JPH02249208A - シンクロトロン放射光リング用偏向マグネット - 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］ 本発明は、シンクロトロン放射光（以下Ｓｒ（と略ず）
用リングにおいて加速粒子の軌道方向を偏向するために
使用されるＳＲクリング偏向マグネットに関する。

し従来の技術１ ＳＲリングの構成要素の一つであり、加速粒子が飛行す
る空胴を形成している円筒形状のダクトは、その外周面
に粒子の飛行方向を変更するｔこめに超電導コイルか備
えられている。尚、粒子飛行方向を変化させるための偏
向マグネットに関する技術としては、例えば特開昭６１
−２２７４００号公報等に開示されている。

このような超電導コイルに電力を供給することで超電導
コイルには電磁力が発生するが、この電磁力により超電
導コイル自体が変形し、ダクトにおける磁場が変化する
のでＳＲリングとしての所望の性能を発揮できなくなっ
てしまう。そこで従来より」二連したような超電導コイ
ルの変形を防ぐために、超電導コイルは、超電導コイル
を覆うりランプ材やステンレス製のカラーにてダクトの
中心方向へ締め付けることでダクトと超電導コイルとを
固着させていた。又、さらに必要であれば超電導コイル
を形成する導体を半硬化エポキシ樹脂が塗布されたテー
プにて巻いて固定することで導体自体の剛性を高めより
強い力でダクトと超電導コイルとを固着させていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように超電導コイルの固定のためにクランプ材
やカラー等を用いた場合、クランプ材やカラー等にて超
電導コイルは締め付けられるため超電導コイルを形成す
る導体にはこの締付力に耐える剛性が必要となる。よっ
である程度導体の線径は太くならざるを得ない。しかし
所望の磁場を得るには、超電導コイルの巻線スペースを
広くするか、もしくは超電導コイルへ供給する励磁電流
を高くするかのどちらかであるが、導体の線径が太くな
ることは巻線スペースの点で不利であり、又励磁電流を
高くすることで超電導コイルと電源との接続部の発熱量
が増加しそれを冷却するための６媒を多量に消費すると
いう欠点がある。

又、ＳＲクリングおいて粒子の飛行方向を偏向さ仕るた
めの箇所に使用されるコイルとして、より前記偏向を確
実なものとするために従来の２極コイルに加え、４極コ
イルをダクトの外周面に設けたＳＲクリング存在する。

このような４極コイルに使用されるコイル導体の線径は
、従来のコイルに使用されるコイル導体の線径に比べ細
くその直径は約１＋ｎｍである。このような細いコイル
導体を使用することで、上述した発熱の問題点は解決さ
れろが、コイルの変形を防止するカラー等を使用した場
合、コイル導体の剛性が小さいので、ダクトへの４極コ
イルの堅固な固定が困難であるという問題点がある。

本発明は、上述したような問題点を解決するためになさ
れたもので、細い線径のコイル導体を使用して形成され
る４極コイルを備えたＳＲクリング偏向マグネットにお
いて、カラー等を使用せずにｎｊ記４極コイルをダクト
に堅固に固定することができるＳＲクリング偏向マグネ
ットを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、加速粒子が飛行する円筒形状の曲がったダク
トの外周面で、かつダクトの円周方向に４極コイルを同
一円周上に並べ、該４極コイルの外周面側を樹脂にて固
め、さらに４極コイルは、前記ダクトの外周面に接して
配置されることを特徴とする。

［実施例］ 本発明の一実施例を示す第１図において、加速粒子が飛
行する円筒形状のダクトｌは、前記粒子の飛行方向が９
０度変向するように適宜な半径にて曲げられている。ダ
クトｌの外周面には後述する４極コイル２、樹脂外皮３
．２極コイル４及びカラー１７が順次層状に設けられる
。尚、５０は、ダクトｌの両端部に設けられる、４極コ
イル２及び２極コイル４における周方向の電磁力を抑え
るためのスペーサである。又、ダクトｌの両端部には、
同じシンクロトロンの他の通路を構成する不図示の他の
隣接ダクトとこのダクトｌとを接続するためのフランジ
１５が設けられる。

第２図に示すように、ダクトｌの外周面１ａを４等分す
る位置に超７［ｆ導コイル２ａないし２ｄが外周面１ａ
に密着している。すなわち超電導コイル２ａは、ダクト
ｌの０度より２７０度の範囲に装着され、超電導コイル
２ｂは、ダクト１の０度より９０度の範囲に装着され、
以下同様に超電導コイル２ｃは９０度より１８０度の範
囲、超電導コイル２ｄは１８０度より２７０度の範囲に
装着される。そして、超電導コイル２ａないし２ｄにて
４極コイル２を形成する。超電導コイル２ａないし２ｄ
は、それぞれ線径が約１．ｍｍにてなるコイル導体を４
極コイル巻芯５を中心として多層例えば１２層、に巻い
たものであり、ダクト１の外周面ｌａ　ｌへの装着例を
第４図に示す。

そして４極コイル２は、外周面を樹脂外皮３にてモール
ドされダクトｉの外周面１ａに堅固に固定される。

次に、樹脂外皮３の外周面３ａを円周方向に２等分する
位置に超電導コイル４ａ及び４ｂが外周而３ａに密着し
ている。すなわち超電導コイル４ａはダクト１の２７０
度、０度、９０度の範囲に装着され、起電導コイル４ｂ
は、ダクトｌの９０度。

１８０度３２７０度の範囲に装着される。そして超電導
コイル４ａ及び４ｂにて２極コイル４を形成する。

起電導コイル４ａ及び超電導コイル４ｂは、それぞれ２
極コイル巻芯６を中心として方形状の断面形状を有する
コイル導体を巻いたものであり、前述した４極コイル２
と同様、第４図に示すような形態にて、外周面３ａ上に
装着される。　さらに、」二連した超電導コイル４ａ及
び４ｂと同様の構成を有する超電導コイル４ｃ及び４ｄ
が超電導コイル４ａ及び４ｂの外周面に密着して装着さ
れる。すなわち超電導コイル４ｃは、ダクトｌの２７０
度、０度、９０度の範囲に装備され、超電導コイル４ｄ
はダクトｌの９０度、！８０度、２７０度の範囲に装備
される。そして超電導コイル４Ｃ及び４ｄにて２極コイ
ル４°を形成する。尚、コイル導体が巻かれる２極コイ
ル巻芯７は、２極コイル巻芯６よりも大きい円弧にて形
成される。

尚、２極コイル４及び４゛の設置位置は、上述した位置
に限るしのではなく、２極コイル４及び４°の極中心が
一致していればよい。又、２極コイル４及び４″のコイ
ル厚に規定はない。

さらに、本実施例において２極コイルと４極コイルとの
相対的な設置位置関係は、４極及び２極コイルの極中心
が４５度ずれているがこれに限るものではなく、前記極
中心が一致する角度を除いた適宜な角度で良い。

上述のように樹脂外皮３の外周面３ａに２層にわたり形
成される２極コイル４及び４′は、ダクトｉと同心円状
に曲がりｔこ半円筒状の断面形状で円周方向の両端部に
は方形状の断面形状を有し直径方向へ突出するフランジ
Ｉ６を備えたカラー１７ａ及び１７ｂによって覆われ、
カラー１７ａ及び１７ｂのそれぞれのフランジ１６を締
付ボルト１８にて締め付けることでカラー１７ａ及び１
７ｂはダクトｌの中心方向へ圧縮され、２極コイル４及
び４′は樹脂外皮３の外周面３ａに固定される。

上述のように構成することで、加速粒子の飛行方向をよ
り確実に偏向させるために細い線径のコイル導体を使用
して形成される４極コイル２を２極コイル４と組み合わ
せた偏向マグネットにおいて、４極コイル２は、樹脂外
皮３によってダクトｌの外周面ｌａ上に固定することが
でき、従来のようにカラーにて固定する場合のようにコ
イル導体の剛性を考慮する必要がないとともにカラーが
不要であるので２極コイル４との組み合わせが容易にで
きる利点がある。

又、コイル導体の剛性を考慮する必要がないことより超
電導コイルに使用するコイル導体の線径を細くすること
かでき、超電導コイルを励磁する電流を小さくすること
ができる。したがって超電導コイルの接続部等での発熱
が抑えられ、冷媒の消費量を少なくすることかできる。

又、本実施例において、ダクト１の外周面ｌａ上に４極
コイル２が装備されているので、４極コイル２の冷却は
直接ダクｌ−１を冷却することにてなされる。したがっ
てダクト１の内周面は極低温となるので、ダクト１の内
周面からのガスの放出が抑えられダクトｌの中心部空胴
内１ｂを約１００′ｒｏｒｒの超高真空状態に保つのに
有利である。

以下に４極コイルをダクトｌに固定する樹脂外皮３の形
成方法を説明する。

外周面１ａに４極コイル２が装着されたダクト１は、第
３図に示すような、４極コイル２の外周面２ｅの直径よ
りわずかに大きい内径の内周面８Ｃを有し、かつダクト
ｌと同一の曲率半径にてダクト１の軸方向に沿って延在
する円筒形状のモールド金型８内にモールド金型８の内
周面８ｃと同心に設置される。したがって４極コイル２
の外周面２ｅとモールド金型８の内周面８ｃとの間には
、全周にわたって均一な空間１３が形成される。尚、モ
ールド金型８は、直径方向に２分割可能な半円筒状の構
造であり、２分割されたモールド金型８ａ及び８ｂの円
周方向の両端部には、方形状の断面形状を有する平板状
のフランジ！２ａ及び１２ｂがモールド金型の直径方向
外側に突出した状態でモールド金型８ａ又は８ｂの軸方
向へモールド金型８ａ又は８ｂと一体的に形成される。

このように形成されるフランジ！２ａとフランジ１２ｂ
とを締付ボルト９にて締め付けることで、モールド金型
８ａとモールド金型８ｂとを合体させる。又、モールド
金型８にはモールド金型８ａ及び８ｂの外周面より直径
方向に突出した樹脂排出口１１及び樹脂注入口ＩＯが形
成され、樹脂注入口ＩＯ及び樹脂排出口１１にはそれぞ
れ外部とモールド金型８の内周面８ｃとを貫通する貫通
孔１４があけられている。

上述のようなモールド金型８の内部に前述したように４
極コイル２が装備されたダクトｌを設置し、樹脂注入口
１０よりモールド金型８の内部へ樹脂が注入されること
で空間１３には樹脂が充填されていく。そして樹脂排出
口１１より余分な樹脂が排出されるまで樹脂を注入する
ことで空間１３には樹脂が均一に充填され、４極コイル
２は樹脂にて覆われることとなる。そして樹脂が固まっ
た時点でモールド金型８は取り除かれる。

このようにモールド金型８を使用し４極コイルの外周面
に樹脂外皮３を形成することで、樹脂外皮３の外周面３
ａは非常に滑らかな状態とすることができ、樹脂外皮３
の表面凹凸の精度を±０゜０ｂ１程度に仕上げることが
できる。よってモールド金型８を使用することは、樹脂
外皮３の形成後仕上げ加工が不要となる利点がある。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、シンクロトロンの
粒子通路ダクトの外周に設けた４極コイルの外周面を樹
脂で固めることで４極コイルとダクトｌとを固定するよ
うにしたから、カラー等を使用しなくてら４極コイルと
ダクトｌとを堅固に固定することができ、コイル固定の
ための構造が簡易になり、かつ４極コイルの外周側へさ
らに２極コイル等を容易に設置できるようにすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す偏向マグネットの縦断
面図、第２図は第１図の横断面図、第３図は本発明に係
る樹脂外皮の製作状態を示す横断面図、第４図はダクト
への４極コイルの装着状態を示す斜視図である。 ｌ・・・ダクト、　　　２・・・４極コイル、３・・樹
脂外皮、　４・・・２極コイル、訃・・モールド金型。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加速粒子が飛行する円筒形状の曲がったダクトの
   外周面で、かつダクトの円周方向に４極コイルを同一円
   周上に並べ、該４極コイルの外周面側を樹脂にて固め、
   さらに４極コイルは、前記ダクトの外周面に接して配置
   されることを特徴とするシンクロトロン放射光リング用
   偏向マグネット。
2. （２）前記樹脂の外周面は、この外周面側にさらに他の
   コイルを固定できるように凹凸を所定値以下に抑えた、
   請求項１記載のシンクロトロン放射光リング用偏向マグ
   ネット。
3. （３）前記４極コイルのコイル導体が約１ｍｍの線径を
   有し、かつ多層に巻かれたコイルである、請求項１及び
   ２記載のシンクロトロン放射光リング用偏向マグネット
   。