JP2899715B2 - 超伝導ウィグラー - Google Patents
超伝導ウィグラーInfo
- Publication number
- JP2899715B2 JP2899715B2 JP14153090A JP14153090A JP2899715B2 JP 2899715 B2 JP2899715 B2 JP 2899715B2 JP 14153090 A JP14153090 A JP 14153090A JP 14153090 A JP14153090 A JP 14153090A JP 2899715 B2 JP2899715 B2 JP 2899715B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- vacuum duct
- radiation shielding
- cryostat
- superconducting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子加速器によって加速された電子ビーム
を超伝導コイルによって蛇行させる超伝導ウィグラーに
係り、特に、超伝導コイルを冷却するクライオスタット
内の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸発量を低減した超
伝導ウィグラーに関する。
を超伝導コイルによって蛇行させる超伝導ウィグラーに
係り、特に、超伝導コイルを冷却するクライオスタット
内の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸発量を低減した超
伝導ウィグラーに関する。
［従来の技術］ 超伝導ウィグラーとは、リニアックやシンクロトロン
等の電子加速器によって加速された電子ビームを超伝導
コイルによって急激に蛇行させ、所望の放射光を取り出
すものである。この超伝導ウィグラーの概要を第５図に
示す。
等の電子加速器によって加速された電子ビームを超伝導
コイルによって急激に蛇行させ、所望の放射光を取り出
すものである。この超伝導ウィグラーの概要を第５図に
示す。
図示するように、電子加速器で加速された電子ビーム
ａが通過する真空ダクトｂの経路に沿って、ダクトｂ内
の電子ビームａを蛇行させる超伝導コイルｃが配置され
ている。これらの超伝導コイルｃは、超伝導状態を保つ
ため、液体ヘリウム（約4.2〜4.5K）が貯蔵されたクラ
イオスタットｄ内に浸漬され、極低温状態になってい
る。
ａが通過する真空ダクトｂの経路に沿って、ダクトｂ内
の電子ビームａを蛇行させる超伝導コイルｃが配置され
ている。これらの超伝導コイルｃは、超伝導状態を保つ
ため、液体ヘリウム（約4.2〜4.5K）が貯蔵されたクラ
イオスタットｄ内に浸漬され、極低温状態になってい
る。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような超伝導ウィグラーにおいて、真
空ダクトｂ内の電子ビームａが蛇行する際に、放射線
（Ｘ線等）が発生する。この放射線は、ステンレスやア
ルミ等から形成された上記真空ダクトｂを通過して、液
体ヘリウムが貯蔵されているクライオスタットｄ内に、
エネルギーとして侵入する。
空ダクトｂ内の電子ビームａが蛇行する際に、放射線
（Ｘ線等）が発生する。この放射線は、ステンレスやア
ルミ等から形成された上記真空ダクトｂを通過して、液
体ヘリウムが貯蔵されているクライオスタットｄ内に、
エネルギーとして侵入する。
すると、超伝導コイルｃを冷却すべくクライオスタッ
トｄ内に貯蔵されている液体ヘリウムが大量に蒸発して
しまう。
トｄ内に貯蔵されている液体ヘリウムが大量に蒸発して
しまう。
この対策として、本出願人は先に第６図に示すよう
に、上記真空ダクトｂの外側に、放射線遮蔽能力の大き
なタングステン板ｅ（板厚１〜2mm）をダクトｂを覆う
ようにコ字状に曲げて、ダクトｂを被覆するように設け
たものを開発した。
に、上記真空ダクトｂの外側に、放射線遮蔽能力の大き
なタングステン板ｅ（板厚１〜2mm）をダクトｂを覆う
ようにコ字状に曲げて、ダクトｂを被覆するように設け
たものを開発した。
しかしながら、タングステン板ｅは周知の如くその加
工性が極めて悪い。さらに、一旦、第６図に示すように
コ字状に曲げても、図中破線で示すようなスプリングバ
ック現象が生じてしまう。従って、上記タングステン板
ｅを真空ダクトｂを覆うようにコ字状に曲げることは、
その加工性の悪さから、製造コストの上昇を招く。
工性が極めて悪い。さらに、一旦、第６図に示すように
コ字状に曲げても、図中破線で示すようなスプリングバ
ック現象が生じてしまう。従って、上記タングステン板
ｅを真空ダクトｂを覆うようにコ字状に曲げることは、
その加工性の悪さから、製造コストの上昇を招く。
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、安
価な製造コストで放射線を真空ダクト内に遮蔽でき、ク
ライオスタット内の液体ヘリウム（極低温液）の蒸発量
を低減できる超伝導ウィグラーを提供するものである。
価な製造コストで放射線を真空ダクト内に遮蔽でき、ク
ライオスタット内の液体ヘリウム（極低温液）の蒸発量
を低減できる超伝導ウィグラーを提供するものである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、電子ビームが通
過する真空ダクトの外側に、電子ビームを蛇行させる超
伝導コイルを設けると共に、該超伝導コイルを極低温液
体が満たされたクライオスタット内に浸漬した超伝導ウ
ィグラーにおいて、上記真空ダクトを、上記クライオス
タットの中央を貫通するように配置し、該真空ダクトの
外周に、タングステン等のヘビーメタルの粉末をリング
状に焼結してなる放射線遮蔽リングを複数連結して装着
し、該放射線遮蔽リングは、その軸方向に沿って形成さ
れた冷却水通路を有して構成されている。
過する真空ダクトの外側に、電子ビームを蛇行させる超
伝導コイルを設けると共に、該超伝導コイルを極低温液
体が満たされたクライオスタット内に浸漬した超伝導ウ
ィグラーにおいて、上記真空ダクトを、上記クライオス
タットの中央を貫通するように配置し、該真空ダクトの
外周に、タングステン等のヘビーメタルの粉末をリング
状に焼結してなる放射線遮蔽リングを複数連結して装着
し、該放射線遮蔽リングは、その軸方向に沿って形成さ
れた冷却水通路を有して構成されている。
［作用］ 真空ダクト内の電子ビームは超伝導コイルの電磁場に
よって蛇行する。この際、蛇行する電子ビームから放射
線（Ｘ線等）が発生することになるが、この放射線はク
ライオスタットの中央に位置する真空ダクトに装着され
た放射線遮蔽リングによって、真空ダクト内に遮蔽され
る。よって、上記放射線がクライオスタット内に侵入す
ることが抑制・防止され、クライオスタット内の極低温
液体（液体ヘリウム等）の温度を良好に維持できる。
よって蛇行する。この際、蛇行する電子ビームから放射
線（Ｘ線等）が発生することになるが、この放射線はク
ライオスタットの中央に位置する真空ダクトに装着され
た放射線遮蔽リングによって、真空ダクト内に遮蔽され
る。よって、上記放射線がクライオスタット内に侵入す
ることが抑制・防止され、クライオスタット内の極低温
液体（液体ヘリウム等）の温度を良好に維持できる。
また、上記放射線遮蔽リングは、放射線遮蔽能力の大
きなヘビーメタルの粉末を焼結して形成されているの
で、加工性の悪いヘビーメタル（例えばタングステン
等）にあっても容易に形成でき、低コストで製造でき
る。
きなヘビーメタルの粉末を焼結して形成されているの
で、加工性の悪いヘビーメタル（例えばタングステン
等）にあっても容易に形成でき、低コストで製造でき
る。
また、放射線を遮蔽することによって発熱する放射線
遮蔽リングは、その軸方向に沿って形成された冷却水通
路内を流れる冷却水に冷却される。
遮蔽リングは、その軸方向に沿って形成された冷却水通
路内を流れる冷却水に冷却される。
［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。
第４図に示すように、リニアックやシンクロトロン等
（図示せず）によりほぼ光速度にまで加速された電子ビ
ーム１が通過する真空ダクト２に沿ってその外側に、ダ
クト２内の電子ビーム１を蛇行させる超伝導コイル３が
設けられている。これらの超伝導コイル３は、Nb−Ti,N
b−Zr等から成形されており、超伝導状態を保つため液
体ヘリウム４（約4.2〜4.5K）等の極低温液が貯蔵され
たクライオスタット５内に浸漬され、極低温状態になっ
ている。
（図示せず）によりほぼ光速度にまで加速された電子ビ
ーム１が通過する真空ダクト２に沿ってその外側に、ダ
クト２内の電子ビーム１を蛇行させる超伝導コイル３が
設けられている。これらの超伝導コイル３は、Nb−Ti,N
b−Zr等から成形されており、超伝導状態を保つため液
体ヘリウム４（約4.2〜4.5K）等の極低温液が貯蔵され
たクライオスタット５内に浸漬され、極低温状態になっ
ている。
一方、上記真空ダクト２は、ステンレスまたはアルミ
から成形されている。第１図に示すように、この真空ダ
クト２の外周には、タングステン粉末をリング状に焼結
成形した放射線遮蔽リング６が装着されている。この放
射線遮蔽リング６は、真空ダクト２の長手方向に沿って
所定のリング幅6aを有するように形成されており、第２
図及び第４図に示すように、複数個連結されて、クライ
オスタット５の中心に位置する上記真空ダクト２の外周
を覆うように装着されている。上記放射線遮蔽リング６
は、放射線を遮蔽する際に発熱するため、これを冷却す
べく、その長手方向に沿って冷却水通路７が形成されて
いる。また、放射線遮蔽リング６の連結部は、第３図に
示すように、凹凸状に形成されて相互に嵌め合わされ、
連結部からの放射線の漏洩を防止している。
から成形されている。第１図に示すように、この真空ダ
クト２の外周には、タングステン粉末をリング状に焼結
成形した放射線遮蔽リング６が装着されている。この放
射線遮蔽リング６は、真空ダクト２の長手方向に沿って
所定のリング幅6aを有するように形成されており、第２
図及び第４図に示すように、複数個連結されて、クライ
オスタット５の中心に位置する上記真空ダクト２の外周
を覆うように装着されている。上記放射線遮蔽リング６
は、放射線を遮蔽する際に発熱するため、これを冷却す
べく、その長手方向に沿って冷却水通路７が形成されて
いる。また、放射線遮蔽リング６の連結部は、第３図に
示すように、凹凸状に形成されて相互に嵌め合わされ、
連結部からの放射線の漏洩を防止している。
このように上記真空ダクト２の外周に複数個の放射線
遮蔽リング６を連結して装着した後、第３図に示すく、
その外部にCr,Ni,Cu等の金属メッキ８を施すことによ
り、それぞれの放射線遮蔽リング６相互を固着してい
る。上記放射線遮蔽リング６は強度部材ではないので、
それほど大きな固着強度は必要なく、上記金属メッキ８
による固着で充分である。そして、そのさらに外周に、
第１図に示すように、ステンレスまたはアルミから成形
された外管９が装着される。
遮蔽リング６を連結して装着した後、第３図に示すく、
その外部にCr,Ni,Cu等の金属メッキ８を施すことによ
り、それぞれの放射線遮蔽リング６相互を固着してい
る。上記放射線遮蔽リング６は強度部材ではないので、
それほど大きな固着強度は必要なく、上記金属メッキ８
による固着で充分である。そして、そのさらに外周に、
第１図に示すように、ステンレスまたはアルミから成形
された外管９が装着される。
以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。
真空ダクト２内の電子ビーム１は超伝導コイル３の電
磁場によって蛇行する。この際、蛇行する電子ビーム１
から放射線（Ｘ線等）が発生することになるが、この放
射線は上記クライオスタット５の中心に位置する真空ダ
クト２の外周に装着された放射線遮蔽リング６によって
真空ダクト２内に遮蔽される。よって、上記放射線がク
ライオスタット５内にエネルギーとして侵入することが
抑制・防止される。従って、クライオスタット５内の液
体ヘリウム４の温度を良好に維持することができ、液体
ヘリウム４の蒸発を低減することができる。この際、放
射線を遮蔽することによって発熱する放射線遮蔽リング
６は、リング６の長手方向に形成された冷却水通路７内
の冷却水によって冷却される。
磁場によって蛇行する。この際、蛇行する電子ビーム１
から放射線（Ｘ線等）が発生することになるが、この放
射線は上記クライオスタット５の中心に位置する真空ダ
クト２の外周に装着された放射線遮蔽リング６によって
真空ダクト２内に遮蔽される。よって、上記放射線がク
ライオスタット５内にエネルギーとして侵入することが
抑制・防止される。従って、クライオスタット５内の液
体ヘリウム４の温度を良好に維持することができ、液体
ヘリウム４の蒸発を低減することができる。この際、放
射線を遮蔽することによって発熱する放射線遮蔽リング
６は、リング６の長手方向に形成された冷却水通路７内
の冷却水によって冷却される。
また、上記放射線遮蔽リング６は、放射線遮蔽能力の
大きなタングステンの粉末を焼結して形成されているの
で、加工性の悪いタングステンにあっても容易に形成で
き、低コストで製造できる。また、放射線遮蔽リング６
の連結部は、第３図に示すように、凹凸状に形成されて
相互に嵌め合わされているので、連結部から放射線が漏
洩することはない。よって、連結部から漏洩した放射線
がクライオスタット５に侵入することはなく、これに起
因する液体ヘリウム４の蒸発は生じない。
大きなタングステンの粉末を焼結して形成されているの
で、加工性の悪いタングステンにあっても容易に形成で
き、低コストで製造できる。また、放射線遮蔽リング６
の連結部は、第３図に示すように、凹凸状に形成されて
相互に嵌め合わされているので、連結部から放射線が漏
洩することはない。よって、連結部から漏洩した放射線
がクライオスタット５に侵入することはなく、これに起
因する液体ヘリウム４の蒸発は生じない。
なお、上記の実施例にあっては放射線遮蔽リング６を
焼結形成するのに焼結材としてタングステンの粉末を用
いたが、これに限らず放射線遮蔽効果のある鉛などのヘ
ビーメタルの粉末を用いてもよい。また、発生する放射
線のエネルギーによっては、放射線遮蔽リング６がそれ
ほど発熱しない場合もあり、この場合、連結された放射
線遮蔽リング６の長手方向に沿って形成された冷却水通
路７を不要としてもよい。
焼結形成するのに焼結材としてタングステンの粉末を用
いたが、これに限らず放射線遮蔽効果のある鉛などのヘ
ビーメタルの粉末を用いてもよい。また、発生する放射
線のエネルギーによっては、放射線遮蔽リング６がそれ
ほど発熱しない場合もあり、この場合、連結された放射
線遮蔽リング６の長手方向に沿って形成された冷却水通
路７を不要としてもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば次のごとき優れた
効果が発揮できる。
効果が発揮できる。
クライオスタットが位置する真空ダクトの外周に、タ
ングステン等のヘビーメタルの粉末をリング状に焼結し
た放射線遮蔽リングを複数連結して装着したことから、
安価な製造コストで放射線を真空ダクト内に遮蔽でき、
クライオスタット内の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸
発量を低減することができる。また、放射線を遮蔽する
ことによって発熱する放射線遮蔽リングは、その軸方向
に沿って形成された冷却水通路内を流れる冷却水に冷却
されるため、放射線遮蔽リングからクライオスタットへ
の熱影響を減少できる。
ングステン等のヘビーメタルの粉末をリング状に焼結し
た放射線遮蔽リングを複数連結して装着したことから、
安価な製造コストで放射線を真空ダクト内に遮蔽でき、
クライオスタット内の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸
発量を低減することができる。また、放射線を遮蔽する
ことによって発熱する放射線遮蔽リングは、その軸方向
に沿って形成された冷却水通路内を流れる冷却水に冷却
されるため、放射線遮蔽リングからクライオスタットへ
の熱影響を減少できる。
第１図は本発明の一実施例の超伝導ウィグラーの真空ダ
クトに装着される放射線遮蔽リングの装着状態を表す要
部斜視図、第２図は上記放射線遮蔽リングの連結状態を
表す要部斜視図、第３図は第２図のIII−III線断面図、
第４図は上記超伝導ウィグラーの概略図、第５図は本出
願人が先に開発した超伝導ウィグラーの概略図、第６図
は第５図中の真空ダクトに被覆されるタングステン板の
被覆状態を表す断面図である。 図中、１は電子ビーム、２は真空ダクト、３は超伝導コ
イル、４は極低温液体としての液体ヘリウム、５はクラ
イオスタット、６は放射線遮蔽リングである。
クトに装着される放射線遮蔽リングの装着状態を表す要
部斜視図、第２図は上記放射線遮蔽リングの連結状態を
表す要部斜視図、第３図は第２図のIII−III線断面図、
第４図は上記超伝導ウィグラーの概略図、第５図は本出
願人が先に開発した超伝導ウィグラーの概略図、第６図
は第５図中の真空ダクトに被覆されるタングステン板の
被覆状態を表す断面図である。 図中、１は電子ビーム、２は真空ダクト、３は超伝導コ
イル、４は極低温液体としての液体ヘリウム、５はクラ
イオスタット、６は放射線遮蔽リングである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05H 13/04 G21K 1/08 - 1/093 G21F 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】電子ビームが通過する真空ダクトの外側
に、電子ビームを蛇行させる超伝導コイルを設けると共
に、該超伝導コイルを極低温液体が満たされたクライオ
スタット内に浸漬した超伝導ウィグラーにおいて、上記
真空ダクトを、上記クライオスタットの中央を貫通する
ように配置し、該真空ダクトの外周に、タングステン等
のヘビーメタルの粉末をリング状に焼結してなる放射線
遮蔽リングを複数連結して装着し、該放射線遮蔽リング
は、その軸方向に沿って形成された冷却水通路を有して
いることを特徴とする超伝導ウィグラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14153090A JP2899715B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 超伝導ウィグラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14153090A JP2899715B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 超伝導ウィグラー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436698A JPH0436698A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2899715B2 true JP2899715B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=15294117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14153090A Expired - Fee Related JP2899715B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 超伝導ウィグラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2899715B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3126910B1 (en) * | 2014-03-31 | 2019-05-15 | ASML Netherlands B.V. | Undulator, free electron laser and lithographic system |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP14153090A patent/JP2899715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436698A (ja) | 1992-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6995562B2 (en) | Conduction cooled passively-shielded MRI magnet | |
| US7397244B2 (en) | Gradient bore cooling providing RF shield in an MRI system | |
| EP0681189B1 (en) | Superconducting gradient coil shields in magnetic resonance imaging magnets | |
| US7464558B2 (en) | Low eddy current cryogen circuit for superconducting magnets | |
| JPH01169907A (ja) | 超電導核磁気共鳴断層撮影設備の磁石装置 | |
| US5661445A (en) | Superconductive magnet assembly | |
| JP2899715B2 (ja) | 超伝導ウィグラー | |
| US7196600B2 (en) | Low resistance shield | |
| JP2899716B2 (ja) | 超電導ウィグラー | |
| JPH0239105B2 (ja) | ||
| Ohuchi et al. | Design and construction of the magnet cryostats for the SuperKEKB interaction region | |
| JP2899717B2 (ja) | 放射線遮蔽真空ダクト | |
| JPH04204400A (ja) | 超伝導ウィグラー用真空ダクト | |
| JP3559659B2 (ja) | 電子ビーム冷却装置 | |
| JP2539121B2 (ja) | 超伝導磁石 | |
| US5479144A (en) | Multipole connector for accelerator magnet ends | |
| JP3097993B2 (ja) | 超電導ウィグラ用マグネット構造 | |
| JP2738824B2 (ja) | 超電導マグネット | |
| JPH10172796A (ja) | ２重構造ビームチャンバを有する超電導ウィグラ | |
| JPH03129784A (ja) | クライオスタット | |
| JP2744672B2 (ja) | 超電導マグネット装置 | |
| JP3172888B2 (ja) | 超電導ウィグラ装置 | |
| Chou | Physics issues of the synchrotron radiation intercept at the Superconducting Super Collider [Book Chapter] | |
| Green | A large superconducting thin solenoid for the STAR experiment at RHIC | |
| KOEPKE | DESIGN CRITERIA FOR THE ELOISATRON DIPOLE MAGNET |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319 Year of fee payment: 9 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |