JP3073421B2 - 超伝導加速空洞システムのインプットカプラ - Google Patents
超伝導加速空洞システムのインプットカプラInfo
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- JP3073421B2 JP3073421B2 JP07050812A JP5081295A JP3073421B2 JP 3073421 B2 JP3073421 B2 JP 3073421B2 JP 07050812 A JP07050812 A JP 07050812A JP 5081295 A JP5081295 A JP 5081295A JP 3073421 B2 JP3073421 B2 JP 3073421B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超伝導加速空洞システ
ムのインプットカプラに関し、特に超伝導加速空洞の真
空度を保つためシール性能を高くする場合等に適用して
有用なものである。
ムのインプットカプラに関し、特に超伝導加速空洞の真
空度を保つためシール性能を高くする場合等に適用して
有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、超伝導加速空洞システムの一例
を示す説明図である。同図に示す超伝導加速空洞システ
ムは、導波管１２、インプットカプラ１１、ヘリウム液
化装置２０、高周波発生器１３、真空槽１８、液体ヘリ
ウム槽１６、窒素シールド板１７、パイプ１５ａ，１５
ｂ，１９ａ，１９ｂ及び超伝導加速空洞１４を有する。
を示す説明図である。同図に示す超伝導加速空洞システ
ムは、導波管１２、インプットカプラ１１、ヘリウム液
化装置２０、高周波発生器１３、真空槽１８、液体ヘリ
ウム槽１６、窒素シールド板１７、パイプ１５ａ，１５
ｂ，１９ａ，１９ｂ及び超伝導加速空洞１４を有する。
【０００３】これらのうち超伝導加速空洞１４は、左右
両端が開口した中空の部材であって、液体ヘリウム２１
で満された液体ヘリウム槽１６の内部に設けられてい
る。また液体ヘリウム槽１６は、窒素シールド板１７の
内部に設けられている。更に窒素シールド板１７は、真
空槽１８の内部に設けられている。
両端が開口した中空の部材であって、液体ヘリウム２１
で満された液体ヘリウム槽１６の内部に設けられてい
る。また液体ヘリウム槽１６は、窒素シールド板１７の
内部に設けられている。更に窒素シールド板１７は、真
空槽１８の内部に設けられている。
【０００４】パイプ１５ａ，１５ｂは、その一端が超伝
導加速空洞１４の左右両端の各々に接続されるとともに
液体ヘリウム槽１６、窒素シールド板１７及び真空槽１
８を貫通し、その他端が真空槽１８の外部に各々通じて
いる。ヘリウム液化装置２０は、ヘリウムを液化すると
ともに、この液化された液体ヘリウム２１を液体ヘリウ
ム槽１６に接続されたパイプ１９ａ，１９ｂを通じて循
環する。
導加速空洞１４の左右両端の各々に接続されるとともに
液体ヘリウム槽１６、窒素シールド板１７及び真空槽１
８を貫通し、その他端が真空槽１８の外部に各々通じて
いる。ヘリウム液化装置２０は、ヘリウムを液化すると
ともに、この液化された液体ヘリウム２１を液体ヘリウ
ム槽１６に接続されたパイプ１９ａ，１９ｂを通じて循
環する。
【０００５】インプットカプラ１１は、超伝導加速空洞
１４の右端部に取り付けられるとともに、その先端部が
導波管１２の下端部に接続されており、導波管１２によ
って伝搬される高周波を超伝導加速空洞１４の内部へ導
入する。また、導波管１２は、液体ヘリウム槽１６、窒
素シールド板１７及び真空槽１８を貫通し、真空槽１８
の外部にある高周波発生器１３にその上端部が接続され
ている。
１４の右端部に取り付けられるとともに、その先端部が
導波管１２の下端部に接続されており、導波管１２によ
って伝搬される高周波を超伝導加速空洞１４の内部へ導
入する。また、導波管１２は、液体ヘリウム槽１６、窒
素シールド板１７及び真空槽１８を貫通し、真空槽１８
の外部にある高周波発生器１３にその上端部が接続され
ている。
【０００６】上記超伝導加速空洞システムによれば、ヘ
リウム液化装置２０によって循環される液体ヘリウム２
１によって冷却された超伝導加速空洞１４の内部に、パ
イプ１５ａを通じて荷電粒子ビーム２２ａが流入され、
同時に高周波発生器１３で発生された高周波が、導波管
１２によって伝搬された後インプットカプラ１１によっ
て超伝導加速空洞１４の内部に導かれる。このため荷電
粒子ビーム２２ａは、前記高周波に同期し、加速され
る。加速後の荷電粒子ビーム２２ｂは、パイプ１５ｂを
通じて真空槽１８の外部に流出される。
リウム液化装置２０によって循環される液体ヘリウム２
１によって冷却された超伝導加速空洞１４の内部に、パ
イプ１５ａを通じて荷電粒子ビーム２２ａが流入され、
同時に高周波発生器１３で発生された高周波が、導波管
１２によって伝搬された後インプットカプラ１１によっ
て超伝導加速空洞１４の内部に導かれる。このため荷電
粒子ビーム２２ａは、前記高周波に同期し、加速され
る。加速後の荷電粒子ビーム２２ｂは、パイプ１５ｂを
通じて真空槽１８の外部に流出される。
【０００７】上述の如き超伝導加速空洞システムに用い
られるインプットカプラ１１は、この超伝導加速空洞の
性能を左右する重要な部材であって、従来、同軸タイプ
カプラと方形導波管タイプカプラの２種類があった。図
４は、従来技術に係る方形導波管タイプカプラ及び同軸
タイプカプラを示す説明図である。
られるインプットカプラ１１は、この超伝導加速空洞の
性能を左右する重要な部材であって、従来、同軸タイプ
カプラと方形導波管タイプカプラの２種類があった。図
４は、従来技術に係る方形導波管タイプカプラ及び同軸
タイプカプラを示す説明図である。
【０００８】同図（ａ）に示すように方形導波管タイプ
カプラ３１は、直方体状で横断面が方形であり、その上
端部が開口した中空の本体３１ａと、前記上端部に設け
られた方形のフランジ部３１ｂを有する。この方形導波
管タイプカプラ３１によれば、高周波は、中空部３１ｃ
を伝搬し、超伝導加速空洞１４内へ導かれる。
カプラ３１は、直方体状で横断面が方形であり、その上
端部が開口した中空の本体３１ａと、前記上端部に設け
られた方形のフランジ部３１ｂを有する。この方形導波
管タイプカプラ３１によれば、高周波は、中空部３１ｃ
を伝搬し、超伝導加速空洞１４内へ導かれる。
【０００９】また同図（ｂ）に示すように同軸タイプカ
プラ４１は、横断面が同心円となるように設けられた外
導体４１ａと内導体４１ｂ、及びこれら外導体４１ａと
内導体４１ｂとの間に設けられた誘電体４１ｃを有す
る。この同軸タイプカプラ４１によれば、高周波は、誘
電体４１ｃを伝搬し、超伝導加速空洞１４内に導かれ
る。
プラ４１は、横断面が同心円となるように設けられた外
導体４１ａと内導体４１ｂ、及びこれら外導体４１ａと
内導体４１ｂとの間に設けられた誘電体４１ｃを有す
る。この同軸タイプカプラ４１によれば、高周波は、誘
電体４１ｃを伝搬し、超伝導加速空洞１４内に導かれ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係るインプットカプラのうち、方形導波管タイプカプラ
３１は、放電が起こりにくく、該放電が起きない範囲で
本体３１ａの厚みａ2 を小さくすることによって超伝導
加速空洞１４の全長における加速寄与分１４ａの長さの
割合を大きくすることができ、また前記全長を短くする
ことができるためその分超伝導加速空洞システム全体を
小型化できるという利点を有するが、その反面フランジ
部３１ｂが方形となるためシール性能が比較的悪いとい
う問題点を有する。つまり超伝導加速空洞１４は、その
性能を保持し、荷電粒子ビーム２２ａを安定して加速す
る目的で内部を高真空（１×１０-10 Torr程度）に保つ
必要がある。このため方形導波管タイプカプラ３１と方
形導波管との接続に際し、通常インジウム等でできたシ
ール部材をフランジ部３１ｂと前記方形導波管のフラン
ジ部（方形）との間に挾み、両フランジ間のシールを行
う。しかしながら方形のフランジ部３１ｂでは、前記シ
ール部材に対して均一に荷重を加えることが困難である
ため前記シール部材のつぶれ方に片寄りが生じリークの
原因となり易い。
係るインプットカプラのうち、方形導波管タイプカプラ
３１は、放電が起こりにくく、該放電が起きない範囲で
本体３１ａの厚みａ2 を小さくすることによって超伝導
加速空洞１４の全長における加速寄与分１４ａの長さの
割合を大きくすることができ、また前記全長を短くする
ことができるためその分超伝導加速空洞システム全体を
小型化できるという利点を有するが、その反面フランジ
部３１ｂが方形となるためシール性能が比較的悪いとい
う問題点を有する。つまり超伝導加速空洞１４は、その
性能を保持し、荷電粒子ビーム２２ａを安定して加速す
る目的で内部を高真空（１×１０-10 Torr程度）に保つ
必要がある。このため方形導波管タイプカプラ３１と方
形導波管との接続に際し、通常インジウム等でできたシ
ール部材をフランジ部３１ｂと前記方形導波管のフラン
ジ部（方形）との間に挾み、両フランジ間のシールを行
う。しかしながら方形のフランジ部３１ｂでは、前記シ
ール部材に対して均一に荷重を加えることが困難である
ため前記シール部材のつぶれ方に片寄りが生じリークの
原因となり易い。
【００１１】また同軸タイプカプラ４１は、外導体４１
ａと内導体４１ｂの大きさを調整することによって小型
化が可能であるという利点を有するが、その反面構造が
複雑であるうえ、電界が集中し易い形状であり放電が起
こり易いという問題点を有する。
ａと内導体４１ｂの大きさを調整することによって小型
化が可能であるという利点を有するが、その反面構造が
複雑であるうえ、電界が集中し易い形状であり放電が起
こり易いという問題点を有する。
【００１２】本発明は、上記従来技術に鑑み、超伝導加
速空洞の全長を短かくすることができ、しかもシール性
能が良い超伝導加速空洞システムのインプットカプラを
提供することを目的とする。
速空洞の全長を短かくすることができ、しかもシール性
能が良い超伝導加速空洞システムのインプットカプラを
提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、超伝導加速空洞に取り付けられるととも
に、その先端部が導波管に接続され、該導波管内を伝搬
してくる高周波を前記超伝導加速空洞の内部へ導入する
超伝導加速空洞システムのインプットカプラであって、
超伝導加速空洞に取り付けられるとともに、直方体状で
その一端が開口した中空の方形部と、円筒状のフランジ
部と、前記方形部の開口端から前記フランジ部へと続き
両者を一体的に連結する中空の連結部とを有することを
特徴とする。
明の構成は、超伝導加速空洞に取り付けられるととも
に、その先端部が導波管に接続され、該導波管内を伝搬
してくる高周波を前記超伝導加速空洞の内部へ導入する
超伝導加速空洞システムのインプットカプラであって、
超伝導加速空洞に取り付けられるとともに、直方体状で
その一端が開口した中空の方形部と、円筒状のフランジ
部と、前記方形部の開口端から前記フランジ部へと続き
両者を一体的に連結する中空の連結部とを有することを
特徴とする。
【００１４】
【作用】上記構成の本発明によれば、インプットカプラ
のフランジ部と導波管のフランジ部とを接続する際、両
フランジ部が円形であるため該両フランジの間に挾むシ
ール部材に対して前記両フランジ部から均一の荷重が加
えられ、前記両フランジ部間がシールされる。
のフランジ部と導波管のフランジ部とを接続する際、両
フランジ部が円形であるため該両フランジの間に挾むシ
ール部材に対して前記両フランジ部から均一の荷重が加
えられ、前記両フランジ部間がシールされる。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。なお、図３と同様の部分には同一記号を付し
て重複する説明は省略する。
説明する。なお、図３と同様の部分には同一記号を付し
て重複する説明は省略する。
【００１６】図１は本発明の実施例に係る超伝導加速空
洞システムのインプットカプラを示す説明図である。同
図に示すように本実施例に係るインプットカプラ１は、
方形部１ａ、連結部１ｂ、及びフランジ部１ｃを有す
る。
洞システムのインプットカプラを示す説明図である。同
図に示すように本実施例に係るインプットカプラ１は、
方形部１ａ、連結部１ｂ、及びフランジ部１ｃを有す
る。
【００１７】これらのうち方形部１ａは、図４に示す方
形導波管タイプカプラ３１の本体３１ａと同様な形状を
有する部分、すなわち直方体状で横断面が方形であり、
その一端が開口した中空の部分であって、超伝導加速空
洞１４への取り付け部である。また方形部１ａの厚みａ
1 は、方形導波管タイプカプラ３１と同様に、放電が起
きない範囲で小さくすることができる。
形導波管タイプカプラ３１の本体３１ａと同様な形状を
有する部分、すなわち直方体状で横断面が方形であり、
その一端が開口した中空の部分であって、超伝導加速空
洞１４への取り付け部である。また方形部１ａの厚みａ
1 は、方形導波管タイプカプラ３１と同様に、放電が起
きない範囲で小さくすることができる。
【００１８】フランジ部１ｃは、円筒状であり、このた
め円形導波管との接続が可能である。図２は、円形導波
管の一例を示す説明図である。同図に示すように円形導
波管４２は、円筒状の本体４２ａと、この本体４２ａの
両端部に設けられた円形のフランジ部４２ｂ，４２ｃと
を有する。
め円形導波管との接続が可能である。図２は、円形導波
管の一例を示す説明図である。同図に示すように円形導
波管４２は、円筒状の本体４２ａと、この本体４２ａの
両端部に設けられた円形のフランジ部４２ｂ，４２ｃと
を有する。
【００１９】連結部１ｂは、方形部１ａの開口端からフ
ランジ部１ｃへと続き、両者を一体的に連結する中空の
部分である。すなわち連結部１ｂは、方形部１ａ側の端
部では横断面が方形であって、フランジ部１ｃ側の端部
では横断面が円形である。
ランジ部１ｃへと続き、両者を一体的に連結する中空の
部分である。すなわち連結部１ｂは、方形部１ａ側の端
部では横断面が方形であって、フランジ部１ｃ側の端部
では横断面が円形である。
【００２０】上記実施例によれば、インプットカプラ１
のフランジ部１ｃと円形導波管４２のフランジ部４２ｂ
とを接続する場合、両フランジ部１ｃ，４２ｂが円形で
あるため両フランジ部１ｃ，４２ｂの間に挾むインジウ
ム等でできたシール部材に対して、両フランジ部１ｃ，
４２ｂから比較的容易に均一の荷重が加えられ、両フラ
ンジ部１ｃ，４２ｂ間がシールされる。
のフランジ部１ｃと円形導波管４２のフランジ部４２ｂ
とを接続する場合、両フランジ部１ｃ，４２ｂが円形で
あるため両フランジ部１ｃ，４２ｂの間に挾むインジウ
ム等でできたシール部材に対して、両フランジ部１ｃ，
４２ｂから比較的容易に均一の荷重が加えられ、両フラ
ンジ部１ｃ，４２ｂ間がシールされる。
【００２１】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明は、インプットカプラの先端に円形のフラン
ジ部を設け、円形導波管との接続を可能としたため、シ
ール性能が向上し、超伝導加速空洞の内部を高真空に保
つことができる。
うに本発明は、インプットカプラの先端に円形のフラン
ジ部を設け、円形導波管との接続を可能としたため、シ
ール性能が向上し、超伝導加速空洞の内部を高真空に保
つことができる。
【００２２】また、超伝導加速空洞への取り付け部であ
る方形部は、横断面が方形であるため、電界集中が少な
く放電が起こりにくい。従って前記放電が起こらない範
囲で方形部の厚みを小さくすることができるため、超伝
導加速空洞の全長における加速寄与分の長さの割合を大
きくすることができ、また前記全長を短くすることがで
きるためその分超伝導加速空洞システム全体を小型化で
きる。
る方形部は、横断面が方形であるため、電界集中が少な
く放電が起こりにくい。従って前記放電が起こらない範
囲で方形部の厚みを小さくすることができるため、超伝
導加速空洞の全長における加速寄与分の長さの割合を大
きくすることができ、また前記全長を短くすることがで
きるためその分超伝導加速空洞システム全体を小型化で
きる。
【図１】本発明の実施例に係る超伝導加速空洞システム
のインプットカプラを示す説明図である。
のインプットカプラを示す説明図である。
【図２】円形導波管を示す説明図である。
【図３】超伝導加速空洞システムの一例を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】従来技術に係る超伝導加速空洞システムのイン
プットカプラを示す説明図である。
プットカプラを示す説明図である。
１，１１ インプットカプラ １ａ 方形部 １ｂ 連結部 １ｃ フランジ部 １２ 導波管 １４ 超伝導加速空洞 ４２ 円形導波管 ４２ａ 本体 ４２ｂ，４２ｃ フランジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 雅則 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 平３−289096（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−54998（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335399（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−6898（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−73998（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05H 7/16 - 7/20 H05H 13/04
Claims (1)
- 【請求項１】 超伝導加速空洞に取り付けられるととも
に、その先端部が導波管に接続され、該導波管内を伝搬
してくる高周波を前記超伝導加速空洞の内部へ導入する
超伝導加速空洞システムのインプットカプラであって、 超伝導加速空洞に取り付けられるとともに、直方体状で
その一端が開口した中空の方形部と、円筒状のフランジ
部と、前記方形部の開口端から前記フランジ部へと続き
両者を一体的に連結する中空の連結部とを有することを
特徴とする超伝導加速空洞システムのインプットカプ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07050812A JP3073421B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 超伝導加速空洞システムのインプットカプラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07050812A JP3073421B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 超伝導加速空洞システムのインプットカプラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250298A JPH08250298A (ja) | 1996-09-27 |
| JP3073421B2 true JP3073421B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12869184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07050812A Expired - Lifetime JP3073421B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 超伝導加速空洞システムのインプットカプラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3073421B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017135372A1 (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 加速空洞用入力カプラ及び加速器 |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP07050812A patent/JP3073421B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017135372A1 (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 加速空洞用入力カプラ及び加速器 |
| US10292252B2 (en) | 2016-02-05 | 2019-05-14 | Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems, Ltd. | Input coupler for accelerating cavity and accelerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08250298A (ja) | 1996-09-27 |
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