JP3316984B2 - Particle accelerator beam monitoring method - Google Patents

Particle accelerator beam monitoring method

Info

Publication number
JP3316984B2
JP3316984B2 JP30206793A JP30206793A JP3316984B2 JP 3316984 B2 JP3316984 B2 JP 3316984B2 JP 30206793 A JP30206793 A JP 30206793A JP 30206793 A JP30206793 A JP 30206793A JP 3316984 B2 JP3316984 B2 JP 3316984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical axis
intensity
particle accelerator
harmonic
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
Application number
JP30206793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07151601A (en
Inventor
元治 丸下
Original Assignee
石川島播磨重工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 石川島播磨重工業株式会社 filed Critical 石川島播磨重工業株式会社
Priority to JP30206793A priority Critical patent/JP3316984B2/en
Publication of JPH07151601A publication Critical patent/JPH07151601A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3316984B2 publication Critical patent/JP3316984B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シンクロトロン等の粒
子加速器に適用されるビームモニタ方法、すなわちビー
ムラインを通して取り出す放射光の光軸位置をモニタす
るための方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for monitoring a beam applied to a particle accelerator such as a synchrotron, that is, a method for monitoring an optical axis position of radiation emitted through a beam line.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、シンクロトロン等の粒子加速器か
ら放射される放射光(シンクロトロン放射光、SOR光
あるいはSR光と略称される)を取り出し、それを光源
として例えば超LSIの製造、医療分野における診断、
分子解析、構造解析といった様々な分野において利用し
ようとする気運があり、そのための施設が開発されつつ
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, radiation light (abbreviated as synchrotron radiation light, SOR light or SR light) emitted from a particle accelerator such as a synchrotron is taken out and used as a light source, for example, in the manufacture of an ultra-large scale integrated circuit or in the medical field. Diagnosis in
There is a tendency to use it in various fields such as molecular analysis and structural analysis, and facilities for that purpose are being developed.

【0003】図2は放射光利用のための小型シンクロト
ロンの概要を示すものである。このシンクロトロンで
は、電子銃等の電子発生装置1で発生させた電子ビーム
を直線加速器2(ライナック)で光速度近くにまで加速
し、偏向電磁石3で偏向させてインフレクタ4を介して
蓄積リング5に入射する。蓄積リング5に入射した電子
ビームは高周波加速空洞6によりエネルギーを与えられ
ながら収束電磁石7で収束され、偏向電磁石8で偏向さ
れて蓄積リング5内を周回し続ける。そして、偏向電磁
石8で偏向される際にその接線方向に放射光が放射さ
れ、それが光取り出しラインであるビームライン9を介
して、例えば露光装置10に出射されて利用されるので
ある。
FIG. 2 shows an outline of a small synchrotron for utilizing synchrotron radiation. In this synchrotron, an electron beam generated by an electron generator 1 such as an electron gun is accelerated to near the light speed by a linear accelerator 2 (linac), deflected by a deflecting electromagnet 3, and then deflected by an inflector 4. 5 is incident. The electron beam incident on the storage ring 5 is converged by the converging electromagnet 7 while being energized by the high-frequency accelerating cavity 6, deflected by the deflection electromagnet 8, and continues to go around the storage ring 5. Then, when the light is deflected by the deflection electromagnet 8, the emitted light is emitted in the tangential direction, and the emitted light is emitted to, for example, an exposure apparatus 10 via a beam line 9 which is a light extraction line, and is used.

【0004】また、粒子加速器におけるビームラインに
は、このビームラインを通過する放射光をモニタしてそ
の光軸の位置や広がりの範囲を検出し、必要に応じてア
ライメントを行なうためのビームモニタ装置が備えられ
る。ビームモニタ装置としてはワイヤモニタと称される
型式のものが一般に採用されている。ワイヤモニタは、
電流を流したタングステンワイヤに放射光を照射すると
光電効果により電流値が変化することを利用したもの
で、一対のタングステンワイヤをビームラインを横断す
るようにスキャンさせた際の電流値の変化の状況から、
放射光の光軸位置や広がりの範囲を検出するようにした
ものである。
A beam monitor for monitoring the radiation passing through the beam line in the particle accelerator to detect the position of the optical axis and the range of expansion, and to perform alignment as necessary. Is provided. As a beam monitor device, a type called a wire monitor is generally adopted. Wire monitor
This is based on the fact that the current value changes due to the photoelectric effect when radiated light is irradiated on a tungsten wire with a current flowing, and the current value changes when a pair of tungsten wires are scanned across the beam line From
The optical axis position and the range of spread of the emitted light are detected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近におい
ては、上記のような小型シンクロトロンに比べてより高
輝度、すなわち高エネルギーの放射光を取り出し得る大
型加速器、あるいはアンジュレータやウィグラー等の挿
入光源を導入したシンクロトロン等の開発が進められて
いる。ところが、そのような高エネルギーの放射光を取
り出すための粒子加速器に適用するビームモニタ装置と
して、上記のような従来のワイヤモニタをそのまま用い
た場合には、タングステンワイヤが過熱して損傷を受け
てしまう恐れがあった。このため、高エネルギーの放射
光を支障なくモニタすることができ、大型加速器や挿入
光源を導入した加速器にも適用し得る有効な手段の提供
が望まれていた。
Recently, a large accelerator capable of extracting high-intensity, high-energy radiated light, or an insertion light source such as an undulator or a wiggler has been used in comparison with the above-mentioned small synchrotron. Development of the synchrotron and the like has been promoted. However, when a conventional wire monitor as described above is used as it is as a beam monitor device applied to a particle accelerator for extracting such high-energy radiation, the tungsten wire is overheated and damaged. There was a fear that it would. Therefore, it has been desired to provide an effective means capable of monitoring high-energy radiation light without any trouble and applicable to a large accelerator or an accelerator having an inserted light source.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記事情に鑑み、本発明
の粒子加速器のビームモニタ方法は、放射光のうち、高
輝度の中心光の周囲に該中心光と同軸状態でかつ該中心
光より広範囲にわたって分布している低輝度の高調波を
含む成分の強度を検出することとし、その検出結果に基
づいて放射光全体の光軸位置を求めることを特徴とする
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, a beam monitoring method for a particle accelerator according to the present invention is arranged such that, of radiation light, a center light having high brightness is coaxial with the center light and the center light is higher than the center light. Low-brightness harmonics distributed over a wide area
It is characterized in that the intensity of the contained component is detected, and the optical axis position of the entire radiated light is obtained based on the detection result.

【0007】[0007]

【作用】本発明は、放射光が高輝度の中心光と、その周
囲に同軸的に存在する低輝度の高調波を含む成分とが重
畳されたものであることに着目し、従来のように中心光
を直接的にモニタするのではなく、低輝度の高調波を含
成分の外周縁部をモニタすることで放射光全体の光軸
の位置を類推するようにしたものである。すなわち、任
意の強度検出手段を用いて前記外周縁部の強度を検出す
るときには、その強度検出手段は高輝度の中心光を受け
ることなく低輝度部分の強度を検出することができ、そ
の検出結果に基づき放射光全体としての光軸の位置がモ
ニタされる。
The present invention focuses on the fact that the radiated light is obtained by superimposing a high-luminance center light and a component including a low-luminance harmonic that is coaxially present around the center light. Instead of directly monitoring the center light, it includes low-intensity harmonics.
It is obtained so as to analogize the position of the optical axis of the entire emitted light by monitoring the outer peripheral edge portion of the free components. That is, when detecting the intensity of the outer peripheral edge portion by using any intensity detecting means, the intensity detecting means can detect the intensity of the low luminance part without receiving the high luminance center light, and the detection result , The position of the optical axis as the entire emitted light is monitored.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の粒子加速器のビームモニタ方
法の実施例を図1を参照して説明する。図1において符
号Sはモニタ対象の放射光を示す。この放射光Sは挿入
光源から点12を発光点として放射され、漸次広がりつ
つビームラインを通過して取り出されるものである。こ
のような放射光Sは、一般に中心光S0 の周囲に複数次
の高調波S1 が重畳されたものとなっている。それら中
心光S0 と奇数次の高調波S1 の光軸11の位置は図1
に示すように自ずと合致しており、かつそれらの強度分
布はいずれも光軸11を中心として対称形をなすものと
なるが、高調波S1 の強度は中心光S0 の強度に比して
十分に小さなものである。また、中心光S0 の強度分布
は光軸11の位置において鋭いピークを示すのに対し、
高調波S1 の強度分布は緩やかなものであり、その広が
りの範囲も中心光S0 より広いものとなっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a beam monitoring method for a particle accelerator according to the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, reference symbol S indicates emitted light to be monitored. The emitted light S is emitted from the insertion light source with the point 12 as a light emitting point, and is extracted through the beam line while gradually expanding. Such radiation S generally has a plurality of harmonics S1 superimposed around the center light S0. The positions of the optical axis 11 of the center light S0 and the odd-order harmonic S1 are shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the intensity distributions are naturally symmetric about the optical axis 11, but the intensity of the harmonic S1 is sufficiently higher than the intensity of the central light S0. It is small. Also, while the intensity distribution of the central light S0 shows a sharp peak at the position of the optical axis 11,
The intensity distribution of the harmonic S1 is gentle, and the range of its spread is wider than that of the central light S0.

【0009】従来一般のビームモニタ方法は上記の中心
光S0 を直接的にモニタするものであって、放射光Sの
光軸位置をモニタするに際して上記のような高調波S1
は無視されることが通常であったが、本方法においては
その高調波S1 に着目し、高輝度の中心光S0 をモニタ
することなく、低輝度の高調波S1 をモニタすることで
放射光S全体の光軸位置つまり中心光S0 の光軸位置を
求めるものである。
The conventional general beam monitoring method directly monitors the center light S0. When monitoring the position of the optical axis of the radiated light S, the above harmonic S1 is used.
Is usually ignored, but in the present method, attention is paid to the harmonic S1, and the radiation S is monitored by monitoring the low-luminance harmonic S1 without monitoring the high-luminance center light S0. The position of the entire optical axis, that is, the position of the optical axis of the central light S0 is determined.

【0010】すなわち、本方法においては、ビームモニ
タ装置として例えば従来一般のワイヤモニタを採用し、
それにより十分に低輝度である高調波S1 の外周縁部
(つまり高調波S1 の強度分布曲線における裾野の部
分)をスキャンすることでその高調波S1 の光軸位置を
求めるものである。そのようにして求められる高調波S
1の光軸11は、既に述べたように自ずと中心光S0 の
光軸11位置と合致しているから、中心光S0 を直接的
にモニタすることなくその光軸11位置を求めることが
できるのである。
That is, in the present method, for example, a conventional general wire monitor is adopted as a beam monitor device,
By scanning the outer peripheral edge of the harmonic S1 having sufficiently low luminance (that is, the skirt portion in the intensity distribution curve of the harmonic S1), the optical axis position of the harmonic S1 is obtained. The harmonics S thus obtained
Since the first optical axis 11 naturally coincides with the position of the optical axis 11 of the central light S0 as described above, the position of the optical axis 11 can be obtained without directly monitoring the central light S0. is there.

【0011】本方法の具体的な手順を以下に説明する。
まず、発光点12からモニタ位置14(ワイヤモニタの
設置位置)までの距離Lを予め求めておく。また、下記
の数1に基づき、中心光S0の 広がりの程度を表すパラ
メータである角度分散σの値を演算により求める。
The specific procedure of the method will be described below.
First, the distance L from the light emitting point 12 to the monitor position 14 (the installation position of the wire monitor) is determined in advance. Further, the value of the angular variance σ, which is a parameter indicating the degree of spread of the central light S0, is obtained by calculation based on the following equation (1).

【数1】 (Equation 1)

【0012】そして、上記のLとσの積を演算する。こ
の値Lσは、図1に示すように、モニタ位置において高
輝度の中心光S0 が広がっている範囲を示すものであ
り、これより外側においては中心光S0 の強度は急激か
つ著しく低下したものとなる。そこで、ワイヤ13、1
3のスキャン範囲を上記で求めたLσの範囲より外側に
設定する。これにより、ワイヤ13、13は高輝度の中
心光S0 を直接的に受けることがなく、低輝度の高調波
S1 のみを受けることになる。そして、各ワイヤ13を
上記範囲内でスキャンし、それらが高調波S1 を受ける
ことで生じる光電効果により高調波S1 の強度を検出
し、双方のワイヤ13、13の検出値が一致する点を求
めればそれらの中間点が高調波S1 の光軸11の位置と
なり、これがすなわち中心光S0 の光軸11の位置であ
る。
Then, the product of L and σ is calculated. This value Lσ indicates the range in which the high-brightness central light S0 spreads at the monitor position as shown in FIG. 1, and the intensity of the central light S0 abruptly and remarkably decreases outside this range. Become. Therefore, the wires 13, 1
The scan range of No. 3 is set outside the range of Lσ obtained above. As a result, the wires 13, 13 do not directly receive the high-brightness center light S0, but receive only the low-brightness harmonic S1. Then, each wire 13 is scanned within the above range, the intensity of the harmonic S1 is detected by the photoelectric effect generated by receiving the harmonic S1, and a point where the detected values of both the wires 13, 13 match is obtained. For example, the midpoint between them becomes the position of the optical axis 11 of the harmonic S1, which is the position of the optical axis 11 of the central light S0.

【0013】以上のように、本実施例のビームモニタ方
法では、低輝度の高調波S1をモニタの対象としている
ので、高輝度の中心光S0 を直接的にモニタする従来の
場合のように、ワイヤが過熱して損傷を受ける恐れがな
く、放射光S全体の光軸11位置のモニタを支障なく行
なうことができる。
As described above, in the beam monitoring method of this embodiment, since the low-intensity harmonic S1 is to be monitored, unlike the conventional case in which the high-intensity center light S0 is directly monitored, There is no danger that the wire will be overheated and damaged, and the position of the optical axis 11 of the entire radiated light S can be monitored without any trouble.

【0014】なお、本実施例においては、放射光Sの強
度を検知する手段として、ワイヤモニタを用いて光電効
果によるワイヤ13中の電流の変化を検知するようにし
たが、この手段に限ることはなく、例えば、放射光Sを
受ける受光板を備え、この受光板をスキャンさせたとき
の温度変化を熱電対により検出する構成のビームモニタ
装置を用いる等、種々の手段を用いることができる。
In this embodiment, as means for detecting the intensity of the radiated light S, a change in the current in the wire 13 due to the photoelectric effect is detected using a wire monitor. Instead, for example, various means can be used, such as using a beam monitor device having a configuration in which a light receiving plate for receiving the radiation light S is provided and a temperature change when the light receiving plate is scanned is detected by a thermocouple.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
粒子加速器のビームモニタ方法では、放射光の成分のう
ち高調波の強度を検出するので、例えば、任意の強度検
出手段を用いて強度を検出するときに、その検出装置は
高輝度の中心光を受けることなくその強度を検出するこ
とができる。したがって、強度検出手段が過熱して損傷
を受ける恐れもなく、放射光全体の光軸位置のモニタを
支障なく行なうことができる。
As described above in detail, in the beam monitoring method of the particle accelerator according to the present invention, since the intensity of the harmonics among the components of the emitted light is detected, for example, any intensity detecting means can be used. When detecting the intensity, the detecting device can detect the intensity without receiving high-luminance central light. Therefore, there is no possibility that the intensity detecting means may be damaged due to overheating, and the optical axis position of the entire radiated light can be monitored without any trouble.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である粒子加速器のビームモ
ニタ方法の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a beam monitoring method for a particle accelerator according to one embodiment of the present invention.

【図2】従来一般の粒子加速器の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional general particle accelerator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S 放射光 S0 中心光 S1 高調波成分 11 光軸 S synchrotron radiation S0 center light S1 harmonic component 11 optical axis

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 粒子加速器のビームラインを通して取り
出す放射光の光軸をモニタする方法であって、 前記放射光のうち、高輝度の中心光の周囲に該中心光と
同軸状態でかつ該中心光より広範囲にわたって分布して
いる低輝度の高調波を含む成分の強度を検出することと
し、その検出結果に基づいて放射光全体の光軸位置を求
めることを特徴とする粒子加速器のビームモニタ方法。
1. A method for monitoring an optical axis of radiation light extracted through a beam line of a particle accelerator, wherein the radiation light is coaxial with the central light around the high-luminance central light and the central light. A beam monitoring method for a particle accelerator, wherein the intensity of a component including a low-luminance harmonic distributed over a wider range is detected, and the optical axis position of the entire radiated light is determined based on the detection result.
JP30206793A 1993-12-01 1993-12-01 Particle accelerator beam monitoring method Expired - Fee Related JP3316984B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30206793A JP3316984B2 (en) 1993-12-01 1993-12-01 Particle accelerator beam monitoring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30206793A JP3316984B2 (en) 1993-12-01 1993-12-01 Particle accelerator beam monitoring method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07151601A JPH07151601A (en) 1995-06-16
JP3316984B2 true JP3316984B2 (en) 2002-08-19

Family

ID=17904520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30206793A Expired - Fee Related JP3316984B2 (en) 1993-12-01 1993-12-01 Particle accelerator beam monitoring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3316984B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07151601A (en) 1995-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100731455B1 (en) X-ray generator, x-ray imaging apparatus and x-ray inspection system
US6356620B1 (en) Method for raster scanning an X-ray tube focal spot
EP0817235B1 (en) A scanning electron microscope
US8320521B2 (en) Method and system for operating an electron beam system
JP2003332098A (en) X-ray generator
EP0824026A3 (en) Radiation treatment apparatus and method
KR970067590A (en) Charged Beam Exposure System and Charged Beam Exposure Method
JP3316984B2 (en) Particle accelerator beam monitoring method
JP2005142140A (en) Microfocus x-ray apparatus and method of controlling intensity of x-ray radiation
JPH04263838A (en) X-ray computer-aided tomograph
JPH07220670A (en) Charged particle energy analysis device
NL8105041A (en) ELECTRON ENERGY ANALYZER.
US6670625B1 (en) Method and apparatus for correcting multipole aberrations of an electron beam in an EBT scanner
US6535573B2 (en) X-ray fluorescence analyzer
JP2001004559A (en) X-ray inspecting device
JP2014025908A (en) Charged particle beam irradiation system, charged particle beam monitoring device, charged particle beam monitoring method and charged particle beam irradiation system controlling method
JP2001085192A (en) Leakage x-ray shield mechanism
JPH0412497A (en) X-ray generator
JPH06269439A (en) X-ray ct apparatus and x-ray generator
JPH0652423B2 (en) Pattern defect repair device
Castellano Transition Undulator Radiation (TUR) as a beam diagnostics and a high brilliance infrared source
JPH05323035A (en) Beam monitor
JPH01124949A (en) Secondary electron detector
JPH04522Y2 (en)
JP3067295B2 (en) Exposure control device for SOR device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020514

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees