JP7008286B2

JP7008286B2 - 挿入光源

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Publication number: JP7008286B2
Application number: JP2018565596A
Authority: JP
Inventors: 英男北村; 真作水本
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2017-02-01
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: TW201840252A; EP3579667B1; EP3579667A1; EP3579667A4; WO2018143253A1; CN110249713B; CN110249713A; TWI744472B; AU2018214391A1; US10798811B2; AU2018214391B2; JPWO2018143253A1; US20200053863A1

Description

本発明は、多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、このギャップ駆動機構と前記磁石支持体を連結するための駆動連動機構と、を有する挿入光源に関するものである。

真空中において光速近くまで加速された電子ビームが磁界中で曲げられると、電子ビームの移動軌跡の接線方向に放射光を発光し、これをシンクロトロン放射光と呼んでいる。このようなシンクロトロン放射光を発生させる光源を、電子貯蔵リング（電子ビーム蓄積リング）の直線部に設置し、高指向性、高強度、高偏光性などの特性を生かした種々の技術の実用化のための研究が行われている。今日の電子貯蔵リングには、より高いビーム電流、より小さなビーム断面積による高輝度光源である挿入光源（アンジュレータ）が複数設けられている。

かかる挿入光源として、例えば、下記非特許文献１に開示される挿入光源が知られている。この挿入光源は、多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、多数の磁石が列状に配置される第２磁石列がギャップを介して向かいあう構成を備えている。このように多数の磁石列が向かい合っているために、両者の間には大きな吸引力が作用する。この吸引力の作用により、ギャップ駆動機構に大きな負荷が生じることにより精密なギャップ駆動が損なわれるだけでなく、磁石列が支持されている磁石支持体が変形することになり、磁界発生空間（ギャップ）において初期に設定した電子ビーム方向の磁界強度分布が乱れてしまう。その結果、所望の特性を有するシンクロトロン放射光が得られなくなるという問題があった。

かかる問題を解決するためにキャンセルバネ（補償バネ：compensation spring）を設けた構成が下記特許文献１に開示されている。この挿入光源は、磁石列を支持する梁は、主のフレーム構造（primary frame）に設けられたギャップ駆動機構により垂直上下方向に駆動される。このギャップ駆動機構は、ギャップの大きさを変更するためのものである。また、磁石列を支持する梁がスプリングアセンブリを介して第２のＣフレーム構造（secondary C-frame）により支持されている。第２のＣフレーム構造は、主のフレーム構造の左右両側において連結されている。このスプリングアセンブリにより、ギャップ駆動機構への負荷を減らすとともに磁石支持体である梁の変形を抑制しようとするものである。

ＵＳ７９５６５５７Ｂ１公報 Winick, Herman; George Brown; Klaus Halbach; John Harris (May 1981). "Synchrotron Radiation Wiggler and Undulator Magnets" Physics Today, May 1981, Volume 34, Issue 5, pp. 50- 63

しかしながら、特許文献１に開示される構成には次のような問題点がある。すなわち、主のＣフレーム構造に搭載されたギャップ駆動機構は、第２のＣフレーム構造を介してキャンセルバネ機構と直接連結する構造を有している。そのため、キャンセルバネ機構がもたらすモーメントによりギャップ駆動機構が変形し、このギャップ駆動機構の変形により、精密なギャップ制御が損なわれる可能性がある。従って、キャンセルバネを設けてはいるものの、その性能を十分に発揮させることができていない構造であった。また、磁石列を支持する梁の真上と真下にキャンセルバネを配置して、さらに、これらキャンセルバネの更に真上と真下に第２のＣフレーム構造が設けられている。かかる構成は上下方向のサイズが大型化するという問題もある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、キャンセルバネ機構がもたらすモーメントが精密なギャップ駆動に影響を与えないようにすると共に装置の大型化を抑制できる挿入光源を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る挿入光源は、
多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、前記第１磁石支持体と一体的に連結された第１連結ビームと、前記第２磁石支持体と一体的に連結された第２連結ビームと、前記第１連結ビームと前記第２連結ビームの少なくとも一方と、前記ギャップ駆動機構とを連結するための駆動連動機構と、第１磁石列と第２磁石列間に作用する吸引力をキャンセルする方向に作用するキャンセルバネ機構と、キャンセルバネ機構と前記連結ビームを連結するためのバネ連動機構と、を備え、
前記バネ連動機構は、前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と第１連結部を介して連結される第１バネ支持フレームと、前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と第２連結部を介して連結される第２バネ支持フレームと、
これら第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの前記磁石列が向かい合う方向の相対移動をガイドするためのガイド機構と、を備え、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの双方に前記キャンセルバネ機構が取り付けられており、前記ギャップの大きさを変更したときに、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の相対移動することでキャンセルバネ機構が動作するように構成されていることを特徴とするものである。

この構成による挿入光源の作用・効果は以下の通りである。第１磁石支持体は第１連結ビームに一体的に連結され、第２磁石支持体は第２連結ビームに一体的に連結される。ギャップ駆動機構は、第１連結ビームと第２連結ビームの少なくとも一方を駆動することで、ギャップの大きさを変更する。一方、バネ連動機構は、第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームを有しており、それぞれ、第１連結部と第２連結部を介して第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と他方に連結される。また、第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームはガイド機構により相対的に磁石列が向かい合う方向に移動できるようになっている。かかる構成にすることで、キャンセルバネ機構の動作により生ずるモーメントをガイド機構で受け止めるようにすることができ、第１・第２連結部を介してのギャップ駆動機構への影響を抑制することができる。これにより、キャンセルバネの動作が精密なギャップ駆動に影響を与えないようにすることができる。

なお、磁石列が向かい合う方向とは、磁石列が設置される態様に依存するものであり、例えば、垂直方向、水平方向、任意の傾斜方向が含まれる。また、磁石列が向かい合う方向の移動は、磁石列が接近する場合と遠ざかる場合の両方がある。

また、「第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの双方に前記キャンセルバネ機構が取り付けられる」とは、キャンセルバネ機構のある箇所が第１バネ支持フレームに取り付けられるとともに、前記キャンセルバネ機構の別の箇所が第２バネ支持フレームに取り付けられる、という意味である。

本発明において、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方は、平面視において、一対の第１プレート部と、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、を有し、
前記第１プレート部の磁石列に近い側が前記第１連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と連結され、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方は、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部を有し、
前記第２プレート部の磁石列に近い側が前記第２連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と連結され、
前記プレート結合部と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に、前記ガイド機構が設けられていることが好ましい。

この構成によると、一対の第１プレート部とプレート結合部により平面視（上面視）で門型の形状を構成し、一対の第１プレート部に挟まれるように第２プレート部が配置される。すなわち、プレート部が三層構造になっている。ガイド機構は、プレート結合部と第２プレート部の間に設けられており、磁石列から遠い側にある。したがって、キャンセルバネ機構により第１・第２連結部にモーメントが作用しようとするが、これをガイド機構で吸収するようにでき、第１・第２連結部にキャンセルバネによるモーメントが作用することを抑制することができる。これにより、より効果的に、キャンセルバネの動作が精密なギャップ駆動に影響を与えないようにすることができる。

本発明において、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方は、平面視において、一対の第１プレート部と、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、を有し、
前記第１プレート部の磁石列に近い側が前記第１連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と連結され、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方は、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部を有し、
前記第２プレート部の磁石列に近い側が前記第２連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と連結され、
前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に、前記ガイド機構が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に、前記ガイド機構が設けられる。したがって、キャンセルバネ機構により第１・第２連結部にモーメントが作用しようとするが、これをガイド機構で吸収するようにでき、第１・第２連結部にキャンセルバネによるモーメントが作用することを抑制することができる。

本発明において、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方は、平面視において、第１プレート部を有し、
前記第１プレート部の磁石列に近い側が前記第１連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と連結され、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方は、平面視において、前記第１のプレート部に向かい合うように配置される第２プレート部を有し、
前記第２プレート部の磁石列に近い側が前記第２連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と連結され、
前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側とのたがいに向かい合う面の間に、前記ガイド機構が設けられていることが好ましい。

この構成によると、第１プレート部と第２プレート部が向かうように配置される。すなわち、プレート部が二層構造になっている。ガイド機構は、第１プレート部と第２プレート部の間に設けられており、磁石列から遠い側にある。したがって、キャンセルバネ機構により第１・第２連結部にモーメントが作用しようとするが、これをガイド機構で吸収するようにでき、第１・第２連結部にキャンセルバネによるモーメントが作用することを抑制することができる。

本発明に係る前記第１連結部と前記第２連結部は、軸と、軸に嵌合する嵌合穴の組み合わせにより連結される構成であることが好ましい。

軸と嵌合穴の組み合わせにすることで、仮に、第１・第２連結部にキャンセルバネによるモーメントが作用したとしても、軸と嵌合穴が相対回転することができ、キャンセルバネによるモーメントがギャップ駆動に影響を及ぼすことを抑制することができる。

本発明に係る前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの一方には、前記キャンセルバネ機構のキャンセルバネを載置する載置部を設け、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの他方には、前記キャンセルバネに圧縮力を作用させる圧縮力作用部を設けることが好ましい。

かかる構成にすることで、圧縮力作用部が相対的に移動することでキャンセルバネのばね力を変化させることができる。また、キャンセルバネ機構を適切に配置することができる。

本発明に係る前記バネ連動機構は、土台に固定される固定フレームと、複数の前記ガイド機構をさらに備えており、前記固定フレームに対する前記第１バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の移動をガイドする第１ガイド機構と、前記固定フレームに対する前記第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の移動をガイドする第２ガイド機構と、を備えており、
前記ギャップの大きさを変更したときに、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の前記固定フレームに対する移動を許容することが好ましい。

第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームが相対的に磁石列が向かい合う方向に移動する構成として、土台に固定される固定フレームを設けて、この固定フレームに対して第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのそれぞれが移動できるように構成してもよい。かかる構成は固定フレームが設けられているので、安定した状態でバネ連動機構を保持することができる。

本発明において、前記第１連結ビームの第１磁石列に近い側に第２連結部を設け、前記第２連結ビームの第２磁石列に近い側に前記第１連結部を設けることが好ましい。

第１連結部と第２連結部をできるだけ磁石列に近い側に配置することで、バネ連動機構が上下方向に大型化することを抑制することができ、軽量化にも資することができる。

本発明は、側面視において前記バネ連動機構は、磁石列の後方側に配置されることが好ましい。これにより、正面側から見て前方より磁石列にアクセスすることができ、メンテナンス等のときにバネ連動機構の存在が邪魔になることがない。

また本発明に係る補償モジュールは、多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、前記第１磁石支持体と一体的に連結された第１連結ビームと、前記第２磁石支持体と一体的に連結された第２連結ビームと、前記第１連結ビームと前記第２連結ビームの少なくとも一方と、前記ギャップ駆動機構とを連結するための駆動連動機構と、を備えた挿入光源に用いられる補償モジュールであって、
第１磁石列と第２磁石列間に作用する吸引力をキャンセルする方向に作用するキャンセルバネ機構と、キャンセルバネ機構と前記連結ビームを連結するためのバネ連動機構と、を備え、
前記バネ連動機構は、前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と第１連結部を介して連結される第１バネ支持フレームと、前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と第２連結部を介して連結される第２バネ支持フレームと、これら第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの前記磁石列が向かい合う方向の相対移動をガイドするためのガイド機構と、を備え、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの双方に前記キャンセルバネ機構が取り付けられており、前記ギャップの大きさを変更したときに、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の相対移動することでキャンセルバネ機構が動作するように構成されていることを特徴とするものである。

本発明に係る補償モジュールは、本発明の挿入光源に適用されるだけでなく、従来公知の種々の挿入光源、特に、磁石列間に大きな吸引力が作用し、この吸引力の作用により精密なギャップ駆動や電子ビーム方向の磁界強度分布に悪影響を与える挿入光源に適用することによって、精密なギャップ駆動と所望の磁界強度分布を実現することができる。すなわち、上記構成を備えた挿入光源に対して、本発明に係る補償モジュールの、第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームを、それぞれ、第１連結部と第２連結部を介して上記構成を備えた挿入光源の第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と他方に連結する。ここで、第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームはガイド機構により相対的に磁石列が向かい合う方向に移動できるようになっている。かかる構成にすることで、キャンセルバネ機構の動作により生ずるモーメントをガイド機構で受け止めるようにすることができ、第１・第２連結部を介してのギャップ駆動機構への影響を抑制することができる。これにより、キャンセルバネの動作が精密なギャップ駆動に影響を与えないようにすることができ、上記構成を備えた挿入光源の精密なギャップ駆動と所望の磁界強度分布を実現することができる。

なお、本発明に係る補償モジュールは、新規に挿入光源を製作する場合の一部として適用されるだけでなく、上記構成を備えた既存の挿入光源に対して適用することもできる。これにより、当該挿入光源のギャップ駆動と磁界強度分布を改善することができる。

本発明に係る補償モジュールにおいて、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方に設けられ、平面視において、一対の第１プレート部、および、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方に設けられ、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部と、前記プレート結合部と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に設けられる前記ガイド機構と、を有することが好ましい。

本発明に係る補償モジュールにおいて、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方に設けられ、平面視において、一対の第１プレート部、および、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方に設けられ、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部と、前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に設けられる前記ガイド機構と、を有することが好ましい。

本発明に係る補償モジュールにおいて、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方に設けられる第１プレート部と、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方に設けられ、平面視において、前記第１のプレート部に向かい合うように配置される第２プレート部と、前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側とのたがいに向かい合う面の間に設けられる前記ガイド機構と、を有することが好ましい。

これらの補償モジュールの構成によれば、キャンセルバネ機構により第１・第２連結部に作用するモーメントをガイド機構で吸収するようにでき、第１・第２連結部にキャンセルバネによるモーメントが作用することを抑制することができる。これにより、より効果的に、キャンセルバネの動作が精密なギャップ駆動に影響を与えないようにすることができる。

第１実施形態に係る挿入光源の正面側の斜視図第１実施形態に係る挿入光源の背面側の斜視図第１実施形態に係る挿入光源の正面図第１実施形態に係る挿入光源の上方から見た平面図第１実施形態に係る挿入光源の側面図図３のＥ－Ｅ断面図図３のＡ－Ａ矢視図バネ連動機構の構成を簡略化して示す模式図であり、正面側から見た斜視図バネ連動機構の構成を背面側から見た斜視図バネ連動機構の正面図バネ連動機構の構成の中央部分の水平断面図補償モジュールを示す拡大斜視図第２実施形態に係るバネ連動機構の右側から見た斜視図第２実施形態に係るバネ連動機構の左側から見た斜視図第２実施形態に係るバネ連動機構の背面側から見た斜視図第２実施形態に係るバネ連動機構の中央部分の水平断面図第３実施形態に係る補償モジュールの側面図第３実施形態に係るバネ連動機構の中央部分の水平断面図第４実施形態に係る補償モジュールの側面図第４実施形態に係るバネ連動機構の中央部分の水平断面図第５実施形態に係る補償モジュールの側面図第５実施形態に係るバネ連動機構の中央部分の水平断面図

本発明に係る挿入光源の好適な実施形態（第１実施形態）を図１から図６を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る挿入光源の正面側の斜視図である。図２は、背面側の斜視図である。図３は、正面図である。図４は、上方から見た平面図である。図５Ａは、右側から見た側面図である。図５Ｂは図３のＥ－Ｅ断面図（真空槽周辺部分は省略）である。図６は、図３のＡ－Ａ矢視図である。

図５Ａに示すように、挿入光源は、多数の磁石が列状に配置される第１磁石列Ｍ１と、同じく多数の磁石が列状に配置される第２磁石列Ｍ２がギャップδを介して向かい合っている。このギャップ空間を電子ビームが通過する。なお、磁石列としては、例えば、非特許文献１に挙げたもののほか、特開２００１－１４３８９９号公報や特開２０１４－１３６５８号公報に開示されるものなど、種々の構成例が考えられる。従って、特定の磁石の配置に限定されるものではない。

第１磁石列Ｍ１は、第１磁石支持体１により支持され、第２磁石列Ｍ２は、第２磁石支持体２により支持される。例えば、第１磁石列Ｍ１を構成する個々の磁石が第１磁石支持体１に対してボルト等により結合される。第２磁石列Ｍ２も同様である。

また、第１磁石列Ｍ１と第２磁石列Ｍ２の磁石列が向かい合う方向は垂直方向であるが、挿入光源としては、上記に限定されるものではなく、水平方向や傾斜方向、また、複数の方向の組み合わせを有していてもよい。

第１磁石列Ｍ１と第２磁石列Ｍ２は、内部が超高真空に維持される真空槽３の内部に設置される。真空槽３は、形状が円筒形であり、図１、図３に示すように図の左右方向（電子ビームの進行方向）に沿った細長い形状を有している。なお、ギャップδの大きさは後述するギャップ駆動機構により変更することができる。ベース１０は、複数個の台座４により載置面の上に載置される。台座４は、前側と後側に適宜の個数を配置することができる。

なお、真空槽３は、支持体６００によりベース１０の上に支持されている。図５Ａにも示すように、支持体６００の上には支持部材６１０が設けられており、真空槽３の下部を受け止めている。支持体６００、支持部材６１０、真空槽３は、不図示の機械的手段（例えば、ボルトナット）により結合されている。また、支持体６００もベース１０に対して適宜の機械的手段（例えば、ボルトナット）により結合されている。

第１磁石支持体１の上部には、連結軸１００が取り付けられ、連結軸１００の上端は連結プレート１０１に連結されている。図３に示すように、連結軸１００は、左右方向に沿って８個配置され、連結プレート１０１も同じく８個配置される。図５Ａに示すように連結軸１００は正面側から見て前後方向に沿って２個配置され、この２個の連結軸１００が１個の連結プレート１０１により連結される。すなわち、図３と図５Ａにより示す例では、連結軸１００は合計１６個配置され、この１６個の連結軸１００が２個ずつ、８個の連結プレート１０１により連結される。

連結軸１００が配置された上方には第１連結ビーム１０３が配置される。第１連結ビーム１０３と連結プレート１０１は、リニアガイド等の磁石支持体ガイド機構１０２により連結される。これは、第１磁石支持体１が熱膨張で水平方向に長さが変化したときに、その変化を吸収するために設けている。従って、熱膨張の影響がギャップ駆動機構や駆動連動機構に及ばないようにしている。以上のように、第１磁石支持体１と第１連結ビーム１０３は、一体的に連結されている。第１連結ビーム１０３が垂直方向（磁石列が向かい合う方向の一例：以下も同様）に移動すれば、それに連動して第１磁石支持体１も一体的に垂直方向に移動する。垂直方向の移動量は同じになる。なお、第１連結ビーム１０３と第１磁石支持体１を一体的に連結させる機構は上記に限定されるものではなく、種々の変形例が適用可能である。

第２磁石支持体２も連結軸２００、連結プレート２０１、磁石支持体ガイド機構２０２を介して第２連結ビーム２０３と一体的に連結されている。その構成は、第１連結ビーム１０３の場合と同じであるので説明は省略する。以下の説明に関しても同様である。

図１に示すように、第１連結ビーム１０３は、左右方向に沿って伸びる直方体形状を有した本体フレーム１０３ａを有している。さらに、本体フレーム１０３ａの後方側に２か所支持フレーム１０３ｂが連結されており、正面側から見て前後方向に沿って伸びている。

＜ギャップ駆動機構＞
挿入光源の後方上部に前述のギャップδの大きさを変更するためのギャップ駆動機構５０が設けられている。ギャップ駆動機構５０は、フレーム５００を介してベース１０の上に設置されている。図２に示すように、フレーム５００は、水平方向の断面が矩形の直方体形状を有しており、２本設けられている。フレーム５００の上部に載置プレート５０１が設けられており、その上にギャップ駆動機構５０が載置される。

ギャップ駆動機構５０は、駆動モータ５１と、変換部５２，５３，５４を有している。変換部５２は、駆動伝達の方向を９０゜変換する。変換部５３は、駆動伝達の方向を変換するとともに左右に分岐して動力を伝達する。変換部５４は左右に一対設けられており、水平方向の駆動を垂直方向に変換する。具体的な構成は、傘歯車等の公知の機械要素により行われるものである。

変換部５４により垂直方向の駆動伝達に変換されるが、例えば、図５Ｂに示す、垂直軸を有するボールネジ機構７を駆動する。ボールネジ機構７は、周知の構造であり、ねじ軸部７０とナット部７１により構成される。ねじ軸部７０の上下は軸受７０ａに支持されており、この軸受７０ａはフレーム５００に取り付けられている。ナット部７１は支持フレーム１０３ｂに取り付けられている。なお、図５Ｂでは、真空槽３およびその周辺部分は省略されている。

ボールネジ機構７を駆動することで、ねじ軸部７０が回転してナット部７１が上下動することができる。したがって、第１連結ビーム１０３を垂直方向に移動させることができる。第１連結ビーム１０３を垂直方向に移動させるために支持フレーム１０３ｂが設けられている（図１参照）。正面側から見て支持フレーム１０３ｂの後方側は、２つのフレームガイド機構１０３ｃにより正面側から見てフレーム５００の前方側に取り付けされている。正面側から見て支持フレーム１０３ｂの前方側は、第１連結ビーム１０３に取り付けされる。

以上のように、フレームガイド機構１０３ｃと変換部５４により駆動されるボールネジ機構７は、第１連結ビーム１０３とギャップ駆動機構５０とを連結するための駆動連動機構に相当する。駆動モータ５１を駆動することで、第１連結ビーム１０３を垂直方向に移動させることができ、第１磁石支持体１及び第１磁石列Ｍ１を垂直方向に移動させることができる。すなわち、ギャップδの大きさを変えることができる。

なお、下側に位置する第２連結ビーム２０３も同様に下側に配置されたギャップ駆動機構（不図示）により垂直方向に移動させることができ、その構成は基本的には第１連結ビーム１０３の場合と同じであるので説明は省略する。以上のような構成で第１連結ビーム１０３と第２連結ビーム２０３を垂直方向に移動させることでギャップδの大きさを変えることができる。第１連結ビーム１０３と第２連結ビーム２０３を互いに近づける方向に移動させるとギャップδは小さくなり、互いに遠ざける方向に移動させることでギャップδは大きくなる。

＜補償モジュール＞
次に、本発明に係る補償モジュールの好適な実施形態として、補償モジュール８を構成するキャンセルバネ機構４０とバネ連動機構３０のうち、まずバネ連動機構３０について図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄを用いて説明する。図７Ａは、バネ連動機構３０の構成を簡略化して示す模式図であり、正面側から見た斜視図である。図７Ｂは、同じく背面側から見た斜視図である。図７Ｃは、正面図である。図７Ｄは、平面視（上面視）である中央部分の水平断面図（バネ連動機構３０において、凹部３１０ｃが形成された中央部分の水平断面図）である。

バネ連動機構３０は、第１バネ支持フレーム３１と第２バネ支持フレーム３２により構成される。第１バネ支持フレーム３１は、一対の第１プレート部３１０を有しており、その厚みの方向は左右方向に対応する。第１プレート部３１０は、垂直方向にプレートを立てたような態様で設置される。第１プレート部３１０は、上部突出部３１０ａ、下部突出部３１０ｂ、これらの中央に形成される凹部３１０ｃを有している。図５Ａにも示すように、凹部３１０ｃは、真空槽３が配置される空間を確保するための形状である。図７Ａ～Ｃの例では、下部突出部３１０ｂは、上部突出部３１０ａよりも前方側（磁石列に近い側）に突出した形状を有しているが、上部突出部３１０ａと下部突出部３１０ｂが同じだけ突出した形状でもよい。一対の第１プレート部３１０の下部突出部３１０ｂの間は連結ブロック３３により連結される（図７Ａ、図７Ｂ参照）。連結ブロック３３の一部は下部突出部３１０ｂよりも前方側、後述の第２プレート部の上部突出部３２０ａと同じ位置まで突出している。なお、連結ブロック３３は好適な例であり、他の構成例でも発明の効果は得られる。例えば、連結ブロック３３に相当する部分を第１プレート部３１０と一体成形してもよい。

一対の第１プレート部３１０の背面側（磁石列から遠い側）は、連結プレート３４（プレート結合部に相当）により一体的に連結されている。

第２バネ支持フレーム３２は、１つの第２プレート部３２０を有しており、垂直方向にプレートを立てたような態様で設置される。第２プレート部３２０の上部には上部突出部３２０ａが磁石列に近い側に設けられている。この上部突出部３２０ａは、上部突出部３１０ａよりも前方側に突出している。図７Ｃからも分かるように第２プレート部３２０は、一対の第１プレート部３１０の間に挟まれるように配置されており、これらは所定の隙間を有した状態で配置される。

磁石列に遠い側となる第２プレート部３２０の後方側には、載置プレート３５が配置され、この載置プレート３５と連結プレート３４との間にガイド機構３６が配置される。なお、以下の説明では他の部分に設置されるガイド機構と区別してわかりやすくするためにこのガイド機構３６を垂直ガイド機構３６と称する。ただしガイド機構３６が垂直方向に設置されることに限定することを意味するものではない（図７Ｄ参照）。垂直ガイド機構３６は、例えば、リニアガイドを用いることができ、そのガイドレールが連結プレート３４に配置され、ガイドブロックが第２プレート部３２０に配置される。なお、ガイドレールとガイドブロックの配置は逆にしてもよい。垂直ガイド機構３６は、リニアガイド以外のガイド機構を用いてもよい。垂直ガイド機構３６は、第１バネ支持フレーム３１と第２バネ支持フレーム３２の垂直（磁石列が向かい合う）方向の相対移動をガイドするためのガイド機構に相当する。

このように構成することで、第１バネ支持フレーム３１を第２バネ支持フレーム３２に対して垂直方向に相対的に移動させることができる。

第１プレート部３１０の上端面にはバネ載置部３１０ｄが設けられている。また、第２プレート部３２０の上端部には圧縮力作用部３２０ｂが設けられている。圧縮力作用部３２０ｂは水平面を有するプレート状に形成されている。バネ載置部３１０ｄと圧縮力作用部３２０ｂの間にキャンセルバネが配置される。したがって、圧縮力作用部３２０ｂもバネ載置部として機能する。なお図７にはキャンセルバネ機構は示していない。

図８は、補償モジュール８を示す拡大斜視図である。図８を用いてバネ連動機構３０とともに補償モジュール８を構成するキャンセルバネ機構４０について説明する。バネ載置部３１０ｄの上面にはバネ設置プレート４１が設けられている。このバネ設置プレート４１の上に多数のキャンセルバネ４２が設置される。キャンセルバネ４２は、正面側から見て前後方向に６個配置される。なお、この配置個数は適宜設定することができる。図４の上方から見た平面図に示すように、補償モジュール８（バネ連動機構３０及びキャンセルバネ機構４０）は、左右方向（電子ビームの進行方向）に４か所配置される。なお、この配置個数は挿入光源の左右方向の長さに応じて適宜設定することができる。１か所のキャンセルバネ機構４０に関して、キャンセルバネ４２は２列（第１プレート部３１０が一対あるため）に配列されており、合計１２個が配置される。

キャンセルバネ４２は、圧縮コイルバネが用いられる。キャンセルバネ４２の下端部はバネ設置プレート４１の上に載置される。キャンセルバネ４２の上端部には、プッシャー４３が配置される。プッシャー４３は、押圧部４３ａとボルト部４３ｂが一体形成されている。押圧部４３ａがキャンセルバネ４２の上端部を押圧するように構成される。ボルト部４３ｂにより、プッシャー４３を圧縮力作用部３２０ｂに締結することができる。ナット４４によりプッシャー４３を位置決め固定することができる。プッシャー４３により、個々のキャンセルバネ４２の初期圧縮量を調整することができる。

次に、バネ連動機構３０と第１・第２連結ビーム１０３，２０３との連結構造について説明する。図６に示すように、第２プレート部３２０の上部突出部３２０ａの先端上部が第１連結ビーム１０３に連結される。第１連結ビーム１０３の下面側に連結プレート１０４が取り付けられており、連結軸１０５により第２プレート部３２０と連結される。上部突出部３２０ａの先端上部と連結プレート１０４と連結軸１０５は第２連結部に相当する。第２プレート部３２０（第２バネ支持フレーム３２）は、第１連結ビーム１０３に対して完全に固定されるのではなく、回転移動が許容される。

また、第１プレート部３１０の下部突出部３１０ｂの先端下部が連結ブロック３３を通じて第２連結ビーム２０３に連結される。第２連結ビーム２０３の上面側に連結プレート２０４が取り付けられており、連結軸２０５により第１プレート部３１０と連結される。下部突出部３１０ｂの先端下部、連絡ブロック３３、連結プレート２０４および連結軸２０５は第１連結部に相当する。第１プレート部３１０（第１バネ支持フレーム３１）は、第２連結ビーム２０３に対して完全に固定されるのではなく、回転移動が許容される。以上のように、キャンセルバネ機構４０と、第１磁石支持体１，第２磁石支持体２は、連結ビーム１０３，２０３等の種々の部材を介して、バネ連動機構３０により連結される。なお、図１～図６、図８では、補償モジュール８はいずれも磁石列の後方側（真空槽３に対してフレーム５００側）に設置されているが、補償モジュールが設置される挿入光源の構成や必要とされるバネ力の大きさに応じて、前方側（真空槽３に対してフレーム５００の反対側）に設置してもよいし、真空槽３の両側に設置してもよい。

＜ギャップ変更動作＞
ギャップδを変更するときの動作を図６、図８を用いて説明する。ギャップ駆動機構５０により、第１連結ビーム１０３を下方に移動させるとともに、第２連結ビーム２０３を上方に移動させる。これにより、第１磁石支持体１と第１磁石列Ｍ１が下方に移動するとともに、第２磁石支持体２と第２磁石列Ｍ２が上方に移動する。これにより、第１磁石列Ｍ１と第２磁石列Ｍ２が接近しギャップδが小さくなる。それと同時に、磁石の吸引力も大きくなる。

また、第１連結ビーム１０３が下方に移動することで第２プレート部３２０が下方に移動するとともに、第２連結ビーム２０３が上方に移動することで第１プレート部３１０が上方に移動する。その結果、キャンセルバネ機構４０のキャンセルバネ４２が圧縮されていく。ギャップδが小さくなると磁石の吸引力も大きくなるが、それに連動してキャンセルバネ機構４０のバネ力も大きくなるように構成されている。吸引力が大きくなると磁石列が支持されている磁石支持体と一体的に連結された連結ビームが変形しようとする力が作用する。連結ビームが変形すると磁石支持体も変形し、ギャップδの大きさが電子ビーム方向である左右方向において一定でなくなるため、初期に設定した電子ビーム方向の磁界強度分布を保てなくなる。そこで、吸引力による連結ビームの変形を抑制するためにキャンセルバネ機構４０が設けられている。

キャンセルバネ４２の圧縮力の増大に伴い、第１連結部と第２連結部のそれぞれに方向が正反対のモーメントが作用する可能性が生じる。この両モーメントを垂直ガイド機構３６の部分で相殺するようにしている。したがって、第１・第２連結部には、それほど大きなモーメントは作用しない。また、本実施形態では、第１・第２連結部は、軸と嵌合穴による連結構造であるから、相殺誤差による残留モーメントが作用した場合でも、若干の軸と嵌合穴の相対回転によりモーメントが吸収される。したがって、キャンセルバネ機構４０がもたらすモーメントが、ギャップ駆動機構５０に悪影響を及ぼすことを抑制し、精密なギャップ駆動に影響を与えないようにすることができる。

また、本実施形態において、第１・第２連結部は、それぞれ第２連結ビーム２０３の上端部と第１連結ビーム１０３の下端部に設けられている。すなわち、いずれも磁石列に近い側に設けられている。したがって、第１バネ支持フレーム３１と第２バネ支持フレーム３２が上下方向に大型化することを抑制することができる。さらに、キャンセルバネ機構４０は、真空槽３よりも正面側から見て後方側に設けており、真空槽３の正面側から見て前方側は開放されている。したがって、正面側から見て前方側から真空槽３や磁石列にアクセスする作業に邪魔になることがない。

なお、バネ連動機構３０を構成する各要素については、素材やその製法、部品をどのように構成するか、例えば、１部品で構成するのか、複数部品を組み合わせて構成するのかについては、適宜設定することができる。また、プレート部の構成についても同様であり、その形状が、完全なプレート（平板）に限定されるものではない。

＜第２実施形態＞
次に、バネ連動機構３０の第２実施形態を図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄを用いて説明する。図９Ａは、第２実施形態に係るバネ連動機構の正面側の右上から見た斜視図、図９Ｂは正面側の左上側から見た斜視図、図９Ｃは、背面側から見た斜視図、図９Ｄは、平面視（上面視）である中央部分の水平断面図（バネ連動機構３０において、凹部３１０ｃが形成された中央部分の水平断面図）である。なお、以下の実施形態において、第１実施形態と同じ機能を有する要素に関しては、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略することがある。

この実施形態では、第１バネ支持フレーム３１を構成する第１プレート部３１０は１つである。第２バネ支持フレーム３２を構成する第２プレート部３２０が第１プレート部３１０と所定の間隔をあけて向かい合っている。この向かい合う面の間に垂直ガイド機構３６が設けられている。垂直ガイド機構３６が配置される位置は、磁石列から遠い側である。第１実施形態と同様に、バネ載置部３１０ｄと圧縮力作用部３２０ｂが設けられており、その間にキャンセルバネ機構４０（不図示）が配置される。磁石列に近い側にある上部突出部３２０ａの先端上部と連結プレート１０４と連結軸１０５は第２連結部に相当する。磁石列に近い側にある下部突出部３１０ｂの先端下部と連結プレート２０４と連結軸２０５は第１連結部に相当する。

この第２実施形態は、プレート部が２層構造であり、構成が簡素であり、軽量化にも資することができる。

＜第３実施形態＞
次に、バネ連動機構３０の第３実施形態を図１０Ａ、図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａは、第３実施形態に係るバネ連動機構３０の側面図、図１０Ｂは、平面視（上面視）である中央部分の水平断面図（Ｂ－Ｂ矢視）である。第３実施形態は、第１実施形態と同様にプレート部は３層構造である。垂直ガイド機構３６の配置が第１実施形態と異なる。図１０Ｂに示すように、垂直ガイド機構３６は、磁石列に遠い側の第１プレート部３１０と第２プレート部３２０の向かい合う面の間に配置されている。

＜第４実施形態＞
次に、バネ連動機構３０の第４実施形態を図１１Ａ、図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ａは、第４実施形態に係るバネ連動機構３０の側面図、図１１Ｂは、平面視（上面視）である中央部分の水平断面図（Ｃ－Ｃ矢視）である。

この実施形態は、固定フレーム６０を有しており、さらに支持フレーム６１を介してベース１０（あるいは床などの載置面、これらは土台に相当する）に固定される。固定フレーム６０はプレート状に形成されており、キャンセルバネ４２の動作に関係なく移動しない。垂直方向の上側に第２プレート部３２０が配置され、下側に第１プレート部３１０が配置される。第１プレート部３１０も第２プレート部３２０も固定フレーム６０を挟むように一対配置される。そして、第１プレート部３１０と固定フレーム６０が向かい合う面の間、第２プレート部３２０と固定フレーム６０が向かい合う面の間、それぞれに垂直ガイド機構３６が設けられる。それぞれ、第１垂直ガイド機構、第２垂直ガイド機構として機能する。

第１プレート部３１０は、磁石列に近い側である前方側に突出部３１０ｅを有し、第２プレート部３２０は、磁石列に近い側である前方側に突出部３２０ｅを有する。第１・第２連結部の構成は同じである。キャンセルバネ機構４０は、第１プレート部３１０と第２プレート部３２０の間に配置されている。

固定フレーム６０により、載置面に固定することで、バネ連動機構３０を安定した状態で保持することができる。

＜第５実施形態＞
次に、バネ連動機構３０の第５実施形態を説明する。図１２Ａは、第５実施形態に係るバネ連動機構３０の側面図、図１２Ｂは、平面視（上面視）である中央部分の水平断面図（Ｄ－Ｄ矢視）である。

この第５実施形態は、一対の固定フレーム６２が設けられており、磁石列に遠い側となるその後方側が連結プレート６３により連結される。さらに、この連結プレート６３がさらに支持フレーム６１によりベース１０（あるいは床などの載置面、これらは土台に相当する）に固定される。向かい合う一対の固定フレーム６２の間の上部空間に第２プレート部３２０が設けられ、下部空間に第１プレート部３１０が設けられる。第１プレート部３１０には磁石列に近い側に突出部３１０ｅが設けられ、第２プレート部３２０には磁石列に近い側に突出部３２０ｅが設けられる。

第１プレート部３１０の下側と、第２プレート部３２０の上側に、それぞれキャンセルバネ機構４０が設けられる。磁石列に遠い側である第１プレート部３１０の後方側には、載置プレート３５が設けられ、連結プレート６３との間に垂直ガイド機構３６（第１垂直ガイド機構に相当）が設けられる。磁石列に遠い側である第２プレート部３２０の後方側にも、載置プレート３５が設けられ、連結プレート６３との間に垂直ガイド機構３６（第２垂直ガイド機構に相当）が設けられる。第１・第２連結部の構成は同じである。

＜別実施形態＞
ギャップ駆動機構の具体的な構成は種々の変形例が考えられ、本実施形態の構成に限定されるものではない。本実施形態では、上下の第１連結ビーム１０３と第２連結ビーム２０３の双方を垂直方向に移動できるようにしているが、いずれか一方のみを移動できるように構成してもよい。ギャップ駆動機構は、真空槽（磁石列）の上部と下部の双方に設けてもよいし、いずれか一方にのみ設けてもよい。

キャンセルバネ４２として、本実施形態では圧縮コイルバネを用いているが、これに限定されるものではない。また、広義の意味でのバネである油圧シリンダー（液体バネの一種）や圧空シリンダ（気体バネの一種）も採用することができる。この場合、油圧、空圧を調整することによってバネ応力の制御が可能となる。

本実施形態では、キャンセルバネ機構は磁石列よりも上部にのみ配置しているが、下部にのみ、あるいは、両方に配置するようにしてもよい。

本実施形態では第１連結部と第２連結部は、相対回転が可能なように連結される構造であったが、相対回転ができないような連結構造を採用してもよい。また、相対回転を可能にする構成については、本実施形態以外の構成を採用してもよい。第１・第２連結部における軸と、嵌合穴の関係については、連結ビーム側とバネ連動機構側のいずれかに軸を一体的に設け、他方に嵌合穴を設けてもよいし、軸は独立した部材として双方に嵌合穴を設ける構成のいずれでもよい。なお、バネ連動機構側に嵌合穴を設ける場合について、嵌合穴は符号３１０ｆ，３２０ｆ，３３ａで示している（図７Ａ等）。

本実施形態では、第２バネ支持フレーム３２を第１連結ビーム１０３に連結し、第１連結ビーム１０３を第２連結ビーム２０３に連結しているが、これを逆にしてもよい。

本実施形態において、種々の構成要素に「第１」「第２」という用語を用いているが、これは説明の便宜上用いているものである。これらの用語により、要素の配置が、例えば、上部、下部に位置することを限定するものではない。

本実施形態では、第１連結部と第２連結部を最も磁石列に近づくように、第１連結ビーム１０３の下端部と第２連結ビーム２０３の上端部に設けているが、これに限定されるものではない。第１連結ビーム１０３の上端部に設けてもよいし、中央部の高さ位置に設けてもよい。第２連結ビーム２０３についても同様である。

本発明に係る補償モジュール等の特徴構成が適用される挿入光源は、本実施形態に示すものに限定されるものではなく、従来公知の種々の挿入光源に対しても適用できるものである。さらに、本発明にかかる補償モジュールは、新規に挿入光源を製作する場合の一部として適用されるだけでなく、同様の構成を備えた既存の挿入光源に対して適用することもできる。

Ｍ１第１磁石列
Ｍ２第２磁石列
δ ギャップ
１第１磁石支持体
２第２磁石支持体
３真空槽
４台座
１０ベース
１００連結軸（磁石支持体連結軸）
１０１連結プレート（磁石支持体連結プレート）
１０２磁石支持体ガイド機構
１０３第１連結ビーム
１０４連結プレート（ビーム連結プレート）
１０５連結軸（ビーム連結軸）
２００連結軸（磁石支持体連結軸）
２０１連結プレート（磁石支持体連結プレート）
２０２磁石支持体ガイド機構
２０３第２連結ビーム
２０４連結プレート（ビーム連結プレート）
２０５連結軸（ビーム連結軸）
３０バネ連動機構
３１第１バネ支持フレーム
３２第２バネ支持フレーム
３３連結ブロック
３３ａ嵌合穴
３４連結プレート
３６ガイド機構（垂直ガイド機構）
３１０第１プレート部
３１０ａ上部突出部
３１０ｂ下部突出部
３１０ｄバネ載置部
３１０ｅ突出部
３１０ｆ嵌合穴
３２０第２プレート部
３２０ａ上部突出部
３２０ｂ圧縮力作用部
３２０ｅ突出部
３２０ｆ嵌合穴
４０キャンセルバネ機構
４２キャンセルバネ
４３プッシャー
４３ａ押圧部
５０ギャップ駆動機構
６０固定フレーム
６１支持フレーム
６２固定フレーム
７ボールネジ機構
７０ねじ軸部
７１ナット部
８補償モジュール

Claims

多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、
この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、
多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、
この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、
前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、
前記第１磁石支持体と一体的に連結された第１連結ビームと、
前記第２磁石支持体と一体的に連結された第２連結ビームと、
前記第１連結ビームと前記第２連結ビームの少なくとも一方と、前記ギャップ駆動機構とを連結するための駆動連動機構と、
第１磁石列と第２磁石列間に作用する吸引力をキャンセルする方向に作用するキャンセルバネ機構と、
キャンセルバネ機構と前記第１連結ビーム及び前記第２連結ビームを連結するためのバネ連動機構と、を備え、
前記バネ連動機構は、前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と第１連結部を介して連結される第１バネ支持フレームと、
前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と第２連結部を介して連結される第２バネ支持フレームと、
これら第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの前記磁石列が向かい合う方向の相対移動をガイドするためのガイド機構と、を備え、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの双方に前記キャンセルバネ機構が取り付けられており、前記ギャップの大きさを変更したときに、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の相対移動することでキャンセルバネ機構が動作するように構成されていることを特徴とする挿入光源。
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方は、平面視において、一対の第１プレート部と、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、を有し、
前記第１プレート部の磁石列に近い側が前記第１連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と連結され、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方は、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部を有し、
前記第２プレート部の磁石列に近い側が前記第２連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と連結され、
前記プレート結合部と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に、前記ガイド機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の挿入光源。
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方は、平面視において、一対の第１プレート部と、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、を有し、
前記第１プレート部の磁石列に近い側が前記第１連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と連結され、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方は、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部を有し、
前記第２プレート部の磁石列に近い側が前記第２連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と連結され、
前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に、前記ガイド機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の挿入光源。
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方は、平面視において、第１プレート部を有し、
前記第１プレート部の磁石列に近い側が前記第１連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と連結され、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方は、平面視において、前記第１のプレート部に向かい合うように配置される第２プレート部を有し、
前記第２プレート部の磁石列に近い側が前記第２連結部を介して前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と連結され、
前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側とのたがいに向かい合う面の間に、前記ガイド機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の挿入光源。
前記第１連結部と前記第２連結部は、軸と、軸に嵌合する嵌合穴の組み合わせにより連結される構成であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の挿入光源。
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの一方には、前記キャンセルバネ機構のキャンセルバネを載置する載置部を設け、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの他方には、前記キャンセルバネに圧縮力を作用させる圧縮力作用部を設けたことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の挿入光源。
前記バネ連動機構は、土台に固定される固定フレームと、複数の前記ガイド機構をさらに備えており、
前記固定フレームに対する前記第１バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の移動をガイドする第１ガイド機構と、
前記固定フレームに対する前記第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の移動をガイドする第２ガイド機構と、を備えており、
前記ギャップの大きさを変更したときに、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の前記固定フレームに対する移動を許容することを特徴とする請求項１に記載の挿入光源。
前記第１連結ビームの第１磁石列に近い側に第２連結部を設け、前記第２連結ビームの第２磁石列に近い側に前記第１連結部を設けたことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の挿入光源。
側面視において前記バネ連動機構は、磁石列の後方側に配置されることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の挿入光源。
多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、
この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、
多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、
この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、
前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、
前記第１磁石支持体と一体的に連結された第１連結ビームと、
前記第２磁石支持体と一体的に連結された第２連結ビームと、
前記第１連結ビームと前記第２連結ビームの少なくとも一方と、前記ギャップ駆動機構とを連結するための駆動連動機構と、を備えた挿入光源に用いられる補償モジュールであって、
第１磁石列と第２磁石列間に作用する吸引力をキャンセルする方向に作用するキャンセルバネ機構と、
キャンセルバネ機構と前記第１連結ビーム及び前記第２連結ビームを連結するためのバネ連動機構と、を備え、
前記バネ連動機構は、前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか一方と第１連結部を介して連結される第１バネ支持フレームと、
前記第１連結ビーム、第２連結ビームのいずれか他方と第２連結部を介して連結される第２バネ支持フレームと、
これら第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの前記磁石列が向かい合う方向の相対移動をガイドするためのガイド機構と、を備え、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの双方に前記キャンセルバネ機構が取り付けられており、前記ギャップの大きさを変更したときに、前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームの磁石列が向かい合う方向の相対移動することでキャンセルバネ機構が動作するように構成されていることを特徴とする補償モジュール。
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方に設けられ、平面視において、一対の第１プレート部、および、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方に設けられ、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部と、
前記プレート結合部と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に設けられる前記ガイド機構と、を有することを特徴とする請求項１０に記載の補償モジュール。
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方に設けられ、平面視において、一対の第１プレート部、および、前記第１プレート部の磁石列に遠い側に設けられ第１プレート部同士を結合するプレート結合部と、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方に設けられ、平面視において、前記一対のプレート部に挟まれるように配置される第２プレート部と、
前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側との間に設けられる前記ガイド機構と、を有することを特徴とする請求項１０に記載の補償モジュール。
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか一方に設けられる第１プレート部と、
前記第１バネ支持フレームと第２バネ支持フレームのいずれか他方に設けられ、平面視において、前記第１のプレート部に向かい合うように配置される第２プレート部と、
前記第１プレート部の磁石列に遠い側と、前記第２プレート部の磁石列に遠い側とのたがいに向かい合う面の間に設けられる前記ガイド機構と、を有することを特徴とする請求項１０に記載の補償モジュール。