JPH02226699A - 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、例えばシンクロトロン放射光装置などの荷
電粒子装置に用いられ、荷電粒子を磁界によって偏向さ
せる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７図は例えばｒ電子材料１　（１集調査会）１９８８
年３月号、別刷第２頁に示された従来の超電導小形ＳＯ
Ｒリングを示す断面図、第８図は第７図のようなＳＯＲ
リングの要部を示す概略の側面図であり、図において〈
１）は磁界のリターンが通る鉄製のヨークであり、この
ヨーク（１）の側面部にはボー）（ｌａ）が複数形成さ
れている。また、このポート（１ａ）には荷電粒子から
放射される放射光を外部へ取り出す際の放射光ビームラ
インが設けられる。

第９図は第７図のようなＳＯＲリングの概略の断面図で
あり、図は右半分を示しているが、左半分はこれと対称
である０図において、（２）はヨーク（１）内に形成さ
れ入射された荷電粒子の通路となるリング状のアパーチ
ャ、（３）はアパーチャ（２）内に配置された超電導コ
イルからなる内側コイル、（４）はアパーチャ（２）内
の内側コイル（３）の外側に配置された超電導コイルか
らなる外側コイルである。

上記のような超電導小形ＳＯＲリングにおいては、内側
コイル（３）及び外側コイル（４）に電流を流すと、ア
パーチャ（２）に磁界が発生する。

このアパーチャ（２）内を荷電粒子が通過するとき、荷
電粒子は磁界によるローレンツ力によってその進行方向
を、（ｉｉ向される。このため、入射された荷電粒子は
、アパーチャ（２）内を円形軌道を描いて回転する。

このようにして偏向を受ける際、荷電粒子は、制動放射
により、その軌道接線方向へ向けて水平に電磁波を放射
する。これが放射光である。放射光は、荷電粒子の軌道
上の任意の位置がら導出することができる。そこで、通
常、放射光ビームラインをできるだけ多数設けて、装置
の利用効率を高めている。

また、ヨーク（１）は、起磁力の損失を防ぎ、かつ漏れ
磁界を少なくするため、鉄中の磁束密度が飽和しないよ
う十分な厚さが必要とされる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された従来の超電導小形ＳＯＲリング
においては、ヨーク（１）の定位値に予めポート（１ａ
）が形成されているため、ポート（１ａ）の位置が、運
転時に実際に放射光を導出すべき位置からずれてしまう
虞れがあり、これを避けるために、ヨーク（１）の設計
ががなり難しくなるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、ポートの位置を放射光の位置に応じて容易
に調節でき、ヨークの設計を簡単にすることができる荷
電粒子装置用偏向電磁石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電磁石は、アパーチ
ャから荷電粒子の軌道の外周方向へ向けて貫通した隙間
が設けられたヨーク本体と、隙間に取り付けられるポー
ト形成部材とを備えたヨークを用いたものである。

［作用］ この発明においては、ヨーク本体に設けられた隙間に、
ポート形成部材を取り付けることにより、隙間を分割し
てポートを形成する。

［実施例コ 以下、この発明の第１の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例による超電導小形ＳＯ
Ｒリングの偏向電磁石の概略を示す要部側面図、第２図
は第１図の■−■線に沿う右半分の断面図、第３図は第
１図の■−■線に沿う右半分の断面図であり、第９図と
同−又は相当部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。

図において、（５）は内部にアパーチャ（２）が形成さ
れた鉄製の第１のヨーク本体であり、この第１のヨーク
本体（５）にはアパーチャ（２）から荷電粒子の軌道の
外周方向へ向けて貫通した隙間（５ａ）が全周に渡って
形成されている。（６）は隙間（５ａ）に複数個埋め込
まれた鉄製の第１のポート形成部材であり、この第１の
ポート形成部材（６）を隙間（５ａ〉に所定の間隔をお
いて埋め込むことにより、隙間（５ａ）は複数に分割さ
れ、互いに隣合う第１のポート形成部材く６）のそれぞ
れの間に第１のポート（５ｂ）が形成される。

（７）は第１のヨーク本体（５〉と第１のポート形成部
材（６）とからなり磁界のリターンが通る第１のヨーク
である。

上記のように構成された偏向電磁石においては、従来例
と同様に、発生した磁界のローレンツ力によって、荷電
粒子がアパーチャ（２）内を円形軌道を描いて回転し、
放射光を放射する。

この放射光は、第１のポート（５ｂ）に設けられる放射
光ビームラインから外部へ取り出される。

第１のポート（５ｂ）の位置は第１のポート形成部材（
６）を隙間（５ａ）のどこに埋め込むかによって決まる
ため、第１のポート（５ｂ）は放射光の位置に応じて容
易に調節配置できる。また、−度装置が完成した後であ
っても、第１のポート（５ｂ）の位置を容易に変更する
ことができる。さらに、第１のポート（５ｂ）の幅も、
容易に変えることができる。

また、放射光ビームラインへの漏れ磁界の影響は従来例
に比べ増大するようなことはなく、第１のヨーク（７）
全体の機械的強度についても劣化することはない。

次に、この発明の第２の実施例を説明する。第４図はこ
の発明の第２の実施例によるバナナ形の偏向電磁石の要
部を示す平面図であり、図において（８）は内部に半リ
ング状のアパーチャ（２）が形成された第２のヨーク本
体であり、この第２のヨーク本体（８）にはアパーチャ
（２）から荷電粒子の軌道の外周方向へ向けて貫通した
隙間が形成されている。（９）は第２のヨーク本体（８
）の隙間に間隔をおいて埋め込まれた第２のポート形成
部材であり、この第２のポート形成部材（９）によって
第２のヨーク本体（８）に第２のポート〈８ａ）が形成
されている。（１０）はこれら第２のヨーク本体（８）
及び第２のポート形成部材（９）からなる第２のヨーク
、（１１）はアパーチャ（２）に磁界を発生させる超電
導のバナナ形コイルである。

このようなバナナ形の偏向電磁石においても、上記第１
の実施例と同様に、第２のヨーク（１０）は第２のヨー
ク本体（８）と第２のポート形成部材（９）とからなっ
ており、第２のヨーク本体（８）に形成された隙間に、
第２のポート形成部材（９）を取り付けることにより、
第２のポート（８ａ）が形成される。

バナナ形の偏向電磁石は、第４図のものを２つ対向させ
１対として用いられるが、２対以上の場合にもこの発明
は適用できる。

さらに、この発明の第３の実施例を説明する。

第５図はこの発明の第３の実施例によるＤ形の偏向電磁
石の要部を示す平面図、第６図は第５図の■−■線に沿
う矢視断面図であり、図において（１２）は内部に半リ
ング状のアパーチャ（２）が形成された第３のヨーク本
体であり、この第３のヨーク本体（１２）にはアパーチ
ャ（２）から荷電粒子の軌道の外周方向へ向けて貫通し
た隙間が形成されている。（１３）は第３のヨーク本体
（１２）の隙間に間隔をおいて埋め込まれた第３のポー
ト形成部材であり、この第３のポート形成部材（１３）
によって第３のヨーク本体（１２）に第３のポート（１
２ａ）が形成されている。（１４）はこれら第３のヨー
ク本体（１２）及び第３のポート形成部材（１３）から
なる第３のヨーク、（１５）はアパーチャ（２）に磁界
を発生させる超電導のＤ形コイルである。

このようなり形の偏向電磁石においても、第３のヨーク
本体（１２）の隙間に第３のポート形成部材（１３）を
取り付けることにより、第３のポート（１２ａ）が形成
され、上記各実施例と同様の効果を奏する。また、この
Ｄ形の偏向電磁石を、２対又はそれ以上組み合わせたも
のにおいても、この発明は適用できる。

なお、上記各実施例では超電導コイルである内側コイル
（３）、外側コイル（４）、バナナ形コイル（１１）及
びＤ形コイル（１５）を用いた偏向電磁石を示したが、
それぞれ常電導コイルであってもよい。

また、ヨークは鉄製のものに限定されず、他の磁性体か
らなるものであってもよい。

さらに、上記第１の実施例では第１のヨーク本体（５）
の全周に渡って隙間（５ａ）を形成したが、一部であっ
てもよい。

さらにまた、ポートの大きさや形状は特に限定されるも
のではなく、従ってポート形成部材もポートに合わせて
決めればよく、大きさや形状は特に限定されない。

また、上記各実施例では荷電粒子装置用偏向電磁石とし
て超電導小形ＳＯＲリングの偏向電磁石。

バナナ形の偏向電磁石及びＤ形の偏向電磁石などを示し
たが、他の荷電粒子装置に用いられるものや、他の形状
を有するものなどであってもこの発明は適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の荷電粒子装置用偏向電
磁石は、アパーチャから荷電粒子の軌道の外周方向へ向
けて貫通した隙間が設けられたヨーク本体と、隙間に取
り付けられるポート形成部材とを備えたヨークを用い、
隙間にポート形成部材を取り付けることにより、隙間を
分割してポートを形成するようにしたので、ポートの位
置を放射光の位置に応じて容易に調節でき、ヨークの設
計及び製造を簡単にすることができるという効果がある
。また、ヨークの設計及び製造が簡単になることにより
、全体を安価にすることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による超電導小形ＳＯ
Ｒリングの偏向電磁石の要部を概略的に示す側面図、第
２図は第１図の■−■線に沿う右半分の断面図、第３図
は第１図の■−■線に沿う右半分の断面図、第４図はこ
の発明の第２の実施例によるバナナ形の偏向電磁石の要
部を示す平面図、第５図はこの発明の第３の実施例によ
るＤ形の偏向電磁石の要部を示す正面図、第６図は第５
区の■−■線に沿う矢視断面図、第７図は従来の荷電粒
子装置用偏向電磁石の一例として超電導小形ＳＯＲリン
グの偏向電磁石を示す断面図、第８図は第７図のような
ＳＯＲリングの要部を示す概略の側面図、第９図は第７
図のようなＳＯＲリングの概略の断面図である。 図において、（２）はアパーチャ、（５）は第１のヨー
ク本体、（５ａ）は隙間、（５ｂ）は第１のポート、（
６）はポート形成部材、（７）は第１のヨーク、（８）
は第２のヨーク本体、（８ａ）は第２のポート、（９）
は第２のポート形成部材、（１０）は第２のヨーク、（
１２）は第３のヨーク本体、（１２ａ）は第３のポート
、（１３）は第３のポート形成部材、（１４）は第３の
ヨークである。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヨーク内に設けられたアパーチャに入射された荷電粒子
   を磁界によって偏向させることにより、前記荷電粒子か
   ら放射される放射光を、前記ヨークに設けられたポート
   から前記ヨーク外へ取り出す荷電粒子装置用偏向電磁石
   において、前記ヨークは、前記アパーチャから前記荷電
   粒子の軌道の外周方向へ向けて貫通した隙間が設けられ
   たヨーク本体と、前記隙間に取り付けられることにより
   、前記隙間を分割して前記ポートを形成するポート形成
   部材とを備えてなることを特徴とする荷電粒子装置用偏
   向電磁石。