JP2005166689A - Monitor for detecting beam position - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアック、蓄積リングなどのシンクロトロン等のビーム輸送系において、ビームの位置を確認したりビームの大きさを測定するために用いられるビーム検出モニターに関する。 The present invention relates to a beam detection monitor used for confirming a beam position or measuring a beam size in a beam transport system such as a synchrotron such as a linac or storage ring.
リニアックはシンクロトロンでは電子ビーム軌道の位置およびビームの大きさが運転上の重要な管理対象になるため、立ち上げ時や定常運転時に要所における電子ビーム位置を測定する必要がある。このため、測定するとビームが維持できなくなる破壊型検出方法であるにもかかわらず、ビーム軌道中に酸化アルミニウムなどの蛍光板を挿入し、ビームが衝突して発生する蛍光をCCDカメラ等で観測する方法が用いられる。 In the linac, the position of the electron beam trajectory and the beam size are important management targets in the synchrotron. Therefore, it is necessary to measure the position of the electron beam at key points during start-up and steady operation. For this reason, in spite of being a destructive detection method in which the beam cannot be maintained when measured, a fluorescent plate such as aluminum oxide is inserted into the beam trajectory, and the fluorescence generated when the beam collides is observed with a CCD camera or the like Is used.
図5は従来のビーム位置検出モニターの例を示す一部断面立面図である。
電子ビーム位置を検出するときは電子ビーム軌道に蛍光板を挿入し、これらの板に電子ビームが当たって光る様子を覗窓から観測する。CCDカメラなどを覗窓の外に設置して取得した画像を画像表示装置に表示させてもよい。なお、電子ビームの電流量によっては蛍光板を金属板に取り替えて測定しても良い。
FIG. 5 is a partially sectional elevational view showing an example of a conventional beam position detection monitor.
When detecting the position of the electron beam, a fluorescent plate is inserted into the electron beam trajectory, and the state in which the electron beam strikes these plates and shines is observed from the viewing window. An image acquired by installing a CCD camera or the like outside the viewing window may be displayed on the image display device. Depending on the amount of electron beam current, the fluorescent plate may be replaced with a metal plate for measurement.
特許文献1には蓄積リングの加速器のビーム調整時に用いる蛍光板モニター装置が開示されている。この蛍光板モニター装置はビーム路に挿入する蛍光板に複数の穴を設けて、ビームの一部が下流側に通過するようにして、もう1周リングを周回してきたビームの位置を知ることができるようにしたものである。 Patent Document 1 discloses a fluorescent screen monitor device used when adjusting the beam of an accelerator of a storage ring. This fluorescent screen monitor device is provided with a plurality of holes in the fluorescent screen to be inserted into the beam path so that a part of the beam passes downstream so that the position of the beam that has circulated around the other ring can be known. It is a thing.
このような蛍光を利用したビーム位置検出方法は感度が良いため、衝突する粒子ビームの電流値が大きくなると発光量が大きくなりすぎてビーム中心位置が特定しにくくなりかつビーム輪郭も不明瞭になる欠点があり、立ち上がり時のビーム電流値が小さい間はモニターの役を果たしても、定常運転状態のモニターはできないなどの問題があった。
なお、強いビームについて位置を知るためには、ビームの衝突後ある時間を措いてから残光を測定するなどの工夫が行われるが、正確な測定結果を得ることは難しかった。
Since such a beam position detection method using fluorescence has high sensitivity, if the current value of the colliding particle beam increases, the amount of emitted light becomes too large, making it difficult to specify the center position of the beam and making the beam contour unclear. There was a drawback, and while the beam current value at the time of start-up was small, there was a problem that even if it served as a monitor, it could not monitor the steady operation state.
In order to know the position of a strong beam, measures such as measuring the afterglow after taking a certain time after the collision of the beam are performed, but it is difficult to obtain an accurate measurement result.
一方、アルミニウム等の金属に高エネルギーの電子ビームが衝突すると光学的遷移放射(OTR)と呼ばれる発光が生じる。この発光現象を利用して電子ビームの位置測定を行うこともできるが、発光効率が低いため加速器の調整時における比較的小さなビーム量を検出することは困難であった。 On the other hand, when a high energy electron beam collides with a metal such as aluminum, light emission called optical transition radiation (OTR) occurs. Although the position of the electron beam can be measured using this light emission phenomenon, it is difficult to detect a relatively small amount of beam when adjusting the accelerator because the light emission efficiency is low.
なお、リニアックにおけるα電磁石は、荷電粒子ビームのエネルギー分析とビームのバンチングを行うための部品であり、運転上、ビームの入射位置と入射方向を正確に調整することが重要である。
図6はα電磁石におけるビーム調整を説明する図面である。電子銃から発射され加速された電子ビームは所定の角度を持ってα電磁石に入射する。電子ビームはα電磁石の磁界内で偏向してほぼ1回転し、α字形の軌跡をたどり所定の角度を持って次の加速管に向けて放出される。
The α electromagnet in the linac is a component for performing energy analysis and beam bunching of a charged particle beam, and it is important to accurately adjust the incident position and the incident direction of the beam in operation.
FIG. 6 is a view for explaining beam adjustment in the α electromagnet. The accelerated electron beam emitted from the electron gun is incident on the α electromagnet at a predetermined angle. The electron beam is deflected in the magnetic field of the α electromagnet and rotated almost once, followed by an α-shaped trajectory and emitted toward the next accelerating tube with a predetermined angle.
電子の速度が遅いほど曲率半径が小さいためα軌道の内側を通り、電子の速度が速いほど外側の軌道を通る。
電子ビームを40.71度の傾きをもってα電磁石の入り口線に入射させると、α形軌道中で一旦分離した電子ビームが再び集合して、同じ点から40.71度の傾きをもって射出する。
α電磁石の磁界中では電子ビーム中の速い成分が長い距離を飛翔し遅い成分が短い距離を飛翔するので、α電磁石の出口ではビーム中の位相分布が揃ったより質の良い電子ビームに変成されている。
The slower the electron velocity, the smaller the radius of curvature, so it passes the inside of the α orbit, and the faster the electron velocity, the more the outer orbit passes.
When the electron beam is incident on the entrance line of the α electromagnet with an inclination of 40.71 degrees, the electron beams once separated in the α-shaped orbit are collected again and emitted from the same point with an inclination of 40.71 degrees.
In the α electromagnet's magnetic field, the fast component in the electron beam flies over a long distance and the slow component flies over a short distance. Yes.
α電磁石の整形作用を活用するためには、図中破線で示したαマグネットの入り口線において入射ビームと出射ビームが40.71度の傾きをもって重なるようにする必要がある。
このため、従来は入射管中に別途用意したビーム位置モニターを用いて位置を確認して調整している。特に入射角度を正確に測定するためには2基のビーム位置モニターを互いに離して設置し、両者の測定結果を用いて算出していた。
In order to utilize the shaping action of the α electromagnet, it is necessary that the incident beam and the outgoing beam overlap with an inclination of 40.71 degrees at the entrance line of the α magnet indicated by a broken line in the figure.
For this reason, conventionally, the position is confirmed and adjusted using a beam position monitor separately prepared in the incident tube. In particular, in order to accurately measure the incident angle, two beam position monitors are set apart from each other and calculated using the measurement results of both.
なお、上述のように、α電磁石内をα文字形状にたどるビーム軌道は内側の方を低エネルギー粒子が通る。そこで、α電磁石には外部から平行駆動できるビームスリット板を備えていて、α文字形状をしたビーム軌道の内側からビームスリット板を当てて、この板の位置を調整することにより適当なエネルギー水準に達しない粒子を除去してビーム中のエネルギー分布を整えることができるようにしている。
そこで、本発明が解決しようとする課題は。リニアックやシンクロトロンなどのビーム輸送系において、簡単な機構により広い範囲の電流量に対応できるビーム位置測定を可能とするビーム検出モニターを提供することである。 Therefore, what is the problem to be solved by the present invention? In a beam transport system such as a linac or synchrotron, a beam detection monitor capable of measuring a beam position capable of handling a wide range of current amounts by a simple mechanism is provided.
上記課題を解決するため、本発明に係る、蛍光板を貼付したスクリーンをビーム輸送系のビーム軌道中に挿入してビーム位置を検出するビーム位置検出モニターは、蛍光板を貼付したスクリーンの一部に光学的遷移放射(OTR)現象を呈する金属板(OTR板)を設けて、ビーム量が小さいときは蛍光を観察しビーム量が増加したときには遷移放射光を観察することによりビームの位置を知るようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a beam position detection monitor for detecting a beam position by inserting a screen with a fluorescent plate attached into a beam trajectory of a beam transport system according to the present invention is optically applied to a part of the screen with a fluorescent plate attached. By providing a metal plate (OTR plate) exhibiting an optical transition radiation (OTR) phenomenon, the position of the beam is known by observing the fluorescence when the beam amount is small and observing the transition radiation when the beam amount increases. It is characterized by that.
本発明の構成を有することにより、ビームの電流量が小さい立ち上がり時の調整では蛍光現象を用いて感度よくビーム位置やビームプロフィールを検出し、電流量が大きくなる定常運転条件での調整には光学的遷移放射現象を利用して正確にビーム位置と形状を測定することができる。 With the configuration of the present invention, the beam position and beam profile are detected with high sensitivity using the fluorescence phenomenon in the adjustment at the start-up when the amount of current of the beam is small, and the adjustment is performed in the steady operation condition where the amount of current increases. It is possible to accurately measure the beam position and shape by using the optical transition radiation phenomenon.
このため、スクリーンの一方の面に蛍光板を備え、裏側の面に金属板を備えるようにすることが好ましい。
こうすると調整時等では蛍光面を用いて測定し、ビーム電流が大きくなって明瞭な像が得られなくなると、スクリーンを回転して裏面の金属面にビームが当たるようにして、正しいビーム位置を確認することができる。
For this reason, it is preferable to provide a fluorescent plate on one surface of the screen and a metal plate on the back surface.
In this way, measurement is performed using a phosphor screen during adjustment, and when the beam current increases and a clear image cannot be obtained, the screen is rotated so that the beam hits the metal surface on the back, and the correct beam position is set. Can be confirmed.
さらに、真空用回転導入端子を備え、この回転導入端子によりスクリーンを180度回転させてビームの照射する面を切り替えるようにすることができる。
真空用回転導入端子を用いることにより、容易にスクリーンを回転させて測定感度を変更することができるのみでなく、遠隔操作するための機構を付与することにより切り替え時にレーザ装置の運転を休止する必要がなくなるため、調整が極めて容易になる。
Furthermore, a rotation introduction terminal for vacuum can be provided, and the screen can be rotated 180 degrees with this rotation introduction terminal to switch the surface irradiated with the beam.
By using the rotation introduction terminal for vacuum, it is not only possible to easily change the measurement sensitivity by rotating the screen, but it is also necessary to stop the operation of the laser device at the time of switching by providing a mechanism for remote operation Therefore, adjustment becomes extremely easy.
また、スクリーンの片面に蛍光板の部分と金属板の部分の両方を備えるようにしてもよい。
こうすることで、回転せず平行移動するだけで、異なる強度のビームについて測定ができる。
さらに、スクリーンのビーム中心照射位置を通る直線を挟んで一方に蛍光板を備え、他方に金属板を備えるようにしてもよい。
このように蛍光板とOTR板をビームの中心で分けることにより、スクリーンの位置を異なる位置に調整しないでも、同じ位置にセットすることにより異なる強度のビームについて測定ができ、測定装置が極めて簡易なものになる。
Moreover, you may make it provide both the part of a fluorescent plate and the part of a metal plate in the single side | surface of a screen.
By doing this, it is possible to measure beams of different intensities by simply translating without rotating.
Furthermore, a fluorescent plate may be provided on one side with a straight line passing through the beam center irradiation position of the screen, and a metal plate may be provided on the other side.
By separating the fluorescent plate and the OTR plate at the center of the beam in this way, it is possible to measure beams with different intensities by setting them at the same position without adjusting the screen position to a different position. become.
さらに本発明のビーム位置検出モニターは、リニアック等に用いられるα電磁石中のビーム軌道においてエネルギーの小さい粒子ビームを除去するために用いられるスリットの裏面に入射ビームが衝突すると光を発生する材料を貼着しておき、ビーム位置を測定するときにはスリットをビームの入射位置まで移動させて発光位置を観察することによりビーム位置とビームサイズをモニターするようにすることを特徴とするものであってもよい。 Furthermore, the beam position detection monitor of the present invention attaches a material that generates light when an incident beam collides with the back surface of a slit used to remove a particle beam with low energy in a beam trajectory in an α electromagnet used for a linac or the like. When the beam position is measured, the beam position and beam size may be monitored by moving the slit to the beam incident position and observing the light emission position. .
本発明は、既に使用されているビームスリット板の裏側を用いてビーム位置検出モニターのスクリーンを併用するもので、従来装置におけるビームスリット板駆動機構のストロークを延ばす必要があるが、僅かな改良を加えることでαマグネットの入り口線におけるビーム位置を正確に測定できるようになる。
なお、スリットの裏面の中央部を通る直線を挟んで一方に蛍光板を備え、他方に金属板を備えるようにして、スクリーンを同じ位置に据えることにより異なる水準のビーム位置を測定することができる。
In the present invention, the screen of the beam position detection monitor is used together with the back side of the already used beam slit plate, and it is necessary to extend the stroke of the beam slit plate drive mechanism in the conventional apparatus, but a slight improvement is required. In addition, the beam position at the entrance line of the α magnet can be accurately measured.
Note that different levels of beam positions can be measured by placing the screen in the same position with a fluorescent plate on one side and a metal plate on the other side across a straight line passing through the central portion of the rear surface of the slit.
また、上記それぞれのビーム位置検出モニターにおいて、蛍光板を酸化アルミニウムで形成し、金属板をアルミニウムで形成するようにしてもよい。
これらの材料は比較的容易に入手でき、しかも十分な蛍光を発生し、比較的強いOTR光を発生する。
In each of the above beam position detection monitors, the fluorescent plate may be formed of aluminum oxide and the metal plate may be formed of aluminum.
These materials are relatively easily available, generate sufficient fluorescence, and generate relatively strong OTR light.
本発明の自由電子レーザ装置は、上記いずれかのビーム位置検出モニターを組み込んであることを特徴とする。
改良されたビーム位置検出モニターのため、簡便にかつより正確にビーム位置とビーム形状の調整ができるため、立ち上がり時間の節約と精度の高い運転が可能となる自由電子レーザ装置が得られる。
A free electron laser apparatus according to the present invention incorporates any one of the above-described beam position detection monitors.
Since the improved beam position detection monitor can adjust the beam position and beam shape more easily and more accurately, a free electron laser device capable of saving rise time and operating with high accuracy can be obtained.
以下、本発明について実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明のビーム位置検出モニターの1実施例を表す構成図、図2は本実施例に用いられるスクリーンの正面図と側面図、図3は本実施例に用いられる各種のスクリーンの側面図、図4は本発明のビーム位置検出モニターの第2の実施例を示す構成図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a beam position detection monitor of the present invention, FIG. 2 is a front view and a side view of a screen used in this embodiment, and FIG. 3 is a side view of various screens used in this embodiment. FIG. 4 and FIG. 4 are block diagrams showing a second embodiment of the beam position detection monitor of the present invention.
本実施例のビーム位置検出モニターは、自由電子レーザ装置におけるビーム輸送系のビームチャンバーに設けてビーム位置を検出するものである。
図1において、1はビームチャンバ、2はモニター取付用ノズル、3はスクリーン、4はスクリーン挿入用シリンダー、5はベローズ、6は回転導入端子、7は覗窓、8はCCDカメラ、9は電子ビームである。
The beam position detection monitor of this embodiment is provided in a beam chamber of a beam transport system in a free electron laser device to detect the beam position.
In FIG. 1, 1 is a beam chamber, 2 is a monitor mounting nozzle, 3 is a screen, 4 is a screen insertion cylinder, 5 is a bellows, 6 is a rotation introduction terminal, 7 is a viewing window, 8 is a CCD camera, and 9 is an electronic device. It is a beam.
スクリーン3は定常運転時にはシリンダー4により上に引き上げてビーム通路を避けているが、ビーム位置の調整や精度の確認などのためにビームを測定するときにはスクリーン挿入用シリンダー4を駆動してビームの軌道内に挿入することができる。
スクリーン3は回転導入端子6により手動あるいは遠隔操作で180度回転することができる。
The
The
図2は本実施例に用いられるスクリーン3の拡大図である。図2(a)はスクリーンを上流側から見た正面図、図2(b)は側面図である。
スクリーン3の表面に、図2(a)に示すように実寸が明らかになるようなターゲット模様を付して、電子ビームの中心位置やビーム輪郭の形状を正確に読みとれるようにしても良い。
図2(b)に示すように、スクリーン3の表面には電子に当たって蛍光を発生する酸化アルミニウムなどの蛍光板31が貼付されており、裏面には光学的遷移放射(OTR)現象を呈するアルミニウム金属などのOTR板32が貼付されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
As shown in FIG. 2A, the surface of the
As shown in FIG. 2B, a
したがって、運転開始時の位置調整など低いエネルギーの電子ビームが用いられるときは酸化アルミニウム蛍光板31が貼付された面を電子ビームが入射してくる側に向けて、電子ビームが当たって光る状態を覗窓7を通してCCDカメラ8で撮影することができる。
電子ビームが当たって発生する蛍光は十分強いので、電流値の小さい電子ビームが衝突する場合でも強く発光し感度よくビームの中心位置やビームの断面形状を検出することができる。
電子ビーム位置を確認した後、スクリーン3をモニター取付用ノズル2の中に退避して運転を継続する。
Therefore, when a low energy electron beam is used such as position adjustment at the start of operation, the surface on which the aluminum
Since the fluorescence generated when the electron beam strikes is sufficiently strong, even when an electron beam with a small current value collides, it emits light strongly, and the center position of the beam and the cross-sectional shape of the beam can be detected with high sensitivity.
After confirming the electron beam position, the
立ち上がり調整において、徐々に出力を上げていくと電子ビームの電流値が大きくなり、蛍光板31をターゲットにすると電子ビームを受けた部分が明るくなりすぎて飽和し中心位置を明確に指定することができなくなる。また、電子ビームが衝突している部分の輪郭も明瞭でなくなる。通常運転における状態を観察しようとするときにも同じ現象が生じる。
In the start-up adjustment, the current value of the electron beam increases as the output is gradually increased. When the
そこで、本実施例では、電流量の大きい電子ビームを測定するときには、アルミニウムを貼付したOTR板面32が電子ビームに対向する方向に向くようにスクリーン3を回転して電子ビーム軌道中に挿入し、電子との衝突により生ずる光学的遷移放射(OTR)光を覗窓7を介してCCDカメラ8で撮影して表示装置で位置と輪郭形状を確認する。OTR光は蛍光板の発光より感度が低いので高エネルギー電子ビームの中心位置や輪郭を正確に観察することができる。
蛍光板31やOTR板32にターゲット模様など位置確認用の印が付されている場合には、スクリーン3をビームチャンバー1に対して決められた位置に正確に挿入して固定すると、発光部分の光分布状況に基づいて電子ビームの走行位置が正しく把握できる。
Therefore, in the present embodiment, when measuring an electron beam with a large amount of current, the
When the
このように、1枚のスクリーン3でエネルギーの低い状態と高い状態の電子ビームの位置検出ができるようになった。
なお、作業者が運転中の加速器装置に近寄ると放射線障害を受ける危険があるため、従来のようにエネルギー水準が変わってスクリーンを取り替える場合は加速器等の運転を停止する必要があった。
しかし、本実施例のビーム位置検出モニターでは回転導入端子6を利用することにより切り替えを作業者の手でなく遠隔操作で行えるため、加速器等の運転を停止しなくても済むようになった。
運転を中断しないため、一旦調整したビーム位置が狂うことも少なく、運転効率を上げる効果ももたらした。
As described above, the position of the electron beam in the low energy state and the high energy state can be detected by the
In addition, when an operator approaches the accelerator device in operation, there is a risk of radiation damage. Therefore, when the energy level is changed and the screen is replaced as in the conventional case, it is necessary to stop the operation of the accelerator or the like.
However, in the beam position detection monitor of the present embodiment, the
Since the operation is not interrupted, the beam position once adjusted is less likely to be distorted, and the driving efficiency is improved.
なお、蛍光板とOTR板をスクリーン3の表裏2面に分離して貼付する代わりに、1面を分割して分割した一方に蛍光板を他方にOTR板を貼付するようにしてもよい。
図3(a)、(b)、(c)はスクリーンの別の形態を示す側面図である。
図3(a)は、蛍光板で形成した基板33の下側をOTR光を生じる金属板34で覆って形成したスクリーン、図3(b)は基板35の一方の表面を分割して一方に蛍光板36、他方にOTR板37を張り付けて形成したスクリーン、図3(c)は金属板38を基板として上側半分に蛍光板39を張り付けて形成したスクリーンを、それぞれ表示したものである。
Instead of separating and attaching the fluorescent plate and the OTR plate to the two front and back surfaces of the
FIGS. 3A, 3B and 3C are side views showing other forms of the screen.
FIG. 3A is a screen formed by covering the lower side of the
このようにスクリーンの片方の表面に2種類の発光板を設けたものは、電子ビームの電流量の増減に伴って発光板を切り替える場合にも、回転する代わりに平行移動させればよいので、機構が簡単になる。
さらに、2種類の発光板の突き合わせ部分を電子ビームの中心に合わせるようにすれば、電子ビームのエネルギーが変わっても測定時におけるスクリーン3の設定位置が変化しないため、操作が容易になる。
なお、図面では蛍光板とOTR板を上下の方向に並置したものを図示したが、上下方向に限らず、スクリーンの駆動軸を横切る方向に2種類の発光板が並んでいればよい。
In this way, what is provided with two types of light emitting plates on one surface of the screen can be translated instead of rotating even when the light emitting plates are switched in accordance with the increase or decrease in the amount of current of the electron beam. The mechanism becomes simple.
Furthermore, if the butted portions of the two kinds of light emitting plates are aligned with the center of the electron beam, the setting position of the
In the drawing, the fluorescent plate and the OTR plate are arranged side by side in the up-and-down direction, but not limited to the up-and-down direction, it is sufficient that two types of light-emitting plates are arranged in a direction crossing the drive shaft of the screen.
本実施例のビーム位置検出モニターは、自由電子レーザ装置に用いるリニアックにおけるα電磁石の部分で使用されるものである。
図4において、11はα電磁石用チャンバ、12はビーム入射ノズル、13はビーム出射ノズル、14はスリット取付用ノズル、15はスクリーンを兼ねたビームスリット、16はスリット駆動装置、17はベローズ、18は覗窓、19はCCDカメラ、20は電子ビームの軌道である。
ビームスリット15の裏面、図中右側の面には、図3(a)、(b)、(c)に表示したと同じく、蛍光板とOTR板が並置されている。
The beam position detection monitor of this embodiment is used in the α electromagnet portion of the linac used in the free electron laser apparatus.
In FIG. 4, 11 is an α electromagnet chamber, 12 is a beam incident nozzle, 13 is a beam emission nozzle, 14 is a slit mounting nozzle, 15 is a beam slit which also serves as a screen, 16 is a slit driving device, 17 is a bellows, 18 Is a viewing window, 19 is a CCD camera, and 20 is an electron beam trajectory.
As shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, a fluorescent plate and an OTR plate are juxtaposed on the back surface of the beam slit 15, that is, on the right side in the drawing.
加速された電子ビームはビーム入射ノズル12から所定の角度を持ってα電磁石に入射する。
電子ビームはα電磁石の磁界内でα字形の軌跡20をたどり、α字形軌道の頂点位置でビームスリット15によりエネルギー整形された上で、所定の角度を持ってビーム出射ノズル13から出射する。
出射される電子ビームのエネルギー分布状態は点線で描いたビームスリットの位置15’で決まる。ビームスリット15の位置はスリット駆動装置16により調整することができる。
The accelerated electron beam is incident on the α electromagnet from the
The electron beam follows an α-shaped
The energy distribution state of the emitted electron beam is determined by the
入射位置と入射角度は図中破線で示したα電磁石の入り口線を基準として決定される。
電子ビームが正しい位置に入射していることを確認するため、ビームスリット15を電磁石の入り口線の位置まで移動して発光板が取り付けられている裏面に入射電子ビームが衝突するようにする。
このため、ビームスリット15の駆動装置16は従来装置におけるスリット駆動装置より長いストロークを有するものである必要がある。
The incident position and incident angle are determined with reference to the entrance line of the α electromagnet indicated by the broken line in the figure.
In order to confirm that the electron beam is incident at the correct position, the beam slit 15 is moved to the position of the entrance line of the electromagnet so that the incident electron beam collides with the back surface to which the light emitting plate is attached.
For this reason, the driving
ビームスリット15の発光板をビーム入射位置の基準となるα電磁石の入り口線上に設置すると、電子ビームが衝突して光る様子を覗窓18を通してCCDカメラで撮影して観察することにより、電子ビームの中心位置やビーム断面形状が直接的にしかも正確に把握できる。電子ビームの電流量が小さいときは蛍光板部分で、電流量が大きいときは金属板の部分で測定すれば、広い範囲のエネルギーに対して測定が可能である。
When the light-emitting plate of the beam slit 15 is placed on the entrance line of the α electromagnet serving as a reference for the beam incident position, the electron beam collides and shines by being photographed and observed through a
以上説明した通り、本発明のビーム検出モニターを用いれば、簡単な機構により広い範囲の電流量に対応してビーム位置測定が可能である。また、エネルギー水準が変わったときにも加速器等の運転を停止することなく異なる感度を有する発光板に切り替えることができるため、リニアックやシンクロトロンなどの装置運転効率が向上する。 As described above, by using the beam detection monitor of the present invention, it is possible to measure the beam position corresponding to a wide range of current amounts with a simple mechanism. Further, even when the energy level changes, it is possible to switch to a light emitting plate having different sensitivities without stopping the operation of the accelerator or the like, so that the operation efficiency of the apparatus such as linac and synchrotron is improved.
1 ビームチャンバ
2 モニター取付用ノズル
3 スクリーン
31、33、36、39 蛍光板
32、34、37、38 光学的遷移放射(OTR)板
35 基板
4 スクリーン挿入用シリンダー
5 ベローズ
6 回転導入端子
7 覗窓
8 CCDカメラ
9 電子ビーム
11 α電磁石用チャンバ
12 ビーム入射ノズル
13 ビーム出射ノズル
14 スリット取付用ノズル
15 ビームスリット
16 スリット駆動装置
17 ベローズ
18 覗窓
19 CCDカメラ
20 ビーム軌道
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
A free electron laser apparatus comprising the beam position detection monitor according to claim 1.
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