JP2949654B2 - 電子蓄積リング - Google Patents
電子蓄積リングInfo
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/04—Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof
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Description
(以下、SR光と呼ぶ)発生装置における電子蓄積リン
グに関し、特にその偏向電磁石装置の改良に関する。
グを用いたSR光発生装置を示している。この電子蓄積
リングは、入射用加速器20にて加速された電子又は陽
電子をレーストラック型の軌道に沿って周回させるもの
である。以下、電子の場合を例にとって説明する。この
電子蓄積リングは、レーストラック型の真空容器1を有
している。一対の偏向電磁石装置21は、この真空容器
1の円弧状部に設けられて、真空容器1内において、電
子ビーム2を一対の円弧状軌道に沿わせるべく偏向させ
る。一対の円弧状軌道の間を連絡する2本の直線軌道を
決める真空容器1の周囲には、入射用加速器20からの
電子ビーム2を真空容器1内に入射する入射用電磁石2
2と、各々が4極電磁石からなる8つの収束用電磁石2
3とが配置されている。高周波加速空洞24は、入射用
電磁石22が設けられた直線軌道とは異なる直線軌道に
設けられて、電子ビーム2を加速する機能を有する。
容器1内において、電子ビーム2を、円弧状軌道を含む
所定軌道に沿って、周回させ、蓄積させる。周回してい
る間、偏向電磁石装置21においては電子ビーム2の運
動の接線方向にSR光3が発生する。このため、偏向電
磁石装置21にはそれぞれ、SR光3を取出すための複
数の取出口が設けられるが、ここでは図示、説明は省略
する。
する。図3を参照して、この偏向電磁石装置30は、磁
場がそれほど高くない場合の例であり、上下一対の略C
形状に湾曲したコイル31A,31Bと、これらのそれ
ぞれを収容する溝を有する上下一対のヨーク32A,3
2Bとを有している。ヨーク32A,32Bにおけるコ
イル収容のための溝の間にはそれぞれ、図3(a)に一
点鎖線で示す電子ビーム2の軌道に沿うようにポール3
3A,33Bが形成され、ヨーク32Aと32Bとを突
き合わせた時にポール33Aと33Bとの間にできる空
間が電子ビーム2の軌道となる。図3(b)における矢
印は磁束の向きの一例を示している。
磁石装置30では、コイル31A,31Bの大きさがそ
れほど大きくないので、コイル31A,31Bの湾曲部
の内側にもヨーク32A,32Bが介在するようにする
ことができ、この領域をリターンヨークとして利用する
ことができる。このことにより、コイル31A,31B
の湾曲部の外側のヨーク32A,32Bの厚さを小さく
することができ、SR光の発生源となる電子ビーム2か
らその接線方向に延びてSR光の出口となるヨーク32
A,32Bの外周面までの距離L1は短かくて済む。
さは光源からの距離の二乗に反比例するのでできるだけ
短かいことが望ましい。
例に比べて発生磁場が高くなる場合の例を示している。
ポール43A,43Bに磁束を集中させて磁場を高くす
るにはヨーク42A,42Bの断面積を大きくする必要
があるが、略C形状のコイル41A,41Bの断面積も
大きくする必要があるため、コイル41A,41Bの内
側の湾曲部領域にはヨークのスペースを確保することが
できない。このため、ヨーク42A,42Bの断面積を
大きくするためには、コイル41A,41Bより外側の
領域を厚くせざるを得ず、SR光の取出し経路の長さL
2が大きくなってしまう。
うな電子蓄積リング全体に対して図5に示すような放射
線シールド44を設ける場合には、ヨーク42A,42
Bの外周面側のみならず、コイル41A,41Bの湾曲
部の内側にもシールド材45を設ける必要がある。
は、磁場が高くなるにつれてSR光の取出し経路の長さ
が大きくなり、単位面積当たりのSR光の強度が低くな
ってしまうという問題点があった。
した場合でも放射線シールドの機能向上とSR光の取出
し経路の長さの縮小化を図ることのできる偏向電磁石装
置を備えた電子蓄積リングを提供することにある。
ム軌道を有する偏向電磁石装置を少なくとも2箇所に備
えた電子蓄積リングにおいて、前記偏向電磁石装置のコ
イルをD形とし、前記コイルを収容するヨークを、前記
コイルの円弧状部を収容するための略C形の主ヨーク
と、該主ヨークの2つの端面への連結部を有すると共
に、前記コイルの直線部を収容する副ヨークとで構成し
て成り、前記コイルは上下一対のD形コイルから成り、
前記主ヨークは前記ビーム軌道に対応する領域にポール
を有すると共に、前記上下一対のD形コイルの前記円弧
状部を空間を介して対向させた状態で保持する溝を有す
る上下一対のヨークから成り、前記副ヨークも前記上下
一対のD形コイルの前記直線部を空間を介して対向させ
た状態で保持する空間を有する上下一対のヨークから成
ることを特徴とする。
する。図1は、図3,図4と同様、偏向電磁石装置10
の主要部のみの構造を示しているが、この偏向電磁石装
置10は図2に示すようなレーストラック型の電子蓄積
リングに適している。
11BをD形とし、これらのコイル11A,11Bを収
容するためのヨークを、コイルの円弧状部を収容するた
めの略C形の主ヨーク12と、この主ヨーク12の2つ
の端面への連結部を有すると共に、コイルの直線部を収
容する副ヨーク13とで構成している。主ヨーク12
は、上下一対のヨーク12A,12Bから成り、これら
はそれぞれ上下一対のコイル11A,11Bの円弧状部
を収容するための溝と、図1(a)中一点鎖線で示す電
子ビーム軌道に対応する領域にポール12A−1,12
B−1を有している。
3A,13Bから成り、これらはそれぞれ上下一対のコ
イル11A,11Bの直線部を収容する溝あるいは空間
を有している。ヨーク13Aと13Bとの接合面には、
電子ビーム軌道を確保するための断面半円形の溝が形成
され、ヨーク13Aと13Bとを接合した時に電子ビー
ム入口用の穴14Aと出口用の穴14Bとが形成される
ようになっている。これらの穴14A,14Bには電子
ビームダクトが貫通される。副ヨーク13には、穴14
A,14Bの他に、真空排気のための接続口等が設けら
れるが、図示、説明は省略する。主ヨーク12にもSR
光取出し口等が設けられるが、図示、説明は省略する。
ク13は主ヨーク12とつながり、コイルの直線部を覆
うことでリターンヨークとして作用するのみならず、放
射線シールドとしても作用する。このことにより、図5
に示すような別途の放射線シールドを省略することがで
きるだけでなく、主ヨーク12におけるコイル11A,
11Bの外側の厚さを薄くすることができる。この厚さ
は、放射線シールドに必要な厚さに調整することができ
る。これはまた、SR光の取出し経路の長さLを短かく
できることを意味する。
電子蓄積リングを対象としているが、本発明は偏向電磁
石装置が3台以上の電子蓄積リングにも適用可能であ
る。また、偏向電磁石装置におけるコイルは常電導、超
電導いずれのタイプでも良い。更に、主ヨーク12と副
ヨーク13は分離する必要は無く、一体品でも同じ機能
を有する。
ばコイルをD形とし、これを包み込む形でリターンヨー
クを構成したことにより、コイルの素材量が減少し、従
来のような略C形状のものに比べて曲げ加工工程も減少
するのでコストダウンを図ることができる。そして、す
べてのヨークが放射線シールドを兼ねるので無駄の無い
設計ができる。加えて、SR光取出し側、すなわち主ヨ
ークの外周側の厚さを薄くすることができるので、SR
光取出し口付近に配置される試料に対してSR光発生点
から近い照射が可能となり、光源の強度を高めたのと同
等の効果が得られる。
を示した図で、図(a)は装置の下側半分を上方から見
た図、図(b)は装置を図(a)の矢印A−A方向につ
いて切断した縦断面図、図(c)は副ヨークを内側から
見た図である。
積リングの概略構成を示した図である。
は装置を上方から見た図、図(b)は図(a)の線B−
Bによる縦断面図である。
(a)は装置を上方から見た図、図(b)は図(a)の
線C−Cによる縦断面図である。
例を示した斜視図である。
コイル 12 主ヨーク 12A,12B,13A,13B,32A,32B,4
2A,42Bヨーク 13 副ヨーク
Claims (1)
- 【請求項1】 円弧状のビーム軌道を有する偏向電磁石
装置を少なくとも2箇所に備えた電子蓄積リングにおい
て、前記偏向電磁石装置のコイルをD形とし、前記コイ
ルを収容するヨークを、前記コイルの円弧状部を収容す
るための略C形の主ヨークと、該主ヨークの2つの端面
への連結部を有すると共に、前記コイルの直線部を収容
する副ヨークとで構成して成り、前記コイルは上下一対
のD形コイルから成り、前記主ヨークは前記ビーム軌道
に対応する領域にポールを有すると共に、前記上下一対
のD形コイルの前記円弧状部を空間を介して対向させた
状態で保持する溝を有する上下一対のヨークから成り、
前記副ヨークも前記上下一対のD形コイルの前記直線部
を空間を介して対向させた状態で保持する空間を有する
上下一対のヨークから成ることを特徴とする電子蓄積リ
ング。
Priority Applications (4)
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Family Applications (1)
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JP6529832B2 (ja) * | 2015-06-15 | 2019-06-12 | 住友重機械工業株式会社 | 荷電粒子線治療装置 |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
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- 1994-04-14 JP JP6075596A patent/JP2949654B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-20 US US08/406,588 patent/US5631525A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-28 DE DE69501177T patent/DE69501177T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-28 EP EP95104558A patent/EP0677984B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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US5631525A (en) | 1997-05-20 |
JPH07282998A (ja) | 1995-10-27 |
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