JP4444222B2 - 超伝導加速空洞の製造方法 - Google Patents
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Description
従来の超伝導加速空洞61は、一方が大きく開口し、他方が小さく開口した椀形状の管からなるハーフセル62aを、同じ大きさの開口部分同士を相対させると共に、それらを複数連結し溶接して形成したものであり、ニオブ材の超伝導材料から構成される。例えば、相対させた2つのハーフセル62aを1つの空洞セル62とし、空洞セル62を5つ連ねた構成とする場合、10個のハーフセル62aを用いる。そして、溶接箇所としては、図5に示すように、赤道部と呼ばれる部分のX2、X4、X6、X8、X10の5カ所、アイリス部と呼ばれる部分のX3、X5、X7、X9の4カ所、更に、フランジ部63との溶接部分X1、X11の2カ所、合計11箇所が必要であり、数多くの溶接が必要となる。
超伝導材料からなる円筒状の管の中央部の周りに凹部を形成して、ダンベル形状の第1空洞を形成し、
超伝導材料からなる円筒状の管の一方の開口を大きく、他方の開口を小さく形成して、椀形状の第2空洞を形成し、
複数の前記第1空洞を溶接して連結すると共に、該複数の前記第1空洞の両端部に前記第2空洞を溶接する超伝導加速空洞の製造方法において、
前記第1空洞の凹部を形成する凹部形成部を有すると共に軸方向で分割可能な柱状の金型の両端部に脱着可能なリング形状のスペーサを設け、前記金型の外周側に、超伝導材料からなる円筒状の管を配置し、前記スペーサを取り付けた状態で、前記金型と共に前記管を回転させ、前記凹部形成部に嵌合するへらを用いて、絞り成形により、前記凹部形成部に沿うように、前記第1空洞の一体成形を行ない、前記第1空洞の開先加工時には、前記スペーサを取り外した状態で、前記第1空洞の端部の開先加工を行うことを特徴とする。
本発明に係る超伝導加速空洞1は、中央部の周りを凹ませたダンベル形状の管からなるダンベルセル3(第1空洞)と、一方が大きく開口し、他方が小さく開口した椀形状の管からなるハーフセル2(第2空洞)とを有するものであり、ハーフセル2、ダンベルセル3は、共にニオブ材の超伝導材料から構成される。更に詳細には、本発明に係る超伝導加速空洞1は、複数のダンベルセル3を長手方向に複数連結して溶接し、これらの両端部に、同じ大きさのハーフセル2の開口部分を相対させて、互いの開口部分を溶接して形成したものである。
図2(a)に示した絞り成形方法では、ニオブ材からなる円筒状の管部材11を、柱状金型12の外周側に配置する。金型12には、その中央部の周りを凹ませた凹部12a(凹部形成部)が設けられており、凹部12aがダンベルセル3のアイリス部3bの形成に寄与する。具体的には、金型12を回転させると、管部材11も共に回転し、所定隙間を保って凹部12aに嵌合する凸部13aを有するへら13を用いて、管部材11の外側から、その中央部に所定荷重を付与して、押し込むことで、ダンベルセル3のアイリス部3bを形成する。なお、金型12自体は、分割部12bにて軸方向で2つに分割可能であり、ダンベルセル3の形成後は、金型12を分割して、形成後のダンベルセル3を取り出す。
図4(a)に示す液圧成形方法では、圧力容器31の内部に柱状の金型32を配置し、その外周側に、ニオブ材からなる円筒状の管部材11を配置する。金型32には、その中央部の周りを凹ませた凹部32a(凹部形成部)が設けられており、凹部32aがダンベルセル3のアイリス部3bの形成に寄与する。又、金型32には、凹部32aと一方の側端部32bとを連通する連通孔32cが設けられており、管部材11を成形する際、凹部32aと管部材11とが形成する空間の気体が、連通孔32cを経て排出されるようになっている。そして、管部材11は、その両端部を封止治具33、34により封止されており、管部材11の内側と外側で、圧力差ができるように構成されている。
2 ハーフセル
3 ダンベルセル
4 フランジ部
5 導波管
Claims (1)
- 超伝導材料からなる円筒状の管の中央部の周りに凹部を形成して、ダンベル形状の第1空洞を形成し、
超伝導材料からなる円筒状の管の一方の開口を大きく、他方の開口を小さく形成して、椀形状の第2空洞を形成し、
複数の前記第1空洞を溶接して連結すると共に、該複数の前記第1空洞の両端部に前記第2空洞を溶接する超伝導加速空洞の製造方法において、
前記第1空洞の凹部を形成する凹部形成部を有すると共に軸方向で分割可能な柱状の金型の両端部に脱着可能なリング形状のスペーサを設け、前記金型の外周側に、超伝導材料からなる円筒状の管を配置し、
前記スペーサを取り付けた状態で、前記金型と共に前記管を回転させ、前記凹部形成部に嵌合するへらを用いて、絞り成形により、前記凹部形成部に沿うように、前記第1空洞の一体成形を行ない、
前記第1空洞の開先加工時には、前記スペーサを取り外した状態で、前記第1空洞の端部の開先加工を行うことを特徴とする超伝導加速空洞の製造方法。
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