JP3593552B2 - Scattered light reduction device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線分光装置に係わり、更に詳しくは、イオンビームと光ビームを衝突させるために光ビームの散乱光を低減する散乱光低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
二重蓄積リング(DSR)は、図4に模式的に示すように、2ケ所で交差する二重の蓄積リングであり、放射性同位元素(RI)と電子がこのリング内で加速され、交差位置で正面衝突又は寄添衝突ができるようになっている。
図5は、計画中のX線分光装置の模式図である。この装置は、DSRに蓄積される電子ビームからアンジュレータを用いて発生させたX線をRIビームに正面衝突させて、短寿命核を検出・測定するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したX線分光装置では、X線(光ビーム)とRIビーム(イオンビーム)の正面衝突時に発生する光子(フォトン)の数を精密に計測する必要がある。しかし、この際、衝突前の光ビームの散乱光をほとんど完全に除去しないと、フォトン計測時の外乱が大きすぎて計測が不可能になる問題点があった。
【0004】
すなわち、フォトン数の精密計測は、衝突時の散乱エネルギーから数個のオーダーで計測する必要があるため、衝突前の光ビームは、イオンビームと同等に細く絞り、かつ回折により通過する散乱光も、フォトン数の精密計測に悪影響を及ばさないレベル(例えば散乱率で10-9以下)にする必要があった。
また、イオンビームの通過位置は、厳密に同一位置にあるのではなく、運転状態により最大で数ミリのオーダーでビームに直交する面内で変位する。従って、衝突前の光ビームの通過位置をイオンビームの通過位置に対応させて精度よく位置決めする必要がある。
【0005】
本発明は、上述した種々の要望を満たすために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、衝突前の光ビームを細く絞り、その通過位置を直交する面内で精度よく位置決めでき、かつ、通過する散乱光をフォトンの精密計測に悪影響を及ばさないレベルまで大幅に低減することができる散乱光低減装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者等は、2台の散乱防止装置(絞り装置)の間隔を100mmに設置し、上流側の光ビームの通過率を78%にセットし、下流側を100%にセットした試験により、最初の散乱光約0.425%を0.00013%まで低減できることを確認した。このことは、2つ目の絞り装置を加えることで、約1/3270になり、100%の通過率の絞り装置を追加することにより1枚につき少なくとも10-3以下になることを意味している。本発明はかかる新規の知見に基づくものである。
【0007】
すなわち、本発明によれば、光ビームとイオンビームの正面衝突時に発生する光子(フォトン)の数を精密に計測するために、衝突前の光ビームの散乱光をほとんど完全に除去するための散乱光低減装置であって、
光ビームを通過させる真空チャンバーと、光ビームに沿って間隔を隔てて配置された少なくとも4台の散乱防止装置と、光ビームの通過位置を検出するための位置検出装置と、を備え、
前記散乱防止装置は、開口径を連続的に変化できる絞り装置と、該絞り装置を光ビームに直交する面内で移動させるトラバース装置と、絞り装置の開口位置の移動範囲をカバーする中心孔を有する遮蔽板とからなり、
前記位置検出装置は、光ビームを遮断する遮断位置とこれから退避した退避位置との間を移動可能に設けられた位置検出板を有し、
各散乱防止装置は互いに少なくとも100mm以上の間隔を隔てており、
最上流側に位置する前記散乱防止装置は、光ビームを細く絞るように開口径と開口位置が位置決めされ、2台目以降の散乱防止装置は、最上流側に位置する前記散乱防止装置を通過した光ビームをほぼ100%通過させ、かつそのエッジ散乱光をほとんど完全にカットするように、開口径と開口位置が位置決めされている、ことを特徴とする散乱光低減装置が提供される。
【0008】
上述した本発明の構成によれば、少なくとも4台の散乱防止装置を備え、各散乱防止装置は互いに少なくとも100mm以上の間隔を隔てているので、上述した試験結果から散乱光を少なくとも10-9(=10-3×10-3×10-3)以下に低減することができる。
また、各散乱防止装置の絞り装置は、開口径を連続的に変化できるので、衝突前の光ビームを任意に細く絞ることができる。更に、絞り装置は、トラバース装置により光ビームに直交する面内で移動できるようになっており、かつ位置検出板で光ビームの位置を検出できるので、通過位置を直交する面内で精度よく位置決めできる。
【0009】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記絞り装置は、開口径を連続的に変化させるバネ復帰式レバーと、該レバーを真空チャンバーの外側から気密に操作する絞り開閉機構と、絞り装置を直交するX,Y方向に案内するガイド溝とを有し、前記トラバース装置は、前記ガイド溝を弾性的に案内する弾性ガイド部材と、該弾性ガイド部材の反対側から真空チャンバーを気密に貫通して絞り装置をX,Y方向に移動させるX方向機構及びY方向機構とを有する。
【0010】
この構成により、絞り開閉機構によりレバーを真空チャンバーの外側から操作して開口径を調整し光ビームを細く絞ることができる。また、絞り装置を直交するX,Y方向に案内するガイド溝と絞り装置をX,Y方向に移動させるX方向機構とY方向機構とにより、絞り装置をX,Y方向に移動させて精度よく位置決めすることかできる。
【0011】
また、前記位置検出板は蛍光板であり、該蛍光板を観察する観察窓が真空チャンバーに設けられていることが好ましい。この構成により観察窓を通して目視又はCCDカメラ等で蛍光板上の光ビームの位置を確認し、その通過位置を直交する面内で精度よく位置決めすることができる。
【0012】
また、前記位置検出板はCCDであり、CCDの検出位置に応じて前記散乱防止装置が位置制御されるようになっているのがよい。この構成により、光ビームの位置決めを容易に自動化することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図1は、本発明の散乱光低減装置の全体構成図である。この図において、本発明の散乱光低減装置10は、光ビーム1を通過させる真空チャンバー12と、光ビーム1に沿って間隔を隔てて配置された少なくとも4台の散乱防止装置14と、光ビーム1の通過位置を検出するための位置検出装置16とを備えている。また各散乱防止装置14は互いに少なくとも100mm以上の間隔を隔てている。
【0014】
なお、この図において、2はイオンビーム、3は真空ポンプ、4は光子検出器であり、真空チャンバー12内で光ビーム1とイオンビーム2が衝突し、その際に発生し飛散するフォトンを光子検出器4で検出するようになっている。また、光ビーム1はX線、レーザー等の光束であり、イオンビーム2は、RIビームであるのがよい。
【0015】
位置検出装置16は、光ビーム1を遮断する遮断位置とこれから退避した退避位置との間を移動可能に設けられた位置検出板(図示せず)を有している。なお図1の実施形態では、位置検出板は蛍光板である。また、この蛍光板を観察する観察窓13が真空チャンバー12に5つ設けられている。観察窓13は、気密に取り付けられた透明ガラスを有し、この透明ガラスを通して、目視又はCCDカメラで蛍光板(位置検出板)上の光ビーム1の位置を確認できるようになっている。この構成により、観察窓を通して目視又はCCDカメラ等で蛍光板上の光ビーム1の位置を確認し、その通過位置を直交する面内で精度よく位置決めすることができる。
【0016】
なお、本発明はこの構成に限定されず、例えば位置検出板をCCDとし、CCDの検出位置に応じて散乱防止装置12を位置制御するようにしてもよい。この構成により、光ビーム1の位置決めを容易に自動化することができる。
【0017】
図2(A)は、図1のA−A線における断面図であり、図2(B)は、(A)の側面断面図である。この図に示すように、散乱防止装置14は、開口11の直径(開口径)を連続的に変化できる絞り装置18と、絞り装置18を光ビーム1に直交する面内で移動させるトラバース装置20と、絞り装置18の開口11の位置の移動範囲をカバーする中心孔22aを有する遮蔽板22とからなる。
【0018】
絞り装置18は、開口径を連続的に変化させるバネ復帰式レバー18aと、このレバー18aを真空チャンバー12の外側から気密に操作する絞り開閉機構19と、絞り装置18を光ビーム1に直交するX,Y方向に案内するガイド溝18bとを有する。
また、絞り開閉機構19は、レバー18aに内端が接続されたワイヤ19aと、ワイヤの外端が固定されOリングにより気密にシールされたシールロッド19bと、シールロッド19bを軸方向に移動させる移動手段19c(この例では雄ネジとナット)とからなる。シールロッド19bには軸方向に延びる溝が設けられ、この溝と嵌合するガイドボルト19dにより、回転しないようになっている。
【0019】
上述した構成により、移動手段19c(雄ネジとナット)によりシールロッド19bを軸方向に移動させることにより、ワイヤ19a、レバー18aを介して真空チャンバーの外側から開口径11を調整し、光ビーム1を細く絞ることができる。
【0020】
更に図2において、トラバース装置20は、絞り装置18のガイド溝18bを弾性的に案内する弾性ガイド部材24と、弾性ガイド部材24の反対側から真空チャンバー12を気密に貫通して絞り装置18をX,Y方向に移動させるX方向機構25及びY方向機構26とを有する。弾性ガイド部材24は、内部に圧縮コイルバネ24aを内蔵し、互いにテレスコピックに構成されたそれぞれ1対の中空管24bであり、圧縮コイルバネ24aにより全長が伸びる方向に付勢されている。また、X方向機構25とY方向機構26は、Oリングでシールされたネジロッドを有し、その内端が弾性ガイド部材24の反対側に接し、絞り装置18をX,Y方向に移動させるようになっている。この構成により、ネジロッドを回転させてネジロッドと弾性ガイド部材24により絞り装置18をX,Y方向に移動させて精度よく位置決めすることかできる。
【0021】
遮蔽板22の中心孔22aは、絞り装置18の開口11の位置の移動範囲をカバーする大きさに設定されている。この構成により、散乱光や真空チャンバー内での反射光が絞り装置18のまわりを通過するのを防止し、散乱光の低減効果を高めることができる。
【0022】
上述した構成により最上流側に位置する散乱防止装置14を、光ビーム1の通過率を任意(例えば約78%)に設定し、その他の散乱防止装置14をほぼ100%に設定することが好ましい。すなわち、1台目の散乱防止装置14での通過率は本質的重要性はなく、むしろ2台目からのそれをほぼ100%とすることが重要である。これは、散乱光の大部分の成分は1台目のバッフル(散乱防止装置)で光の形状を整形するときに発生するエッジ散乱光であり、2台目以降の役目は、この1台目で発生したエッジ散乱光をカットすることにある。
【0023】
図3は、本発明による散乱光低減装置の試験結果である。この図において、横軸は散乱角度(deg)、縦軸は散乱したフォトンの比率であり、図中の●印(黒丸)は散乱防止装置14が1つの場合(One Buffle)であり、○印(白丸)は散乱防止装置14が2つの場合(2 Buffles)を示している。なお、2つの散乱防止装置14の間隔を100mmに設定し、光ビーム1の通過率を上流側78%、下流側100%に設定した。
【0024】
図3の結果から、約20°以上の散乱角度において、One Buffleでは、ほぼ101 のオーダーであり、2 Bufflesでは10-2のオーダーであるのがわかる。更に正確には、上流側の散乱防止装置14を通過した最初の散乱光は約0.425%であり、次いで下流側の散乱防止装置14を通過した散乱光は約0.00013%であった。このことは、2つ目の絞り装置(すなわち散乱防止装置14)を加えることで、約1/3270になり、ほぼ100%の通過率の絞り装置を追加することにより1枚につき少なくとも10-3になることがわかる。
【0025】
上述した本発明の構成によれば、少なくとも4台の散乱防止装置14を備え、各散乱防止装置14を互いに少なくとも100mm以上の間隔を隔てることにより、試験結果から散乱光を少なくとも10-9(=10-3×10-3×10-3)以下に低減することができる。
また、各散乱防止装置14の絞り装置は、開口径を連続的に変化できるので、衝突前の光ビームを任意に細く絞ることができる。更に、絞り装置は、トラバース装置により光ビームに直交する面内で移動できるようになっており、かつ位置検出板で光ビームの位置を検出できるので、通過位置を直交する面内で精度よく位置決めできる。
【0026】
なお、本発明は上述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】
上述したように、本発明の散乱光低減装置は、衝突前の光ビームを細く絞り、その通過位置を直交する面内で精度よく位置決めでき、かつ、通過する散乱光をフォトンの精密計測に悪影響を及ばさないレベルまで大幅に低減することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の散乱光低減装置の全体構成図である。
【図2】図1のA−A線における断面図とその側面断面図である。
【図3】本発明による散乱光低減装置の試験結果である。
【図4】二重蓄積リング(DSR)の模式図である。
【図5】X線分光装置の模式図である。
【符号の説明】
1 光ビーム
2 イオンビーム
3 真空ポンプ
4 光子検出器
10 散乱光低減装置
11 開口
12 真空チャンバー
14 散乱防止装置
16 位置検出装置
18 絞り装置
18a レバー
18b ガイド溝
19 絞り開閉機構
19a ワイヤ
19b シールロッド
19c 移動手段(雄ネジとナット)
20 トラバース装置
22 遮蔽板
22a 中心孔
24 弾性ガイド部材
25 X方向機構
26 Y方向機構
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray spectrometer, and more particularly, to a scattered light reducing device that reduces scattered light of a light beam to collide an ion beam and a light beam.
[0002]
[Prior art]
The double storage ring (DSR) is a double storage ring that intersects at two locations, as schematically shown in FIG. 4, where the radioisotope (RI) and the electrons are accelerated within this ring and the location of the intersection To allow a frontal collision or a side impact collision.
FIG. 5 is a schematic diagram of the planned X-ray spectrometer. In this apparatus, short-lived nuclei are detected and measured by causing an X-ray generated from an electron beam stored in a DSR by using an undulator to collide with an RI beam head-on.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned X-ray spectrometer, it is necessary to precisely measure the number of photons (photons) generated at the time of a frontal collision between an X-ray (light beam) and an RI beam (ion beam). However, at this time, unless the scattered light of the light beam before the collision is almost completely removed, there is a problem that the disturbance at the time of photon measurement becomes too large to make the measurement impossible.
[0004]
In other words, precise measurement of the number of photons requires measurement of several orders from the scattered energy at the time of collision, so the light beam before the collision is as narrow as the ion beam, and the scattered light that passes through diffraction is also small. In addition, it is necessary to set the level to a level that does not adversely affect the precise measurement of the number of photons (for example, a scattering rate of 10 −9 or less).
Further, the passing position of the ion beam is not exactly at the same position, but is displaced within a plane orthogonal to the beam by a maximum of several millimeters depending on the operation state. Therefore, it is necessary to accurately position the passage position of the light beam before the collision in correspondence with the passage position of the ion beam.
[0005]
The present invention has been made to satisfy the various needs described above. In other words, an object of the present invention is to narrow the light beam before collision, finely position the passing position in a plane orthogonal to the plane, and reduce the passing scattered light to a level that does not adversely affect the precision measurement of photons. An object of the present invention is to provide a scattered light reduction device capable of greatly reducing the amount of scattered light.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention set the distance between two anti-scattering devices (aperture devices) at 100 mm, set the transmittance of the upstream light beam to 78%, and set the downstream side to 100%. As a result, it was confirmed that about 0.425% of the first scattered light can be reduced to 0.00013%. This means that the addition of the second aperture device reduces to approximately 1/3270, and the addition of a 100% transmittance aperture device reduces it to at least 10 -3 or less per sheet. I have. The present invention is based on such a new finding.
[0007]
That is, according to the present invention, in order to accurately measure the number of photons (photons) generated at the time of a head-on collision between a light beam and an ion beam, scattering to remove almost completely the scattered light of the light beam before the collision is performed. A light reduction device,
A vacuum chamber through which the light beam passes, at least four anti-scattering devices arranged at intervals along the light beam, and a position detection device for detecting a passage position of the light beam,
The anti-scattering device includes a diaphragm device capable of continuously changing the aperture diameter, a traverse device for moving the diaphragm device in a plane orthogonal to the light beam, and a center hole that covers a moving range of the aperture position of the diaphragm device. Consisting of a shielding plate having
The position detecting device has a position detecting plate movably provided between a blocking position for blocking the light beam and a retracted position retracted therefrom,
Each anti-scattering device is separated from each other by at least 100 mm or more ,
The scattering prevention device located on the most upstream side has an aperture diameter and an opening position positioned so as to narrow the light beam narrowly, and the second and subsequent scattering prevention devices pass through the scattering prevention device located on the most upstream side. The scattered light reduction device is characterized in that the aperture diameter and the aperture position are positioned so as to pass almost 100% of the transmitted light beam and almost completely cut off the edge scattered light .
[0008]
According to the configuration of the present invention described above, comprising at least four anti-scatter device, since each anti-scatter device separating at least 100mm or more intervals, at least 10 -9 scattered light from the test results described above ( = 10 −3 × 10 −3 × 10 −3 ) or less.
Further, the aperture device of each scattering prevention device can continuously change the aperture diameter, so that the light beam before collision can be arbitrarily narrowed. Further, the diaphragm device can be moved in a plane orthogonal to the light beam by a traverse device, and the position of the light beam can be detected by a position detection plate, so that the passing position can be accurately positioned in the plane orthogonal to the light beam. it can.
[0009]
According to a preferred embodiment of the present invention, the diaphragm device includes a spring-return type lever that continuously changes an opening diameter, a diaphragm opening / closing mechanism that air-tightly operates the lever from outside the vacuum chamber, and a diaphragm device that is orthogonal to the diaphragm device. The traverse device has an elastic guide member for elastically guiding the guide groove and an airtight seal penetrating the vacuum chamber from the opposite side of the elastic guide member. It has an X-direction mechanism and a Y-direction mechanism for moving the aperture device in the X and Y directions.
[0010]
With this configuration, the lever can be operated from the outside of the vacuum chamber by the aperture opening / closing mechanism to adjust the aperture diameter and narrow the light beam. Further, the guide device is moved in the X and Y directions by a guide groove for guiding the diaphragm device in the X and Y directions orthogonal to each other, and the X direction mechanism and the Y direction mechanism for moving the diaphragm device in the X and Y directions. Can be positioned.
[0011]
Preferably, the position detection plate is a fluorescent plate, and an observation window for observing the fluorescent plate is provided in a vacuum chamber. With this configuration, the position of the light beam on the fluorescent plate can be visually confirmed through an observation window or by a CCD camera or the like, and the passing position can be accurately positioned in a plane orthogonal to the fluorescent plate.
[0012]
Preferably, the position detection plate is a CCD, and the position of the anti-scattering device is controlled in accordance with the detection position of the CCD. With this configuration, the positioning of the light beam can be easily automated.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the common parts in the respective drawings, and the duplicate description will be omitted.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the scattered light reducing device of the present invention. In this figure, a scattered light reducing device 10 of the present invention includes a vacuum chamber 12 through which a light beam 1 passes, at least four anti-scattering devices 14 arranged at intervals along the light beam 1, a light beam 1 is provided with a position detecting device 16 for detecting the passing position. The anti-scattering devices 14 are separated from each other by at least 100 mm or more.
[0014]
In this drawing, reference numeral 2 denotes an ion beam, 3 denotes a vacuum pump, and 4 denotes a photon detector. The light beam 1 collides with the ion beam 2 in the vacuum chamber 12, and photons generated and scattered at that time are separated by photons. The detector 4 detects it. The light beam 1 is preferably a light beam such as an X-ray or a laser, and the ion beam 2 is preferably an RI beam.
[0015]
The position detecting device 16 has a position detecting plate (not shown) movably provided between a blocking position for blocking the light beam 1 and a retracted position retracted therefrom. In the embodiment shown in FIG. 1, the position detection plate is a fluorescent plate. Further, five observation windows 13 for observing the fluorescent plate are provided in the vacuum chamber 12. The observation window 13 has a transparent glass that is hermetically attached. Through this transparent glass, the position of the light beam 1 on the fluorescent plate (position detection plate) can be confirmed visually or by a CCD camera. With this configuration, the position of the light beam 1 on the fluorescent plate can be visually confirmed through an observation window or by a CCD camera or the like, and the passing position can be accurately positioned in a plane orthogonal to the plane.
[0016]
The present invention is not limited to this configuration. For example, the position detection plate may be a CCD, and the position of the scattering prevention device 12 may be controlled according to the detection position of the CCD. With this configuration, the positioning of the light beam 1 can be easily automated.
[0017]
FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 2B is a side cross-sectional view of FIG. As shown in this figure, the scattering prevention device 14 includes a stop device 18 that can continuously change the diameter (opening diameter) of the opening 11, and a traverse device 20 that moves the stop device 18 in a plane orthogonal to the light beam 1. And a shielding plate 22 having a center hole 22a covering the moving range of the position of the opening 11 of the diaphragm device 18.
[0018]
The diaphragm device 18 has a spring-return type lever 18a for continuously changing the opening diameter, a diaphragm opening / closing mechanism 19 for operating the lever 18a airtightly from outside the vacuum chamber 12, and a diaphragm device 18 orthogonal to the light beam 1. And a guide groove 18b for guiding in the X and Y directions.
The aperture opening / closing mechanism 19 moves the seal rod 19b in the axial direction, a wire 19a having an inner end connected to the lever 18a, a seal rod 19b having an outer end fixed and hermetically sealed by an O-ring. The moving means 19c (in this example, a male screw and a nut). The seal rod 19b is provided with a groove extending in the axial direction, and is prevented from rotating by a guide bolt 19d fitted in the groove.
[0019]
With the above-described configuration, by moving the seal rod 19b in the axial direction by the moving means 19c (male screw and nut), the opening diameter 11 is adjusted from the outside of the vacuum chamber via the wire 19a and the lever 18a, and the light beam 1 Can be narrowed down.
[0020]
Further, in FIG. 2, the traverse device 20 includes an elastic guide member 24 for elastically guiding the guide groove 18b of the expansion device 18 and an airtight passage through the vacuum chamber 12 from the opposite side of the elastic guide member 24 to the traverse device 20. It has an X-direction mechanism 25 and a Y-direction mechanism 26 for moving in the X and Y directions. The elastic guide member 24 has a built-in compression coil spring 24a therein, and is a pair of hollow tubes 24b formed telescopically with each other, and is urged by the compression coil spring 24a in a direction in which the entire length is extended. The X-direction mechanism 25 and the Y-direction mechanism 26 each have a screw rod sealed with an O-ring, and the inner ends thereof are in contact with the opposite side of the elastic guide member 24 so that the diaphragm device 18 is moved in the X and Y directions. It has become. According to this configuration, the screw rod is rotated, and the diaphragm device 18 is moved in the X and Y directions by the screw rod and the elastic guide member 24, thereby enabling accurate positioning.
[0021]
The center hole 22a of the shielding plate 22 is set to a size that covers the moving range of the position of the opening 11 of the diaphragm device 18. With this configuration, it is possible to prevent the scattered light and the reflected light in the vacuum chamber from passing around the diaphragm device 18 and enhance the effect of reducing the scattered light.
[0022]
With the above-described configuration, it is preferable to set the transmittance of the light beam 1 to an arbitrary value (for example, about 78%) for the scattering prevention device 14 located on the most upstream side, and to set the other scattering prevention devices 14 to approximately 100%. . That is, the transmittance of the first anti-scattering device 14 is not essential, and it is rather important that the transmittance from the second anti-scattering device 14 be almost 100%. This is because most components of the scattered light are edge scattered light generated when the shape of the light is shaped by the first baffle (scatter prevention device). The purpose is to cut off the edge scattered light generated in the above.
[0023]
FIG. 3 shows a test result of the scattered light reducing device according to the present invention. In this figure, the horizontal axis is the scattering angle (deg), the vertical axis is the ratio of scattered photons, and the black circles (black circles) in the figure indicate the case where there is one anti-scattering device 14 (One Buffle), and the white circles (Open circles) show the case where there are two scattering prevention devices 14 (2 Buffles). The interval between the two scattering prevention devices 14 was set to 100 mm, and the transmittance of the light beam 1 was set to 78% on the upstream side and 100% on the downstream side.
[0024]
From the results in FIG. 3, it can be seen that at a scattering angle of about 20 ° or more, the order is approximately 101 for One Buffle and 10 −2 for 2 Buffles. More precisely, the first scattered light passing through the upstream anti-scattering device 14 was about 0.425%, and the scattered light then passing through the downstream anti-scattering device 14 was about 0.00013%. . This can be reduced to about 1/3270 by adding a second diaphragm (ie, anti-scattering device 14), and at least 10 -3 per sheet by adding a diaphragm with almost 100% transmittance. It turns out that it becomes.
[0025]
According to the configuration of the present invention described above, comprising at least four anti-scatter device 14, by the respective anti-scatter device 14 separates at least 100mm or more intervals, at least 10 -9 scattered light from the test results (= 10 −3 × 10 −3 × 10 −3 ) or less.
In addition, the aperture device of each scattering prevention device 14 can continuously change the aperture diameter, so that the light beam before collision can be arbitrarily narrowed. Further, the diaphragm device can be moved in a plane orthogonal to the light beam by a traverse device, and the position of the light beam can be detected by a position detection plate, so that the passing position can be accurately positioned in the plane orthogonal to the light beam. it can.
[0026]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, the scattered light reduction device of the present invention narrows the light beam before the collision, accurately positions the passing position in a plane orthogonal to the light beam, and adversely affects the scattered light passing therethrough to the precise measurement of photons. And has an excellent effect that it can be greatly reduced to a level not exceeding
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a scattered light reduction device of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1 and a side sectional view thereof.
FIG. 3 is a test result of the scattered light reducing device according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a double storage ring (DSR).
FIG. 5 is a schematic diagram of an X-ray spectrometer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light beam 2 Ion beam 3 Vacuum pump 4 Photon detector 10 Scattered light reducing device 11 Opening 12 Vacuum chamber 14 Anti-scattering device 16 Position detecting device 18 Aperture device 18a Lever 18b Guide groove 19 Aperture opening / closing mechanism 19a Wire 19b Seal rod 19c Move Means (male screw and nut)
Reference Signs List 20 traverse device 22 shielding plate 22a center hole 24 elastic guide member 25 X-direction mechanism 26 Y-direction mechanism

Claims (4)

光ビームとイオンビームの正面衝突時に発生する光子(フォトン)の数を精密に計測するために、衝突前の光ビームの散乱光をほとんど完全に除去するための散乱光低減装置であって、
光ビームを通過させる真空チャンバーと、光ビームに沿って間隔を隔てて配置された少なくとも4台の散乱防止装置と、光ビームの通過位置を検出するための位置検出装置と、を備え、
前記散乱防止装置は、開口径を連続的に変化できる絞り装置と、該絞り装置を光ビームに直交する面内で移動させるトラバース装置と、絞り装置の開口位置の移動範囲をカバーする中心孔を有する遮蔽板とからなり、
前記位置検出装置は、光ビームを遮断する遮断位置とこれから退避した退避位置との間を移動可能に設けられた位置検出板を有し、
各散乱防止装置は互いに少なくとも100mm以上の間隔を隔てており、
最上流側に位置する前記散乱防止装置は、光ビームを細く絞るように開口径と開口位置が位置決めされ、2台目以降の散乱防止装置は、最上流側に位置する前記散乱防止装置を通過した光ビームをほぼ100%通過させ、かつそのエッジ散乱光をほとんど完全にカットするように、開口径と開口位置が位置決めされている、ことを特徴とする散乱光低減装置。
A scattered light reducing device for almost completely removing scattered light of a light beam before collision in order to accurately measure the number of photons (photons) generated at the time of head-on collision of a light beam and an ion beam,
A vacuum chamber through which the light beam passes, at least four anti-scattering devices arranged at intervals along the light beam, and a position detection device for detecting a passage position of the light beam,
The anti-scattering device includes a diaphragm device capable of continuously changing the aperture diameter, a traverse device for moving the diaphragm device in a plane orthogonal to the light beam, and a center hole that covers a moving range of the aperture position of the diaphragm device. Consisting of a shielding plate having
The position detecting device has a position detecting plate movably provided between a blocking position for blocking the light beam and a retracted position retracted therefrom,
Each anti-scattering device is separated from each other by at least 100 mm or more ,
The scattering prevention device located on the most upstream side has an aperture diameter and an opening position positioned so as to narrow the light beam narrowly, and the second and subsequent scattering prevention devices pass through the scattering prevention device located on the most upstream side. An aperture diameter and an aperture position are determined so as to allow almost 100% of the transmitted light beam to pass therethrough and almost completely cut off edge scattered light thereof .
前記絞り装置は、開口径を連続的に変化させるバネ復帰式レバーと、該レバーを真空チャンバーの外側から気密に操作する絞り開閉機構と、絞り装置を直交するX,Y方向に案内するガイド溝とを有し、
前記トラバース装置は、前記ガイド溝を弾性的に案内する弾性ガイド部材と、該弾性ガイド部材の反対側から真空チャンバーを気密に貫通して絞り装置をX,Y方向に移動させるX方向機構及びY方向機構とを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の散乱光低減装置。
The diaphragm device includes a spring-return type lever that continuously changes an opening diameter, a diaphragm opening / closing mechanism that air-tightly operates the lever from outside the vacuum chamber, and a guide groove that guides the diaphragm device in orthogonal X and Y directions. And having
The traverse device includes an elastic guide member for elastically guiding the guide groove, an X-direction mechanism for moving the expansion device in the X and Y directions through the vacuum chamber from the opposite side of the elastic guide member in an airtight manner, and a Y-direction mechanism. The scattered light reduction device according to claim 1, further comprising a direction mechanism.
前記位置検出板は蛍光板であり、該蛍光板を観察する観察窓が真空チャンバーに設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の散乱光低減装置。The scattered light reduction device according to claim 1, wherein the position detection plate is a fluorescent plate, and an observation window for observing the fluorescent plate is provided in a vacuum chamber. 前記位置検出板はCCDであり、CCDの検出位置に応じて前記散乱防止装置が位置制御されるようになっている、ことを特徴とする請求項1に記載の散乱光低減装置。2. The scattered light reduction device according to claim 1, wherein the position detection plate is a CCD, and the position of the scattering prevention device is controlled according to a detection position of the CCD.
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