JPH02267898A - シンクロトロン放射装置用アブソーバ - 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装置用アブソーバに関す
る。

［従来の技術］ 加速粒子の進行方向が直線である直線区間及び加速粒子
の進行方向が偏向される偏向区間の組み合わせにて環状
を成し超高真空状態を維持する真空ダクト内にて粒子、
例えば電子を加速し、偏向区間において加速電子の進行
方向を真空ダクトの外周面に設けた超電導コイルにて形
成されるマグネットにて偏向するときに加速電子より放
射されるシンクロトロン放射光を利用するシンクロトロ
ン放射装置が知られている。

第３図に示す上記のシンクロトロン放射装置の偏向区間
において、電子が偏向される間、円筒状で適宜な半径に
て軸方向に曲げられている真空ダクト１の内周面１ａへ
前記電子はシンクロトロン放射光を常に放出し、その一
部が放射先取出口（図示せず）を通り装置外部に導かれ
る。一方、装置外部へ導かれるシンクロトロン放射光以
外の放射光は、真空ダクトｌの内周面１ａに放射され、
真空ダクｌ−１は前記放射光が照射されることで発熱す
る。真空ダクトｌが発熱することで、真空ダクト１の外
周面側に真空ダクト１に沿って設けられる超電導コイル
２にてなるマグネットを冷却するため真空ダクトｌの外
周面側を覆い真空ダクトｌに沿う円筒形状の外胴６にて
形成される空間に充填される液体ヘリウム３の消費量が
増加するという現象が生じる。

そこで従来より偏向区間において、シンクロトロン放射
光が直接真空ダクト１の内周面１ａを照射しないように
、真空ダクトｌの内周面１ａを覆い真空ダクト内周面１
ａと適宜な間隔を隔てた状態にて前記内周面１ａに沿っ
て放射光吸収体いわゆるアブソーバ４が設けられている
。よってアブソーバ４の内周面４ａにシンクロトロン放
射光が照射され、真空ダクト１が発熱するのを防ぐ。又
、アブソーバの内周面４ａにシンクロトロン放射光が照
射されることでアブソーバ４は発熱するが、これを防ぐ
ために、アブソーバ４には例えば液体窒素を流す冷却管
５がアブソーバ４の外周面４ｂに密着して取力付けられ
る。この冷却管５は、装置外部に設けられる冷媒循環装
置（図示せず）に接続され、液体窒素を循環することで
アブソーバ４を冷却するように構成されている。尚、同
様の技術が、例えば特開昭６３−１２４４００号公報に
開示されている。

又、第３図に示すように、偏向区間に使用される液体ヘ
リウム３を熱的に保護するために、外胴６を覆う、偏向
区間のみならず直線区間の一部にまで延在する外胴６と
同心の外胴８が形成され、外胴６と外胴８により形成さ
れる空間に液体窒素が充填される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成した場合、アブソーバ４に設けられる
前記冷却管５内で液体窒素が滞った場合、真空ダクトｌ
を冷却する液体ヘリウム３の熱伝導により滞った液体窒
素が冷却管５内で凝固する可能性があり、液体窒素の循
環ができなくなる可能性がある。又、液体窒素が凝固す
るときの膨張により冷却管５が破損することで、圧力境
界が破れ真空ダクトｉ内の超高真空状態が維持できない
場合が生じるという問題点があった。

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、真空ダクト内の超高真空状態を確実に維持す
ることのできるアブソーバ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、加速粒子より放出される放射光が照射される
第１のアブソーバと、第１のアブソーバと真空ダクト内
周面との間に第１のアブソーバ及び真空ダクト内周面と
適宜な間隔を隔てて備わる第２のアブソーバと、第１及
び第２のアブソーバの軸方向の両端部において第１及び
第２のアブソーバが接続され真空ダクト内周面に固定さ
れるアブソーバ固定脚と、アブソーバ固定脚を冷却する
冷却手段とを備えたことを特徴とする。

［作用］ 第１のアブソーバ側は、放射光が真空ダクト内周面に照
射されるのを防ぎ真空ダクトが発熱することを防止する
。第２のアブソーバは、放射光が照射され発熱する第１
のアブソーバより発生し真空ダクト内周面へ熱影響を及
ぼす輻射熱を遮蔽するとともに前記輻射熱を第１のアブ
ソーバ側へ反射する。冷却手段により冷却されるアブソ
ーバ固定脚は、熱伝導により第１及び第２のアブソーバ
を冷却する。

［実施例］ 本発明の一実施例を示す第１図において、第３図と同じ
構成部分については同じ符号を付し、その説明を省略す
る。

二重アブソーバ１０は、詳細後述の２枚のアブソーバを
直径方向に並列に並べ、真空ダクト１の内部であって真
空ダクＩ−１の外周側、即ち加速電子より放出されるシ
ンクロトロン放射光の照射範囲に真空ダクト内周面１ａ
に沿って設けられるものである。

二重アブソーバ１０は、壁厚が０．５ｍｍの銅板からな
る補助アブソーバ１０ｂと、壁厚が２０ｍｍの銅板から
なる主アブソーバ１０ａと、アブソーバ固定脚１２とを
有し、主アブソーバ１０ａ及び補助アブソーバｔｏｂは
、適宜な間隔１１を隔てて相対向して平行に設けられ、
第２図に示すように、アブソーバ１０の長手方向の両端
部にてアブソーバ固定脚１２に接続される。さらに二重
アブソーバ１０は、補助アブソーバ１０ｂを真空ダクト
内周面ｌａ側とし、真空ダクト内周面１ａと適宜な間隔
１３を隔てて真空ダクト内周面１ａと同心に曲げられる
とともに真空ダクト内周面１ａに沿って長手方向にも曲
げられる。そしてアブソーバ固定脚１２を真空ダクト内
周面１ａに固定することでアブソーバｌＯが真空ダクト
１内に設置される。

尚、アブソーバ固定脚１２は、第２図に示すように、偏
向区間を越えた直線区間における真空ダクト内周面１ａ
に固定され、又、アブソーバ固定脚！２が固定される位
置に対応する真空ダクトｌの外周面１ｂは、第２図に示
すように、外胴６の外側、外胴８の内側に対応し液体窒
素で満たされている。よって、アブソーバ固定脚１２が
固定される位置における真空ダクトｌの温度は液体窒素
温度となっており、したがってアブソーバ固定脚１２は
、真空ダクト１を介して液体窒素温度に冷却される。

上記のように構成されるシンクロトロン放射装置におい
て、偏向区間の真空ダクトｌ内を電子が偏向されながら
通過するとき、電子に作用する遠心力方向、即ち主アブ
ソーバ１０ａ方向へ前記電子よりシンクロトロン放射光
が放射され、主アブソーバｌＯａには前記放射光が照射
される。放射光が照射されることで主アブソーバｌＯａ
は発熱する。

もし補助アブソーバｌＯｂを設けず主アブソーバｌＯａ
のみにてアブソーバを構成すれば、主アブソーバ１０ａ
においてアブソーバ固定脚１２より最も遠い部位におけ
る発熱が、真空ダクト内周面１ａに対して許容できる熱
侵入のレベルであるためには主アブソーバｌＯａは、真
空ダクト１の中心方向へ非常に厚い壁厚を必要とする。

したがって電子が走行する範囲が非常に狭くなり制限さ
れるという問題が生じるが、本発明では主アブソーバｌ
Ｏａと真空ダクト内周面１ａとの間に補助アブソーバ１
０ｂを設けたことより、主アブソーバ１０ａより真空ダ
クト内周面１ａ方向へ放出される輻射熱は、補助アブソ
ーバ１０ｂにて遮蔽されるとともに主アブソーバ１０ａ
方向へ反射される。

したがって、主アブソーバ１０ａより真空ダクト１への
熱侵入は許容レベル以下となるので、主アブソーバ１０
ａの壁厚は薄くても良く電子走行範囲が狭くなるという
問題は生じない。

尚、前述したように液体窒素温度に冷却されるアブソー
バ固定脚１２と、主アブソーバｌＯａ及び補助アブソー
バｔｏｂとは一体的に形成されていることより主アブソ
ーバｌＯａ及び補助アブソーバｌＯｂにて発生した熱は
、熱伝導によりアブソーバ固定脚１２によって冷却除去
される。

このように、アブソーバｌＯに発生する熱の除去を従来
のように冷却管を使用して行うものではないので、冷却
管内にて冷媒が凝固し冷媒の循環が妨げられたり、冷媒
が凝固することで冷却管が破損し真空ダクト内の真空度
が劣化したりすることはなくなる。よって、加速粒子の
蓄積に有利なシンクロトロン放射装置を提供することが
できる。

上述したアブソーバを備えた、例えば、真空ダクトｌの
曲げ半径が５００１、蓄積電子エネルギ６１５　Ｍｅｖ
、蓄積電流２００ｍＡであるシンクロトロン放射装置に
おいて、曲げ角度９０度当たりの放射光による熱量は、
約ＩＫｗであり、この放射光が照射される主アブソーバ
ＩＱａに発生する最高温度は１５０にとなり、液体ヘリ
ウム３への熱侵入は、曲げ角度９０度当たり約０．１ｗ
に抑えることが判った。

尚、本実施例では主アブソーバ１０ａ及び補助アブソー
／（１０ｂの材質に銅を使用しｔこが、これに限らず熱
伝導率の良い材質であれば良い。

又、放射装置により発生する蓄積電流はパルス状である
ので、主アブソーバｌｏａに渦電流の発生が問題となる
場合には、放射光が照射される主アブソーバ１０ａの側
面１４に表面処理を施しても良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、第１及び第２のア
ブソーバを冷却するための冷却管を設けていないことよ
り、冷却管内で冷媒が凝固することによる冷却管の破損
が原因で真空ダクト内の真空度が劣化することはなく、
真空ダクト内の超高真空状態を確実に維持することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアブソーバを備えたシンクロトロン放
射装置の直径方向の断面を含む斜視図、第２図は本発明
のアブソーバの固定脚部を示す断面図、第３図は従来の
アブソーバを備えたシンクロトロン放射装置の直径方向
の断面を含む斜視図である。 ｌ・・・真空ダクト、 １０ａ・・・主アブソーバ、 １０ｂ・・・補助アブソーバ、 １２・・・アブソーバ固定脚。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加速粒子より放出される放射光が照射される第１
   のアブソーバと、 第１のアブソーバと真空ダクト内周面との間に第１のア
   ブソーバ及び真空ダクト内周面と適宜な間隔を隔てて備
   わる第２のアブソーバと、 第１及び第２のアブソーバの軸方向の両端部において第
   １及び第２のアブソーバが接続され真空ダクト内周面に
   固定されるアブソーバ固定脚と、アブソーバ固定脚を冷
   却する冷却手段と、を備えたことを特徴とするシンクロ
   トロン放射装置用アブソーバ。