JPH01282500A - 荷電粒子装置用偏向電磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野〕 この発明は、荷電粒子装置用偏向電磁石、特にその−れ
磁界を減少する改良された荷電粒子装置用偏向電磁石に
関するものである。

［従来の技術］ 第６図は、例えばｒＯＨＯ’８４高エネルギー加速器入
門（１９８４年８月）ＰＩＩＩ−１３Ｊの図１５に示さ
れた従来のＣ型電磁石装置を示す断面図である。

同図において（１）はリターンヨーク、（２）は内径側
コイル巻線、（３）は外径側コイル巻線、（４）はアパ
ーチャーである。

第７図は上記Ｃ型電磁石装置を上から見た図である。

次に動作について説明する。

偏向電磁石は、磁界によるローレンツ力を利用して、荷
電粒子を曲げるために用いられる。コイル（２）、（３
）に７ｕ流を通電すると、アパーチャ＝（４）に磁界が
発生する。アパーチャー（４）内を荷電粒子が通過する
時、荷電粒子は、ローレンツ力によって、その進行方向
を曲げられる。

リターンヨーク（１）は磁界のリターンが通るヨークで
あり、通常は鉄製である。リターンヨーク（１）は、一
般に、起磁力の損失を防ぐため、及び漏れ磁界を少なく
するため、鉄中の磁束密度が飽和しないよう充分厚くす
る必要がある。

ところで、この種の偏向電磁石では、荷電粒子のビーム
強度が強くなると磁界を強くする必要がある。このため
には、リターンヨークの幅を広げて磁気飽和をさける必
要がある。しかし、従来のＣ型電磁石の場合、リターン
ヨークの幅Ｗ１、（第６図参照）は広げることができて
も、リターンヨークの幅Ｗ２　（第６図参照）はコイル
の幅に等しくとっているため、コイルの幅を大きくしな
い限り大きくすることはできない。コイル幅Ｗ２の大き
さは、必要な磁界強度・必要な磁界均一度をアパーチャ
ーに発生するために決まっており、勝手に大きくするこ
とはできない。従って、高磁界中でのヨークは、幅Ｗ２
に相当する部分が飽和してしまって、大きな漏れ磁界が
発生する。この様子を示したものが第８図である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の荷電粒子装置用偏向？ｈｌａ石は以上のように構
成されているので、リターンヨークの幅に制限があるた
め、極めて高磁界中ではリターンヨークが飽和し、漏れ
磁界が増大するという課題があった。

この発明は、係る３届を解消するためになされたもので
、リターンヨークが飽和せず、漏れ磁界の少ない荷電粒
子装置用偏向電磁石装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る荷電粒子装置用偏向？Ｉｉ磁石は、内径
側コイル巻線及び外径側コイル巻線のうち、後者のコイ
ル巻線の内側よりもリターンヨークを外径側につき出す
ことによりリターンヨークの幅を広げたものである。

［作用］ この発明においては、リターンヨークの幅を広げること
ができるので、リターンヨークの飽和を避けて、漏れ磁
界を減少させることができる。

高磁界中でもリターンヨークの飽和をさけ漏れ磁界を減
少させるには、ヨーク（１）の厚みを自由に増やせるこ
とが必要である。これは以下の方法で実現できる。すな
わち、内径側コイル巻線（２）及び外径側コイル巻線（
３）のうち、後者のコイル巻線（３）の内側（第１図Ａ
点）よりもリターンヨークを外径側につき出すことによ
り、リターンヨークの幅（第１図Ｗ３）をコイルと幅（
第１図Ｗ２）以上に自由に増やすことができる。

これにより、リターンヨーク（１）の幅を実効的に広げ
て、高磁界下でのリターンヨークの磁気飽和を避け、漏
れ磁界を減少させることができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）はリターンヨーク、（２）は内径側
コイル巻線、（３）は外径側コイル巻線、（４）はビー
ムの通るアパーチャーである。

上記実施例では、Ｃ型偏向電磁石の例について示したが
、第２図と第３図に示すように、バナナ型と呼ばれるコ
イル（５）に鉄心が付いた型状の電磁石でも良く、この
場合も、ト記実施例と同様の効果を奏することができる
。なお、第２図において、（１）〜（４）は第１図に示
したものと同一である。バナナ型フィルに鉄心が付いた
場合の形状は、Ｃ型電磁石によく似ている。また、第２
図ではバナナ型と呼ばれるコイルが１対のものについて
示したが、バナナ型コイルが２対以上であっても良く、
上記実施例と同様の効果を奏する。更に、第４図と第５
図に示すように、Ｄ型と呼ばれる２対のコイル（６）に
鉄心が付いた型状の電磁石でも良く、この場合も上記実
施例と同様の効果を奏する。なお、第５図において、（
１）〜（４）は第１図に示したものと同一である。また
、第５図ではＤＪｌｌ！！と呼ばれるコイル（６）が２
対のものについて示したが、Ｄ型コイルが３対以上あっ
ても良く、この場合も上記実施例と同様の効果を奏する
。

［発明の効果コ この発明は以上説明したとおり、外径コイル巻線の内側
よりも外径側につき出たリターンヨークを採用したので
、リターンヨークの幅を広げることができ、リターンヨ
ークの飽和を防ぐこと即ち漏れ磁界を減少することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による荷電粒子装置用
偏向電磁石の要部を示す断面図、第２図はこの発明の第
２実施例による荷電粒子装置用偏向電磁石の要部を示す
上面図、第３図は第２図のＢ−Ｂ−断面図、第４図はこ
の発明の第３の実施例による荷電粒子装置用偏向電磁石
の要部を示す上面図、第５図は第４図のＣ−Ｃ−断面図
、第６図は従来の荷電粒子装置用偏向電磁石の構成を示
す断面図、第７図は第６図のＤ−Ｄ−側面図、第８図は
従来の荷電粒子装置用偏向電磁石にて生じる漏れ磁界の
状態を示す断面図である。 図中、（１）はリターンヨーク、（２）は内径側コイル
巻線、（３）は外径側コイル巻線、（４）はアパーチャ
ー、（５）はバナナ型コイル、（６）はＤ型コイルであ
る。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （他　２名） １　°ｌ）ターンヨーク 荷（ａＪ襲ＭｙＦＩ倚向電島石享叶 第１図 →−Ｂ゛ ５、ハナグ型コイル 勇２ｎχ７色例 第２図 ！ Ｂ−Ｂ’ｆｆケ面 第３図 Ｈｃ“ １　　　と −Ｃ ６Ｄ型コ４ル 第４図 ６　　　　　　２　Ａ　３ ｃｍｃ’１１！１′ｒ面 第５図 朕ト後句電訪あ　　　　　　Ｄ−Ｄ’り・適業６図　　
　第７図 川−、団ぷ碕弓状片 第８図 手続補正書　（自発） ２、発明の名称 荷電粒子装置用偏向電磁石 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
。 名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄。 以上 特許請求の範囲 内径側コイル巻線・外径側コイル巻線から成るコイルと
、外径側フィル９巻線の内側よりも外径側につき出たリ
ターンヨークを備えたことを特徴とする荷電粒子装置用
偏向電磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内径側コイル巻線・外径側コイル巻線から成るコイルと
   、外径側コイルと巻線の内側よりも外径側につき出たリ
   ターンヨークを備えたことを特徴とする荷電粒子装置用
   偏向電磁石。