JP2694665B2 - Beam accelerator built-in pump for particle accelerator - Google Patents

Beam accelerator built-in pump for particle accelerator

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JP2694665B2
JP2694665B2 JP1071349A JP7134989A JP2694665B2 JP 2694665 B2 JP2694665 B2 JP 2694665B2 JP 1071349 A JP1071349 A JP 1071349A JP 7134989 A JP7134989 A JP 7134989A JP 2694665 B2 JP2694665 B2 JP 2694665B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、荷電粒子を加速するために高真空空間を形
成する粒子加速器に係り、ビームダクト内に収納されて
真空排気を行う粒子加速器のビームダクト組込みポンプ
に関する。
The present invention relates to a particle accelerator that forms a high vacuum space for accelerating charged particles, and relates to a particle accelerator that is housed in a beam duct and evacuates. Beam duct built-in pump.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の粒子加速器のビームダクトにおいては、高エネ
ルギー物理学研究所レポートのNo.81−2(1981年)第5
7頁〜第61頁において論じられているように、細長い環
状の容器からなり、内部は超高真空状態を保てるような
構造となっている。ビーム軌道を制御するためにビーム
ダクトは2極(偏向)、4極等のマグネットで囲まれて
おり、特に偏向マグネット部のビームダクト内部では、
制動幅射により発生した放射光がビームダクト内壁を照
射し多量のガスを光刺激によって脱離させるため、他の
ダクトに比較して高い圧力を示すことになる。そこで、
偏向マグネット部のビームダクト内部には偏向マグネッ
トの2極磁場を利用する組込み型イオンポンプが設置さ
れている。このようにして残留ガスを減少させ、荷電粒
子と残留ガスとの間の衝突に伴う散乱を減少させ、荷電
粒子の減衰を少くするようにしている。
Regarding the beam duct of the conventional particle accelerator, No. 81-2 (1981) of High Energy Physics Laboratory Report No. 5
As discussed on pages 7-61, it consists of an elongated, annular container with a structure that allows it to maintain an ultrahigh vacuum. In order to control the beam trajectory, the beam duct is surrounded by magnets with 2 poles (deflection), 4 poles, etc. In particular, inside the beam duct of the deflection magnet section,
The radiant light generated by the bremsstrahlung irradiates the inner wall of the beam duct and a large amount of gas is desorbed by photostimulation, so that the pressure is higher than that of other ducts. Therefore,
A built-in ion pump that uses the bipolar magnetic field of the deflection magnet is installed inside the beam duct of the deflection magnet unit. In this way, the residual gas is reduced, the scattering associated with the collision between the charged particles and the residual gas is reduced, and the attenuation of the charged particles is reduced.

組込み型のポンプとしてはイオンポンプの他に非蒸発
型ゲッターを利用したものもある。なお、この種のポン
プを用いたビームダクト組込みポンプとしては、ジェー
・ブイ・エス・テー18(3),4月(1981年)第1114頁〜
第1116頁(JVST,18(3),April(1981)PP1114−111
6)において論じられている。
As a built-in pump, there is a pump that uses a non-evaporable getter in addition to the ion pump. As a pump with a built-in beam duct using this type of pump, JV S.T. 18 (3), April (1981), p. 1114-
Pp. 1116 (JVST, 18 (3), April (1981) PP1114-111
6).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来の技術にあっては、偏向部ビームダクトにおける
排気速度増加という考慮はなされているが、イオンポン
プを組込み型ポンプとして採用した場合は、イオンポン
プの放電特性上、粒子を加速するのに必要な超高真空領
域で放電特性が悪化し、大きな排気速度が得られないと
う問題があった。非蒸発型ゲッターを組込みポンプとし
て採用したものもあるが、薄板を母材として、ビームダ
クト長手方向に2次元状(平板状)に展開しただけのた
め、非蒸発型ゲッターの排気速度はゲッター材の表面積
に比例することを考慮すれば、排気速度に制限がある。
さらに偏向部のように曲率を有する箇所に設置が困難で
ある等の問題があった。
In the conventional technology, the increase in pumping speed in the beam duct of the deflecting section is considered, but when the ion pump is adopted as the built-in pump, it is necessary to accelerate the particles due to the discharge characteristics of the ion pump. There was a problem that the discharge characteristics were deteriorated in such a very high vacuum region, and a large evacuation speed could not be obtained. Some non-evaporable getters have been adopted as built-in pumps, but since the thin plate was used as the base material and was developed in a two-dimensional (flat) shape in the longitudinal direction of the beam duct, the exhaust speed of the non-evaporable getter is Considering that it is proportional to the surface area of, the exhaust speed is limited.
Further, there is a problem that it is difficult to install the device in a place having a curvature such as the deflecting part.

本発明の目的は、粒子加速器のビームダクト内部の圧
力を下げて、荷電粒子の散乱を防ぎ、信頼性が高く、保
守の容易なビームダクト組込みポンプを提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a beam duct built-in pump which reduces the pressure inside the beam duct of a particle accelerator to prevent the scattering of charged particles, has high reliability, and is easy to maintain.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

前記の目的を達成するため、本発明に係る粒子加速器
のビームダクト組込みポンプは、軌道室と軌道室に隣接
するポンプ室との間に隔壁を備えてなるビームダクトの
隔壁に設けた少くとも1個の排気孔から排気し、軌道室
内を超高真空に保持して荷電粒子を加速させるとともに
ポンプ室に収納される粒子加速器のビームダクト組込み
ポンプにおいて、ゲッター材を付着させた基板を蛇腹状
に屈曲してその表面積を増大し、ゲッター材の活性化に
より超高真空を保持する少くとも1台の非蒸発型ゲッタ
ーポンプを接続するように構成されている。
In order to achieve the above-mentioned object, the beam duct built-in pump of the particle accelerator according to the present invention is provided with a partition wall of a beam duct having a partition wall between an orbit chamber and a pump chamber adjacent to the orbit chamber. Evacuate from the individual exhaust holes and maintain the ultra-high vacuum in the orbit chamber to accelerate charged particles, and in the beam duct built-in pump of the particle accelerator housed in the pump chamber, the substrate to which the getter material is attached becomes bellows-shaped. It is configured to be bent to increase its surface area and to connect at least one non-evaporable getter pump that maintains an ultra-high vacuum by activating the getter material.

そして、非蒸発型ゲッターポンプを活性化する電流を
供給する電流導入端子を装着した封止フランジを設け、
ビームダクトに隣接するポンプ室のそれぞれの端面に封
止フランジを取付け、それぞれの非蒸発型ゲッターポン
プを台車電極板を介して接続し、台車電極板に台車を固
定するとともに、台車とポンプ室内壁及び隔壁との間に
絶縁材を設けるものとする。
Then, a sealing flange provided with a current introduction terminal for supplying a current for activating the non-evaporable getter pump is provided,
A sealing flange is attached to each end face of the pump chamber adjacent to the beam duct, each non-evaporable getter pump is connected via a carriage electrode plate, and the carriage is fixed to the carriage electrode plate, and the carriage and the pump chamber inner wall And an insulating material between the partition and the partition.

さらに、それぞれの台車に少くとも1個の軸受を設
け、それぞれの非蒸発型ゲッターポンプをビームダクト
内で移動自在とし、それぞれの封止フランジに装着した
電流導入端子と非蒸発型ゲッターポンプとの接続部の少
くとも一方側に伸縮部材を設けた構成とする。
Furthermore, at least one bearing is provided on each trolley, each non-evaporable getter pump is made movable in the beam duct, and the current introduction terminal mounted on each sealing flange and the non-evaporable getter pump are connected. An elastic member is provided on at least one side of the connecting portion.

〔作用〕[Action]

本発明によれば、粒子加速器のビームダクト組込みポ
ンプとしてゲッター材の表面積を増大した少くとも1台
の非蒸発型ゲッターポンプを接続することによって、曲
率のある偏向したビームダクトに収納容易となり、大き
な排気速度でビームダクト内の圧力が下げられ、ビーム
ダクト内を周回する荷電粒子の減衰が低くなる。
According to the present invention, by connecting at least one non-evaporable getter pump having an increased surface area of getter material as a beam duct built-in pump of a particle accelerator, the pump can be easily accommodated in a deflected beam duct having a large curvature. The exhaust velocity lowers the pressure in the beam duct and reduces the attenuation of charged particles circulating in the beam duct.

そして非蒸発型ゲッターポンプを通電加熱する際は、
伸縮部材によりポンプ室内壁及び隔壁に押し当てられて
いるとともに、絶縁材によって絶縁され電流短絡の危険
性がなくなる。
And when electrically heating the non-evaporable getter pump,
The expandable member is pressed against the inner wall of the pump chamber and the partition wall, and is insulated by the insulating material, eliminating the risk of current short circuit.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第1図〜第9図を参照しながら説
明する。
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1図〜第3図に示されるように、軌道室2と軌道室
2に隣接するポンプ室3との間に隔壁5を備えてなるビ
ームダクト1の隔壁5に設けた少くとも1個の排気孔6
から排気し、軌道室2内を超高真空に保持して荷電粒子
11を加速させるとともにポンプ室3に収納される粒子加
速器のビームダクト組込みポンプにおいて、ゲッター材
を付着させた基板30を蛇腹状に屈曲してその表面積を増
大し、ゲッター材の活性化により超高真空を保持する少
くとも1台の非蒸発型ゲッターポンプ4を接続した構成
である。
As shown in FIGS. 1 to 3, at least one of the partition walls 5 of the beam duct 1 including the partition wall 5 between the orbit chamber 2 and the pump chamber 3 adjacent to the orbit chamber 2 is provided. Exhaust hole 6
From inside the orbit chamber 2 to maintain ultra-high vacuum and charged particles
In the beam duct built-in pump of the particle accelerator that accelerates 11 and is housed in the pump chamber 3, the substrate 30 to which the getter material is attached is bent in a bellows shape to increase its surface area, and activation of the getter material increases the ultrahigh temperature. The configuration is such that at least one non-evaporable getter pump 4 that holds a vacuum is connected.

そして、第7図及び第8図に示される非蒸発型ゲッタ
ーポンプ4を活性化する電流の電流導入端子8を装着し
た封止フランジ9を設け、軌道室2に隣接するポンプ室
3のそれぞれの端面に封止フランジ9を取付け、第4図
〜第6図に示されるそれぞれの非蒸発型ゲッターポンプ
4を台車電極板25を介して接続し、台車電極板25に台車
7を固定するとともに、台車7とポンプ室3内壁及び隔
壁5との間に絶縁材15を設けるものとする。
Then, a sealing flange 9 provided with a current introduction terminal 8 for activating the non-evaporable getter pump 4 shown in FIGS. 7 and 8 is provided, and each of the pump chambers 3 adjacent to the track chamber 2 is provided. A sealing flange 9 is attached to the end face, each non-evaporable getter pump 4 shown in FIGS. 4 to 6 is connected via a carriage electrode plate 25, and the carriage 7 is fixed to the carriage electrode plate 25. An insulating material 15 is provided between the carriage 7 and the inner wall of the pump chamber 3 and the partition wall 5.

さらに、それぞれの台車7に少くとも1個のころがり
軸受12,13及び14を設け、それぞれの非蒸発型ゲッター
ポンプ4をビームダクト1内で移動自在とし、第7図及
び第8図に示されるそれぞれの封止フランジ9に装着し
た電流導入端子8と非蒸発型ゲッターポンプ4との接続
部の少くとも一方側に屈曲した電極10及びスプリング19
からなる伸縮部材を設けた構成とする。
Further, each carriage 7 is provided with at least one rolling bearing 12, 13, and 14 to make each non-evaporable getter pump 4 movable within the beam duct 1, as shown in FIGS. 7 and 8. An electrode 10 and a spring 19 bent to at least one side of the connection portion between the current introduction terminal 8 mounted on each sealing flange 9 and the non-evaporable getter pump 4.
The elastic member is composed of

荷電粒子11を偏向させる偏向マグネット磁場は紙面に
垂直方向に働いている。第1図はマグネットを省略し図
示していない。ビームダクト1は荷電粒子11の軌道とな
る軌道室2とモジュール型の非蒸発型ゲッターポンプ4
を収納するポンプ室3とから構成されている。軌道室2
とポンプ室3は軌道室2断面形状を一様に保つ形状を有
する隔壁5によって隔てられている。ポンプ室3には台
車7によって連結支持された非蒸発型ゲッターポンプ4
が収納されており、両端部の非蒸発型ゲッターポンプ4
は電極10によって封止フランジ9に取り付けられたフィ
ードスルー(電流導入端子)8を介し電気的に大気側と
通じている。第2図に軌道室2側から隔壁5を見た実施
例が示される。隔壁5に軌道室2からのガスを排気する
ための少くとも1個の排気孔6が設けてある。第3図は
非蒸発型ゲッターポンプの実施例である。この非蒸発型
ゲッターポンプは表面にTi,Zr等のゲッター材を付着さ
せた母材(基板)に通電加熱等を行い、ゲッター材を吸
着ガス(H2,CO等)の放出又は内部への拡散により活性
化して気体分子の吸着をし易くし真空排気を行う。
The deflecting magnet magnetic field that deflects the charged particles 11 works in the direction perpendicular to the paper surface. In FIG. 1, the magnet is omitted and not shown. The beam duct 1 is an orbit chamber 2 which is an orbit of charged particles 11 and a modular non-evaporable getter pump 4.
And a pump chamber 3 for storing Orbit room 2
The pump chamber 3 is separated by a partition wall 5 having a shape that keeps the cross-sectional shape of the orbit chamber 2 uniform. A non-evaporable getter pump 4 connected and supported by a carriage 7 in the pump chamber 3.
The non-evaporable getter pumps 4 at both ends
Is electrically connected to the atmosphere side through a feedthrough (current introducing terminal) 8 attached to a sealing flange 9 by an electrode 10. FIG. 2 shows an embodiment in which the partition wall 5 is viewed from the side of the orbit chamber 2. The partition wall 5 is provided with at least one exhaust hole 6 for exhausting gas from the orbit chamber 2. FIG. 3 shows an embodiment of a non-evaporable getter pump. This non-evaporable getter pump heats the base material (substrate) with a getter material such as Ti or Zr adhered to the surface by heating the getter material to release adsorbed gas (H 2 , CO, etc.) or to the inside. It is activated by diffusion to facilitate adsorption of gas molecules, and vacuum exhaust is performed.

つぎに、第1図〜第3図を参照して本実施例の動作を
説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

粒子加速器のビームダクト1は荷電粒子11とビームダ
クト1内の残留ガスとの衝突,散乱を防止し、荷電粒子
11の損失を防ぐために超高真空(10-8〜10-11Torr)に
保つ必要がある。そこでビームダクト1は、一つ以上の
ビームダクト1上に設けられた排気ポート(図示せず)
を介して、例えばターボ分子ポンプ等の補助ポンプによ
り大気圧から粗排気される。超高真空達成のため、その
後ビームダクト1の加熱脱ガス等が行われ、補助ポンプ
による排気を行いながらフィードスルー8間に電流を流
して非蒸発型ゲッターポンプ4の活性化処理を行う。非
蒸発型ゲッターポンプ4は通電加熱により活性化され、
真空ポンプとして働く。通電加熱中にゲッター材より放
出されるガスは補助ポンプにより排気される。活性化さ
れた非蒸発型ゲッターポンプ4は第2図に示される隔壁
5に設けられた排気孔6を通じて軌道室2内の残留ガス
の排気を行う。超高真空下では、例えばステンレス鋼製
の容器壁面からの放出ガスが主なガス源となるため、非
蒸発型ゲッターポンプ4はポンプ室3内壁からの放出ガ
スの排気も行える。荷電粒子11が偏向磁場等によって偏
向されることにより、軌道放射光と呼ばれる電磁波を運
動の接線方向に放射する。特に荷電粒子11が軽い場合、
すなわち電子や陽電子の場合には強力な電磁波となり多
くの光子がビームダクト1内壁を照射して光刺激によっ
て容器壁面からガスを放出し、荷電粒子11の加速あるい
は蓄積という点で多大の悪影響を及ぼす。しかし、本実
施例のようにガス発生源の近くにポンプ室3を設けて発
生ガスの真空排気を行うことにより軌道室2の圧力を十
分に下げることができて、荷電粒子11の消失を大幅に減
少させることが可能となる。さらにゲッター材の表面積
を増大させ排気速度の大きい非蒸発型ゲッターポンプを
ポンプ室3内部に連結して収納させているため、より一
層の排気速度の増大が図れ、軌道室2内における荷電粒
子11の散乱,消失をさらに大幅に減少させることができ
る。
The beam duct 1 of the particle accelerator prevents the charged particles 11 from colliding with the residual gas in the beam duct 1 and scattering,
Ultra high vacuum (10 -8 to 10 -11 Torr) must be maintained to prevent loss of 11 . Therefore, the beam duct 1 has exhaust ports (not shown) provided on one or more beam ducts 1.
Via an auxiliary pump such as a turbo-molecular pump. In order to achieve an ultra-high vacuum, the beam duct 1 is heated and degassed thereafter, and a current is passed between the feedthroughs 8 while the auxiliary pump is exhausting to activate the non-evaporable getter pump 4. The non-evaporable getter pump 4 is activated by electric heating,
Works as a vacuum pump. The gas released from the getter material during electric heating is exhausted by the auxiliary pump. The activated non-evaporable getter pump 4 exhausts the residual gas in the orbit chamber 2 through the exhaust hole 6 provided in the partition wall 5 shown in FIG. Under ultra-high vacuum, the gas released from, for example, the wall surface of the stainless steel container is the main gas source, so the non-evaporable getter pump 4 can also exhaust the gas released from the inner wall of the pump chamber 3. When the charged particles 11 are deflected by a deflection magnetic field or the like, electromagnetic waves called orbital radiation are emitted in the tangential direction of motion. Especially when the charged particles 11 are light,
That is, in the case of an electron or a positron, it becomes a strong electromagnetic wave and many photons irradiate the inner wall of the beam duct 1 and emit gas from the wall surface of the container by photostimulation, which has a great adverse effect on the acceleration or accumulation of the charged particles 11. . However, the pressure in the orbit chamber 2 can be sufficiently lowered by providing the pump chamber 3 near the gas generation source and evacuating the generated gas as in the present embodiment, and the loss of the charged particles 11 can be significantly reduced. Can be reduced to Further, since the surface area of the getter material is increased and the non-evaporable getter pump having a large exhaust speed is connected and housed inside the pump chamber 3, the exhaust speed can be further increased, and the charged particles 11 in the orbit chamber 2 can be increased. The scattering and disappearance of can be further reduced significantly.

第4図〜第6図は非蒸発型ゲッターポンプの連結部に
関する実施例である。第4図の実施例は、ポンプ室3に
収納されている非蒸発型ゲッターポンプ4を連結する台
車7が示される。非蒸発型ゲッターポンプ4はボルト24
で台車電極板25に接続されかつボルト23により台車7に
連結されている。そして台車7にころがり軸受12,13及
び14が取り付けられている。第5図はポンプ室3を側面
から見たポンプ室3内が示され、台車7は大きく二つの
部分に分けられる。一方は非蒸発型ゲッターポンプ4と
接続される台車電極板25であり、他方は台車走行部26で
ある。台車電極板25と台車走行部26とは絶縁材15を介し
てボルト23で固定される。第6図は台車7の部分断面図
であり、前記のように、絶縁材15によって台車7とはそ
の台車電極板25と台車走行部26とが絶縁されている。台
車走行部26にはポンプ室3内を走行するため、ポンプ室
3内周側にころがり軸受の外輪外周面を使って走行する
ころがり軸受13と、ポンプ室3外周側にころがり軸受の
外輪エッジ部で走行するとともにポンプ室3底面に対し
て斜めに取り付けられたころがり軸受14が取り付けられ
ている。さらにポンプ室3内周側面に当って走行するこ
ろがり軸受12が取り付けられている。
4 to 6 show an embodiment relating to the connecting portion of the non-evaporable getter pump. The embodiment shown in FIG. 4 shows a carriage 7 for connecting a non-evaporable getter pump 4 housed in a pump chamber 3. Non-evaporable getter pump 4 is bolt 24
Are connected to the carriage electrode plate 25 by means of and are connected to the carriage 7 by bolts 23. Rolling bearings 12, 13 and 14 are attached to the carriage 7. FIG. 5 shows the inside of the pump chamber 3 when the pump chamber 3 is viewed from the side, and the carriage 7 is roughly divided into two parts. One is a carriage electrode plate 25 connected to the non-evaporable getter pump 4, and the other is a carriage traveling portion 26. The truck electrode plate 25 and the truck running portion 26 are fixed with bolts 23 via the insulating material 15. FIG. 6 is a partial sectional view of the carriage 7. As described above, the carriage 15 is insulated from the carriage electrode plate 25 and the carriage running portion 26 by the insulating material 15. Since the carriage running portion 26 travels in the pump chamber 3, the rolling bearing 13 runs on the inner peripheral side of the pump chamber 3 by using the outer peripheral surface of the rolling bearing, and the outer peripheral edge portion of the rolling bearing on the outer peripheral side of the pump chamber 3. The rolling bearing 14 is mounted diagonally with respect to the bottom surface of the pump chamber 3 while traveling. Further, a rolling bearing 12 is mounted which runs on the inner peripheral side surface of the pump chamber 3.

本実施例によれば、台車電極板25を通して隣接し合う
非蒸発型ゲッターポンプ4をポンプ室3の断面形状に合
せて固定でき、かつ活性化のための通電が行える。さら
に通電を行っても台車走行部26と台車電極板25とは絶縁
材15によって電気的に絶縁されているため短絡する心配
がない。台車走行部26に取り付けられたころがり軸受13
及び14により、非蒸発型ゲッターポンプ4のポンプ室3
への挿入やメインテナンス等のための引き出しが容易に
行える。本実施例のように外周側のころがり軸受14のみ
エッジ部でころがるようにすることにより、偏向部のよ
うに曲率のあるポンプ室でも連結された非蒸発型ゲッタ
ーポンプのスムーズな移動が可能となる。本実施例では
台車電極板により非蒸発型ゲッターポンプを接続してい
るが、ポンプ室の長手方向の曲率が変化する場合は、台
車電極板と非蒸発型ゲッターポンプとの間の接続をヒン
ジ構造として連結部に自由度を持たせればよい。その際
は電流を通すため、非蒸発型ゲッターポンプ間には別途
に電極を設けることにより通電も可能となる。さらに本
実施例は、ビームダクトと非蒸発型ゲッターポンプとの
間の絶縁のため、台車電極板と台車走行部との間に絶縁
材を介しているが、絶縁材を用いず全てのころがり軸受
をセラミックス製としてもよい。
According to the present embodiment, the non-evaporable getter pumps 4 that are adjacent to each other through the carriage electrode plate 25 can be fixed according to the cross-sectional shape of the pump chamber 3, and the energization for activation can be performed. Further, even if electricity is applied, the carriage running portion 26 and the carriage electrode plate 25 are electrically insulated by the insulating material 15, so there is no risk of short circuit. Rolling bearing 13 mounted on the carriage running part 26
And 14 make the pump chamber 3 of the non-evaporable getter pump 4
It can be easily inserted into and pulled out for maintenance. By rolling only the outer peripheral side rolling bearing 14 at the edge portion as in the present embodiment, it is possible to smoothly move the non-evaporable getter pump connected even in the pump chamber having a curvature like the deflection portion. . In this embodiment, the non-evaporable getter pump is connected by the trolley electrode plate, but when the curvature of the pump chamber in the longitudinal direction changes, the connection between the trolley electrode plate and the non-evaporable getter pump has a hinge structure. It is sufficient to give the connecting portion a degree of freedom. In that case, since an electric current is passed, it is possible to energize by providing a separate electrode between the non-evaporable getter pumps. Further, in this embodiment, an insulating material is interposed between the carriage electrode plate and the carriage running portion for insulation between the beam duct and the non-evaporable getter pump, but all rolling bearings are used without using the insulating material. May be made of ceramics.

また、ころがり軸受の代わりにすべり軸受等の代用も
可能である。
Further, instead of the rolling bearing, a slide bearing or the like can be used instead.

第7図は封止フランジ9に取り付けられるフィードス
ルー8と端部の非蒸発型ゲッターポンプ4との接続を行
う電極の実施例である。銅等の電極性薄板を多層にして
かつ一部を折り曲げられた電極10が非蒸発型ゲッターポ
ンプ4とフィードスルー8との間を接続している。絶縁
材27は電極10と非蒸発型ゲッターポンプ4とを接続する
ボルト31によって固定されている。絶縁材27はプレート
支持台20を固定し、このプレート支持台20は、封止フラ
ンジ9に設けられたフック29と接続するスプリング19に
フック28を介して接続し、さらに折り曲げられてばね特
性を有する電極10の四方を囲むように設置される絶縁プ
レート板17を支持するプレート支持板18を固定してい
る。第8図は封止フランジ9及びフィードスルー21の実
施例が示される。第7図に示される電極10は、真空V側
の接続部16につながれる。フィードスルー8は封止フラ
ンジ9より小径のフランジ21にセラミックス等の絶縁材
を介して固定されている。そして電極10と接続されたフ
ランジ21は、封止フランジ9の真空V側から装着され、
ボルト22によって固定されシールされる。この際、フッ
ク29には第7図に示されるスプリング19により連結され
た非蒸発型ゲッターポンプ全体を引張る構成となる。そ
して封止フランジ9はポンプ室3端部に設けられたフラ
ンジ(図示せず)に固定シールされる。第7図はプレー
ト支持台20のみを示し、台車は省略してあるが、非蒸発
型ゲッターポンプ及び電極の自重を支えるため、第4図
〜第6図に示される台車7と同等の台車がプレート支持
台20に取り付けられる。第9図は第7図と反対側の電極
を示す実施例である。構成はほぼ第7図と同一である
が、スプリング19の代わりにストッパー23が用いられて
いる。
FIG. 7 shows an embodiment of an electrode for connecting the feedthrough 8 attached to the sealing flange 9 and the non-evaporable getter pump 4 at the end. An electrode 10 having a multi-layered electrode thin plate made of copper or the like and partially bent is connected between the non-evaporable getter pump 4 and the feedthrough 8. The insulating material 27 is fixed by bolts 31 that connect the electrode 10 and the non-evaporable getter pump 4. The insulating material 27 fixes the plate supporting base 20, and the plate supporting base 20 is connected to the spring 19 connected to the hook 29 provided on the sealing flange 9 via the hook 28 and is further bent to have a spring characteristic. A plate support plate 18 that supports an insulating plate plate 17 installed so as to surround the four sides of the electrode 10 is fixed. FIG. 8 shows an embodiment of the sealing flange 9 and the feedthrough 21. The electrode 10 shown in FIG. 7 is connected to the connection portion 16 on the vacuum V side. The feedthrough 8 is fixed to a flange 21 having a smaller diameter than the sealing flange 9 via an insulating material such as ceramics. The flange 21 connected to the electrode 10 is attached from the vacuum V side of the sealing flange 9,
It is fixed and sealed by bolts 22. At this time, the hook 29 is configured to pull the entire non-evaporable getter pump connected by the spring 19 shown in FIG. The sealing flange 9 is fixedly sealed to a flange (not shown) provided at the end of the pump chamber 3. Although FIG. 7 shows only the plate support 20 and the carriage is omitted, in order to support the non-evaporable getter pump and the self-weight of the electrode, a carriage equivalent to the carriage 7 shown in FIGS. 4 to 6 is used. It is attached to the plate support 20. FIG. 9 is an embodiment showing an electrode on the side opposite to FIG. The structure is almost the same as that of FIG. 7, but a stopper 23 is used instead of the spring 19.

本実施例によれば、ポンプ室3に挿入された非蒸発型
ゲッターポンプは、第9図に示されるストッパー及び電
極を封止フランジに取り付けて封止フランジを固定した
後、ついで他方のスプリングを有する側の電極を固定す
る手順により、予め第7図に示される電極10及びスプリ
ング19の長さを、封止フランジ固定後に引張り力が両者
に対して働くように調整しておくことにより、非蒸発型
ゲッターポンプはポンプ室の内周壁にすべり軸を介して
押し付けられ、封止フランジ固定後にポンプ室内部で位
置が定まらず、非蒸発型ゲッターポンプ本体がポンプ室
の内壁に接触し通話活性化時の短絡による事故の発生を
未然に防止できる。さらに通電活性化時は非蒸発型ゲッ
ターポンプは数百度の高温になり、連結された非蒸発型
ゲッターポンプは長手方向に伸縮するが、この際も、そ
の引張り力をばね特性を有する電極及びスプリングによ
って吸収できる。またスプリングによる引張り力のため
に非蒸発型ゲッターポンプは、ポンプ室内周側壁に押し
当てられているため短絡の心配はない。万一、熱ひずみ
等によって折り曲げられた板ばね状の電極がポンプ室の
内壁方向へひずんでも、電極を四方から囲むように設置
された絶縁プレート板によって短絡は防止される。
According to this embodiment, the non-evaporable getter pump inserted in the pump chamber 3 has the stopper and the electrode shown in FIG. 9 attached to the sealing flange to fix the sealing flange, and then the other spring. By adjusting the length of the electrode 10 and the spring 19 shown in FIG. 7 in advance so that a tensile force acts on both the electrodes 10 and the spring 19 shown in FIG. The evaporative getter pump is pressed against the inner wall of the pump chamber via the slide shaft, and the position inside the pump chamber is not fixed after fixing the sealing flange, and the non-evaporable getter pump body contacts the inner wall of the pump chamber to activate the call. It is possible to prevent the occurrence of accidents due to short circuits. Further, when the energization is activated, the non-evaporable getter pump reaches a high temperature of several hundreds of degrees, and the connected non-evaporable getter pump expands and contracts in the longitudinal direction. Can be absorbed by Further, since the non-evaporable getter pump is pressed against the inner peripheral wall of the pump chamber due to the pulling force of the spring, there is no risk of short circuit. Even if the plate-spring-shaped electrode bent due to heat strain or the like is distorted toward the inner wall of the pump chamber, the insulating plate plates installed so as to surround the electrode from all sides prevent a short circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の粒子加速器のビームダクト組込みポンプによ
れば、非蒸発型ゲッターを付着した基板を屈曲して装着
した非蒸発型ゲッターポンプを複数台にわたり収納でき
るため、排気速度の飛躍的増大が図れ、ビームダクト内
の圧力を大幅に下げることができて荷電粒子の散乱、消
失を大幅に減少させ、荷電粒子の寿命を飛躍的に伸ばす
という効果がある。さらに、通電加熱中に露出された非
蒸発型ゲッターポンプ及び電極のビームダクト内壁への
接触が防止でき、短絡事故を解消できる。また、連結さ
れた非蒸発型ゲッターポンプのビームダクトへの出し入
れが非常に容易となり組立てや保守が簡単になる効果も
ある。
According to the beam duct built-in pump of the particle accelerator of the present invention, since the non-evaporable getter pump in which the substrate to which the non-evaporable getter is attached is bent and attached can be stored over a plurality of units, the exhaust speed can be dramatically increased, The pressure in the beam duct can be significantly reduced, the scattering and disappearance of the charged particles can be greatly reduced, and the life of the charged particles can be significantly extended. Further, it is possible to prevent the non-evaporable getter pump and the electrode exposed during the electric heating from contacting the inner wall of the beam duct, and it is possible to eliminate a short circuit accident. Further, there is an effect that it is very easy to put the connected non-evaporable getter pump in and out of the beam duct, and the assembling and maintenance are easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例であるビームダクトの横断面
図、第2図は第1図に示す軌道室から見た隔壁の正面
図、第3図は非蒸発型ゲッターポンプの一例を示す平面
図、第4図は台車連結部の一実施例を示す平面図、第5
図は第4図のポンプ室内周側より見た縦断面図、第6図
は第5図のVI−VI線の断面図、第7図はフィードスルー
と非蒸発型ゲッターポンプとを接続する伸縮部材の一実
施例を示す縦断面図、第8図は封止フランジの一実施例
を示す部分断面図、第9図は第7図に示す接続部の他方
側の一実施例を示す縦断面図である。 1……ビームダクト、2……軌道室、3……ポンプ室、
4……非蒸発型ゲッターポンプ、5……隔壁、7……台
車、8……フィードスルー(電流導入端子)、9……封
止フランジ、10……電極、11……荷電粒子、12,13,14…
…ころがり軸受、15……絶縁材、19……スプリング(伸
縮部材)、25……台車電極板。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a beam duct which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a partition wall seen from the orbit chamber shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an example of a non-evaporable getter pump. The plan view shown in FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of the carriage connecting portion, and FIG.
The figure is a vertical cross-sectional view as seen from the inner circumference side of the pump chamber in Fig. 4, Fig. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of Fig. 5, and Fig. 7 is an expansion and contraction connecting the feedthrough and the non-evaporable getter pump. FIG. 8 is a vertical sectional view showing an example of a member, FIG. 8 is a partial sectional view showing an example of a sealing flange, and FIG. 9 is a vertical section showing an example of the other side of the connecting portion shown in FIG. It is a figure. 1 ... Beam duct, 2 ... Orbit room, 3 ... Pump room,
4 ... Non-evaporable getter pump, 5 ... Partition, 7 ... Cart, 8 ... Feedthrough (current introducing terminal), 9 ... Sealing flange, 10 ... Electrode, 11 ... Charged particle, 12, 13,14 ...
… Rolling bearings, 15 …… Insulation material, 19 …… Springs (expansion / contraction members), 25 …… Bogie electrode plates.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片根 守 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 上田 新次郎 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 松本 学 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 池口 隆 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 垣内 俊二 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 早坂 東亜 神奈川県厚木市森の里若宮3―1 日本 電信電話株式会社NTTLSI研究所内 (72)発明者 北山 豊樹 神奈川県厚木市森の里若宮3―1 日本 電信電話株式会社NTTLSI研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−198300(JP,A) 特開 昭64−27200(JP,A) 特開 昭53−57516(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mamoru Katane 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Shinjiro Ueda, 502 Jinmachi, Tsuchiura, Ibaraki Hitachi Ltd. Mechanical Research Laboratory (72) Inventor Manabu Matsumoto 502 Jinmachicho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Mechanical Laboratory Co., Ltd. (72) Takashi Ikeguchi 502 Jinmachicho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Mechanical Research Co., Ltd. In-house (72) Inventor Shunji Kakiuchi 3-1-1 Hitachi-machi, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. (72) Inventor Toa Hayasaka 3-1 Morinosato Wakamiya, Atsugi City, Kanagawa Prefecture NTT LSI Laboratories, Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Toyoki Kitayama 3-1 Morinosato Wakamiya, Atsugi City, Kanagawa Prefecture Nippon Telegraph and Telephone Corporation TTLSI the laboratory (56) References Patent Sho 63-198300 (JP, A) JP Akira 64-27200 (JP, A) JP Akira 53-57516 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】軌道室と該軌道室に隣接するポンプ室との
間に隔壁を備えてなるビームダクトの前記隔壁に設けた
少くとも1個の排気孔から排気し、前記軌道室内を超高
真空に保持して荷電粒子を加速させるとともに前記ポン
プ室に収納される粒子加速器のビームダクト組込みポン
プにおいて、ゲッター材を付着させた基板を蛇腹状に屈
曲してその表面積を増大し、前記ゲッター材の活性化に
より前記超高真空を保持する少くとも1台の非蒸発型ゲ
ッターポンプを接続し、それぞれの非蒸発型ゲッターポ
ンプを台車電極板を介して接続し、該台車電極板に台車
を固定するとともに、該台車とポンプ室内壁及び隔壁と
の間に絶縁材を設けたことを特徴とする粒子加速器のビ
ームダクト組込みポンプ。
1. An exhaust gas is exhausted from at least one exhaust hole provided in the partition of a beam duct having a partition between the orbit chamber and a pump chamber adjacent to the orbit chamber, and the inside of the orbit chamber is super-high. In a beam duct built-in pump of a particle accelerator that is held in a vacuum to accelerate charged particles and is housed in the pump chamber, a substrate to which a getter material is attached is bent in a bellows shape to increase its surface area. At least one non-evaporable getter pump that holds the ultra-high vacuum is connected by activation of each, and each non-evaporable getter pump is connected through a carriage electrode plate, and the carriage is fixed to the carriage electrode plate. In addition, a beam duct built-in pump for a particle accelerator, characterized in that an insulating material is provided between the carriage and the inner wall of the pump and the partition wall.
【請求項2】非蒸発型ゲッターポンプを活性化する電流
の電流導入端子を装着した封止フランジを設け、ビーム
ダクトに隣接するポンプ室のそれぞれの端面に前記封止
フランジを取付け、それぞれの非蒸発型ゲッターポンプ
を台車電極板を介して接続し、該台車電極板に台車を固
定するとともに、該台車とポンプ室内壁及び隔壁との間
に絶縁材を設けたことを特徴とする粒子加速器のビーム
ダクト組込みポンプ。
2. A non-evaporable getter pump is provided with a sealing flange to which a current introducing terminal for activating current is provided, and the sealing flange is attached to each end face of the pump chamber adjacent to the beam duct. An evaporation type getter pump is connected via a carriage electrode plate, the carriage is fixed to the carriage electrode plate, and an insulating material is provided between the carriage and the pump chamber inner wall and partition wall. Beam duct built-in pump.
【請求項3】それぞれの台車に少くとも1個の軸受を受
け、それぞれの非蒸発型ゲッターポンプをビームダクト
内で移動自在としたことを特徴とする請求項1又は2記
載の粒子加速器のビームダクト組込みポンプ。
3. The beam of a particle accelerator according to claim 1, wherein each carriage receives at least one bearing, and each non-evaporable getter pump is movable in the beam duct. Duct built-in pump.
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JP2511991B2 (en) * 1987-07-22 1996-07-03 株式会社日立製作所 Synchrotron radiation generator
JP2507384B2 (en) * 1987-02-12 1996-06-12 株式会社日立製作所 Synchrotron radiation generator

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