JP3014113B2 - Vacuum duct microwave discharge cleaning equipment for accelerators - Google Patents
Vacuum duct microwave discharge cleaning equipment for acceleratorsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、荷電粒子を長時間安定に閉じ込めるため
に高真空領域を作成する加速器用真空ダクトを洗浄する
ためのマイクロ波放電洗浄装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave discharge cleaning device for cleaning a vacuum duct for an accelerator for creating a high vacuum region for stably confining charged particles for a long time. It is.
第３図は、例えば「プロシーディングズ オブ ザ
フィフス シンポジウム オン アクセラレイター サ
イエンス アンド テクノロジー」（Proceedings of t
he 5th Symposium on Accelerator Science and Techno
logy）（1984）236頁に示された偏向電磁石部真空ダク
トの断面図であり、図において、１は荷電粒子の容器で
ある真空ダクト、２は真空を維持するためにガスを排気
するための組込みイオンポンプであり、この組込みイオ
ンポンプ２は真空ダクト１の内部に配置されている。な
お、３はグロー放電洗浄用電極である。FIG. 3 shows, for example, “Proceedings of the
Fifth Symposium on Accelerator Science and Technology ”(Proceedings of t
he 5th Symposium on Accelerator Science and Techno
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum duct of a bending electromagnet section shown on page 236 in FIG. 1 (1984), where 1 is a vacuum duct which is a container for charged particles, and 2 is a gas duct for maintaining a vacuum. This is a built-in ion pump, and the built-in ion pump 2 is disposed inside the vacuum duct 1. Reference numeral 3 denotes a glow discharge cleaning electrode.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
真空ダクト１に、例えばアルゴンガスを10-2Torr程度
まで導入する。次に放電洗浄用電極３に約300V程度の直
流電圧を印加する。これにより安定なグロー放電が維持
できる。グロー放電により生成されたアルゴンイオン及
び荷電交換により生じた中性アルゴン原子が真空壁を衝
撃する。これにより壁面に吸着している不純物ガス等を
除去することができる。For example, argon gas is introduced into the vacuum duct 1 to about 10 −2 Torr. Next, a DC voltage of about 300 V is applied to the discharge cleaning electrode 3. Thereby, a stable glow discharge can be maintained. Argon ions generated by the glow discharge and neutral argon atoms generated by the charge exchange bombard the vacuum wall. Thereby, the impurity gas and the like adsorbed on the wall surface can be removed.
従来のグロー放電洗浄装置は以上のように構成されて
いるので、グロー放電プラズマが形成されても動作ガス
圧が高いため電極近傍でしかスパッタリングによる洗浄
効果が期待できず、また動作ガス圧が高いため導入ガス
による真空ダクトの再汚染の問題や、放電洗浄用電極線
の溶断等の問題があった。Since the conventional glow discharge cleaning apparatus is configured as described above, even if glow discharge plasma is formed, the operating gas pressure is high, so that a cleaning effect by sputtering can be expected only near the electrode, and the operating gas pressure is high. Therefore, there are problems such as recontamination of the vacuum duct due to the introduced gas and fusing of the discharge cleaning electrode wire.
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、放電洗浄用の電極線をなくし、無電極で
放電ができるとともに安定放電の動作真空度を上記の約
1/1000とすることにより導入ガスによる再汚染の可能性
を少なくして放電洗浄を行うことができる加速器用真空
ダクトマイクロ波放電洗浄装置を得ることを目的とす
る。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and eliminates the electrode wire for discharge cleaning, enables discharge without electrodes, and reduces the operating vacuum degree of stable discharge to about the above.
It is an object of the present invention to obtain a vacuum duct microwave discharge cleaning device for an accelerator capable of performing discharge cleaning while reducing the possibility of recontamination by introduced gas by setting the ratio to 1/1000.
この発明に係る加速器用真空ダクト放電洗浄装置は、
加速器の偏向電磁石部に配置された真空ダクトに、マイ
クロ波を導入するための電磁波導入用ポートを備え、上
記偏向電磁石により上記真空ダクト内に作られた磁場中
に、マイクロ波が上記電磁波導入用ポートによって導入
されることにより電子サイクロトロン共鳴が引き起こさ
れ、該電子サイクロトロン共鳴により、プラズマが生成
され、該プラズマにより、上記真空ダクト内が清浄化さ
れるものである。The vacuum duct discharge cleaning device for an accelerator according to the present invention includes:
The vacuum duct arranged in the deflecting electromagnet section of the accelerator is provided with an electromagnetic wave introducing port for introducing a microwave, and the microwave is used for introducing the electromagnetic wave in a magnetic field created in the vacuum duct by the deflecting electromagnet. The introduction by the port causes electron cyclotron resonance, and the electron cyclotron resonance generates a plasma, which cleans the inside of the vacuum duct.
この発明における加速器用真空ダクト放電洗浄装置
は、以上のような構成としたので、電磁波の真空ダクト
導入が単純となり、無電極放電のため真空ダクトの中で
の電極線断線等のトラブルもなくなる。またマイクロ波
放電による洗浄はグロー放電に比しより低いガス圧で放
電が安定するため導入ガスによる再汚染の可能性が少な
くなる。Since the vacuum duct discharge cleaning apparatus for an accelerator according to the present invention has the above-described configuration, introduction of a vacuum duct for electromagnetic waves is simplified, and troubles such as disconnection of an electrode wire in the vacuum duct due to electrodeless discharge are eliminated. Cleaning by microwave discharge stabilizes the discharge at a lower gas pressure than glow discharge, so that the possibility of recontamination by the introduced gas is reduced.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例による加速器用真空ダクト
マイクロ波放電洗浄装置を示し、図において、第３図と
同一符号は同一のものを示す。４は電磁波導入用絶縁物
窓付真空フランジ、５は導波管であり、マイクロ波発生
装置に継がっている。FIG. 1 shows a vacuum duct microwave discharge cleaning apparatus for an accelerator according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same parts. Reference numeral 4 denotes a vacuum flange with an insulator window for introducing an electromagnetic wave, and reference numeral 5 denotes a waveguide, which is connected to a microwave generator.
また、第２図は第１図中のＡの部分を拡大したもの
で、図において、６は真空フランジ、７は絶縁物窓であ
る。FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1. In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a vacuum flange, and reference numeral 7 denotes an insulating window.
次に作用について説明する。 Next, the operation will be described.
偏向部真空ダクトでは偏向電磁石が作る磁場をＢ（Te
sla）、電子の質量をｍ（kg）、電子の電荷をｅ（Coulo
mb）とすると、 を満たす周波数で電子サイクロトロン共鳴を起こす。例
えば、Ｂ＝1Teslaとすると、共鳴周波数は28GHzであ
る。即ち、偏向電磁石を1Teslaに励磁しておき、28GHz
のマイクロ波を真空ダクト内に導入するとプラズマが生
成できる。このプラズマにより真空ダクト内がスパッタ
リングされて清浄化することができる。In the deflection section vacuum duct, the magnetic field created by the bending electromagnet is B (Te
sla), the mass of the electron is m (kg), and the charge of the electron is e (Coulo
mb) Electron cyclotron resonance occurs at a frequency that satisfies. For example, if B = 1 Tesla, the resonance frequency is 28 GHz. That is, the bending electromagnet is excited to 1 Tesla and
When the microwave is introduced into the vacuum duct, plasma can be generated. The inside of the vacuum duct is sputtered by this plasma and can be cleaned.
このときの真空度は約10-5Torr程度であり、グロー放
電の真空度に比べ約1/103程度も低く、導入ガスによる
再汚染の可能性が少ないものである。The degree of vacuum at this time is about 10 −5 Torr, which is about 1/10 3 lower than that of glow discharge, and the possibility of recontamination by the introduced gas is low.
なお、上記実施例では電磁波導入用ポートとして導波
管付真空絶縁体を使用して電磁波放電洗浄を行うものを
示したが、周波数の低いマイクロ波を使用する場合はア
ンテナを取り付けた高周波用同軸コネクタ付真空フラン
ジによる電磁波搬送を行ってもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。In the above embodiment, the electromagnetic wave discharge cleaning is performed by using a vacuum insulator with a waveguide as an electromagnetic wave introduction port. However, when a low frequency microwave is used, a high frequency coaxial antenna with an antenna attached thereto is used. Electromagnetic waves may be conveyed by a vacuum flange with a connector, and the same effects as in the above embodiment can be obtained.
以上のように、この発明に係る加速器用真空ダクトマ
イクロ波放電洗浄装置によれば、加速器の偏向電磁石部
に配置された真空ダクトに、マイクロ波を導入するため
の電磁波導入用ポートを備え、上記偏向電磁石により上
記真空ダクト内に作られた磁場中に、マイクロ波が上記
電磁波導入用ポートによって導入されることにより電子
サイクロトロン共鳴が引き起こされ、該電子サイクロト
ロン共鳴により、プラズマが生成され、該プラズマによ
り、上記真空ダクト内が清浄化されるので、放電ガス圧
力が低くでき、導入ガスによる真空ダクト内の再汚染が
抑制でき、また無電極放電が可能となるため長期間安定
して使用することができる効果がある。As described above, according to the accelerator vacuum duct microwave discharge cleaning apparatus according to the present invention, the vacuum duct arranged in the deflecting electromagnet section of the accelerator includes an electromagnetic wave introduction port for introducing microwaves, In the magnetic field created in the vacuum duct by the bending electromagnet, an electron cyclotron resonance is caused by a microwave being introduced by the electromagnetic wave introduction port, and a plasma is generated by the electron cyclotron resonance. Since the inside of the vacuum duct is cleaned, the discharge gas pressure can be reduced, re-contamination in the vacuum duct due to the introduced gas can be suppressed, and electrodeless discharge is possible, so that it can be used stably for a long period of time. There is an effect that can be done.
第１図はこの発明の一実施例によるマイクロ波放電洗浄
用導入フランジを取り付けた真空ダクトの断面図、第２
図はフランジ部の詳細図、第３図は従来のグロー放電洗
浄用電極の概念図である。 １……真空ダクト、２……イオンポンプ、３……グロー
放電洗浄用電極、４……電磁波導入用絶縁物窓付真空フ
ランジ、５……導波管、６……真空フランジ、７……絶
縁物窓。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。FIG. 1 is a sectional view of a vacuum duct having a microwave discharge cleaning introduction flange according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed view of a flange portion, and FIG. 3 is a conceptual diagram of a conventional glow discharge cleaning electrode. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum duct, 2 ... Ion pump, 3 ... Electrode for glow discharge cleaning, 4 ... Vacuum flange with insulator window for electromagnetic wave introduction, 5 ... Waveguide, 6 ... Vacuum flange, 7 ... Insulation window. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
クトに、マイクロ波を導入するための電磁波導入用ポー
トを備え、 上記偏向電磁石により上記真空ダクト内に作られた磁場
中に、マイクロ波が上記電磁波導入用ポートによって導
入されることにより電子サイクロトロン共鳴が引き起こ
され、 該電子サイクロトロン共鳴により、プラズマが生成さ
れ、 該プラズマにより、上記真空ダクト内が清浄化されるこ
とを特徴とする加速器用真空ダクトマイクロ波放電洗浄
装置。A vacuum duct arranged in a deflection electromagnet section of the accelerator, an electromagnetic wave introduction port for introducing a microwave, wherein the microwave is introduced into a magnetic field created in the vacuum duct by the deflection electromagnet. Is introduced by the electromagnetic wave introduction port, thereby causing electron cyclotron resonance. Plasma is generated by the electron cyclotron resonance, and the inside of the vacuum duct is cleaned by the plasma. Vacuum duct microwave discharge cleaning equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2055553A JP3014113B2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Vacuum duct microwave discharge cleaning equipment for accelerators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2055553A JP3014113B2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Vacuum duct microwave discharge cleaning equipment for accelerators |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257797A JPH03257797A (en) | 1991-11-18 |
| JP3014113B2 true JP3014113B2 (en) | 2000-02-28 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2055553A Expired - Fee Related JP3014113B2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Vacuum duct microwave discharge cleaning equipment for accelerators |
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1990
- 1990-03-06 JP JP2055553A patent/JP3014113B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH03257797A (en) | 1991-11-18 |
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