JP3263652B2 - 放射光源の安定化方法、装置及び放射光源 - Google Patents
放射光源の安定化方法、装置及び放射光源Info
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Description
方法、装置及び放射光源に係り、特に、シンクロトロン
放射光源に用いるのに好適な、放射光源の安定化方法、
装置、及び、これを用いた放射光源に関する。
速で閉軌道(円、レーストラック又は対称的な軌道)を
描く。光速の電子が磁場で曲げられるとき、その接線方
向に特定の範囲の波長を持つ電磁波が放出される。これ
がシンクロトロン放射光(以下SOR光と称する)であ
り、該SOR光を発生する装置をSOR光源という。こ
のSOR光が物質に照射されると、物質の表面に吸着し
ているH2 、H2 O、CO2 等のガスが放出される。
R光を一定の強度で長時間使用できることが重要であ
る。電子(以下ビーム)が閉じ込められた真空チャンバ
内は、SOR光で満たされる。そのため、ビームが閉軌
道を描いている間は、大量のガスが発生している。この
ガスとビームが衝突散乱するため、ビームが減衰し、S
OR光の強度も低下する。従って、ビームが長時間閉軌
道を描くためには、超高真空が必要不可欠となる。
気するには大容量の真空ホンプが必要であり、この目的
で開発されたのが、真空容器内のガスを凝縮して真空度
を高めるクライオパネルである。このクライオパネル3
0は、図4に例示する如く、ビームダクト14と共に、
電子線加速器を構成する真空チャンバ20内に置かれ
る。ビームダクト14内をまわる電子(ビーム)10か
ら、SOR光12が放射される。このSOR光12が、
ビームダンプ18に照射されると、該ビームダンプ18
は、いわゆる脱ガス状態となり、真空チャンバ20内に
ガスを放出する。このガスをクライオパネル30に吸着
することで、真空チャンバ20内の真空度を一定に保っ
ている。図において、16はバッフルである。
ガスを吸着して真空度を高めるための、例えば小型冷凍
機によって4Kに冷却された吸着材(例えば活性炭)パ
ネル32と、これを取り囲む80Kのシェブロン34
と、輻射シールドとして作用し、効率的にクライオパネ
ル30を冷却するためのシールド板36で構成される。
体窒素タンク(以下、単にタンクと称する)40より、
断熱二重配管50を介して液体窒素を供給することで冷
却されている。
が一定となるように制御するコールドエバポレータ(以
下CEと称する)、44は、タンク40内の圧力を検出
する圧力計、52は、前記断熱二重配管50を通って、
前記タンク40からシェブロン34に供給される液体窒
素の流量を制御するための流量制御弁、54は、前記シ
ェブロン34から排出される液体窒素を冷却するための
熱交換器、56は、該熱交換器54を介して放出ライン
58に放出される液体窒素の流量を測定する流量計であ
る。
温度に依存するため、この変動範囲は真空チャンバ20
内の真空度に影響を与える。又、真空チャンバ20内の
ビーム10の寿命は、真空チャンバ20内の真空度に依
存し、電子ビームを加速器に入射する際、微妙な真空度
の変動が入射効率に影響を与える。従って、強度が安定
したSOR光12を供給するには、シェブロン34の温
度を一定にし、真空度の変動を抑える必要がある。
内の圧力は、CE42により一定になるように制御され
ている。該タンク40の内圧は、常時一定圧力、例えば
4Kgf /cm2 Gに設定されており、液体窒素の液面を一
定圧力で押しているかのように見える。しかし、実際に
は、液面の高さに応じた自重(水頭圧)が液面に加わ
る。又、液体窒素は、タンク40から断熱二重配管5
0、流量制御弁52、シェブロン34、熱交換器54、
流量計56を経て外部に放出されるが、タンク40内の
液体窒素が沸騰状態にあるため、配管を流れるガスは1
00%の液体ではなく、気体と液体の混合状態の二相気
体が流れている。タンク40の液面が低下してくると、
断熱二重配管50内のガス圧力が低下するため、配管を
流れるガスの温度は低下する。又、沸騰した液体を配管
内に流し込んでいるためか、実際は、配管内で圧縮・膨
脹を繰り返す周期的な変化をしている。これは、流量計
56により流量変化が確認できている。いずれにせよ、
これらの圧力変化がシェブロン34の温度を不安定にし
ており、真空チャンバ20内の真空度を一定に維持する
ことができず、安定強度のSOR光を長時間に渡って供
給することができないという問題点を有していた。
タを特定の人間に固定したりしていたが、人員のやりく
りが大変であるだけでなく、必ずしも十分とは言えなか
った。
くなされたもので、放射光源の真空チャンバ内に閉じ込
められた電子ビームから放出される放射光を安定化する
ことを課題とする。
内に閉じ込められた電子ビームから放出される放射光を
安定化するための放射光源の安定化方法であって、前記
真空チャンバ内に設けられた冷却手段に、真空断熱され
ると共に背圧が調整された気液分離装置を用いて気体成
分を排除した、一定圧力、流量の液体窒素の液体成分を
供給することにより、前記課題を解決したものである。
ェブロンに液体窒素を供給するようにして、シェブロン
の温度を一定に維持し、これにより、真空チャンバ内の
真空度もほぼ一定に維持できるようにしたものである。
られた電子ビームから放出される放射光を安定化するた
めの放射光源の安定化装置であって、前記真空チャンバ
内に設けられた冷却手段に液体窒素を供給するための液
体窒素ラインの途中に設けられた、真空断熱層で真空断
熱され、気体成分が排除された、一定圧力の液体成分を
前記冷却手段に供給するための気液分離装置と、該気液
分離装置の背圧を調整するための背圧調整手段と、前記
気液分離装置から冷却手段に供給される液体成分の流量
を制御するための流量制御手段とを備えるようにして、
前記課題を解決したものである。
給される二相気体があてられる気液分離板と、該気液分
離板により分離された液体成分のみを溜めて行く容器と
を含むようにしたものである。
射光源を提供するものである。
実施形態を詳細に説明する。
光源のクライオパネル30の冷却系統において、図1に
示す如く、タンク40と流量制御弁52の間に気液分離
装置60を設け、該気液分離装置60により気体成分が
排除された、一定圧力の液体成分のみの液体窒素を、前
記クライオパネル30のシェブロン34に供給するよう
にしたものである。
す如く、ガス入口62から供給される二相気体があてら
れる、支柱64で図の上方から支えられた気液分離板6
6と、該気液分離板66により分離された液体成分のみ
を溜めて行く、真空断熱層69で真空断熱された容器6
8と、該容器68内の液面レベルを検出する液面計70
と、前記気液分離板66により分離された気体成分を冷
却水で冷却するための熱交換器72(図1)と、該熱交
換器72によって冷却された気体成分が所定圧力、例え
ば4kgf /cm2 Gを超えたときに放出ライン58に放出
するための背圧調整弁74(図1)とを備えており、前
記液面計70によって検出される液面レベルが一定高さ
となるように、前記流量制御弁52が制御されている。
ような、直径20mmの液体通過穴67が開けられた、
直径155mmの円板とされている。
定値を超えると、例えばスプリング伸び弁が開くように
されている。
同様であるので、説明は省略する。
供給される二相気体は、ガス入口62から気液分離装置
60の容器68内に導入され、気液分離板66にあてら
れる。該気液分離板66を通過した液体成分は、容器6
8に溜められる。一方、気液分離板66によって分離さ
れた気体成分は、容器68内の圧力が設定値、例えば4
kgf/cm2を超えると、背圧調整弁74が開かれて、放出
ラインに放出される。即ち、この気液分離装置60は、
その内部の液体窒素の液面を押す力が一定となるよう
に、背圧調整弁74で制御されている。又、該気液分離
装置60内に収められた液面計70が示す液面レベルが
一定となるように、流量制御弁52で制御して、気液分
離装置60内の水頭圧が一定に維持される。
インに導入することで、シェブロン34にほぼ100%
液体の安定した液体窒素を流すことができ、温度が80
±1Kとほぼ安定した状態になり、真空チャンバ20内
の真空度もほぼ一定にすることができた。
液分離板を用いて構成しているので、構成が簡単であ
り、安価である。又、運転も簡単である。更に、小型で
すむため、設置スペースもあまり必要としない。なお、
気液分離装置の構成は、これに限定されない。
R光源のクライオパネルのシェブロンへの液体窒素の供
給に適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定
されず、SOR光源の他の冷却対象にも、同様に適用で
きることは明らかである。又、クライオパネルの吸着剤
も活性炭に限定されない。
みの液体窒素を放射光源の冷却手段に供給可能となる。
又、気液混合の温度的に不安定なガスではなく、より温
度が安定な液体ガスを供給できる。従って、放射光源の
真空チャンバ内に閉じ込められた電子ビームから放出さ
れる放射光を安定化することができる。
クライオパネルへの液体窒素供給系統を示す管路図
構成を示す断面図
を示す管路図
Claims (5)
- 【請求項1】真空チャンバ内に閉じ込められた電子ビー
ムから放出される放射光を安定化するための放射光源の
安定化方法であって、 前記真空チャンバ内に設けられた冷却手段に、真空断熱
されると共に背圧が調整された気液分離装置を用いて気
体成分を排除した、一定圧力、流量の液体窒素の液体成
分 を供給することを特徴とする放射光源の安定化方法。 - 【請求項2】前記冷却手段が、クライオパネルのシェブ
ロンであることを特徴とする請求項1に記載の放射光源
の安定化方法。 - 【請求項3】真空チャンバ内に閉じ込められた電子ビー
ムから放出される放射光を安定化するための放射光源の
安定化装置であって、 前記真空チャンバ内に設けられた冷却手段に液体窒素を
供給するための 液体窒素ラインの途中に設けられた、真
空断熱層で真空断熱され、気体成分が排除された、一定
圧力の液体成分を前記冷却手段に供給するための気液分
離装置と、 該気液分離装置の背圧を調整するための背圧調整手段
と、 前記気液分離装置から冷却手段に供給される液体成分の
流量を制御するための流量制御手段と、 を備えたこと を特徴とする放射光源の安定化装置。 - 【請求項4】前記気液分離装置が、 ガス入口から供給される二相気体があてられる気液分離
板と、 該気液分離板により分離された液体成分のみを溜めて行
く容器と、を 含むことを特徴とする請求項3に記載の放射光源の安
定化装置。 - 【請求項5】請求項3又は4に記載の放射光源の安定化
装置を備えたことを特徴とする放射光源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05328498A JP3263652B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 放射光源の安定化方法、装置及び放射光源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05328498A JP3263652B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 放射光源の安定化方法、装置及び放射光源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11248327A JPH11248327A (ja) | 1999-09-14 |
JP3263652B2 true JP3263652B2 (ja) | 2002-03-04 |
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ID=12938444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4823760B2 (ja) * | 2006-01-18 | 2011-11-24 | 関西電力株式会社 | Lng冷熱を利用した冷却方法と蓄冷装置 |
KR101203237B1 (ko) * | 2008-06-19 | 2012-11-20 | 마우리시오 리오세코 오리후엘라 | 액체 질소와의 직접 계량 접촉을 통해 식품을 초고속 냉동하는 장치 |
CN102032440A (zh) * | 2009-09-28 | 2011-04-27 | 张家港圣汇气体化工装备有限公司 | 液化天然气加气系统用气液分离器 |
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1998
- 1998-03-05 JP JP05328498A patent/JP3263652B2/ja not_active Expired - Fee Related
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