JP2000269000A - セプタム電磁石 - Google Patents

セプタム電磁石

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JP2000269000A
JP2000269000A JP11068233A JP6823399A JP2000269000A JP 2000269000 A JP2000269000 A JP 2000269000A JP 11068233 A JP11068233 A JP 11068233A JP 6823399 A JP6823399 A JP 6823399A JP 2000269000 A JP2000269000 A JP 2000269000A
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信太郎 福本
Hiromitsu Inoue
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セプタム厚を薄くすると共に、コアに対して
コイルと真空ダクトの位置を容易に調整できるセプタム
電磁石を提供する。 【解決手段】 断面形状がC型であるコア1を設け、こ
のコア1の空隙部内に、絶縁テープ5で結束し一体化し
た荷電粒子の通過する真空ダクト2とセプタムコイル3
とリターンコイル4を嵌合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、円形粒子加速器
もしくは蓄積リング装置において、荷電粒子の取り込み
及び取り出しに用いられるセプタム電磁石に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図9は例えば特開平5−226100号
公報に示された従来のセプタム電磁石を示す断面図であ
り、図において、セプタムコイル11とリターンコイル
12は真空ダクト13を挟んでコア14の空隙部内に配
置される。コア14はマグネットホルダ15およびセプ
タムコイル押え板16により囲まれており、コア14の
空隙部内にモールド樹脂17を充填、硬化させてセプタ
ムコイル11、リターンコイル12、真空ダクト13、
コア14が一体化されている。
【0003】次に動作について説明する。セプタムコイ
ル11とリターンコイル12には、流れの向きが反対で
同じ大きさの電流が流れ、これにより、コア14の空隙
部分に磁場が発生する。真空ダクト13の中を進む荷電
粒子は、磁場による力を受けて偏向され、リング型加速
器あるいは蓄積リングに入射される。
【0004】また、リング型加速器からの荷電粒子の取
り出しに使われる場合は、リング側を走っていた荷電粒
子が、真空ダクト13の中を通って偏向され、取り出さ
れる。セプタムコイル11とリターンコイル12に電流
を流すことによって発生した磁場により、セプタムコイ
ル11がコア14から押し出される方向に電磁力を受け
るが、セプタムコイル押さえ板16およびモールド樹脂
17によりこの電磁力を支持している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のセプタム電磁石
は以上のように構成されているので、セプタムコイル1
1を薄くしたときにコイルに加わる電磁力を支持するた
めに、セプタムコイル押さえ板16が必要である。ま
た、上記のように樹脂17を充填して固定を行うには、
モールド用の治具を準備する必要があり、モールド樹脂
17の放射線による劣化が生じてしまうという問題もあ
った。また、コア14、セプタムコイル11、リターン
コイル12、真空ダクト13をモールド時に一体化して
しまうため、その後コイル11,12と真空ダクト13
のコア14に対する位置を調整することができないとい
う問題があった。
【0006】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、セプタムコイルを薄くした場
合にも、セプタムコイルに作用する電磁力に十分耐えら
れるとともに、セプタムコイル押さえ板も必要としない
ため、セプタム厚を薄くでき、コアに対して、コイルと
真空ダクトの位置を容易に調整できるセプタム電磁石を
得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るセプタム電磁石は、空隙部を有する断面C型のコア
と、空隙部内に絶縁テープを巻回することにより一体化
させた真空ダクトとセプタムコイルとリターンコイルと
を備えたものである。
【0008】この発明の請求項2に係るセプタム電磁石
は、空隙部を有する断面C型のコアと、空隙部内に真空
ダクトとセプタムコイルとリターンコイルとを挟み込ん
で一体化させた固定スペーサとを備え、更にその周囲に
絶縁テープを巻回させたものである。
【0009】この発明の請求項3に係るセプタム電磁石
は、空隙部を有する断面C型のコアと、空隙部内に真空
ダクトとセプタムコイルとリターンコイルとを挟み込ん
で一体化させた固定スペーサとを備え、固定スペーサに
溝部を設けると共にこの溝部に絶縁テープを貼り付けた
ものである。
【0010】この発明の請求項4に係るセプタム電磁石
は、荷電粒子が通過する方向に沿って固定スペーサを分
割して配置したものである。
【0011】この発明の請求項5に係るセプタム電磁石
は、絶縁テープに硬化性ワニスを塗布したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1はこの発明
の実施の形態1によるセプタム電磁石を示す平面図、図
2は図1のA−A線断面図である。図において、1は磁
性体からなる薄板、例えば珪素鋼板を積み重ねて形成さ
れたコアであり、この空隙部分に荷電粒子が通る真空ダ
クト2と、それを挟み込む形でセプタムコイル3とリタ
ーンコイル4を配置する。セプタムコイル3とリターン
コイル4は、例えばガラステープなどからなる絶縁テー
プ5で真空ダクト2と一緒に縛り固定される。6はリン
グ側ダクトである。
【0013】次に動作について説明する。シンクロトロ
ンや蓄積リングの入射部において、セプタムコイル3と
リターンコイル4に電流を流すことによって、コア1の
空隙部に磁場が発生し、真空ダクト2の中を走る荷電粒
子は電磁力によって曲げられ、リング側ダクト6に入射
される。リング入射部においては、真空ダクト2とリン
グ側ダクト6との間隔を小さくして効率をあげる必要が
あるため、セプタムコイル3を薄くしている。セプタム
コイル3とリターンコイル4に電流を流して磁場を発生
させると、セプタムコイル3とリターンコイル4がコア
1の外側に押し出される方向に電磁力が働くが、絶縁テ
ープ5により真空ダクト2に固定されているため押し出
されない。
【0014】なお、セプタムコイル3及びリターンコイ
ル4を絶縁テープ5により真空ダクト2に固定したた
め、セプタムコイル3を固定するための押さえ金具が不
要となり、真空ダクト2とリング側ダクト6との間隔を
小さくすることができ、すなわちセプタム厚を薄くする
ことができる。また、セプタムコイル3とリターンコイ
ル4および真空ダクト2のみ一体化することにより、コ
ア1から着脱可能となり、コア1単体でアライメントで
き、その後、真空ダクト2を挿入することができるよう
になり、アライメント作業が容易になる。また、コイル
の絶縁などが放射線等により損傷を受け、交換が必要に
なった場合も、容易に交換できるなどの効果がある。
【0015】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2によるセプタム電磁石を示す断面側面図である。上
記実施の形態1では、絶縁テープ5により真空ダクト2
にセプタムコイル3とリターンコイル4を固定する場合
について述べたが、本実施形態では、図3に示すよう
に、絶縁テープ5に常温硬化性ワニス7を塗布して巻き
付け、硬化させて一体化するようにしたものである。こ
れにより、電磁力による絶縁テープ5のゆるみを防止す
ることができる。また、常温硬化性ワニス7を塗布する
ことによって、絶縁テープ5自体の強度も向上すること
になり、コイル3,4に加わる電磁力がより大きなもの
についても耐えることができるようになる。
【0016】なお、絶縁テープ5は絶縁シートで構成し
ても良く、この場合、絶縁テープ5は放射線に強いガラ
ステープが好ましい。又、常温硬化性ワニス7を塗布し
ながら巻き付ける方法に対して、あらかじめ熱硬化性の
ワニスを塗布したテープを巻き付けた後に、熱硬化させ
る方法(プリプレグ法)を採っても良い。
【0017】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3によるセプタム電磁石を示す断面側面図である。上
記実施の形態1,2では、絶縁テープ5により真空ダク
ト2にセプタムコイル3とリターンコイル4を固定する
場合について述べたが、本実施形態では、図4に示すよ
うに、固定スペーサ8により、真空ダクト2とセプタム
コイル3及びリターンコイル4を挟み込み、その上から
絶縁テープ5を巻き付けるようにしたものである。これ
により、図に示すように真空ダクト2の形状が例えば円
形であるため、セプタムコイル3およびリターンコイル
4と真空ダクト2との接触面積が小さい場合において
も、固定スペーサ8の形状を真空ダクト2とセプタムコ
イル3及びリターンコイル4の形状に合わせたものとす
ることができるので、従来のモールド方式と同様に、接
触面積を増加させることができ、安定して固定すること
ができる。
【0018】実施の形態4.図5はこの発明の実施の形
態4によるセプタム電磁石を示す断面側面図、図6は正
面図である。上記実施の形態3では、固定スペーサ8に
よって、セプタムコイル3、リターンコイル4及び真空
ダクト2を挟み込んで、その上から絶縁テープ5によっ
て固定する場合について述べたが、本実施形態では、図
5、図6に示すように、固定スペーサ8で挟んで絶縁テ
ープ5で巻き付ける部分については、コア1との間に溝
部8aを設け、この溝部8aに絶縁テープ5を貼り付け
ることにより、コア1と絶縁テープ5とが直接接触しな
いようにし、絶縁テープ5を巻き付けない部分の固定ス
ペーサ8は、コア1と直接接触するようにしたものであ
る。
【0019】これにより、コア1の取り付け、取り外し
時に、絶縁テープ5を傷つけないようにすることができ
る。また、固定スペーサ8がコア1に当たる構造である
ため、セプタムコイル3、リターンコイル4及び真空ダ
クト2のコア1に対する上下方向の位置決めを容易に行
うことができる効果がある。
【0020】実施の形態5.図7はこの発明の実施の形
態5によるセプタム電磁石を示す断面側面図、図8は正
面図である。上記実施の形態4では、荷電粒子が通過す
る方向に沿って、固定スペーサ8に溝部8aを設ける部
分と、設けない部分を区別し、絶縁テープ5により固定
する部分と、そうでない部分を作る場合について述べた
が、本実施形態では、図7,図8に示すように、荷電粒
子が通過する方向に沿って、固定スペーサ8を軸方向に
分割し、各固定スペーサ8の間に空隙部8bをおいて配
置するようにしたものである。
【0021】これにより、固定スペーサ8の構造が簡略
化でき、また、セプタムコイル3、リターンコイル4及
び真空ダクト2のそれぞれの荷電粒子の通過方向に対す
る製作誤差を、各固定スペーサ8の形状を変えることに
よって調整することができる効果がある。
【0022】
【発明の効果】この発明の請求項1に係るセプタム電磁
石によれば、空隙部を有する断面C型のコアと、空隙部
内に絶縁テープを巻回することにより一体化させた真空
ダクトとセプタムコイルとリターンコイルとを備えたの
で、セプタムコイルを固定するための押さえ金具が不要
となり、セプタム厚を薄く構成することができる。又、
コア単体でアライメントでき、その後、真空ダクトを挿
入することができるようになり、アライメント作業が容
易になると共に、コイル交換が必要になった場合も、容
易に交換することができる。
【0023】この発明の請求項2に係るセプタム電磁石
によれば、空隙部を有する断面C型のコアと、空隙部内
に真空ダクトとセプタムコイルとリターンコイルとを挟
み込んで一体化させた固定スペーサとを備え、更にその
周囲に絶縁テープを巻回させたので、安定して固定させ
ることができる。
【0024】この発明の請求項3に係るセプタム電磁石
によれば、空隙部を有する断面C型のコアと、空隙部内
に真空ダクトとセプタムコイルとリターンコイルとを挟
み込んで一体化させた固定スペーサとを備え、固定スペ
ーサに溝部を設けると共にこの溝部に絶縁テープを貼り
付けたので、コアの取付け、取り外し時に絶縁テープを
傷つけないようにすることができる。
【0025】この発明の請求項4に係るセプタム電磁石
によれば、荷電粒子が通過する方向に沿って固定スペー
サを分割して配置したので、固定スペーサの構造を簡略
化でき、また、セプタムコイル、リターンコイル及び真
空ダクトのそれぞれの荷電粒子の通過方向に対する製作
誤差を、各固定スペーサの形状を変えることによって容
易に調整することができる効果がある。
【0026】この発明の請求項5に係るセプタム電磁石
によれば、絶縁テープに硬化性ワニスを塗布したので、
電磁力による絶縁テープのゆるみを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるセプタム電磁
石を示す平面図である。
【図2】 図1のA−A線断面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるセプタム電磁
石を示す断面側面図である。
【図4】 この発明の実施の形態3によるセプタム電磁
石を示す断面側面図である。
【図5】 この発明の実施の形態4によるセプタム電磁
石を示す断面側面図である。
【図6】 この発明の実施の形態4によるセプタム電磁
石を示す正面図である。
【図7】 この発明の実施の形態5によるセプタム電磁
石を示す断面側面図である。
【図8】 この発明の実施の形態5によるセプタム電磁
石を示す正面図である。
【図9】 従来のセプタム電磁石を示す断面図である。
【符号の説明】
1 コア、2 真空ダクト、3 セプタムコイル、4
リターンコイル、5絶縁テープ、7 硬化性ワニス、8
固定スペーサ、8a 溝部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空隙部を有する断面C型のコアと、上記
    空隙部内に絶縁テープを巻回することにより一体化させ
    た真空ダクトとセプタムコイルとリターンコイルとを備
    えたことを特徴とするセプタム電磁石。
  2. 【請求項2】 空隙部を有する断面C型のコアと、上記
    空隙部内に真空ダクトとセプタムコイルとリターンコイ
    ルとを挟み込んで一体化させた固定スペーサとを備え、
    更にその周囲に絶縁テープを巻回させたことを特徴とす
    るセプタム電磁石。
  3. 【請求項3】 空隙部を有する断面C型のコアと、上記
    空隙部内に真空ダクトとセプタムコイルとリターンコイ
    ルとを挟み込んで一体化させた固定スペーサとを備え、
    上記固定スペーサに溝部を設けると共にこの溝部に絶縁
    テープを貼り付けたことを特徴とする請求項3記載のセ
    プタム電磁石。
  4. 【請求項4】 荷電粒子が通過する方向に沿って固定ス
    ペーサを分割して配置したことを特徴とするセプタム電
    磁石。
  5. 【請求項5】 絶縁テープに硬化性ワニスを塗布したこ
    とを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に
    記載のセプタム電磁石。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5112571B1 (ja) * 2012-02-13 2013-01-09 三菱電機株式会社 セプタム電磁石および粒子線治療装置
JP2014075294A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Toshiba Corp 荷電粒子偏向装置、荷電粒子照射装置、荷電粒子加速器、及び、荷電粒子偏向装置の製造方法

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