DE3887996T2 - Synchrotron-Strahlungsquelle. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf eine Synchrotron-Strahlungsquelle (SR-Quelle) und insbesondere auf eine SR- Quelle mit Strahlstabilisatoren, mit denen eine verlängerte Lebensdauer der Synchrotronstrahlung verwirklicht werden kann.
• Wie in "Proceeding of the 5th Symposium on Accelerator Science and Technology" in High Energy Laboratory Reports, 1984, S. 234-236, diskutiert wird, sind herkömmliche Beschleuniger und großdimensionierte SR-Quellen bekannt, bei denen gekrümmte Abschnitte, wovon jeder die Umlaufbahn eines Strahls von geladenen Teilchen ablenkt, um die Entnahme der Synchrotronstrahlung aus der Quelle zu veranlassen, nicht sämtlich in einem verhältnismäßig kurzen Bereich der Strahl-Röhrenleitung oder der gekrümmten Röhrenleitung, sondern mit dazwischen befindlichen Zwischenräumen angeordnet sind, in denen sich geradlinige Abschnitte befinden, so daß die gekrümmten Abschnitte insgesamt in der Strahl-Röhrenleitung oder der gekrümmten Röhrenleitung verteilt sind.
• Daher sind Quellen für Gase, die von der inneren Wandfläche der Vakuumkammer bei Bestrahlung mit der Synchrotronstrahlung abgegeben werden, längs der Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen im wesentlichen gleichmäßig verteilt, außerdem können die Gase, die in den gekrümmten Abschnitten bei Bestrahlung mit der Synchrotronstrahlung abgegeben werden, nicht nur durch eingebaute Pumpen, die innerhalb des gekrümmten Abschnittes für geladene Teilchen installiert sind, sondern auch durch Vakuumpumpen, die in einem angrenzenden geradlinigen Abschnitt installiert sind, evakuiert werden, wodurch gewährleistet ist, daß in der Vakuumkammer ein Hochvakuum aufrechterhalten werden kann und eine lange Lebensdauer des Strahls von geladenen Teilchen aufrechterhalten werden kann.
• Herkömmlicherweise sind Abschnitte, die direkt mit der Synchrotronstrahlung bestrahlt werden, aus rostfreiem Stahl oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Wenn sie mit der Synchrotronstrahlung bestrahlt werden, gibt das obige Material unter dem Einfluß der Photoerregungsreaktion eine große Gasmenge frei.
• Da die Menge der freigegebenen Gase sehr groß ist und der 10- bis 100-fachen Menge des Ausgasens lediglich aufgrund der thermischen Abgabe entspricht, muß eine große Anzahl von Vakuumpumpen installiert werden, um in dem Innenraum der Vakuumkammer ein Hochvakuum aufrechtzuerhalten.
• Wenn ferner der Krümmungswinkel des Strahls von geladenen Teilchen, der durch einen gekrümmten Abschnitt erhalten wird, so beschaffen ist, daß er aus Gründen der Verwirklichung der Kompaktheit der SR-Quelle groß ist, wird die Menge der von einem gekrümmten Abschnitt abgegebenen Gase erhöht, so daß eine große Anzahl von Vakuumpumpen installiert werden muß. Wegen des begrenzten Installationsraums ist jedoch die Anzahl der zu installierenden Pumpen begrenzt, so daß das Problem entsteht, daß im Innenraum der Vakuumkammer kein Hochvakuum aufrechterhalten werden kann und die Lebensdauer des Strahls von geladenen Teilchen verkürzt wird.
• Wegen der erwünschten Kostenverringerung müssen darüber hinaus in kompakten SR-Quellen für industrielle Zwecke die gekrümmten Abschnitte für die Lieferung der Synchrotronstrahlung konzentriert verlegt werden.
• Wenn beispielsweise eine aus zwei geradlinigen Abschnitten und zwei gekrümmten Abschnitten bestehende kompakte SR-Quelle betrachtet wird, ist es notwendig, daß ein gekrummter Abschnitt die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen um 180º ablenkt, mit dem Ergebnis, daß die Menge der Gase, die in jedem gekrümmten Abschnitt bei der Bestrahlung der Innenwandfläche eines einem gekrümmten Abschnitt entsprechenden Bereichs der Vakuumkammer mit der Synchrotronstrahlung erzeugt wird, sehr stark ansteigt und ungefähr die 10-fache Menge der abgegebenen Gase erreicht, die von jedem gekrümmten Abschnitt in der großdimensionierten SR-Quelle erzeugt wird.
• Wenn daher die Konfiguration der Vakuumkammer und die Beschaffenheit der Vakuumpumpen in der großdimensionierten SR-Quelle unverändert direkt auf die kompakte SR- Quelle übertragen werden, entsteht das Problem, daß der Druck in der Vakuumkammer ansteigt und die Lebensdauer des Strahls von geladenen Teilchen verkürzt wird.
• Es ist eine Gegenmaßnahme für die Lösung der obigen Probleme vorgeschlagen worden, bei der die Form des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer gegenüber einer herkömmlichen Röhrenleitungsform des gekrümmten Abschnittes/der Vakuumkammer der großdimensionierten SR-Quelle unterschiedlich hergestellt wird, so daß sie die Form eines Kreisbogens oder eines Halbkreises annimmt, außerdem sind Vakuumpumpen in der Nähe der äußeren Umfangswand des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer installiert, wobei sich von der äußeren Umfangswand Röhrenleitungen für die SR-Führung erstrecken. Mit diesem Vorschlag kann die Vakuum-Evakuierungsleistung mit derjenigen der herkömmlichen großdimensionierten SR-Quelle vergleichbar oder besser als diese sein, es besteht jedoch der Nachteil, daß die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen zu Instabilitäten neigt.
• Insbesondere besteht die Neigung, daß die Kreisbogen- oder Halbkreisform des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer die Umlaufbahn des zum gekrümmten Abschnitt geführten Strahls von geladenen Teilchen stört, wodurch ein hochfrequentes elektrisches Feld (welches schwaches Feld genannt wird) induziert wird, das die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen instabil macht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung beabsichtigt die Beseitigung der obigen Probleme und hat als Aufgabe, eine SR-Quelle zu schaffen, die die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen stabil machen kann, um so die Lebensdauer der Synchrotronstrahlung zu verlängern.
• Gemäß der Erfindung kann die obige Aufgabe dadurch erzielt werden, daß elektrisch leitende Strahlstabilisatoren an Positionen innerhalb des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer angeordnet werden, die sich von der Umlaufbahn, des Strahls von geladenen Teilchen in Richtung zur äußeren Umfangswand des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer in einem Abstand befinden, der im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen der Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen und der inneren Umfangswand ist.
• Indem elektrisch leitende Strahlstabilisatoren an Positionen innerhalb des gekrümmten Abschnittes/der Vakuumkammer angeordnet werden, die sich von der Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen in Richtung zur äußeren Umfangswand der Vakuumkammer in einem Abstand befinden, die im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen der Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen und der inneren Umfangswand der Vakuumkammer ist, kann der gekrümmte Abschnitt/die Vakuumkammer mit einer zweidimensional ausgedehnten Querschnittsform in elektrischer Hinsicht als geradliniger Abschnitt einer Strahl-Röhrenleitung behandelt werden, der eine angenähert kreisförmige oder elliptische Querschnittsform besitzt, so daß die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen stabil gemacht werden kann, was andernfalls durch das induzierte schwache Feld gestört würde. Kraft der stabilen Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen wird der Strahl von geladenen Teilchen durch die Abweichung der Umlaufbahn zur inneren Wandoberfläche der Vakuumkammer nicht gedämpft, so daß seine Lebensdauer verlängert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist eine Draufsicht, die eine SR-Quelle mit Strahlstabilisatoren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
• Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie X-X' von Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 1.
• Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs der Linie XII-XII' von Fig. 3.
• Fig. 5 ist eine Ansicht bei Betrachtung in Richtung der Pfeile T in Fig. 3.
• Fig. 6 ist eine Schnittansicht längs der Linie XIV-XIV' von Fig. 5.
• Fig. 7 und 8 sind Schnittansichten, die andere Ausführungsformen des Strahlstabilisators zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• Ein gekrümmter Abschnitt/eine Vakuumkammer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält Strahlstabilisatoren, wie im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wird.
• Fig. 1 zeigt in Form einer Draufsicht einen gekrümmten Abschnitt/eine Vakuumkammer einer industriellen kompakten SR-Quelle. In Fig. 1 besitzt der gekrümmte Abschnitt/die Vakuumkammer, was im folgenden einfach als Vakuumkammer 51 bezeichnet wird, die Form eines im wesentlichen C- förmigen Halbkreises, wovon an einem Ende ein Strahl von geladenen Teilchen in die Vakuumkammer eintritt und wovon am anderen Ende der Strahl von geladenen Teilchen in die Vakuumkammer eintritt und wovon am anderen Ende der Strahl von geladenen Teilchen die Vakuumkammer verläßt. Die äußere Umfangswand der Vakuumkammer 51 ragt über die äußere Umfangskante eines Kerns eines (nicht gezeigten) Krümmungs-Elektromagneten hinaus, um eine Verlängerung zu schaffen, von der sich fünf Röhrenleitungen 53 zur SR- Führung für die Ausgabe der Synchrotronstrahlung erstrekken und bei der acht Vakuumpumpen-Sätze 52 installiert sind.
• In der Vakuumkammer 51 verbinden langgestreckte Träger 55 die obere Wand und die untere Wand der Vakuumkammer und ragen über diese Wände hinaus, um den Krümmungs-Elektromagneten zu tragen. Die Träger 55 erstrecken sich an von der äußeren Umfangswand der Vakuumkammer 51 entfernten Positionen longitudinal in einer Richtung, die jeweils zum SR-Strahl parallel ist. Jeder Träger 55 ist an einer Position vorgesehen, die sich zwischen zwei benachbarten Röhrenleitungen 53 zur SR-Führung befindet.
• Innerhalb der Vakuumkammer 51 sind außerdem sechs aus Kupfer hergestellte Strahlstabilisatoren 61 sowie Einschubplatten 62 aus rostfreiem Stahl, die als Träger für die Strahlstabilisatoren 61 sowie als Träger für die Seitenwände der Vakuumkammer dienen, installiert. Jede Einschubplatte 62 ist mit Wasserkühlleitungen 65 verbunden, die so beschaffen sind, daß sie jeden Strahlstabilisator 61 kühlen. Der Strahlstabilisator 61, die Einschubplatte 62 und die Wasserkühlleitungen 65 sind zusammengefügt, um eine Einheit zu bilden, die durch einen in der äußeren Umfangswand der Vakuumkammer gebildeten Einschubkanal 64 in die Vakuumkammer 51 eingeschoben werden kann. Die Strahlstabilisatoren 61 sind an Positionen angeordnet, die um einen Abstand l (der gleich der Breite des geradlinigen Abschnittes der Strahl-Röhrenleitung ist) von der inneren Umfangswand der Vakuumkammer 51 beabstandet sind, wobei die Umlaufbahn eines Strahls von geladenen Teilchen so gesteuert wird, daß sie zwischen jedem Strahlstabilisator 61 und der inneren Umfangswand zentriert ist.
• Zum besseren Verständnis der Gesamtkonstruktion der Vakuumkammer 51 sollte auf Fig. 2 Bezug genommen werden. In Fig. 2 ist die Vakuumkammer von Fig. 1 längs der Linie X-X' geschnitten, wobei der Krümmungs-Elektromagnet mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet ist und dem Kern zugehört, der mit 57 bezeichnet ist, um einen Magnetkreis zu bilden.
• Die Vakuumkammer 51 ist zwischen die obere Hälfte und die untere Hälfte des Kerns 57 eingefügt, wobei der Krümmungs-Elektromagnet durch die Träger 55 getragen wird, die in vertikaler Richtung durch die Vakuumkammer 51 verlaufen.
• An der oberen Endfläche und an der unteren Endfläche, die an die äußere Umfangswand der Vakuumkammer 51 angrenzen, sind eine Ionenpumpe 52a bzw. eine Titan-Getter-Pumpe 52b eines jeden Vakuumpumpen-Satzes 52 angebracht. Da die Vakuumpumpen-Sätze 52 auf diese Weise am Endbereich angebracht sind, kann ihr Innenraum offensichtlich von einer direkten Bestrahlung mit der Synchrotronstrahlung 54 freigehalten werden.
• Wie vorhin beschrieben, sind die Strahlstabilisatoren 61 und die Einschubplatten 62 ebenfalls in der Vakuumkammer 51 installiert.
• Nun wird die Konfiguration der Strahlstabilisatoren 61 mit Bezug auf die Fig. 3 bis 6 im einzelnen beschrieben. Der in Fig. 1 gezeigte Strahlstabilisator 61 ist hinsichtlich seiner Position auf eine Umlaufbahn 56 des Strahls von geladenen Teilchen und auf die Synchrotronstrahlung 54 bezogen, wie in Fig. 3 diagrammartig gezeigt ist.
• Die SR-Strahlen 54a bzw. 54b, die von Punkten A&sub1; bzw. B&sub1; auf der Umlaufbahn 56 des Strahls von geladenen Teilchen herrühren, erreichen Endpunkte A&sub2; bzw. B&sub2; in der Nähe der Einschubplatte 62 des Strahlstabilisators 61. Die Liniensegmente A&sub2;A&sub1; und B&sub2;B&sub1; repräsentieren die Tangenten der Umlaufbahn 56 in den Punkten A&sub1; bzw. B&sub1; und stimmen mit der Spur der SR-Strahlen überein.
• Da die den Strahlstabilisator 61 tragende Einschubplatte 62 in einem Bereich zwischen den Verlängerungen der Liniensegmente A&sub2;A&sub1; und B&sub2;B&sub1; liegt, können gegenüberliegende Seitenflächen und die äußere Endfläche der Einschubplatte 62 von der direkten Bestrahlung mit der Synchrotronstrahlung freigehalten werden.
• Die Einschubplatte 62 besitzt eine Höhe, die gleich einer inneren Höhe der Vakuumkammer 51 ist, ferner ist der Strahlstabilisator 61 innen hohl, um einen im Querschnitt rechtwinkligen Hohlraum zu bilden, und in der Vakuumkammer 51 aufgehängt. Die Wasserkühlleitung 65 ist durch Verschweißen an der Einschubplatte 62 und dem Strahlstabilisator 61 befestigt. Die obige Konstruktion wird genauer mit Bezug auf die Fig. 4 bis 6 beschrieben.
• Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs der Linie XII-XII' von Fig. 3, die die räumliche Beziehung der Einschubplatte 62 zur Vakuumkammer aufzeigt. Die oberen und unteren Enden der Einschubplatte 62 sind mit der Innenfläche der Vakuumkammer 51 in Kontakt, sie sind jedoch daran nicht etwa durch Schweißen befestigt, so daß die Einschubplatte 62 in die Vakuumkammer 51 durch den Einschubkanal 64 in der äußeren Umfangswand auf luftdichte Weise eingeschoben werden kann. Zwei Abschnitte der Wasserkühlleitung 65 sind durch Schweißen an den oberen und unteren Endseiten der Einschubplatte 62 befestigt.
• Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile T in Fig. 3, die die räumliche Beziehung des Strahlstabilisators 61 zur Vakuumkammer aufzeigt. Wie vorhin beschrieben, besitzt der Strahlstabilisator 61 den rechtwinkligen Hohlraum und ist in der Vakuumkammer 51 aufgehängt, wodurch obere und untere Räume frei bleiben, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Wasserkühlleitung 65 ist außerdem durch Schweißen an der äußeren (hinteren) Fläche des Strahlstabilisators 61 befestigt, wie am besten aus dem in Fig. 6 gezeigten XIV-XIV'-Schnitt von Fig. 5 ersichtlich ist.
• Wie wiederum in Fig. 3 gezeigt, sind an der Innenfläche der Vakuumkammer 51 obere und untere Haken 66 vorgesehen, die die Positionierung der Ecken des Strahlstabilisators 61 und der Einschubplatte 62 bewirken. Obwohl nicht gezeigt, ist die Höhe eines jeden Hakens 66 nicht so groß, daß die Vakuumkammer 51 überbrückt wird, sie ist jedoch so bemessen, daß sie einen Wert besitzt, der ausreicht, um den Strahlstabilisator 61 und die Einschubplatte 62 zu positionieren, und beträgt beispielsweise 3 bis 5 mm. Daher bestrahlt der SR-Strahl den Haken 66 nicht direkt.
• Nun wird der Betrieb und die Wirkung dieser Ausführungsform beschrieben.
• Wie in Fig. 1 gezeigt, verfolgt ein in den gekrümmten Abschnitt/die Vakuumkammer 51 eintretender Strahl von geladenen Teilchen unter dem Einfluß eines durch den Krümmungs-Elektromagneten erzeugten Magnetfeldes die nahezu kreisförmige Umlaufbahn 56 und verläßt den Ausgang der Vakuumkammer 51. Die Synchrotronstrahlung 54 wird tangential zu der Umlaufbahn 56 des Strahls von geladenen Teilchen abgestrahlt. Die Strahlung 54 wird teilweise durch die Röhrenleitung 53 zur SR-Führung nach außen geführt und teilweise direkt auf das innere Ende des Trägers 55, die Innenfläche des Strahlstabilisators 61 und die Innenfläche der äußeren Umfangswand der Vakuumkammer 51 gestrahlt, um auf der Grundlage des Phänomens der Herauslösung durch Photoerregung ein Ausgasen einer großen Menge von gasförmigen Molekülen zu bewirken. Der Bereich der Innenfläche der äußeren Umfangswand der Vakuumkammer 51 ist viel größer als der Bereich des anderen Abschnitts. Daher werden die meisten Gase, die in der Vakuumkammer 51 überwiegen, von Gasabgabequellen an der Innenfläche der äußeren Umfangswand abgegeben.
• Da sich dann eine Anzahl von Vakuumpumpen-Sätzen 52, die in der Nähe der äußeren Umfangswand der Vakuumkammer 51 angeordnet sind, in der Umgebung der Gasabgabequellen befinden, können abgegebene gasartige Moleküle sofort aus der SR-Quelle evakuiert werden.
• Die in der Nähe der Gasabgabequellen angeordneten Vakuumpumpen-Sätze 52 können eine größere effektive Evakuierungsrate besitzen als wenn sie an einer anderen Stelle angeordnet wären, wobei die SR-Quelle vorteilhaft im Zustand eines Hochvakuums gehalten werden kann und die Lebensdauer des Strahls von geladenen Teilchen verlängert werden kann. Die meisten der Gasabgabequellen sind von der Umlaufbahn 56 des Strahls von geladenen Teilchen beabstandet, wobei die von diesen Quellen abgegebenen Gase den Strahl von geladenen Teilchen kaum nachteilig beeinflussen können.
• Die Stabilität der Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen wird besonders beschrieben. Die Breite I und die Höhe des geradlinigen Abschnitts der Strahl-Röhrenleitung sind durch eine Analyse eines schwachen Feldes im geradlinigen Abschnitt entwickelt worden, so daß sie Werte annehmen, durch die die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen stabilisiert werden kann. Wegen der Tatsache, daß die Konfiguration des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer 51 im Gegensatz zu dem geradlinigen Abschnitt zweidimensional ausgedehnt ist, kann indessen das schwache Feld in der Vakuumkammer nicht genau analysiert werden, so daß die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen zur Instabilität neigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Umlaufbahn 56 des Strahls von geladenen Teilchen im gekrümmten Abschnitt in einem Raum hergestellt, der durch eine der inneren Umfangswand der Vakuumkammer 51 entsprechende innere Umfangslinie sowie durch eine den Strahlstabilisatoren 61 entsprechende äußere Umfangslinie definiert ist, so daß der gekrümmte Abschnitt/die Vakuumkammer elektrisch als geradliniger Abschnitt der Strahl-Röhrenleitung behandelt werden kann.
• Daher kann die Umlaufbahn 56 des Strahls von geladenen Teilchen wie im geradlinigen Abschnitt auch in der Vakuumkammer stabil sein.
• Ferner ist der Strahlstabilisator 61 hohl, um einen im Querschnitt rechtwinkligen Hohlraum zu bilden, der einen kleinen mit der Synchrotronstrahlung bestrahlten Bereich besitzt und der außerdem aus Kupfermaterial hergestellt ist, von dem unter der Bestrahlung mit der Synchrotronstrahlung nur eine geringe Menge von Gasen abgegeben wird. Selbst wenn daher die Strahlstabilisatoren 61 in der Vakuumkammer 51 angeordnet sind, kann im Innenraum der Vakuumkammer ein Hochvakuum aufrechterhalten werden, so daß die Lebensdauer des Strahls von geladenen Teilchen verlängert werden kann.
• Bei Beginn der Entstehung des Strahls von geladenen Teilchen verläuft die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen durch die Vakuumkammer 51 auf einer Höhe, die ungefähr die Hälfte der Innenhöhe der Vakuumkammer ist. Andererseits ist der im Querschnitt rechtwinklige Hohlraum von selbst auf den Strahlstabilisator 61 zentriert, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, so daß die Synchrotronstrahlung nur einen Teil eines jeden Endes des Strahlstabilisators 61 bestrahlt, mit dem Ergebnis, daß die Menge der vom Strahlstabilisator 61 abgegebenen Gase minimiert werden kann und die Entstehungsdauer des Strahls von geladenen Teilchen minimiert werden kann.
• Der Strahlstabilisator 61, der durch die Bestrahlung erwärmt wird, kann durch die Kühlwasserleitung 65 gekühlt werden, so daß sein Temperaturanstieg unter einen zulässigen Wert gedrückt werden kann.
• Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Ende der Einschubplatte 62 vom Strahlstabilisator 61 umgeben, um der direkten Bestrahlung mit der Synchrotronstrahlung 54 zu entgehen, wodurch die Gaserzeugungsmenge minimiert wird.
• Vorteilhaft kann durch Manipulation der Wasserkühlleitung 65 die Einheit aus dem Strahlstabilisator 61, der Einschubplatte 62 und der Wasserkühlleitung 65 ohne weiteres durch den Einschubkanal 64 in der äußeren Umfangswand in der Vakuumkammer angebracht oder von dieser entnommen werden, ohne den Krümmungs-Elektromagneten und ähnliche Teile abbauen zu müssen.
• In der vorliegenden Ausführungsform wird der Strahlstabilisator aus Kupfer dazu verwendet, die Ausgasungsmenge bei Bestrahlung mit der Synchrotronstrahlung zu minimieren, es kann jedoch auch ein Strahlstabilisator aus Aluminium verwendet werden, um im wesentlichen dieselbe Wirkung zu erzielen.
• Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Strahlstabilisators, bei der der in Fig. 5 gezeigte, im Querschnitt rechtwinklige Hohlraum in zwei kleinere Hohlräume unterteilt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Gaserzeugungsmenge bei der Bestrahlung etwas erhöht, die Stabilität des Strahls von geladenen Teilchen kann jedoch weiter verbessert werden.
• Die Ausführungsform von Fig. 8 und außerdem die weitere Ausführungsform von Fig. 7 des Strahlstabilisators, die wie im Fall der Ausführungsform von Fig. 5 einen Hohlraum aufweist, besitzen außerdem das Merkmal, daß die gegenüberliegenden Enden des Strahlstabilisators 61 mit den oberen und unteren Wänden der Vakuumkammer 51 in Kontakt sind, um einen elektrisch geschlossenen Kreis zu bilden. Durch diese Konfiguration der Fig. 7 und 8 kann die Stabilität des Strahls von geladenen Teilchen weiter verbessert werden. Es sollte außerdem zur Kenntnis genommen werden, daß wegen der Abwesenheit der Strahlstabilisatoren an Bereichen, an denen die Synchrotronstrahlung 54 abgegeben wird, eine Störung der Synchrotronstrahlung 54 aufgrund des Strahlstabilisators verhindert werden kann, wenn der Strahl von geladenen Teilchen in eine Betriebsart gebracht wird, in der der Strahl von geladenen Teilchen vertikal bewegt wird.
• Wie beschrieben worden ist, kann in der SR-Quelle der vorliegenden Erfindung der gekrümmte Abschnitt/die Vakuumkammer, die eine zweidimensional ausgedehnte Querschnittsform besitzt, wegen der elektrisch leitenden Strahlstabilisatoren, die an Positionen innerhalb dieses gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer angeordnet sind, die um einen vorgegebenen Abstand von der Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen in Richtung zur äußeren Umfangswand der Vakuumkammer entfernt sind, in elektrischer Hinsicht als geradliniger Abschnitt der Strahl- Röhrenleitung behandelt werden, der eine nahezu kreisförmige oder elliptische Querschnittsform besitzt, so daß die Umlaufbahn des Strahls von geladenen Teilchen stabil gemacht werden kann, während sie andernfalls durch das induzierte schwache Feld gestört würde, so daß folglich der Strahl von geladenen Teilchen nicht durch die Ablenkung aus der Umlaufbahn zur inneren Wandfläche der Vakuumkammer gedämpft wird und somit seine Lebensdauer verlängert werden kann.

Claims (7)

1. Eine Synchrotron-Strahlungsquelle, mit

- einer Strahl-Röhrenleitung, die sowohl geradlinige Abschnitte als auch einen gekrümmten Abschnitt/eine Vakuumkammer (51) enthält, wobei in ein Ende des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer (51) ein Strahl von geladenen Teilchen eintritt und aus dessen/deren anderem Ende der Strahl von geladenen Teilchen austritt und wobei der Querschnitt des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer (51) größer als derjenige der geradlinigen Abschnitte ist, und

- einem Krümmungs-Elektromagneten (58), der so angeordnet ist, daß er den gekrümmten Abschnitt/die Vakuumkammer umgreift, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb einer Umlaufbahn (56) des Strahls von geladenen Teilchen in dem gekrümmten Abschnitt/der Vakuumkammer (51) wenigstens ein elektrisch leitender Strahlstabilisator (61) vorgesehen ist, derart, daß er von einer inneren Umfangswand des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer (51) um eine Strecke beabstandet ist, die im wesentlichen gleich der Breite (l) eines geradlinigen Abschnitts der Synchrotron- Strahlungsquelle ist, derart, daß die Umlaufbahn (56) des Strahls von geladenen Teilchen zwischen dem Strahlstabilisator (61) und der inneren Umfangswand zentriert wird.

2. Eine Synchrotron-Strahlungsquelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlstabilisator (61) aus Kupfer oder aus Aluminium hergestellt ist.

3. Eine Synchrotron-Strahlungsquelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlstabilisator (61) in den gekrümmten Abschnitt/die Vakuumkammer (51) durch einen Einschubkanal (64) eingeschoben werden kann, der in der äußeren Umfangswand des gekrümmten Abschnitts/der Vakuumkammer (51) ausgebildet ist.

4. Eine synchrotron-Strahlungsquelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlstabilisator (61) innen hohl ist, um einen Hohlraum mit rechteckigem Querschnitt zu bilden.

5. Eine Synchrotron-Strahlungsquelle gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum in zwei kleinere Hohlräume unterteilt ist.

6. Eine Synchrotron-Strahlungsquelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlstabilisator (61) mit Wasser gekühlt wird.

7. Eine Synchrotron-Strahlungsquelle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlstabilisator (61) von einer Einschubplatte (62) unterstützt ist, die außerdem als luftdichter Träger für den gekrümmten Abschnitt/die Vakuumkammer (51) dient, und durch eine Kühlleitung (65) gekühlt wird, die an der Einschubplatte (62) befestigt ist, und

daß der Strahlstabilisator (61), die Einschubplatte (62) und die Kühlleitung (65) zusammengefügt sind, um eine Einheit zu bilden.