrt ist, in der Technik als Undulator bezeichnet; eine Sammeleinrichtung 500 zum
Sammeln von Ladungsteilchen, die durch das Gerät 400 für ein periodisches
Magnetfeld durchgegangen sind; und eine Beförderungseinrichtung 300 mit
einem Transportabschnitt 300a zum Führen von Ladungsteilchen, die
durch die Beschleunigungseinrichtung 200 beschleunigt worden
sind, zu dem Gerät 400 für das periodische
Magnetfeld und einem Transportabschnitt 300b zum Transportieren der
Ladungsteilchen, die durch das Gerät 400 für das periodische
Magnetfeld durchgegangen sind, zu der Sammeleinrichtung 500. 25 is a design drawing of a charged particle device disclosed, for example, in a paper by P. Bourgeois et al., entitled "Realization of a permanent magnet undulator for the CLIO infrared free electron laser at Orsay" (Nuclear Instruments and Methods, in Physics Research A301 (1991) pages 150-160). As in 25 shown, this device comprises: a generating device 100 for generating charged particles; an accelerator 200 for accelerating charged particles; a machine 400 for a periodic magnetic field to allow charged particles to emit light rays by traveling through periodic magnetic fields in which the polarity is spatially reversed, referred to in the art as an undulator; a collection device 500 for collecting charged particles passing through the device 400 have gone through for a periodic magnetic field; and a conveyor 300 with a transport section 300a for guiding charged particles passing through the accelerator 200 have been accelerated to the device 400 for the periodic magnetic field and a transport section 300b for transporting the charged particles through the device 400 for the periodic magnetic field have passed to the collector 500 ,
Bei
solch einer Einrichtung für
Ladungsteilchen wird bei der Erzeugung von periodischen Magnetfeldern
innerhalb des Geräts 400 für periodische Magnetfelder
ein von jedem gewöhnlichen
Magneten erzeugtes Magnetfeld als Bestandteil des periodischen Magnetfelds
verwendet.In such a charged particle device, when generating periodic magnetic fields within the device 400 for periodic magnetic fields, a magnetic field generated by each ordinary magnet is used as a component of the periodic magnetic field.
Indem
man diese Magneten periodisch anordnet, wobei sie sich in der Polarität entlang
der Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen abwechseln, werden
Reihen von periodischen magnetischen Wechselfeldern entlang der
Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen erzeugt.By doing
These magnets are arranged periodically, along the polarity
the direction of travel of the charged particles alternate
Series of periodic alternating magnetic fields along the
Direction of movement of the charged particles generated.
Bei
dem vorstehenden Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld ist es, um die Periodenlänge der Magnetfelder zu verkürzen, erforderlich,
die Größe der sie
aufbauenden Magneten zu verkleinern. Somit tritt das Problem auf,
dass die untere Grenze der Periodenlänge durch die Größe eines
bearbeitbaren und herstellbaren Magneten eingeschränkt ist.at
the above device
for a
periodic magnetic field is necessary to shorten the period length of the magnetic fields,
the size of her
to downsize the building magnet. Thus the problem arises
that the lower limit of the period length by the size of a
machinable and manufacturable magnet is limited.
Zusätzlich gibt
es ein weiteres Problem, dass bei einer verkleinerten Größe der Magneten
die Stärke
der Magnetfelder ebenfalls abnimmt.In addition there
there is another problem that with a reduced size of the magnets
the strenght
the magnetic fields also decreases.
Darüber hinaus
wird, wenn man eine Einrichtung für Ladungsteilchen unter Verwendung
eines Geräts
für ein
periodisches magnetisches Wechselfeld aufbaut, die Wellenlänge der
ausgestrahlten Strahlen verkürzt,
indem man die Periodenlänge
der Magnetfelder verkleinert, aber aufgrund der vorstehenden Probleme
in dem Gerät
für das
periodische magnetische Wechselfeld hat diese Einrichtung das Problem
gehabt, dass Ladungsteilchen keine so kräftigen Lichtstrahlen wie von
dem Benutzer vorgesehen ausstrahlen, selbst, wenn sie durch ein
periodisches magnetisches Wechselfeld und dergleichen durchgehen.In addition, when using a charged particle device using a The device for a periodic alternating magnetic field, the wavelength of the emitted beams shortened by reducing the period length of the magnetic fields, but due to the above problems in the device for the periodic alternating magnetic field, this device has had the problem that charged particles as strong light rays as emitted by the user, even if they pass through a periodic alternating magnetic field and the like.
Um
solche Probleme zu lösen,
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben
eines Geräts
für ein
Magnetfeld mit einer kleinen Periodenlänge und einem starken Magnetfeld
bereitzustellen, damit ein kräftiger
Lichtstrahl mit einer Grundwelle mit einer kleineren Wellenlänge als gewöhnlich ausgestrahlt
wird, indem man ein Gerät für ein periodisches,
magnetisches Wechselfeld verwendet.Around
to solve such problems
It is the object of the present invention to provide a method of operation
of a device
for a
Magnetic field with a small period length and a strong magnetic field
to provide a stronger
Light beam emitted with a fundamental wave with a smaller wavelength than usual
becomes, by a device for a periodic,
alternating magnetic field used.
Mit
dem Verfahren gemäß den Patentansprüchen ist
es möglich,
starke periodische Magnetfelder mit einer kurzen Periode im Vergleich
zu einem herkömmlichen
Verfahren auszustrahlen.With
the method according to the claims
it is possible
strong periodic magnetic fields with a short period in comparison
to a conventional one
Broadcast method.
Die
Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsformen zur Verwendung
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.The
The invention will be described below with reference to embodiments
with the method according to the invention
described in more detail with reference to the drawing.
1 zeigt
Stand der Technik und zwar den Aufbau einer Einrichtung für Ladungsteilchen
gemäß einer
sogenannten Ausführungsform
1. 1 shows the state of the art namely the structure of a device for charged particles according to a so-called embodiment 1.
2 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel des Aufbaus einer Platte
zum Halten von Flussquanten in der Einrichtung für Ladungsteilchen nach Ausführungsform
1. 2 Fig. 14 shows a prior art of an example of the structure of a plate for holding flux quanta in the charged particle device of Embodiment 1.
3 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für einen Maschinenteil zur Erzeugung
von periodischen Magnetfeldern, der Platten zum Halten von Flussquanten
umfasst, in einer Einrichtung für Ladungsteilchen
gemäß Ausführungsform
1. 3 FIG. 11 shows a prior art example of a periodic magnetic field generating machine part comprising flux quantum holding plates in a charged particle device according to Embodiment 1.
4 ist
eine erklärende
Ansicht, die in Ausführungsform
1 verwendet wird, zum Beschreiben eines Verfahrens zum Halten von
Flussquanten. 4 FIG. 10 is an explanatory view used in Embodiment 1 for describing a method of holding flux quanta. FIG.
5 ist
eine erklärende
Ansicht, die die zeitabhängige
Eigenschaft eines von außen
angelegten Magnetfelds, zum Halten von Flussquanten auf einem Maschinenteil
zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds, und die Positions-Temperatur-Charakteristik
eines Maschinenteils zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds
im Verlauf der Zeit in Ausführungsform
1 zeigt. 5 FIG. 10 is an explanatory view showing the time-dependent property of an externally applied magnetic field for holding flux quanta on a machine part for generating a periodic magnetic field, and the position-temperature characteristic of a machine part for generating a periodic magnetic field with time in Embodiment 1. FIG ,
6 ist
eine erklärende
Ansicht, die die Verteilung der magnetischen Flüsse auf einem Maschinenteil
zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds zeigt, wenn Flussquanten
in Ausführungsform
1 gehalten werden. 6 FIG. 10 is an explanatory view showing the distribution of magnetic fluxes on a machine part for generating a periodic magnetic field when flux quanta are held in Embodiment 1. FIG.
7 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für eine Platte zum Halten von
Flussquanten in Ausführungsform
2. 7 shows prior art, namely an example of a plate for holding flux quanta in Embodiment 2.
8 ist
eine erklärende
Ansicht, die die Verteilung von magnetischen Flüssen auf einem Maschinenteil
zur Erzeugung von periodischen Magnetfeldern, wenn Flussquanten
gehalten werden, in Ausführungsform
2 zeigt. 8th FIG. 11 is an explanatory view showing the distribution of magnetic fluxes on a machine part for generating periodic magnetic fields when flux quanta is held in Embodiment 2. FIG.
9 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für eine Platte zum Halten von
Flussquanten in Ausführungsform
3. 9 shows prior art, namely an example of a plate for holding flux quanta in Embodiment 3.
10 ist
eine erklärende
Ansicht, die ein Beispiel für
das Verfahren zum Kühlen
eines Maschinenteils zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds
in Ausführungsform
4 zeigt. 10 FIG. 14 is an explanatory view showing an example of the method for cooling a machine part for generating a periodic magnetic field in Embodiment 4. FIG.
11 ist
eine erklärende
Ansicht, die ein Beispiel für
das Verfahren zum Kühlen
eines Maschinenteils zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds
in Ausführungsform
5 zeigt. 11 FIG. 10 is an explanatory view showing an example of the method of cooling a machine part for generating a periodic magnetic field in Embodiment 5. FIG.
12 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld in
Ausführungsform
6. 12 Fig. 11 shows a prior art example of a periodic magnetic field device in Embodiment 6.
13 ist
eine erklärende
Ansicht, die ein Beispiel für
ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld in Ausführungsform
7 zeigt. 13 FIG. 10 is an explanatory view showing an example of a periodic magnetic field device in Embodiment 7. FIG.
14 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für die Platte zum Halten von
Flussquanten in einem Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld nach Ausführungsform 8. 14 Fig. 11 shows a prior art example of the plate for holding flux quanta in a periodic magnetic field device according to Embodiment 8.
15 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld in
Ausführungsform
8. 15 Fig. 1 shows a prior art example of a periodic magnetic field device in Embodiment 8.
16 zeigt
Stand der Technik und zwar eine Querschnittsansicht eines Geräts für ein periodisches
Magnetfeld und gleichzeitig eine erklärende Ansicht, die einen magnetischen
Fluss zeigt, der in dem Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld nach Ausführungsform 8 gebildet wird. 16 FIG. 11 shows a prior art cross-sectional view of a periodic magnetic field device and, at the same time, an explanatory view showing a magnetic flux formed in the periodic magnetic field device according to Embodiment 8. FIG.
17 zeigt
Stand der Technik und zwar die Richtungskomponenten des magnetischen
Flusses, der durch das Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld nach Ausführungsform 8 gebildet wird. 17 Prior art shows the directional components of the magnetic flux formed by the periodic magnetic field device according to Embodiment 8.
18 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld in
Ausführungsform
9. 18 shows prior art and indeed one Example of Periodic Magnetic Field Device in Embodiment 9.
19 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld in
Ausführungsform
10. 19 FIG. 4 shows a prior art example of a periodic magnetic field device in Embodiment 10.
20 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld in
Ausführungsform
11. 20 shows prior art, namely an example of a device for a periodic magnetic field in embodiment 11th
21 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld in
Ausführungsform
12. 21 FIG. 11 shows a prior art example of a periodic magnetic field device in Embodiment 12. FIG.
22 zeigt
Stand der Technik und zwar ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld in
Ausführungsform
13. 22 FIG. 11 shows a prior art example of a periodic magnetic field device in Embodiment 13.
23 zeigt
Stand der Technik und zwar den Aufbau einer Einrichtung für Ladungsteilchen
nach Ausführungsform
14. 23 shows the state of the art namely the structure of a device for charged particles according to embodiment 14th
24 zeigt
Stand der Technik und zwar den Aufbau eines herkömmlichen Geräts für ein periodisches
Magnetfeld. 24 shows the state of the art namely the structure of a conventional device for a periodic magnetic field.
25 zeigt
Stand der Technik und zwar den Aufbau einer herkömmlichen Einrichtung für Ladungsteilchen. 25 shows the state of the art namely the structure of a conventional device for charged particles.
Ausführungsform
1embodiment
1
Es
ist ein Merkmal vorliegender Anmeldung, dass ein Flussquant in solch
einer Weise gebildet und gehalten wird, dass es periodisch in einer
bestimmten Richtung wechselt bzw. alterniert, indem man den Halteeffekt
(Pinning-Effekt) von Flussquanten in einem Supraleiter der zweiten
Art ausnutzt, und ein magnetisches Wechselfeld mit Hilfe dieser
Flussquanten mit der gehaltenen Periodizität erzeugt.It
is a feature of the present application that a Flußquant in such
a way is formed and kept that periodically in one
certain direction changes or alternates, by the holding effect
(Pinning effect) of flux quanta in a superconductor of the second
Art exploits, and a magnetic alternating field with the help of this
Flow quanta generated with the held periodicity.
1 ist
eine erklärende
Zeichnung eines Geräts
für ein
periodisches Magnetfeld gemäß Ausführungsform
1. 1 FIG. 10 is an explanatory drawing of a periodic magnetic field device according to Embodiment 1. FIG.
In 1 bezeichnet
Bezugszeichen 400 ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld
gemäß Ausführungsform
1, welches ein periodisches Magnetfeld erzeugt, in dem ein Maschinenteil
(nicht gezeigt) zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds vorgesehen
ist, der Flussquanten innerhalb in solch einer Weise erzeugt und
hält, dass
sie periodisch in einer bestimmten Richtung wechseln bzw. alternieren.In 1 denotes reference numeral 400 a periodic magnetic field device according to Embodiment 1, which generates a periodic magnetic field in which a machine part (not shown) for generating a periodic magnetic field is provided which generates flux quanta within such a manner and keeps them periodically in a certain direction change or alternate.
Bezugszeichen 415 bezeichnet
ein periodisches Magnetfeld, das durch einen (nicht gezeigten) Flussquanten
haltenden Maschinenteil erzeugt wird. Es weist eine Periodizität auf, da
die Flussquanten eine Periodizität
in einer bestimmten Richtung haben.reference numeral 415 denotes a periodic magnetic field generated by a flux quantum holding machine part (not shown). It has a periodicity because the flux quanta have a periodicity in a certain direction.
Die
Periodenlänge
eines periodischen Magnetfelds, das entlang einer bestimmten Richtung
erzeugt wird, kann kleiner als der Abstand zwischen benachbarten
Magneten in einem herkömmlichen Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemacht werden, und die Stärke eines periodischen Magnetfeldes kann
auch größer als
bei einem herkömmlichen
Gerät gemacht
werden.The
period length
a periodic magnetic field that is along a specific direction
can be smaller than the distance between adjacent ones
Magnets in a conventional device for a periodic
Magnetic field can be made, and the strength of a periodic magnetic field
also bigger than
in a conventional
Device made
become.
Bezugszeichen 414 bezeichnet
die Vorwärtsrichtung
der Ladungsteilchen, die durch das periodische Magnetfeld 415 durchgehen,
wobei diese Richtung senkrecht zu der des periodischen Magnetfelds
ist.reference numeral 414 denotes the forward direction of the charged particles passing through the periodic magnetic field 415 pass, this direction being perpendicular to that of the periodic magnetic field.
Die
Periodenlänge
des periodischen Magnetfelds kann kürzer als diejenige gemacht
werden, die durch ein herkömmliches
periodisches Magnetfeld erzeugt wird, und die Stärke eines Magnetfelds 415 kann
größer gemacht
werden, als diejenige, die durch ein herkömmliches Gerät für ein periodisches Feld
erhalten wird, und daher wird es möglich, einen Lichtstrahl mit
einer Grundwelle mit einer kürzeren Wellenlänge als
der der Strahlung von einem herkömmlichen
Gerät auszustrahlen.The period length of the periodic magnetic field may be made shorter than that generated by a conventional periodic magnetic field and the strength of a magnetic field 415 can be made larger than that obtained by a conventional periodic field device, and therefore, it becomes possible to radiate a light beam having a fundamental wave having a shorter wavelength than that of the radiation from a conventional device.
Als
nächstes
wird ein Maschinenteil zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds
konkret beschrieben. Ein Maschinenteil zur Erzeugung eines periodischen
Magnetfelds enthält
einen Supraleiter, der die Eigenschaft hat, Flussquanten zu halten.When
next
becomes a machine part for generating a periodic magnetic field
specifically described. A machine part for generating a periodic
Contains magnetic field
a superconductor that has the property of holding flux quanta.
Diese
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Maschinenteil zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfelds eine Platte zum Halten von Flussquanten
enthält,
die ein Substrat und einen Film umfasst, der auf dem Substrat abgeschieden
ist und aus einem Supraleiter vom Typ II bzw. Supraleiter 2. Art,
mit der Eigenschaft, Flussquanten zu halten, hergestellt ist.These
embodiment
is characterized in that a machine part for generating
of a periodic magnetic field, a plate for holding flux quanta
contains
which comprises a substrate and a film deposited on the substrate
is and from a superconductor type II or superconductor 2nd kind,
is made with the property of holding flux quanta.
2 ist
eine Strukturzeichnung, die ein konkretes Beispiel für eine Platte
zum Halten von Flussquanten zeigt. 2 Fig. 13 is a structural drawing showing a concrete example of a plate for holding flux quanta.
In 2 bezeichnen
die Bezugszeichen 411 und 412 ein Substrat aus
einem nichtmagnetischen Material wie beispielsweise Keramik und
einen Film, der in bestimmten Abständen auf dem Substrat 411 abgeschieden
ist und aus einem Supraleiter vom Typ II hergestellt ist, dessen
Dicke so gestaltet ist, dass sie ausreichend dünn im Vergleich zu der des
Substrats ist.In 2 denote the reference numerals 411 and 412 a substrate made of a non-magnetic material such as ceramic and a film which is at intervals on the substrate 411 is deposited and made of a Type II superconductor whose thickness is designed to be sufficiently thin compared to that of the substrate.
Dabei
sind die Filmabschnitte 412 auf dem Substrat 411 in
solch einer Weise abgeschieden, dass der Abstand zwischen einem
Filmabschnitt 411 und einem weiteren benachbarten Filmabschnitt 411 konstant
gehalten wird.Here are the film sections 412 on the substrate 411 deposited in such a way that the distance between a film section 411 and another adjacent movie section 411 is kept constant.
Bezugszeichen 416 bezeichnet
ein Flussquant, das durch den Film 412 gehalten wird. Da Flussquanten
in einem rechten Winkel zu der Anordnungsrichtung der Filmabschnitte 412 gehalten
werden, wird ein periodisches Magnetfeld durch die Flussquanten 416 mit
der periodisch wechselnden Polarität gebildet, dessen Polarität entlang
der Anordnungsrichtung des Films 412 wechselt.reference numeral 416 denotes a quantum of flux passing through the film 412 is held. Since flux quanta at a right angle to the arrangement direction of the film sections 412 held, a periodic magnetic field through the flux quanta 416 formed with the periodically changing polarity, its polarity along the arrangement direction of the film 412 replaced.
Die
Filmabschnitte 412 werden durch Aufdampfverfahren oder
dergleichen erzeugt und folglich kann ihre Breite kleiner als die
eines herkömmlichen
Magneten gemacht werden, und darüber
hinaus kann der Abstand zwischen den benachbarten Filmabschnitte 412 kleiner
als der zwischen den benachbarten Magneten in einem herkömmlichen
Gerät gemacht
werden.The movie sections 412 are formed by evaporation methods or the like, and thus, their width can be made smaller than that of a conventional magnet, and moreover, the distance between the adjacent film portions can be made smaller 412 smaller than that made between the adjacent magnets in a conventional device.
Somit
wird es möglich,
die Periodenlänge
eines periodischen Magnetfelds, das durch Flussquanten 416 gebildet
wird, kleiner als diejenige zu machen, die durch ein herkömmliches
Gerät für ein Magnetfeld
gebildet wird.Thus, it becomes possible to calculate the period length of a periodic magnetic field generated by flux quanta 416 is made to make smaller than that formed by a conventional magnetic field device.
Zusätzlich ist
die Stärke
des Magnetfelds, das von einem Filmabschnitt 412 gehalten
wird, groß genug,
um zu ermöglichen,
dass ein so kräftiger Lichtstrahl
ausgestrahlt wird, wie es von dem Benutzer beabsichtigt ist.In addition, the strength of the magnetic field is that of a film section 412 large enough to allow such a strong beam of light to be emitted as intended by the user.
Als
nächstes
wird ein Beispiel zur Herstellung des Maschinenteils 410 zur
Erzeugung eines periodischen Magnetfelds unter Verwendung solcher Platten 413 zum
Halten von Flussquanten beschrieben.Next, an example of manufacturing the machine part 410 for generating a periodic magnetic field using such plates 413 for holding flux quanta.
3 ist
eine Strukturzeichnung, die ein konkretes Beispiel eines Maschinenteils
zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds zeigt. 3 is a structural drawing showing a concrete example of a machine part for generating a periodic magnetic field.
Der
Maschinenteil 410 zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds
umfasst Platten 413a und 413b zum Halten von Flussquanten,
die in solch einer Weise angeordnet sind, dass Filmabschnitte 412a und 412b,
die Flussquanten mit gleicher Anzahl und Polarität halten, einander gegenüberstehen.The machine part 410 for generating a periodic magnetic field comprises plates 413a and 413b for holding flux quanta arranged in such a manner that film portions 412a and 412b , which hold flux quanta of equal number and polarity, face each other.
Bezugszeichen 415 bezeichnet
ein periodisches Magnetfeld, das durch die in dem Film 412a und 412b gehaltenen
Flussquanten gebildet wird. Da eine erzeugte Periodenlänge kürzer als
diejenige ist, die herkömmlich
erzeugt wird, und da ein durch Flussquanten erzeugtes Magnetfeld
stark genug ist, dass ermöglicht
wird, dass ein so kräftiger
Lichtstrahl ausgestrahlt wird, wie es der Benutzer beabsichtigt,
wird ermöglicht,
dass durch die Bewegung der Ladungsteilchen bei einem rechten Winkel
zur Richtung des magnetischen Wechselfelds ein Lichtstrahl mit einer kürzeren Wellenlänge und
einer größeren Intensität als bei
einem herkömmlichen
periodischen Magnetfeld ausgestrahlt wird.reference numeral 415 denotes a periodic magnetic field passing through the film 412a and 412b held flow quanta is formed. Since a generated period length is shorter than that produced conventionally, and since a flux quantum generated magnetic field is strong enough to allow such a strong beam of light to be emitted as the user intended, it is allowed to move the charged particles are radiated at a right angle to the direction of the alternating magnetic field, a light beam with a shorter wavelength and a greater intensity than in a conventional periodic magnetic field.
Indem
man den Abstand zwischen den benachbarten Filmabschnitten 412 verändert, kann
die Periodenlänge
des periodischen Magnetfelds 415 verändert werden. Somit wird durch
die Gestaltung eines angemessenen Abstands zwischen den benachbarten
Filmen 412 ermöglicht,
dass ein Lichtstrahl mit einer Grundwelle mit einer von dem Benutzer
beabsichtigten Wellenlänge
ausgestrahlt wird.By taking the distance between the adjacent film sections 412 changed, the period length of the periodic magnetic field 415 to be changed. Thus, by designing an appropriate spacing between the adjacent films 412 allows a light beam to be radiated with a fundamental wave at a user's intended wavelength.
In
dieser Ausführungsform
sind die Platten 413a und 413b zum Halten der
Flussquanten in solch einer Weise gegenübergestellt, dass der Film 412b auf
der Innenseite der Platte 413b zum Halten der Flussquanten
angeordnet ist, aber, indem man den Film 412b auf der Außenseite
anordnet, wird es möglich,
Schäden
des Films 412b zu verhindern, die durch die Kollision der
Ladungsteilchen, die sich durch die periodischen Magnetfelder bewegen,
auf dem Film 412b verursacht werden.In this embodiment, the plates are 413a and 413b to hold the flux quanta in such a way that the film 412b on the inside of the plate 413b to hold the flux quantum is arranged, but by looking at the film 412b On the outside, it becomes possible to damage the film 412b to prevent the collision of the charged particles moving through the periodic magnetic fields on the film 412b caused.
Als
nächstes
wird ein Verfahren zum Halten von Flussquanten in einem Supraleiter
beschrieben.When
next
is a method for holding flux quanta in a superconductor
described.
Ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß vorliegender
Anmeldung ist dadurch gekennzeichnet, dass Flussquanten in Filmen,
die einen Supraleiter vom Typ II bzw. Supraleiter 2. Art enthalten, aufgrund
des Halteeffekts (Pinning-Effekts) der Flussquanten in einem Supraleiter
vom Typ II gehalten werden und periodische Magnetfelder 415 gebildet werden,
indem man gehaltene Flussquanten verwendet.A device for a periodic magnetic field according to the present application is characterized in that flux quanta in films containing a type II superconductor or superconductor type 2 are held in a type II superconductor due to the pinning effect of the flux quanta and periodic magnetic fields 415 be formed by using held flux quanta.
Im
Gegensatz zur Verwendung von Magneten zur Erzeugung von periodischen
Magnetfeldern in einem herkömmlichen
Gerät ist
die vorliegende Anmeldung dadurch gekennzeichnet, dass Flussquanten,
die die Filme 412a und 412b durchdringen, durch
den Pinning-Effekt in einen Supraleiter vom Typ II gehalten werden
und periodische Magnetfelder durch diese Flussquanten gebildet werden.In contrast to the use of magnets for generating periodic magnetic fields in a conventional device, the present application is characterized in that flux quanta containing the films 412a and 412b be held by the pinning effect in a type II superconductor and periodic magnetic fields are formed by these flux quanta.
Der
Pinning-Effekt ist ein spezielles Phänomen für den Supraleiter vom Typ II
bzw. Supraleiter 2. Art. Konkret gesagt ist es ein Phänomen, dass, wenn
die Temperatur eines Supraleiters vom Typ II bei Anlegen eines Magnetfelds
von außen
unter die kritische Temperatur erniedrigt wird, Flussquanten, die
von dem von außen
an den Supraleiter vom Typ II angelegten Magnetfeld abhängen, in
dem Supraleiter vom Typ II gehalten werden.Of the
Pinning effect is a special phenomenon for the type II superconductor
or superconductor 2nd kind. Concretely speaking, it is a phenomenon that when
the temperature of a type II superconductor upon application of a magnetic field
from the outside
is lowered below the critical temperature, flux quanta, the
from the outside
depend on the Type II superconductor magnetic field, in
the type II superconductor.
Ein
Verfahren zum Halten von Flussquanten, die einen Supraleiter vom
Typ II durchdringen, unter Verwendung des Pinning-Effekts, wird
unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 beschrieben.A method for holding flux quanta that penetrate a type II superconductor using the pinning effect will be described with reference to FIGS 4 . 5 and 6 described.
4(a) ist eine erklärende Zeichnung zur Veranschaulichung
eines Aufbaus, wenn ein magnetisches Wechselfeld von außen an ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld angelegt wird, während 4(b) eine Querschnittsansicht eines Maschinenteils
zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds entlang der Richtung
der Filmanordnung ist. 4 (a) FIG. 12 is an explanatory drawing for illustrating a structure when an AC magnetic field is applied to a periodic magnetic field device from the outside while FIG 4 (b) is a cross-sectional view of a machine part for generating a periodic magnetic field along the direction of the film arrangement.
In 4(a) bezeichnet Bezugszeichen 420 ein
Gerät zum
Erzeugen eines Magnetfelds. In dieser Ausführungsform wird ein Gerät 420 zum
Erzeugen eines Magnetfelds verwendet, das eine Spule 421a, die
oberhalb der Platte 413a zum Halten der Flussquanten angeordnet
ist, eine Spule 421b, die unterhalb der Platte 413b zum
Halten der Flussquanten angeordnet ist, und eine Wechselstrom-Zuführeinrichtung 422 zum
Anlegen von Strom durch die Spulen 421a und 421b umfasst.In 4 (a) denotes reference numeral 420 a device for generating a magnetic field. In this embodiment, a device 420 used to generate a magnetic field that is a coil 421a that are above the plate 413a arranged to hold the flux quanta, a coil 421b that are below the plate 413b for holding the flux quanta, and an AC feeder 422 for applying current through the coils 421a and 421b includes.
Durch
Anlegen von Strom durch die Spulen 421a und 421b kann
das Gerät 420 zum
Erzeugen eines Magnetfelds magnetische Wechselfelder bereitstellen,
die gleiche Größe und Richtung
haben, von oberhalb der Platte 413a zum Halten von Flussquanten
und von unterhalb der Platte 413b zum Halten von Flussquanten.By applying current through the coils 421a and 421b can the device 420 to generate a magnetic field provide alternating magnetic fields having the same size and direction, from above the plate 413a to hold river quanta and from below the plate 413b for holding flux quanta.
Zuerst
werden, wie in den 4(a) und 4(b) gezeigt, die Platten 413a und 413b zum
Halten der Flussquanten an solch eine Position gesetzt, dass sich
die Filmabschnitte 412a und 412b einander gegenüberstehen
und die durch die Filmabschnitte 412a und 412b gebildeten
Magnetfelder senkrecht zu der Richtung der Filmanordnung sind.First, as in the 4 (a) and 4 (b) shown the plates 413a and 413b for holding the flux quanta set to such a position that the film sections 412a and 412b face each other and those through the film sections 412a and 412b formed magnetic fields are perpendicular to the direction of the film arrangement.
In 4(b) ist die Koordinatenachse parallel zur
Richtung der Filmanordnung eingestellt und die Positionen der Platten 413a und 413b zum
Halten der Flussquanten werden definiert.In 4 (b) the coordinate axis is set parallel to the direction of the film arrangement and the positions of the plates 413a and 413b to hold the flux quanta are defined.
In 4(b) bezeichnet XL die Positionen der linken
Enden der Substrate der Platten 413a und 413b zum
Halten der Flussquanten, während
XR die Positionen der rechten Enden der Substrate der Platten 413a und 413b zum
Halten der Flussquanten bezeichnet.In 4 (b) XL indicates the positions of the left ends of the substrates of the plates 413a and 413b for holding the flux quanta, while XR the positions of the right ends of the substrates of the plates 413a and 413b for holding the flux quanta.
X1,
X2 und X3 bezeichnen die Positionen der Filmabschnitte 412a und 412b.X1, X2 and X3 denote the positions of the film sections 412a and 412b ,
Als
nächstes
wird ein Wechselfeld angelegt, das senkrecht die Filme 412a und 412b,
die Bestandteile des Maschinenteils zur Erzeugung des magnetischen
Magnetfelds bilden, durchdringt. Als ein konkretes Verfahren wird
hier durch Verwendung der Erzeugungseinrichtung 420 für das Magnetfeld
das Wechselfeld so angelegt, dass es die Filme 412a und 412b vertikal
durchdringt.Next, an alternating field is applied, perpendicular to the films 412a and 412b , which form components of the machine part for generating the magnetic magnetic field, penetrates. As a concrete method, here, by using the generating means 420 for the magnetic field, the alternating field is applied so that it is the films 412a and 412b penetrates vertically.
Zusätzlich sind
in 4(a) die Spule 421a, die
oberhalb der Platte 413a zum Halten der Flussquanten angeordnet
ist, und die Spule 421b, die unterhalb der Platte 413b zum
Halten der Flussquanten angeordnet ist, zum Erzeugen eines Wechselfelds parallel
mit der Wechselstromquelle 422 verbunden, wobei die momentanen
Größen der
Wechselfelder, die durch diese zwei Spulen 421a und 421b erzeugt werden,
gleich sind.Additionally are in 4 (a) the sink 421a that are above the plate 413a is arranged to hold the flux quanta, and the coil 421b that are below the plate 413b for holding the flux quanta, for generating an alternating field in parallel with the AC source 422 connected, the current sizes of the alternating fields, by these two coils 421a and 421b are generated, are the same.
Nun
wird angenommen, dass das Wechselfeld einen Zeitverlauf wie in 5(a) gezeigt aufweist.Now it is assumed that the alternating field has a time course as in 5 (a) has shown.
Als
nächstes
werden die Platten 413a und 413b zum Halten der
Flussquanten, die einen Bestandteil des Maschinenteils zur Erzeugung
des periodischen Magnetfelds bilden, mit einer angemessenen Kühleinrichtung
(nicht gezeigt) in solch einer Weise abgekühlt, dass die Temperatur entlang
der Anordnungsrichtung der Filmabschnitte 412 so eingestellt
wird, dass ein Temperaturgradient zwischen dem rechten und linken
Ende der jeweiligen Platten zum Halten der Flussquanten gehalten
wird.Next are the plates 413a and 413b for holding the flux quanta constituting a part of the machine part for generating the periodic magnetic field, cooled with an appropriate cooling means (not shown) in such a manner that the temperature along the arrangement direction of the film portions 412 is set so that a temperature gradient is kept between the right and left ends of the respective plates for holding the flux quanta.
Nun
wird angenommen, dass bei der Abkühlung mit der Kühleinrichtung
eine zeitabhängige
Positions-Temperatur-Beziehung
wie in 5(b) gezeigt erhalten wird.Now, it is assumed that when cooling with the cooling device, a time-dependent position-temperature relationship as in 5 (b) is shown.
Wenn
der Film 412 ausreichend dünn im Vergleich zum Substrat 411 gestaltet
ist, kann die Temperatur des Films 412 als gleich der des
Substrats 411, das sich unterhalb des Films 412 befindet,
angesehen werden.If the movie 412 sufficiently thin compared to the substrate 411 is designed, the temperature of the film can 412 as equal to that of the substrate 411 that is below the movie 412 is to be viewed.
In 5(b) ist θc die
kritische Temperatur der Filme 412a und 412b,
die einen Supraleiter vom Typ II enthalten. Jeder einzelne Film 412a oder 412b hält Flussquanten
in Abhängigkeit
von dem Wechselfeld, das an den jeweiligen Film 412a oder 412b angelegt ist,
wenn die Temperatur des jeweiligen Films die kritische Temperatur θc erreicht.In 5 (b) θ c is the critical temperature of the films 412a and 412b containing a type II superconductor. Every single movie 412a or 412b holds flux quanta as a function of the alternating field that corresponds to the respective film 412a or 412b is applied when the temperature of the respective film reaches the critical temperature θ c .
Zum
Zeitpunkt t = t1 wird, wie aus 5(b) zu
sehen, an der Position X = X1 die kritische Temperatur θc erreicht.At time t = t1, it turns off 5 (b) to see, at the position X = X1 reaches the critical temperature θ c .
Gleichzeitig
wird bei der Position X = X1 ein Magnetfeld, das von dem momentanen
Wert des Wechselfelds zum Zeitpunkt t = t1 abhängt, durch den Pinning-Effekt
auf den Filmen 412a und 412b gehalten.At the same time, at the position X = X1, a magnetic field that depends on the current value of the alternating field at the time t = t1 becomes the pinning effect on the films 412a and 412b held.
Ferner
wird die Abkühlung
fortgesetzt, und wenn an der Position X = X2 die kritische Temperatur θc zum Zeitpunkt t = t2 erreicht ist, wird
ein Magnetfeld, das von dem momentanen Wert des Wechselfeldes zum
Zeitpunkt t = t2 abhängt,
durch den Pinning-Effekt auf den Filmen 412a und 412b bei
der Position X = X2 erhalten.Further, the cooling is continued, and when the critical temperature θ c at the position X = X2 is reached at the time t = t2, a magnetic field depending on the current value of the alternating field at the time t = t2 becomes the pinning effect on the movies 412a and 412b obtained at position X = X2.
Ferner
wird die Abkühlung
fortgesetzt, und wenn an der Position X = X3 die kritische Temperatur θc zum Zeitpunkt t = t3 erreicht ist, wird
ein Magnetfeld, das vom momentanen Wert des Wechselfelds zum Zeitpunkt
t = t3 abhängt,
durch den Pinning-Effekt auf den Filmen 412a und 412b bei
der Position X = X3 gehalten.Further, the cooling is continued, and when at the position X = X3, the critical temperature θ c is reached at the time t = t3, a magnetic field depending on the current value of the alternating field at the time t = t3 becomes due to the pinning effect the movies 412a and 412b held at the position X = X3.
Als
ein Ergebnis werden Flussquanten auf den Filmen 412a und 412b gehalten,
deren Polarität periodisch
in der Anordnungsrichtung der Filmabschnitte 412a und 412b umgekehrt
ist, und periodische Magnetfelder werden aufgrund der in den gehaltenen
Flussquanten anwesenden Periodizität gebildet.As a result, flux quanta become on the films 412a and 412b whose polarity is periodically in the arrangement direction of the film sections 412a and 412b is reversed, and periodic magnetic fields are formed due to the periodicity present in the held flux quanta.
Darüber hinaus
ist in 6 die Breite d eines erzeugten magnetischen Flusses
gleich der eines Filmabschnittes.In addition, in 6 the width d of a generated magnetic flux is equal to that of a film portion.
Zusätzlich ist,
wenn die Breite eines Filmabschnitts ausreichend klein ist, die
Verteilung der erzeugten Magnetflüsse dadurch gekennzeichnet, dass
eine feste Form der Flüsse
zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende jeden Filmabschnitts wie
in 6 gezeigt gehalten wird, während sich kontinuierlich verändernde
Flüsse
zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende jeden Filmabschnitts
(nicht gezeigt) mit ansteigender Breite eines Filmabschnitts gehalten
werden. In dem periodischen Magnetfeld 415 hängt die
Stärke
der periodischen Felder von den Flussquanten bzw. deren Verteilung
ab, und diese hängt
wiederum von dem momentanen Wert des Wechselfeldes ab, das von außen angelegt
wird, wenn der Bereich, an dem sich der entsprechende Filmabschnitt
befindet, die kritische Temperatur erreicht hat.In addition, when the width of a film portion is sufficiently small, the distribution of the generated magnetic fluxes is characterized in that a fixed shape of the fluxes between the left end and the right end of each film portion as in FIG 6 is shown while continuously changing fluxes are held between the left end and the right end of each film portion (not shown) of increasing width of a film portion. In the periodic magnetic field 415 The intensity of the periodic fields depends on the flux quanta or their distribution, and this in turn depends on the instantaneous value of the alternating field applied from the outside when the area where the corresponding film section is located has reached the critical temperature ,
Somit
kann, indem man zuvor die Beziehung zwischen der Kreisfrequenz eines
Wechselfeldes und der Wärmeleitfähigkeit
des Substrats untersucht, der Wert des periodischen Magnetfeldes
so gestaltet werden, dass es ein angemessener Wert im Bereich von
Null bis zur maximalen Amplitude des Wechselfeldes ist.Consequently
can, by previously the relationship between the angular frequency of a
Alternating field and the thermal conductivity
of the substrate, the value of the periodic magnetic field
be designed so that it has a reasonable value in the range of
Zero to the maximum amplitude of the alternating field is.
Ladungsteilchen
emittieren Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge, die von der Periodenlänge des periodischen Magnetfeldes
abhängt,
indem sie durch die periodischen Magnetfelder 415 bei einem
rechten Winkel zu der Fortbewegungsrichtung durchlaufen.Charge particles emit light rays having a wavelength that depends on the period length of the periodic magnetic field, passing through the periodic magnetic fields 415 at a right angle to the direction of travel.
Ausführungsform
2embodiment
2
In
Ausführungsform
1 wird ein Platte zum Halten von Flussquanten verwendet, die ein
Substrat und mit gleichen Abständen
auf dem Substrat abgeschiedene Filmabschnitte umfasst.In
embodiment
1, a plate is used for holding flux quanta, which is a
Substrate and at equal intervals
comprises film sections deposited on the substrate.
Die
Ausführungsform
2 ist dadurch ausgezeichnet, dass eine Platte zum Halten von Flussquanten
verwendet wird, die ein Substrat und einen gleichförmig auf
dem Substrat abgeschiedenen Film umfasst.The
embodiment
2 is characterized by having a plate for holding flux quanta
is used, which is a substrate and a uniform
comprising the substrate deposited film.
7 zeigt
eine Platte zum Halten von Flussquanten gemäß dieser Ausführungsform. 7 shows a plate for holding flux quanta according to this embodiment.
In 7 umfasst
eine Platte 413 zum Halten von Flussquanten ein Substrat 411 und
einen Film 412, der gleichförmig auf der Oberfläche des
Substrats 411 abgeschieden ist.In 7 includes a plate 413 to hold flux quanta a substrate 411 and a movie 412 that is uniform on the surface of the substrate 411 is deposited.
Beim
Halten der Flussquanten durch Verwendung einer Platte zum Halten
von Flussquanten nach dem Verfahren, das in Ausführungsform 1 erwähnt wird,
werden Flussquanten, die die Periodizität und Kontinuität entlang
der Richtung der Temperaturabkühlung
haben, gebildet.At the
Holding the flux quanta by using a plate to hold
of flux quanta according to the method mentioned in Embodiment 1,
are flux quanta that follow the periodicity and continuity
the direction of temperature cooling
have formed.
Aus
diesem Grund hat die Verteilung des magnetischen Flusses, der in
einem Maschinenelement 410 zur Erzeugung eines periodischen
Magnetfeldes gebildet wird, eine kontinuierliche Verteilung, wie
in 8 gezeigt.For this reason, the distribution of the magnetic flux that exists in a machine element 410 is formed for generating a periodic magnetic field, a continuous distribution, as in 8th shown.
Somit
werden durch eine parallele Ausgestaltung der Richtung der Temperaturleitung
und der Richtung der Fortbewegung der Ladungsteilchen Magnetfelder
erzeugt, deren Polarität
entlang der Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen periodisch
umgekehrt ist.Consequently
are characterized by a parallel configuration of the direction of the temperature line
and the direction of locomotion of the charged magnetic fields
generated, whose polarity
along the direction of travel of the charged particles periodically
is reversed.
Wenn
eine Platte zum Halten von Flussquanten, die ein Substrat und bei
gleichen Abständen
auf dem Substrat abgeschiedene Filmabschnitte umfasst, für einen
Maschinenteil zum Erzeugen eines periodischen Magnetfelds wie in
Ausführungsform
1 verwendet wird, hängt
der Maximalwert der Perioden in den periodischen Magnetfeldern,
die mit dem Maschinenteil zur Erzeugung periodischer Magnetfelder erzeugt
werden, von der Anzahl der Filmabschnitte ab, die auf der Platte
zum Halten der Flussquanten gebildet sind und von der Beziehung
zwischen der thermischen Leitfähigkeit
des Substrats und der Kreisfrequenz des Wechselfeldes. Im Gegensatz dazu
hängt,
wenn eine Platte zum Halten von Flussquanten gemäß dieser Ausführungsform
für ein
Maschinenteil zur Erzeugung eines periodischen Magnetfeldes verwendet
wird, der Maximalwert an Perioden in den periodischen Magnetfeldern,
die mit einem Maschinenteil zur Erzeugung periodischer Magnetfelder
erzeugt werden, nur von der Beziehung zwischen der thermischen Leitfähigkeit
des Substrats und der Kreisfrequenz des Wechselfeldes ab, und folglich
gibt es den Vorteil, dass die Gestaltung zur Erzeugung periodischer
Magnetfelder einfacher wird als bei dem Maschinenteil zur Erzeugung
periodischer Magnetfelder nach Ausführungsform 1.If
a plate for holding flux quanta, which is a substrate and at
equal distances
on the substrate deposited film sections comprises, for a
Machine part for generating a periodic magnetic field as in
embodiment
1 is used depends
the maximum value of the periods in the periodic magnetic fields,
generated with the machine part for generating periodic magnetic fields
will depend on the number of film segments on the plate
to hold the flux quanta are formed and from the relationship
between the thermal conductivity
of the substrate and the angular frequency of the alternating field. In contrast to
hangs,
if a plate for holding flux quanta according to this embodiment
for a
Machine part used to generate a periodic magnetic field
is the maximum value of periods in the periodic magnetic fields,
with a machine part for generating periodic magnetic fields
be generated only by the relationship between the thermal conductivity
of the substrate and the angular frequency of the alternating field, and consequently
There is the advantage that the design for generating periodic
Magnetic fields is easier than the machine part to produce
Periodic magnetic fields according to embodiment 1.
Ausführungsform
3embodiment
3
In
Ausführungsform
1 wird eine Platte zum Halten von Flussquanten verwendet, die ein
Substrat mit in gleichen Abständen
auf dem Substrat abgeschiedenen Filmabschnitten umfasst.In
embodiment
1, a plate is used to hold flux quanta, which is a
Substrate with at equal intervals
comprises film portions deposited on the substrate.
Die
Ausführungsform
3 ist dadurch ausgezeichnet, dass für das Substrat selbst, das
einen Bestandteil der Platte zum Halten der Flussquanten bildet,
ein Supraleiter vom Typ II verwendet wird.The
embodiment
3 is characterized in that for the substrate itself, the
forming part of the plate for holding the flux quanta,
a type II superconductor is used.
9 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Maschinenteil zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfeldes gemäß dieser Ausführungsform
zeigt. 9 FIG. 15 is a perspective view showing a machine part for generating a periodic magnetic field according to this embodiment. FIG.
In
dieser Ausführungsform
umfasst die Platte zum Halten der Flussquanten ein Substrat 412,
das einen Supraleiter vom Typ II enthält.In this embodiment, the plate for holding the flux quanta comprises a substrate 412 containing a type II superconductor.
Der
Maschinenteil 410 zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds,
der in dieser Ausführungsform
gezeigt wird, hat nicht nur den in Ausführungsform 2 erwähnten Vorteil,
sondern hat noch den weiteren Vorteil, dass seine Konfiguration
einfacher wird, da ein Film, der einen Supraleiter vom Typ II enthält, nicht
darauf abgeschieden werden muss, anders als bei den Ausführungsformen
1 und 2.The machine part 410 For generating the periodic magnetic field shown in this embodiment, not only has the advantage mentioned in Embodiment 2, but also has the further advantage that its configuration becomes easier since a film containing a type II superconductor does not exist thereon has to be deposited, unlike Embodiments 1 and 2.
Ausführungsform
4embodiment
4
Ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform
ist dadurch ausgezeichnet, dass es ferner eine Kühleinrichtung als Einrichtung
zum Kühlen
des Substrats bei der Erzeugung periodischer Magnetfelder durch
Verwendung des Pinning-Effekts eines Supraleiters vom Typ II umfasst.One
Device for a periodic
Magnetic field according to this
embodiment
is characterized in that it further comprises a cooling device as a device
for cooling
of the substrate in the generation of periodic magnetic fields
Use of the pinning effect of a type II superconductor includes.
10(a) ist eine perspektivische Ansicht
eines Geräts
für ein
periodisches Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform.
In 10(a) bezeichnet Bezugszeichen 450 eine
Kühleinrichtung
zum Kühlen
eines Maschinenteils 410 zur Erzeugung eines periodischen
Magnetfelds und Bezugszeichen 451 bezeichnet Träger zum
Tragen des Maschinenteils 410 zur Erzeugung periodischer
Magnetfelder, die aus einem Material mit einer hohen thermischen
Leitfähigkeit
hergestellt sind, wobei beide Enden des Maschinenteils zwischen
den Trägern
eingepasst sind. 10 (a) FIG. 15 is a perspective view of a periodic magnetic field device according to this embodiment. FIG. In 10 (a) denotes reference numeral 450 a cooling device for cooling a machine part 410 for generating a periodic magnetic field and reference numerals 451 denotes carrier for supporting the machine part 410 for generating periodic magnetic fields made of a material having a high thermal conductivity, wherein both ends of the machine part are fitted between the carriers.
Bezugszeichen 452 bezeichnet
den Körper einer
Kühleinrichtung,
der an einem Ende der Träger 451 angebracht
ist, und die Kühleinrichtung 450 umfasst
den Körper
der Kühleinrichtung 452 und
die Träger 451.reference numeral 452 denotes the body of a cooling device, which at one end of the carrier 451 is attached, and the cooling device 450 includes the body of the cooling device 452 and the carriers 451 ,
Die
Träger 451 werden
durch Kühlen
des Körpers
der Kühleinrichtung 452 gekühlt, dann
wird der Maschinenteil 410 zur Erzeugung des periodischen
Magnetfelds als ein Ergebnis der Kühlung der Träger 451 gekühlt.The carriers 451 are by cooling the body of the cooling device 452 cooled, then the machine part 410 for generating the periodic magnetic field as a result of the cooling of the carriers 451 cooled.
Bezugszeichen 417 bezeichnet
ein Wechselfeld, das durch die Erzeugungseinrichtung 420 für das Magnetfeld
erzeugt wird, dessen Polarität
periodisch umgekehrt wird.reference numeral 417 denotes an alternating field generated by the generator 420 is generated for the magnetic field whose polarity is reversed periodically.
Wenn
der Maschinenteil 410 zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds
von einem Ende gekühlt
wird, wird die Temperatur des gekühlten Endes niedriger als die
des anderen Endes und folglich tritt ein Temperaturgradient im Verlauf
der Zeit wie in 10(b) gezeigt auf.If the machine part 410 For the generation of the periodic magnetic field from one end, the temperature of the cooled end becomes lower than that of the other end, and consequently, a temperature gradient occurs over time as in FIG 10 (b) shown on.
10 zeigt
die Position-Temperatur-Beziehung zu den Zeiten t1, t2, t3 und t4,
die nach dem Starten des Kühlens
vergangen sind. 10 shows the position-temperature relationship with the times t1, t2, t3 and t4, which have passed after the start of the cooling.
In 10(b) stellt die Abszisse die Position in
dem Maschinenteil 410 zur Erzeugung des Magnetfelds dar,
während
XL und XR die Position des linken Endes bzw. die Position des rechten
Endes in dem Maschinenteil 410 zur Erzeugung des Magnetfelds
bezeichnen.In 10 (b) the abscissa represents the position in the machine part 410 For generating the magnetic field, while XL and XR, the position of the left end and the position of the right end in the machine part 410 to generate the magnetic field.
Andererseits
stellt die Ordinate die Temperatur des Maschinenteils 410 zur
Erzeugung des Magnetfelds dar, während θc die kritische Temperatur des Supraleitermaterials
der Filme zum Halten der Flussquanten, das in dem Maschinenteil 410 zur
Erzeugung des Magnetfelds verwendet wird, bezeichnet.On the other hand, the ordinate represents the temperature of the machine part 410 for generating the magnetic field, while θ c is the critical temperature of the superconducting material of the films for holding the flux quanta, that in the machine part 410 is used for generating the magnetic field.
Darüber hinaus
gilt die Beziehung t1 < t2 < t3 < t4 im Verlauf der
Zeit.Furthermore
the relationship t1 <t2 <t3 <t4 applies in the course of
Time.
Mit
dieser Ausführungsform
bewegt sich, da die Kühleinrichtung 450 auf
der rechten Seite angeordnet ist, die Position, die die kritische
Temperatur in dem Maschinenteil 410 zur Erzeugung des periodischen
Magnetfelds erreicht, von rechts nach links im Verlauf der Zeit.With this embodiment moves as the cooling device 450 Arranged on the right side, the position showing the critical temperature in the machine part 410 to generate the periodic magnetic field, from right to left over time.
Somit
wird, indem man geeignet die Relation der thermischen Leitfähigkeit
des Maschinenteils 410 zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds
und der Kreisfrequenz des Wechselfelds, das durch die Erzeugungseinrichtung 420 (nicht
gezeigt) des Magnetfelds gegeben wird, einstellt, so dass periodische Magnetfelder
auf dem Maschinenteil 410 zur Erzeugung periodischer Magnetfelder
erzeugt werden, die Erzeugung periodischer Magnetfelder möglich.Thus, by appropriate the relation of the thermal conductivity of the machine part 410 for generating the periodic magnetic field and the angular frequency of the alternating field generated by the generating means 420 (not shown) of the magnetic field is set, so that periodic magnetic fields on the machine part 410 are generated for generating periodic magnetic fields, the generation of periodic magnetic fields possible.
Ausführungsform
5embodiment
5
Ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform
ist dadurch ausgezeichnet, dass Kühleinrichtungen auf beiden
Enden des Maschinenteils 410 zur Erzeugung periodischer Magnetfelder
installiert sind.A device for a periodic magnetic field according to this embodiment is characterized in that cooling means on both ends of the machine part 410 are installed to generate periodic magnetic fields.
11(a) ist eine perspektivische Ansicht
eines Geräts
für periodische
Magnetfelder gemäß Ausführungsform
5. 11 (a) FIG. 15 is a perspective view of a periodic magnetic field device according to Embodiment 5. FIG.
In 11(a) umfasst eine Kühleinrichtung 450a Träger 451a und
einen Körper
einer Kühleinrichtung 452a,
während
die Kühleinrichtung 450b Träger 451b und
einen Körper
einer Kühleinrichtung 452b umfasst.In 11 (a) includes a cooling device 450a carrier 451a and a body of a cooling device 452a while the cooling device 450b carrier 451b and a body of a cooling device 452b includes.
Die
Kühleinrichtungen 450a und 450b sind so
platziert, dass beide Enden des Maschinenteils 410 zur
Erzeugung des periodischen Magnetfelds durch die Träger 451a und 451b getragen
werden können.The cooling equipment 450a and 450b are placed so that both ends of the machine part 410 for generating the periodic magnetic field by the carriers 451a and 451b can be worn.
Indem
man die Kühleinrichtungen
auf beiden Enden des Maschinenteils 410 zur Erzeugung des periodischen
Magnetfelds platziert, kann die Beziehung der Temperatur zur Position
auf dem Maschinenteil zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds so
gestaltet sein, dass sie linear oder fast linear ist.By placing the cooling devices on both ends of the machine part 410 For the generation of the periodic magnetic field placed, the relationship of the temperature to the position on the machine part for generating the periodic magnetic field may be designed to be linear or almost linear.
11(b) zeigt die Positions-Temperatur-Charakteristik zu
den Zeitpunkten t1, t2, t3 und t4, die nach dem Start der Abkühlung vergangen
sind. 11 (b) shows the position-temperature characteristic at the times t1, t2, t3 and t4, which have elapsed after the start of the cooling.
Die
Ordinate stellt die Temperatur des Maschinenteils 410 zur
Erzeugung des Magnetfelds dar, während θc die kritische Temperatur des Supraleitermaterials
der Filme zum Halten der Flussquanten, das in dem Maschinenteil 410 zur
Erzeugung des Magnetfelds verwendet wird, bezeichnet.The ordinate represents the temperature of the machine part 410 for generating the magnetic field, while θ c is the critical temperature of the superconducting material of the films for holding the flux quanta, that in the machine part 410 is used for generating the magnetic field.
Darüber hinaus
gilt die Beziehung t1 < t2 < t3 < t4 im Verlauf der
Zeit.Furthermore
the relationship t1 <t2 <t3 <t4 applies in the course of
Time.
In
dieser Ausführungsform
wird, da die Kühleinrichtung 450 auf
beiden Seiten angeordnet ist, eine Erniedrigung der Temperatur möglich, wobei
die Temperaturdifferenz zwischen dem linken Ende (X = XL) und dem
rechten Ende (X = XR) konstant gehalten wird, und die Positions-Temperatur-Charakteristik im
Verlauf der Zeit zu einer linearen oder fast linearen Beziehung
gebracht werden kann, so dass die Bildung der periodischen Magnetfelder
einfacher wird, als sie unter Verwendung des Geräts für ein periodisches Magnetfeld
gemäß Ausführungsform
4 ist.In this embodiment, since the cooling device 450 On both sides, a lowering of the temperature is possible, keeping the temperature difference between the left end (X = XL) and the right end (X = XR) constant, and the position-temperature characteristic over time to a can be made linear or almost linear relationship, so that the formation of the periodic magnetic field is easier than it is using the device for a periodic magnetic field according to Embodiment 4.
Ausführungsform
6embodiment
6
Ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform
ist dadurch ausgezeichnet, dass ein Maschinenteil zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfelds und eine Kühleinrichtung zum Kühlen des
Maschinenteils zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds in einem
Vakuumgefäß eingebaut
sind.One
Device for a periodic
Magnetic field according to this
embodiment
is characterized by having a machine part for generating
a periodic magnetic field and a cooling device for cooling the
Machine part for generating the periodic magnetic field in one
Built-in vacuum vessel
are.
12 ist
eine perspektivische Ansicht des Geräts für ein periodisches Magnetfeld
gemäß dieser Ausführungsform. 12 FIG. 13 is a perspective view of the periodic magnetic field device according to this embodiment. FIG.
In 12 bezeichnet
Bezugszeichen 460 ein Vakuumgefäß, das einen Maschinenteil 410 zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfelds und eine Kühleinrichtung 450 enthält. In dem
Vakuumgefäß 460 ist
eine Öffnung 461 vorgesehen,
um zuzulassen, dass sich Ladungsteilchen in die Vorwärtsrichtung 414 fortbewegen,
und von der Öffnung 461 eintretende
Ladungsteilchen bewegen sich durch die periodischen Felder in der
Richtung fort, in der die Magnetfelder periodisch umgekehrt sind,
wodurch Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge ausgestrahlt werden, die
von der Periodenlänge
der periodischen Magnetfelder abhängt.In 12 denotes reference numeral 460 a vacuum vessel containing a machine part 410 for generating a periodic magnetic field and a cooling device 450 contains. In the vacuum vessel 460 is an opening 461 provided to allow charged particles in the forward direction 414 move, and from the opening 461 incoming charged particles travel through the periodic fields in the direction in which the magnetic fields are reversed periodically, thereby emitting light rays having a wavelength that depends on the period length of the periodic magnetic fields.
Auf
diese Weise wird es, indem man einen Maschinenteil 410 zur
Erzeugung eines periodischen Magnetfelds und eine Kühleinrichtung 450 in
ein Vakuumgefäß einbaut,
möglich,
den Maschinenteil zur Erzeugung eines periodischen Magnetfelds von
der Umgebungstemperatur zu isolieren.This way, it is done by putting a machine part 410 for generating a periodic magnetic field and a cooling device 450 installed in a vacuum vessel, it is possible to isolate the machine part from the ambient temperature to generate a periodic magnetic field.
Zusätzlich wird
durch Einbau eines Maschinenteils 410 zur Erzeugung eines
periodischen Magnetfelds und einer Kühleinrichtung 450 in
ein und dasselbe Vakuumgefäß 460 ein
kleineres Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld herstellbar als es hergestellt würde, wenn
man sie in separate Gefäße einbauen
würde.In addition, by installing a machine part 410 for generating a periodic magnetic field and a cooling device 450 in one and the same vacuum vessel 460 a smaller device for a periodic magnetic field produced than would be produced if they were installed in separate vessels.
Bei
einer höheren
Temperatur des Maschinenteils 410 zur Erzeugung des periodischen
Magnetfelds als der Temperatur θc können
Flussquanten nicht gehalten werden.At a higher temperature of the machine part 410 For generating the periodic magnetic field as the temperature θ c , flux quanta can not be held.
In
solchen Fällen
können
nach Erzeugung eines Wechselfeldes, das den Maschinenteil 410 zur Erzeugung
des periodischen Magnetfeldes von außen durchdringt, mit Hilfe
einer Erzeugungseinrichtung (nicht gezeigt) für ein Magnetfeld, indem man den
Maschinenteil 410 zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds
und eine Kühleinrichtung 450 in ein
und dasselbe Vakuumgefäß 460 einbaut,
periodische Magnetfelder erneut auf dem Maschinenteil 410 zur
Erzeugung des periodischen Magnetfelds unter Befolgung des Verfahrens,
das in Ausführungsform
1 beschrieben wurde, durch die Kühleinrichtung 450 gebildet
werden.In such cases, after generating an alternating field, the machine part 410 for generating the periodic magnetic field from the outside, by means of a generating device (not shown) for a magnetic field, by the machine part 410 for generating the periodic magnetic field and a cooling device 450 in one and the same vacuum vessel 460 installs periodic magnetic fields again on the machine part 410 for generating the periodic magnetic field following the method described in Embodiment 1, by the cooling means 450 be formed.
Ausführungsform
7embodiment
7
Ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform
ist dadurch ausgezeichnet, dass ein Maschinenteil zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfelds, eine Kühleinrichtung zum Kühlen des
Maschinenteils zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds und eine
Spule der Erzeugungseinrichtung für das Magnetfeld in ein Vakuumgefäß eingebaut
sind.A device for a periodic magnetic field according to this embodiment is characterized in that a machine part for generating a periodic magnetic field, a cooling device for cooling the machine part for generating the periodic magnetic field and a coil of the magnetic field generating device in a vacuum vessel are installed.
13 ist
eine perspektivische Ansicht eines Geräts für ein periodisches Magnetfeld
gemäß dieser
Ausführungsform. 13 FIG. 15 is a perspective view of a periodic magnetic field device according to this embodiment. FIG.
In 13 bezeichnet
Bezugszeichen 460 ein Vakuumgefäß, das einen Maschinenteil 410 zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfelds und eine Kühleinrichtung 450 und eine
Spule 421 der Erzeugungseinrichtung 420 für das Magnetfeld
enthält.
In dem Vakuumgefäß 460 ist
eine Öffnung 461 vorgesehen,
um zuzulassen, dass sich Ladungsteilchen in der Vorwärtsrichtung 414 fortbewegen,
und Ladungsteilchen, die von der Öffnung 461 eintreten,
bewegen sich durch die periodischen Felder, die auf dem Maschinenteil 410 zur
Erzeugung des periodischen Magnetfelds gebildet werden, in der Richtung,
in der die Magnetfelder periodisch umgekehrt werden, fort.In 13 denotes reference numeral 460 a vacuum vessel containing a machine part 410 for generating a periodic magnetic field and a cooling device 450 and a coil 421 the generating device 420 contains for the magnetic field. In the vacuum vessel 460 is an opening 461 provided to allow charged particles in the forward direction 414 move, and charged particles coming from the opening 461 Enter, move through the periodic fields that appear on the machine part 410 for generating the periodic magnetic field, in the direction in which the magnetic fields are periodically reversed away.
Bezugszeichen 420 bezeichnet
eine Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung,
und eine Spule 421 der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 420 ist
innerhalb des Vakuumgefäßes 460 angebracht.reference numeral 420 denotes a magnetic field generating device, and a coil 421 the magnetic field generating device 420 is inside the vacuum vessel 460 appropriate.
In 13 befindet
sich die Spule 421 nur oberhalb der Platte 413a zum
Halten der Flussquanten, aber sie kann auch unterhalb der Platte 413b zum
Halten der Flussquanten angebracht sein, um durch einen synchronen
Betrieb dieser zwei Spulen (nicht gezeigt) ein Wechselfeld zu erzeugen.
Dabei ist bei der Erzeugung periodischer Magnetfelder mit einem
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß Ausführungsform
6 aufgrund der Anwesenheit des Vakuumgefäßes 460, da ein Wechselfeld
von außen an
das Vakuumgefäß 460 mit
Hilfe der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung
(nicht gezeigt) angelegt wird, die Größe des Magnetfelds, das an
den Maschinenteil 410 zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds
angelegt wird, kleiner als die des Magnetfelds, das durch die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 420 angelegt
wird.In 13 is the coil 421 just above the plate 413a to hold the river quanta, but it can also be below the plate 413b for holding the flux quanta to generate an alternating field by a synchronous operation of these two coils (not shown). It is in the generation of periodic magnetic fields with a device for a periodic magnetic field according to embodiment 6 due to the presence of the vacuum vessel 460 because an alternating field from the outside to the vacuum vessel 460 with the aid of the magnetic field generating device (not shown), the size of the magnetic field applied to the machine part 410 is applied to generate the periodic magnetic field, smaller than that of the magnetic field generated by the magnetic field generating means 420 is created.
Im
Gegensatz dazu wird bei einem periodischen Magnetgerät gemäß dieser
Ausführungsform das
vorstehende Problem beseitigt, indem man eine Spule 421 anbringt,
um ein Magnetfeld an den Maschinenteil 410 zur Erzeugung
des periodischen Magnetfelds in dem Vakuumgefäß 460 anzulegen, und ein
Magnetfeld, das von der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 420 angelegt
wird, erreicht unverändert den
Maschinenteil 410 zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds.In contrast, in a periodic magnetic device according to this embodiment, the above problem is eliminated by using a coil 421 attaches to a magnetic field to the machine part 410 for generating the periodic magnetic field in the vacuum vessel 460 and a magnetic field generated by the magnetic field generating device 420 is applied, reaches unchanged the machine part 410 for generating the periodic magnetic field.
Ausführungsform
8embodiment
8th
In
der bisher beschriebenen Ausführungsform
werden Magnetfelder gebildet, indem man Flussquanten auf der Platte 413 zum
Halten von Flussquanten in solch einer Weise hält, dass die Polarität und Größe entlang
der Anordnung eines Films, der einen Supraleiter vom Typ II enthält, periodisch
umgekehrt wird. Die 14 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Platte
zum Halten von Flussquanten und 15 eine
Anordnung des Geräts
für ein
periodisches Magnetfeld unter Verwendung der Platte zum Halten der
Flussquanten, die in 14 gezeigt ist.In the embodiment described so far, magnetic fields are formed by applying flux quanta on the plate 413 for holding flux quanta in such a manner that the polarity and size are periodically reversed along the arrangement of a film containing a Type II superconductor. The 14 shows another example of a plate for holding flux quanta and 15 an arrangement of the periodic magnetic field device using the plate for holding the flux quanta, which in 14 is shown.
Ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform
ist dadurch ausgezeichnet, dass es Platten zum Halten von Flussquanten
umfasst, die in der Größe identisch
sind und die gleiche Richtung der Polarität haben.One
Device for a periodic
Magnetic field according to this
embodiment
is distinguished by the fact that there are plates for holding flux quanta
includes, identical in size
are and have the same direction of polarity.
In 14 bezeichnet
Bezugszeichen 413e eine in dieser Ausführungsform verwendete Platte zum
Halten von Flussquanten, die den Filmabschnitt 412e und
den Filmabschnitt 412f umfasst, der eine Anordnung von
Supraleitern enthält,
die in der Form eines Zickzack-Gitters
parallel zu der Längsseite
angeordnet sind.In 14 denotes reference numeral 413e a flux quantum holding plate used in this embodiment, which includes the film portion 412e and the movie section 412f comprising an array of superconductors arranged in the form of a zigzag grid parallel to the longitudinal side.
Auf
den Filmabschnitten 412e und 412f werden Magnetfelder
mit einer identischen Größe, die von
der oberen Fläche
zu der unteren Fläche
des Papiers gerichtet sind, gehalten.On the movie sections 412e and 412f For example, magnetic fields of an identical size directed from the upper surface to the lower surface of the paper are held.
Bezugszeichen 413g bezeichnet
eine Platte zum Halten von Flussquanten ähnlich der Platte 413e,
welche Filmabschnitte 412g und 412h umfasst, die
eine Anordnung von Supraleitern umfasst, die in der Form eines Zickzack-Gitters parallel
zur Längsseite
angeordnet sind.reference numeral 413g denotes a plate for holding flux quanta similar to the plate 413e which movie sections 412g and 412h comprising an assembly of superconductors arranged in the form of a zigzag grid parallel to the longitudinal side.
Die
Anordnung des Zickzack-Gitters in den Filmen 412g und 412h der
Platte 413g zum Halten der Flussquanten weicht jedoch um
eine halbe Periode von dem der Platte 413e entlang der
Längsseite ab.The arrangement of the zigzag grid in the films 412g and 412h the plate 413g however, to hold the flux quanta, it deviates by half a period from that of the plate 413e along the long side.
Auf
den Filmabschnitten 412g und 412h werden Magnetfelder
mit einer identischen Größe, die von
der oberen Fläche
zu der unteren Fläche
des Papiers gerichtet sind, gehalten.On the movie sections 412g and 412h For example, magnetic fields of an identical size directed from the upper surface to the lower surface of the paper are held.
Als
nächstes
zeigt 15 ein Beispiel für ein Gerät für ein periodisches
Magnetfeld, das unter Verwendung dieser Platte zum Halten von Flussquanten aufgebaut
ist.Next shows 15 an example of a periodic magnetic field device constructed using this flux quantum holding plate.
Wie
in 15 gezeigt, ist ein Gerät für ein periodisches Magnetfeld
gemäß dieser
Ausführungsform
mit einem Maschinenteil 410 zur Erzeugung eines periodischen
Magnetfelds ausgestattet, das Platten 413e und 413g zum
Halten von Flussquanten umfasst, wobei periodische Magnetfelder
durch diese Platten 413e und 413g zum Halten der
Flussquanten gebildet werden.As in 15 is a device for a periodic magnetic field according to this embodiment with a machine part 410 equipped to generate a periodic magnetic field, the plates 413e and 413g for holding flux quanta, with periodic magnetic fields passing through these plates 413e and 413g are formed to hold the flux quanta.
Auf
der Platte 413e zum Halten der Flussquanten werden Flussquanten,
die den Filmabschnitt 412e durchdringen, und Flussquanten,
die den Filmabschnitt 412f durchdringen, gehalten, und
auf der Platte 413g zum Halten von Flussquanten werden Flussquanten,
die den Filmabschnitt 412g durchdringen, und Flussquanten,
die den Filmabschnitt 412h durchdringen, gehalten. Die
Platten 413e und 413g zum Halten der Flussquanten
sind einander gegenübergesetzt
und so angeordnet, dass periodische Magnetfelder durch Flussquanten
gebildet werden, die diese Filme durchdringen.On the plate 413e to hold the river quanta become flux quanta, which are the film section 412e penetrate, and flow quanta, the film section 412f penetrate, held, and on the plate 413g For holding flux quanta, flux quanta, which are the film portion 412g penetrate, and flow quanta, the film section 412h penetrate, held. The plates 413e and 413g for holding the flux quanta are opposed to each other and arranged so that periodic magnetic fields are formed by flux quanta that penetrate these films.
In
dieser Ausführungsform
sind die Platten 413e und 413g zum Halten der
Flussquanten parallel zueinander eingestellt und einander gegenüberliegend
in solch einer Weise angeordnet, dass der Filmabschnitt 412e und
der Filmabschnitt 412h einander schräg gegenüberliegen und der Filmabschnitt 412f und
der Filmabschnitt 412g einander schräg gegenüberliegen.In this embodiment, the plates are 413e and 413g for holding the flux quanta set parallel to each other and arranged opposite to each other in such a manner that the film portion 412e and the movie section 412h face each other diagonally and the film section 412f and the movie section 412g face each other diagonally.
Aufgrund
solch einer Anordnung werden, da magnetische Flüsse, die sowohl den Filmabschnitt 412e als
auch den Filmabschnitt 412h durchdringen, von den Flussquanten,
die den Filmabschnitt 412e durchdringen, und den Flussquanten,
die den Filmabschnitt 412h durchdringen, gebildet werden,
magnetische Felder nach unten gebildet. Und es werden, da magnetische
Flüsse,
die sowohl den Filmabschnitt 412f als auch den Filmabschnitt 412g durchdringen,
von den Flussquanten, die den Filmabschnitt 412f durchdringen,
und den Flussquanten, die den Filmabschnitt 412g durchdringen,
gebildet werden, Magnetfelder nach oben gebildet.Due to such an arrangement, since magnetic fluxes that cover both the film portion 412e as well as the movie section 412h penetrate, from the river quantum, the film section 412e penetrate, and the river quantum, the film section 412h penetrate, are formed, magnetic fields formed down. And there are magnetic fluxes, both the film section 412f as well as the movie section 412g penetrate, from the river quantum, the film section 412f penetrate, and the river quantum, the film section 412g penetrate, be formed, magnetic fields formed upwards.
16 zeigt
eine Ansicht des erzeugten Flusses. 16 shows a view of the generated river.
16(a) ist eine Querschnittsansicht des periodischen
Magnetfelds von 15, entlang der Linie A-A von
diesem Bild, und 16(b) ist eine Querschnittsansicht
des periodischen Magnetfelds von 15 entlang
der Linie B-B von diesem Bild. 16 (a) is a cross-sectional view of the periodic magnetic field of 15 , along the line AA of this picture, and 16 (b) is a cross-sectional view of the periodic magnetic field of 15 along the line BB from this picture.
Wie
in 16 gezeigt, sind, da die Magnetfelder nach unten,
die sowohl den Filmabschnitt 412e als auch den Filmabschnitt 412h durchdringen,
ebenso wie die Magnetfelder nach oben, die sowohl den Filmabschnitt 412f als
auch den Filmabschnitt 412g durchdringen, periodisch gebildet
sind, periodische Magnetfelder zwischen den Platten 413e und 413g zum
Halten der Flussquanten gebildet.As in 16 As shown, the magnetic fields are down, covering both the film section 412e as well as the movie section 412h penetrate, as well as the magnetic fields upwards, both the film section 412f as well as the movie section 412g penetrate, periodically formed, periodic magnetic fields between the plates 413e and 413g formed to hold the flux quanta.
In
einem Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld, das in dieser Weise gestaltet ist, strahlen
Ladungsteilchen Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge aus, die der Länge einer
Periode in dem periodischen Magnetfeld entspricht, indem sie sich
entlang dem Mittelbereich zwischen den Platten 413e und 413g bei
einem rechten Winkel zu den Magnetfeldern fortbewegen.In a periodic magnetic field device constructed in this manner, charged particles emit light beams having a wavelength corresponding to the length of one period in the periodic magnetic field by traveling along the central region between the plates 413e and 413g move at a right angle to the magnetic fields.
In
dieser Ausführungsform
sind die Oberflächen
mit den Filmabschnitten 412g und 412h in der Platte 413g zum
Halten der Flussquanten so angeordnet, dass sie zwischen den Platten 413e und 413g zum
Halten der Flussquanten angeordnet sind.In this embodiment, the surfaces are with the film sections 412g and 412h in the plate 413g to hold the flux quanta arranged so that they are between the plates 413e and 413g are arranged to hold the flux quanta.
In
diesem Fall gibt es jedoch die Befürchtung, dass der Filmabschnitt 412g oder
der Filmabschnitt 412h durch die Kollision der Ladungsteilchen
mit dem Filmabschnitt 412g oder dem Filmabschnitt 412h geschädigt wird
und folglich periodische Magnetfelder nicht gebildet werden können.In this case, however, there is the fear that the movie section 412g or the movie section 412h by the collision of the charged particles with the film section 412g or the movie section 412h is damaged and therefore periodic magnetic fields can not be formed.
Somit
wird es, indem man die Filmabschnitte 412g und 412h außerhalb
des Zwischenraums zwischen den Platten 413g und 413e anordnet,
möglich, Schädigungen
der Filme zu verhindern, die durch Kollision der Ladungsteilchen
(nicht gezeigt) verursacht werden.Thus, it will be done by looking at the movie sections 412g and 412h outside the gap between the plates 413g and 413e arranges, it is possible to prevent damage to the films caused by collision of the charged particles (not shown).
Als
nächstes
wird ein Verfahren zum Halten eines Magnetfelds mit der Periodizität, einer
gleichgerichteten Polarität
und derselben Größe auf einer Platte
zum Halten von Flussquanten beschrieben.When
next
is a method for holding a magnetic field with the periodicity, a
rectified polarity
and the same size on a plate
for holding flux quanta.
In
dieser Ausführungsform
wird es, da die Richtung aller Flussquanten, die auf den Filmabschnitten 412e, 412f, 412g und 412h,
die einen Supraleiter enthalten, gehalten werden, die gleiche ist,
möglich,
Flussquanten zu halten, indem man die Platten 413e und 413g zum
Halten der Flussquanten unter die kritische Temperatur abkühlt, während man ein
Gleichstrom-Magnetfeld an das gesamte Gerät für ein periodisches Magnetfeld
anlegt.In this embodiment, since the direction of all flux quanta is that on the film segments 412e . 412f . 412g and 412h , which contain a superconductor, is the same, possible to hold flux quanta by holding the plates 413e and 413g to hold the flux quanta below the critical temperature while applying a DC magnetic field to the entire device for a periodic magnetic field.
Ausführungsform
9embodiment
9
17 zeigt
die Zerlegung eines Magnetfeldes, das im Zentrum zwischen den Platten 413e und 413f zum
Halten der Flussquanten gebildet wird, in die parallele Komponente
und die senkrechte Komponente relativ zu den Platten zum Halten
der Flussquanten in dem Maschinenteil zur Erzeugung des periodischen
Magnetfelds. 17 shows the decomposition of a magnetic field in the center between the plates 413e and 413f for holding the flux quanta, in the parallel component and the perpendicular component relative to the plates for holding the flux quanta in the machine part for generating the periodic magnetic field.
In 17(a) bezeichnet Bezugszeichen 4151 ein
Magnetfeld nach unten in den durch den Maschinenteil zur Erzeugung
des periodischen Magnetfeldes erzeugten periodischen Magnetfeldern, während Bezugszeichen 4151a und 4151b die
Magnetfeldkomponente parallel und die Magnetfeldkomponente senkrecht
zu der Platte zum Halten von Flussquanten in dem Magnetfeld 4151 bezeichnet.In 17 (a) denotes reference numeral 4151 a magnetic field downward in the periodic magnetic fields generated by the machine part for generating the periodic magnetic field, while reference numerals 4151a and 4151b the magnetic field component in parallel and the magnetic field component perpendicular to the plate for holding flux quanta in the magnetic field 4151 designated.
Andererseits
bezeichnet in 17(b) Bezugszeichen 4152 ein
Magnetfeld nach oben in den durch den Maschinenteil zur Erzeugung
des periodischen Magnetfelds erzeugten periodischen Magnetfeldern,
während
die Bezugszeichen 4152a und 4152b die Magnetfeldkomponente
parallel und die Magnetfeldkomponente senkrecht zu der Platte zum Halten
von Flussquanten in dem Magnetfeld 4152 bezeichnen.On the other hand, in 17 (b) reference numeral 4152 a magnetic field upward in the periodic magnet generated by the machine part for generating the periodic magnetic field fields, while the reference numerals 4152a and 4152b the magnetic field component in parallel and the magnetic field component perpendicular to the plate for holding flux quanta in the magnetic field 4152 describe.
Das
Magnetfeld 4151a und das Magnetfeld 4152a haben
gleiche Größe und entgegengesetzte Richtung,
während
das Magnetfeld 4151b und das Magnetfeld 4152b gleiche
Größe und gleiche
Richtung haben.The magnetic field 4151a and the magnetic field 4152a have same size and opposite direction while the magnetic field 4151b and the magnetic field 4152b same size and same direction.
Die
Magnetfelder, die betrieben werden, um einen Lichtstrahl mit einer
bestimmten Wellenlänge durch
Ladungsteilchen auszustrahlen, die durch die periodischen Magnetfelder
gehen, sind die Magnetfelder 4151a und 4152a.The magnetic fields that are operated to emit a light beam of a particular wavelength through charged particles passing through the periodic magnetic fields are the magnetic fields 4151a and 4152a ,
Unter
der Wirkung der Magnetfelder 4151b und 4152b weichen
Ladungsteilchen in Abhängigkeit von
ihrer Polarität
in einer Richtung parallel zu den Platten zum Halten von Flussquanten
ab.Under the effect of magnetic fields 4151b and 4152b soft charge particles depend on their polarity in a direction parallel to the plates for holding flux quanta.
Wenn
sie abweichen, gehen Ladungsteilchen nicht durch den Mittelbereich
zwischen den Platten zum Halten der Flussquanten und wenden sich
von der vom Hersteller beabsichtigten Trajektorie ab. Somit ist
die Abweichung der Ladungsteilchen unerwünscht.If
they do not go, charged particles do not go through the middle area
between the plates to hold the flux quanta and turn
from the trajectory intended by the manufacturer. Thus is
the deviation of the charged particles undesirable.
Bei
dieser Ausführungsform
wird ein Gerät für ein periodisches
Magnetfeld verwendet, durch das ermöglicht wird, dass die Trajektorie
der Ladungsteilchen für
die Magnetfelder 4151b und 4152b mit nicht vernachlässigbarer
Größe wie vorstehend erwähnt korrigiert
wird.In this embodiment, a periodic magnetic field device is used which enables the trajectory of the charged particles for the magnetic fields 4151b and 4152b is corrected to a non-negligible size as mentioned above.
Ein
Gerät für ein periodisches
Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform
wird hergestellt, indem man zwei identische Maschinenteile zur Erzeugung
eines periodischen Magnetfelds herstellt, die so gestaltet sind,
dass zugelassen wird, dass Ladungsteilchen durch den Mittelbereich
zwischen den Platten zum Halten von Flussquanten in jedem einzelnen Maschinenteil
zum Erzeugen eines periodischen Magnetfelds durchgehen und indem
man diese zwei Maschinenteile zur Erzeugung des periodischen Magnetfelds
an Positionen mit Rotationssymmetrie setzt.One
Device for a periodic
Magnetic field according to this
embodiment
is made by creating two identical machine parts
a periodic magnetic field that is designed to
allowing charge particles to pass through the center region
between the plates for holding flux quanta in each individual machine part
go through to generate a periodic magnetic field and by
one uses these two machine parts to generate the periodic magnetic field
at positions with rotational symmetry sets.
18 zeigt
ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform. 18 shows a device for a periodic magnetic field according to this embodiment.
In 18 umfasst
das Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld einen Maschinenteil 410a zur Erzeugung
eines periodischen Feldes, das aus einer Platte 413e zum
Halten von Flussquanten, die vor dem Papier angeordnet ist, und
einer Platte 413g zum Halten von Flussquanten, die hinter
dem Papier angeordnet ist, zusammengesetzt ist, und einen Maschinenteil 410b zum
Erzeugen eines periodischen Feldes, der aus einer Platte 413g zum
Halten von Flussquanten, die vor dem Papier angeordnet ist, und
einer Platte 413e zum Halten von Flussquanten, die hinter
dem Papier angeordnet ist, zusammengesetzt ist.In 18 The device comprises a machine part for a periodic magnetic field 410a for generating a periodic field consisting of a plate 413e for holding flux quanta located in front of the paper and a plate 413g for holding flux quanta arranged behind the paper, and a machine part 410b for generating a periodic field consisting of a plate 413g for holding flux quanta located in front of the paper and a plate 413e for holding flux quanta located behind the paper is composed.
Darüber hinaus
bezeichnet D in 18 den Abstand zwischen dem
magnetischen Feld nach unten, das sich auf dem äußersten rechten Ende des Maschinenteils 410a zur
Erzeugung des periodischen Feldes befindet, und dem Magnetfeld nach oben,
das sich an dem äußersten
linken Ende des Maschinenteils 410b zur Erzeugung des periodischen
Feldes befindet. Bei diesem Abstand D, der gleich der Hälfte der
Periodenlänge
der periodischen Magnetfelder ist, befindet sich ein Maschinenteil 410b zur
Erzeugung eines periodischen Feldes.In addition, D in 18 the distance between the magnetic field down, located on the extreme right end of the machine part 410a is located to generate the periodic field, and the magnetic field upward, located at the extreme left end of the machine part 410b to generate the periodic field. At this distance D, which is equal to half the period length of the periodic magnetic fields, there is a machine part 410b for generating a periodic field.
Die
senkrechte Komponente in dem Magnetfeld, das in dem Maschinenteil 410a zur
Erzeugung des periodischen Magnetfeldes gebildet wird, und die senkrechte
Komponente in dem Magnetfeld, das in dem Maschinenteil 410b zur
Erzeugung des periodischen Magnetfelds gebildet wird, haben die
gleiche Größe aber
die entgegengesetzte Richtung. Ladungsteilchen, die beim Durchlaufen
des Maschinenteils 410a abgelenkt wurden, werden gleichermaßen in die
entgegengesetzte Richtung abgelenkt, wenn sie den Maschinenteil 410b durchlaufen.
Daher kann die Trajektorie von Ladungsteilchen auch nach Durchlaufen
des Maschinenteils 410a korrigiert werden.The vertical component in the magnetic field in the machine part 410a is formed for generating the periodic magnetic field, and the vertical component in the magnetic field in the machine part 410b is formed to generate the periodic magnetic field, but have the same size but the opposite direction. Charged particles passing through the machine part 410a are deflected, are equally deflected in the opposite direction, when the machine part 410b run through. Therefore, the trajectory of charged particles can also after passing through the machine part 410a Getting corrected.
Ausführungsform
10embodiment
10
In
einem Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld ist es erwünscht, dass die Richtung der
Magnetfelder senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen
ist.In
a device
for a
periodic magnetic field, it is desirable that the direction of the
Magnetic fields perpendicular to the direction of travel of the charged particles
is.
Wenn
es mit zwei Platten zum Halten von Flussquanten gebildet ist, gibt
es Fälle,
in denen die periodischen Magnetfelder für einige relative Positionsbeziehungen
nicht senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen
sind.If
it is formed with two plates for holding flux quanta gives
there are cases
in which the periodic magnetic fields for some relative positional relationships
not perpendicular to the direction of travel of the charged particles
are.
Somit
wird in dieser Ausführungsform
ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld beschrieben, das mit Einrichtungen für die relative
Positionsbeziehung ausgestattet ist, um die relative Positionsbeziehung
der zwei Platten zum Halten von Flussquanten einzustellen.Consequently
is in this embodiment
a machine
for a
Periodic magnetic field described with facilities for the relative
Positional relationship is equipped to the relative positional relationship
to set the two plates to hold flux quanta.
19 ist
eine perspektivische Ansicht eines Geräts für ein periodisches Magnetfeld. 19 is a perspective view of a device for a periodic magnetic field.
In 19 sind
als x-, y- und z-Achse relativ zu der Platte 413e zum Halten
der Flussquanten jeweils die Richtung parallel zur Fortbewegungsrichtung
der Ladungsteilchen, die Richtung senkrecht zu sowohl der Fortbewegungsrichtung
der Ladungsteilchen als auch zur Oberfläche der Platte 413g zum Halten
der Flussquanten, die der Platte 413e zum Halten der Flussquanten
entgegengesetzt ist, und die Richtung senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung
der Ladungsteilchen parallel zu der Oberfläche der Platte 413g zum
Halten der Flussquanten, die der Platte 413e zum Halten
der Flussquanten entgegengesetzt ist, definiert.In 19 are x, y, and z axes relative to the plate 413e for holding the flux quanta, the direction parallel to the direction of advance of the charged particles, the direction perpendicular to both the direction of travel of the charged particles and the surface of the plate 413g to hold the river quanta, that of the plate 413e is opposite to the flux quantum, and the direction perpendicular to the direction of travel of the charged particles is parallel to the surface of the plate 413g to hold the river quanta, that of the plate 413e is opposite to holding the flux quanta defined.
In 19 bezeichnen
die Bezugszeichen 481, 482 und 470 jeweils
ein Trägergestell
zum Tragen des Maschinenteils 410 zum Erzeugen des periodischen
Magnetfelds, eine Trägerplatte,
die mit Einrichtungen zum Befestigen der Platte 413g zum
Halten von Flussquanten an dem Trägergestell 481 ausgestattet
ist, und Einstellungseinrichtungen für die relative Positionsbeziehung
zum Befestigen der Platte 413e zum Halten von Flussquanten
an dem Trägergestell 481 und
zum Einstellen der relativen Positionsbeziehung zu der Platte 413g zum
Halten von Flussquanten. Die Einstellungseinrichtung 470 für die relative
Positionsbeziehung umfasst Einstellungseinrichtungen 471 für die x-Achsenrichtung,
die ermöglicht,
dass die Platte 413e zum Halten von Flussquanten in der
Richtung parallel zu der Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen
bewegt wird, Einstelleinrichtungen 472 für die y-Achsenrichtung, die
ermöglicht,
dass die Platte 413e zum Halten von Flussquanten in der
Richtung senkrecht zu sowohl der Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen
als auch zu der Oberfläche
der Platte 413g zum Halten von Flussquanten, die der Platte 413e zum
Halten von Flussquanten gegenüberliegt,
bewegt werden, und Einstelleinrichtungen 473 für die z-Achsenrichtung, die
ermöglicht,
dass die Platte 413e zum Halten der Flussquanten in der
Richtung senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung der Ladungsteilchen
und parallel zu der Oberfläche
der Platte 413g zum Halten von Flussquanten, die der Platte 413e zum
Halten der Flussquanten gegenüberliegt,
bewegt wird. In dieser Ausführungsform
sind die Einstelleinrichtung 471 für die x-Achsenrichtung, die
Einstelleinrichtung 472 für die y-Achsenrichtung und
die Einstelleinrichtung 473 für die z-Achsenrichtung mit
einem Schieber ausgestattet.In 19 denote the reference numerals 481 . 482 and 470 in each case a support frame for supporting the machine part 410 for generating the periodic magnetic field, a support plate provided with means for fixing the plate 413g for holding flux quanta on the support frame 481 and relative positional adjusting means for fixing the plate 413e for holding flux quanta on the support frame 481 and adjusting the relative positional relationship to the disk 413g for holding flux quanta. The adjustment device 470 for the relative positional relationship includes adjustment means 471 for the x-axis direction, which allows the plate 413e for holding flux quanta in the direction parallel to the traveling direction of the charged particles, adjusting means 472 for the y-axis direction, which allows the plate 413e for holding flux quanta in the direction perpendicular to both the traveling direction of the charged particles and the surface of the plate 413g to hold flux quanta, that of the plate 413e to hold flux quanta, to move, and adjustment means 473 for the z-axis direction, which allows the plate 413e for holding the flux quanta in the direction perpendicular to the traveling direction of the charged particles and parallel to the surface of the plate 413g to hold flux quanta, that of the plate 413e for holding the flux quanta is moved. In this embodiment, the adjusting device 471 for the x-axis direction, the adjustment device 472 for the y-axis direction and the adjustment device 473 equipped with a slider for the z-axis direction.
In
dieser Ausführungsform
ist die Einstelleinrichtung 473 für die z-Achsenrichtung an dem
Trägergestell 481 befestigt,
aber auch die Einstelleinrichtung 471 für die x-Achsenrichtung oder die Einstelleinrichtung 472 für die y-Achsenrichtung kann
so gestaltet sein, dass sie an dem Trägergestell 481 (nicht gezeigt)
befestigt ist.In this embodiment, the adjusting device 473 for the z-axis direction on the support frame 481 attached, but also the adjustment 471 for the x-axis direction or the adjustment device 472 for the y-axis direction may be designed so that they on the support frame 481 (not shown) is attached.
Durch
die Bereitstellung einer Einstelleinrichtung 470 für die relative
Position wie in dieser Ausführungsform
wird die Einstellung der relativen Position der Platten 413e und 413g zum
Halten von Flussquanten möglich,
wodurch ermöglicht
wird, dass die Richtung der Magnetfelder senkrecht zu der Fortbewegungsrichtung
der Ladungsteilchen eingestellt wird.By providing an adjustment 470 for the relative position as in this embodiment, the adjustment of the relative position of the plates 413e and 413g for holding flux quanta, thereby enabling the direction of the magnetic fields to be set perpendicular to the traveling direction of the charged particles.
Ausführungsform
11embodiment
11
In
dieser Ausführungsform
wird ein Beispiel zum Anbringen eines piezoelektrischen Elements
als Einstelleinrichtung für
die relative Position beschrieben.In
this embodiment
Fig. 10 becomes an example of attaching a piezoelectric element
as adjusting device for
described the relative position.
Indem
man piezoelektrische Elemente als Einrichtungen zum Einstellen der
relativen Positionsbeziehung anbringt, wird es möglich, die relative Positionsbeziehung
in der Einheit von mehreren Mikrometern zu korrigieren.By doing
Piezoelectric elements as means for adjusting the
relative positional relationship, it becomes possible the relative positional relationship
in the unit of several microns correct.
20 zeigt
ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld. 20 shows a device for a periodic magnetic field.
In 20 bezeichnet
Bezugszeichen 470 eine Einstelleinrichtung für die relative
Positionsbeziehung, die mit piezoelektrischen Elementen ausgestattet
ist, die Einstelleinrichtungen 471 für die x-Achsenrichtung, Einstelleinrichtungen 472 für die y-Achsenrichtung
und Einstelleinrichtungen 473 für die z-Achsenrichtung umfasst.In 20 denotes reference numeral 470 a relative positional relationship adjusting means equipped with piezoelectric elements, said adjusting means 471 for the x-axis direction, adjustment devices 472 for the y-axis direction and adjusters 473 for the z-axis direction.
Die
Einstelleinrichtung 471 für die x-Achsenrichtung ist
an dem Trägergestell 481 befestigt
und umfasst einen Schieber als Mittel zum Einstellen der x-Achsenrichtung.The adjustment device 471 for the x-axis direction is on the support frame 481 and includes a slider as means for adjusting the x-axis direction.
Die
Einstelleinrichtung 472 für die y-Achsenrichtung umfasst
zwei piezoelektrische Elemente 4721, die an der Platte 413g zum
Halten der Flussquanten und an der Trägerplatte 4772 zum
Tragen der piezoelektrischen Elemente 4721 angebracht sind.The adjustment device 472 for the y-axis direction comprises two piezoelectric elements 4721 standing at the plate 413g for holding the flux quanta and on the carrier plate 4772 for supporting the piezoelectric elements 4721 are attached.
Durch
die Bereitstellung von zwei piezoelektrischen Elementen 4721 ist
es möglich,
die Platte 413 zum Halten von Flussquanten nicht nur in
der y-Achsenrichtung zu bewegen, sondern auch die Position der Platte 413e zum
Halten von Flussquanten mit Hilfe von zwei piezoelektrischen Elementen
in solch einer Weise einzustellen, dass die Platte 413e zum
Halten von Flussquanten parallel zur Platte 413g wird,
wenn sie nicht parallel ist.By providing two piezoelectric elements 4721 is it possible the plate 413 to hold flux quanta not only in the y-axis direction but also the position of the plate 413e to hold flux quanta by means of two piezoelectric elements in such a way that the plate 413e to hold flux quanta parallel to the plate 413g if it is not parallel.
Die
Einstelleinrichtung 473 für die z-Achsenrichtung umfasst
piezoelektrische Elemente 4731, die an der Einstelleinrichtung 472 für die y-Achsenrichtung
an einem Ende angebracht und an der Trägerplatte 4772 angebracht
sind.The adjustment device 473 for the z-axis direction includes piezoelectric elements 4731 at the adjuster 472 attached to one end for the y-axis direction and to the carrier plate 4772 are attached.
Durch
die Bereitstellung von zwei piezoelektrischen Elementen 4731 ist
es möglich,
nicht nur die Platte 413e zum Halten von Flussquanten in
der z-Achsenrichtung zu bewegen, sondern auch die Position der Platte 413e zum
Halten von Flussquanten zu korrigieren, wenn sie relativ zu dem
Trägergestell 481 geneigt
ist.By providing two piezoelectric elements 4731 is it possible, not just the plate 413e to move flux quanta in the z-axis direction, but also the Po sition of the plate 413e to correct for holding flux quanta when relative to the support frame 481 is inclined.
Zusätzlich wird
ein Schieber als Einstelleinrichtung 471 für die x-Achsenrichtung
in dieser Ausführungsform
verwendet, aber auch piezoelektrische Elemente können verwendet werden (nicht
gezeigt).In addition, a slider as adjusting 471 is used for the x-axis direction in this embodiment, but also piezoelectric elements may be used (not shown).
Ausführungsform
12embodiment
12
Wenn
periodische Magnetfelder durch Verwendung einer Vielzahl von Maschinenteilen 410 zur Erzeugung
periodischer Magnetfelder verwendet werden, sind Einstelleinrichtungen
für den
Abstand zum angemessenen Einstellen des Abstands von verschiedenen
Maschinenteilen zur Erzeugung periodischer Magnetfelder erforderlich.When periodic magnetic fields by using a variety of machine parts 410 are used for generating periodic magnetic fields, adjustment means are required for the distance for adequately adjusting the distance of various machine parts to generate periodic magnetic fields.
Diese
Ausführungsform
ist dadurch ausgezeichnet, dass sie mit Einstelleinrichtungen für den Abstand
ausgestattet ist, um den Abstand von benachbarten Maschinenteilen
zur Erzeugung periodischer Magnetfelder in einem Gerät für ein periodisches
Magnetfeld, in dem periodische Magnetfelder durch Verwendung einer
Vielzahl von Maschinenteilen 410 zur Erzeugung periodischer
Magnetfelder erzeugt werden, einzustellen.This embodiment is characterized in that it is provided with distance adjusting means for adjusting the distance from adjacent machine parts for generating periodic magnetic fields in a periodic magnetic field device in which periodic magnetic fields are generated by using a plurality of machine parts 410 to generate periodic magnetic fields are generated.
21 zeigt
ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld. 21 shows a device for a periodic magnetic field.
In 21 bezeichnet
Bezugszeichen 485 Einstelleinrichtungen für den Abstand
zum Einstellen des Abstands von benachbarten Maschinenteilen 410a und 410b zur Erzeugung
periodischer Magnetfelder. In dieser Ausführungsform umfasst die Einstelleinrichtung
für den
Abstand einen Schieber 485, der ermöglicht, dass das Trägergestell 481a zum
Tragen des Maschinenteils 410a zur Erzeugung periodischer
Magnetfelder auf dem Trägergestell 481b zum Tragen
des Maschinenteils 410b zur Erzeugung periodischer Magnetfelder
entlang der Richtung parallel zur Fortbewegungsrichtung von Ladungsteilchen, das
heißt
parallel entlang der x-Achse bewegt wird.In 21 denotes reference numeral 485 Adjustment means for the distance for adjusting the distance of adjacent machine parts 410a and 410b for generating periodic magnetic fields. In this embodiment, the spacing adjusting means comprises a slider 485 that allows the support frame 481a for carrying the machine part 410a for generating periodic magnetic fields on the support frame 481b for carrying the machine part 410b for generating periodic magnetic fields along the direction parallel to the traveling direction of charged particles, that is, moved in parallel along the x-axis.
Durch
die Bereitstellung von Einstelleinrichtungen für den Abstand wird die Einstellung
des Abstands zwischen benachbarten Maschinenteilen 410 zur
Erzeugung periodischer Magnetfelder möglich. Als ein Beispiel für Einstelleinrichtungen
für den
Abstand wird ein Schieber 485 in dieser Ausführungsform
verwendet, aber diese Einstellung kann auch unter Verwendung piezoelektrischer
Elemente gestaltet werden (nicht gezeigt).By providing adjustment means for the distance, the adjustment of the distance between adjacent machine parts 410 possible to generate periodic magnetic fields. As an example of the distance adjusting means, a slider is used 485 used in this embodiment, but this adjustment can also be made using piezoelectric elements (not shown).
Ausführungsform
13embodiment
13
In
einem Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld, das mit Einstelleinrichtungen für die relative
Position oder Einstelleinrichtungen für den Abstand ausgestaltet
ist, kann, wenn die relative Position oder der Abstand auf der Grundlage
von Messergebnissen, nachdem Messungen durchgeführt worden sind, um eine Charakteristik
zur Bestimmung der Relativposition oder des Abstands zu erhalten,
eingestellt worden ist, die mühsame
Einstellung der Relativposition oder des Abstands in großem Maße weggelassen
werden.In
a device
for a
Periodic magnetic field, which with adjustment for the relative
Position or adjustment configured for the distance
is, if the relative position or the distance based on
of measurement results after measurements have been made to a characteristic
to determine the relative position or distance,
has been set, the tedious
Setting the relative position or the distance largely omitted
become.
Die
vorliegende Ausführungsform
ist dadurch ausgezeichnet, dass sie mit Einrichtungen zum Messen
einer Eigenschaft zur Bestimmung der relativen Position oder des
Abstands ausgestattet ist.The
present embodiment
is distinguished by having facilities for measuring
a property for determining the relative position or the
Distance is equipped.
In
dieser Ausführungsform
wird ein Beispiel, das mit Messeinrichtungen zum Messen der Intensität, der Spektren,
der Position, des Winkels und dergleichen von Lichtstrahlen, die
von den Ladungsteilchen, die durch periodische Magnetfelder durchgehen,
ausgestrahlt worden sind, als Gerät für das periodische Magnetfeld,
das mit den relativen Messeinrichtungen ausgestattet ist, beschrieben.In
this embodiment
becomes an example with measuring equipment for measuring intensity, spectra,
the position, the angle and the like of light rays, the
of the charged particles passing through periodic magnetic fields,
have been broadcast, as a device for the periodic magnetic field,
which is equipped with the relative measuring devices described.
22 zeigt
ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld gemäß dieser
Ausführungsform. 22 shows a device for a periodic magnetic field according to this embodiment.
In 22 bezeichnet
Bezugszeichen 490 ein Messgerät zum Messen der Intensität, des Spektrums,
der Position, des Winkels und dergleichen von Lichtstrahlen, die
von Ladungsteilchen, die durch periodische Magnetfelder durchgehen,
ausgestrahlt worden sind, welches in der Ausstrahlungsrichtung von
Strahlen, die von Ladungsteilchen ausgestrahlt worden sind, angeordnet
ist.In 22 denotes reference numeral 490 a measuring device for measuring intensity, spectrum, position, angle, and the like of light rays emitted from charged particles passing through periodic magnetic fields, which is arranged in the emission direction of rays emitted from charged particles ,
Diese
Ausführungsform
umfasst ferner eine Sammeleinrichtung 500 zum Sammeln von
Ladungsteilchen, die das Gerät
für das
periodische Magnetfeld durchlaufen haben. Weiter ist ein Beförderungsabschnitt 300a vorhanden,
der dazu dient, Ladungsteilchen von dem Maschinenteil 410 zur
Erzeugung eines periodischen Magnetfelds über den Transportabschnitt 300b zum
Transportieren der Ladungsteilchen zu der Sammeleinrichtung 500 zu
führen.This embodiment further comprises a collecting device 500 for collecting charged particles which have passed through the periodic magnetic field device. Next is a transport section 300a present, which serves to charge particles from the machine part 410 for generating a periodic magnetic field across the transport section 300b for transporting the charged particles to the collector 500 respectively.
Bei
dem vorstehenden Aufbau wird die Anordnung der periodischen Magnetfelder
vorzugsweise so ausgeführt,
dass man die Platten 413e zum Halten von Flussquanten auf
der Grundlage von Messergebnissen von dem Messgerät 490 einstellt.In the above construction, the arrangement of the periodic magnetic fields is preferably carried out so that the plates 413e for holding flux quanta based on measurement results from the meter 490 established.
Ausführungsform
14embodiment
14
Diese
Ausführungsform
ist gemacht worden, indem man das vorstehende Gerät für ein periodisches
Magnetfeld in eine Einrichtung für
Ladungsteilchen einbaut.These
embodiment
has been made by using the above device for a periodic
Magnetic field in a device for
Incorporating charged particles.
23 zeigt
den Einbau des Geräts
für ein periodisches
Magnetfeld in eine Einrichtung für
Ladungsteilchen. 23 shows the installation of the device for Periodic magnetic field in a device for charged particles.
Wie
in 23 gezeigt, umfasst eine Einrichtung für Ladungsteilchen
gemäß dieser
Ausführungsform:
eine Erzeugungseinrichtung 100 zum Erzeugen von Ladungsteilchen;
eine Beschleunigungseinrichtung 200 zum Beschleunigen von
Ladungsteilchen; ein Gerät 400 für ein periodisches
Magnetfeld, damit Ladungsteilchen Lichtstrahlen ausstrahlen, indem
sie sich durch periodische Magnetfelder, die räumlich die Polarität wechseln,
fortbewegen; eine Sammeleinrichtung 500 zum Sammeln von
Ladungsteilchen, die durch die periodischen Magnetfelder durchgegangen
sind; und eine Beförderungseinrichtung 300 zum
Befördern
von Ladungsteilchen, die durch die Beschleunigungseinrichtung 200 zu
dem Gerät 400 des
periodischen Magnetfelds beschleunigt worden sind.As in 23 As shown, a charged particle device according to this embodiment comprises: a generation device 100 for generating charged particles; an accelerator 200 for accelerating charged particles; a machine 400 for a periodic magnetic field to allow charged particles to emit light rays by traveling through periodic magnetic fields that spatially change polarity; a collection device 500 for collecting charged particles that have passed through the periodic magnetic fields; and a conveyor 300 for conveying charged particles passing through the accelerating means 200 to the device 400 of the periodic magnetic field have been accelerated.
Indem
eine Einrichtung für
Ladungsteilchen mit dem Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld in dieser Weise ausgestattet ist, wird es
möglich,
einen Lichtstrahl mit einer kürzeren
Wellenlänge
als bei einem herkömmlichen
Gerät auszustrahlen.By doing
a facility for
Charged particles with the device
for a
Periodic magnetic field is equipped in this way, it will
possible,
a ray of light with a shorter one
wavelength
as in a conventional one
Device to radiate.
Zusätzlich wird
durch ein Gerät
für ein
periodisches Magnetfeld, das verkleinerbar ist, ermöglicht, dass
die Einrichtung für
Ladungsteilchen verkleinert wird.In addition will
through a device
for a
periodic magnetic field, which is reducible, allows that
the device for
Charge particles is reduced.
