JPH02100300A - 四極電磁石 - Google Patents
四極電磁石Info
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- JPH02100300A JPH02100300A JP25181588A JP25181588A JPH02100300A JP H02100300 A JPH02100300 A JP H02100300A JP 25181588 A JP25181588 A JP 25181588A JP 25181588 A JP25181588 A JP 25181588A JP H02100300 A JPH02100300 A JP H02100300A
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- Japan
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- particles
- quadrupole electromagnet
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- Pending
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
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。
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〕
本発明は四極電磁石に係り、特に、粒子を安定に周回さ
せ、加速器を小型化するのに好適な四極電磁石に関する
。
せ、加速器を小型化するのに好適な四極電磁石に関する
。
従来、加速器では、荷電粒子を安定に周回させるために
、四極電磁石が用いられてきた。従来の四極電磁石につ
いては、高エネルギ物理学研究所粒子加速器セミナＯＨ
Ｏ’ ８４の■−５，及び■−１４，１５において論じ
られている。
、四極電磁石が用いられてきた。従来の四極電磁石につ
いては、高エネルギ物理学研究所粒子加速器セミナＯＨ
Ｏ’ ８４の■−５，及び■−１４，１５において論じ
られている。
第２図に従来の四極電磁石７を示す。コイル１゜２．３
．４に電流を流すことにより、Ｘ軸上では。
．４に電流を流すことにより、Ｘ軸上では。
Ｘ＝Ｏからの距離に比例した磁場が生じている。
この磁場のＸ方向の勾配をＢ′ （＝αＢ／αＸ）とし
１粒子の運動量をＰ、電荷をｑとすると、四極電磁石内
でのビームの軌道は次の方程式に従う。
１粒子の運動量をＰ、電荷をｑとすると、四極電磁石内
でのビームの軌道は次の方程式に従う。
伴こでＳ：ビームの進行方向距離
従って、ｑＢ’ ／Ｐが正の時には、収束力が働き、ｑ
Ｂ’／Ｐが負の時には発散力が働く。
Ｂ’／Ｐが負の時には発散力が働く。
図中、８は高エネルギ粒子通過領域、９は低エネルギ粒
子通過領域、１０．１１は磁極である。
子通過領域、１０．１１は磁極である。
第４図に示す、従来の四極電磁石６では、Ｓ方向の有効
長がＸに依らず一定（Ｕ）であるが、方、加速器を周回
するビームの運動量Ｐには、およそ１％程度の幅があり
、ｑＢ’／Ｐが運動量により変化するため、四極電磁石
６を通過する際に受ける力は、相対的に高エネルギ粒子
の方が小さくなり、低エネルギ粒子の方が大きくなる。
長がＸに依らず一定（Ｕ）であるが、方、加速器を周回
するビームの運動量Ｐには、およそ１％程度の幅があり
、ｑＢ’／Ｐが運動量により変化するため、四極電磁石
６を通過する際に受ける力は、相対的に高エネルギ粒子
の方が小さくなり、低エネルギ粒子の方が大きくなる。
その結果、ビームの加速器−周あたりのベータトロン振
動数、チューンνが運動量Ｐによって変化する。運動量
の変化ΔＰに対するチューンの変化をΔνとすると、ク
ロマティシティξは、ξ＝−Δシ／ΔＰ／Ｐで定義され
るが、ξの絶対値が大きくなると粒子を安定に周回させ
ることができない。
動数、チューンνが運動量Ｐによって変化する。運動量
の変化ΔＰに対するチューンの変化をΔνとすると、ク
ロマティシティξは、ξ＝−Δシ／ΔＰ／Ｐで定義され
るが、ξの絶対値が大きくなると粒子を安定に周回させ
ることができない。
そのため、従来の加速器では、クロマティシティξをお
よそ０にするために、大極電磁石を用いていた。しかし
、大極電磁石を用いると、クロマティシティξは０に補
正できるが、一方、粒子のベータトロン振動に共鳴を励
起させ、その結果、粒子の安定周回領域を狭くするとい
う問題があった。
よそ０にするために、大極電磁石を用いていた。しかし
、大極電磁石を用いると、クロマティシティξは０に補
正できるが、一方、粒子のベータトロン振動に共鳴を励
起させ、その結果、粒子の安定周回領域を狭くするとい
う問題があった。
本発明の目的は、大極電磁石を使用せずにクロマティシ
ティを小さく抑えることが可能な四極電磁石を提供する
ことにある。
ティを小さく抑えることが可能な四極電磁石を提供する
ことにある。
上記目的は、第２図に示すようにＸ方向の磁場勾配Ｂ′
を一定として四極電磁石７のＳ方向の有効長を、高エネ
ルギ粒子が通過する側８の有効長を長くし、低エネルギ
粒子が通過する側９を短くすることにより達成される。
を一定として四極電磁石７のＳ方向の有効長を、高エネ
ルギ粒子が通過する側８の有効長を長くし、低エネルギ
粒子が通過する側９を短くすることにより達成される。
粒子が四極電磁石部で受ける力は、四極電磁石のＳ方向
の有効長をＬ（Ｘ）（ここでＸ：水平力って、Ｐの大き
な高エネルギ粒子が通過する位置でＬ （ｘ）を大きく
し、Ｐの小さな粒子が通過する位置ではＬ （ｘ）は相
対的に短くすることにより、四極電磁石部で受ける力を
、運動量に依存せずに一定とすることができるため、チ
ューンの運動量依存性を小さくおさえることができる。
の有効長をＬ（Ｘ）（ここでＸ：水平力って、Ｐの大き
な高エネルギ粒子が通過する位置でＬ （ｘ）を大きく
し、Ｐの小さな粒子が通過する位置ではＬ （ｘ）は相
対的に短くすることにより、四極電磁石部で受ける力を
、運動量に依存せずに一定とすることができるため、チ
ューンの運動量依存性を小さくおさえることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は、エネルギが１００ Ｍ ｅ Ｖの陽子を周回
させる加速器に用いる四極電磁石である。鉄心１０．１
１とコイル１，２，３．４より構成し、ボア径ＯＡは、
３５ｍｍである。Ｘが正側の鉄心１０の長さは２０２＋
ｍでＸが負側の鉄心１１の長さは１９８ａ＋である。磁
場勾配は、５ Ｔ ／ ｍとするため、コイル３，４に
は２４００ＡＴの電流を流し、コイル１，２には２４５
０ＡＴの電流を流す。図中５は磁極。
させる加速器に用いる四極電磁石である。鉄心１０．１
１とコイル１，２，３．４より構成し、ボア径ＯＡは、
３５ｍｍである。Ｘが正側の鉄心１０の長さは２０２＋
ｍでＸが負側の鉄心１１の長さは１９８ａ＋である。磁
場勾配は、５ Ｔ ／ ｍとするため、コイル３，４に
は２４００ＡＴの電流を流し、コイル１，２には２４５
０ＡＴの電流を流す。図中５は磁極。
この四極電磁石を使用する加速器では、運動量の幅が＋
１％で、四極電磁石位置での分散ｎは２５００ ｎｕで
ある。第１図の四極電磁石の中心０を運動量が設計値（
エネルギ１００ Ｍ ｅ Ｖ相当）の粒子の平衡軌道位
置にあわせ、Ｘの正側を高エネルギ側の粒子が通るよう
にする。ｘ＝２５ｍｍの位置は、運動量が設計値の＋１
％の粒子の平衡軌道位置であり四極電磁石の有効長は、
およそ、２０２晴となっている。
１％で、四極電磁石位置での分散ｎは２５００ ｎｕで
ある。第１図の四極電磁石の中心０を運動量が設計値（
エネルギ１００ Ｍ ｅ Ｖ相当）の粒子の平衡軌道位
置にあわせ、Ｘの正側を高エネルギ側の粒子が通るよう
にする。ｘ＝２５ｍｍの位置は、運動量が設計値の＋１
％の粒子の平衡軌道位置であり四極電磁石の有効長は、
およそ、２０２晴となっている。
また、運動量が設計値の一１％の粒子の平衡軌道はｘ＝
−２５ｎａの位置で四極電磁石の有効長は。
−２５ｎａの位置で四極電磁石の有効長は。
およそ、１９８ｍである。運動量が設計値の粒子につい
ては、四極電磁石の有効長は２００ｎｎであり、前述の
ｑＢ’／Ｐは一定に保つことができ、クロマティシティ
を小さく抑えることができる。
ては、四極電磁石の有効長は２００ｎｎであり、前述の
ｑＢ’／Ｐは一定に保つことができ、クロマティシティ
を小さく抑えることができる。
本発明によれば、チューンの運動量依存性、即ち、クロ
マティシティをＯにすることができるため、大極電磁石
が不要となり、粒子の安定周回領域を広くすることがで
きる。
マティシティをＯにすることができるため、大極電磁石
が不要となり、粒子の安定周回領域を広くすることがで
きる。
第１図は、本発明の一実施例の正面Ｔ４ （ａ）および
側面図（ｂ）、第２図は、本発明の概要を示す説明図、
第３図は、従来の四極電磁石の正面図。 第４図は、従来の四極電磁石の有効長を示す説明図であ
る。 １．２，３．４・・・コイル、５，１０，１１・・・磁
極、第３図 Ｚ 期４凹
側面図（ｂ）、第２図は、本発明の概要を示す説明図、
第３図は、従来の四極電磁石の正面図。 第４図は、従来の四極電磁石の有効長を示す説明図であ
る。 １．２，３．４・・・コイル、５，１０，１１・・・磁
極、第３図 Ｚ 期４凹
Claims (1)
- １、運動量が相対的に高い粒子が通過する側の有効長が
、前記運動量が相対的に低い粒子の通過する側の有効長
より長いことを特徴とする四極電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25181588A JPH02100300A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 四極電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25181588A JPH02100300A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 四極電磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02100300A true JPH02100300A (ja) | 1990-04-12 |
Family
ID=17228331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25181588A Pending JPH02100300A (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 四極電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02100300A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379244B1 (en) | 1997-09-17 | 2002-04-30 | Konami Co., Ltd. | Music action game machine, performance operation instructing system for music action game and storage device readable by computer |
| US6410835B2 (en) | 1998-07-24 | 2002-06-25 | Konami Co., Ltd. | Dance game apparatus and step-on base for dance game |
| US6582309B2 (en) | 1998-07-14 | 2003-06-24 | Konami Co., Ltd. | Game system and computer-readable recording medium |
| US6645067B1 (en) | 1999-02-16 | 2003-11-11 | Konami Co., Ltd. | Music staging device apparatus, music staging game method, and readable storage medium |
| US10032149B2 (en) | 2007-09-24 | 2018-07-24 | Touchtunes Music Corporation | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
| US12022143B2 (en) | 2022-06-17 | 2024-06-25 | Touchtunes Music Company, Llc | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
-
1988
- 1988-10-07 JP JP25181588A patent/JPH02100300A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379244B1 (en) | 1997-09-17 | 2002-04-30 | Konami Co., Ltd. | Music action game machine, performance operation instructing system for music action game and storage device readable by computer |
| US6582309B2 (en) | 1998-07-14 | 2003-06-24 | Konami Co., Ltd. | Game system and computer-readable recording medium |
| US6410835B2 (en) | 1998-07-24 | 2002-06-25 | Konami Co., Ltd. | Dance game apparatus and step-on base for dance game |
| US6645067B1 (en) | 1999-02-16 | 2003-11-11 | Konami Co., Ltd. | Music staging device apparatus, music staging game method, and readable storage medium |
| US10032149B2 (en) | 2007-09-24 | 2018-07-24 | Touchtunes Music Corporation | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
| US10225593B2 (en) | 2011-09-18 | 2019-03-05 | Touchtunes Music Corporation | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
| US10582240B2 (en) | 2011-09-18 | 2020-03-03 | Touchtunes Music Corporation | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
| US10848807B2 (en) | 2011-09-18 | 2020-11-24 | Touchtunes Music Corporation | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
| US11368733B2 (en) | 2011-09-18 | 2022-06-21 | Touchtunes Music Corporation | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
| US12022143B2 (en) | 2022-06-17 | 2024-06-25 | Touchtunes Music Company, Llc | Digital jukebox device with karaoke and/or photo booth features, and associated methods |
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