JPH02295100A - Synchrotron radiation generator - Google Patents

Synchrotron radiation generator

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JPH02295100A
JPH02295100A JP11324489A JP11324489A JPH02295100A JP H02295100 A JPH02295100 A JP H02295100A JP 11324489 A JP11324489 A JP 11324489A JP 11324489 A JP11324489 A JP 11324489A JP H02295100 A JPH02295100 A JP H02295100A
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JP
Japan
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vacuum chamber
electrons
chamber
low
energy
Prior art date
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Pending
Application number
JP11324489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Ido
井戸 敏
Yasumichi Uno
宇野 泰通
Kazuyoshi Nishimura
和好 西村
Akinori Shibayama
昭則 柴山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH02295100A publication Critical patent/JPH02295100A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make an insertion device function effectively in a radiation generator which takes an in-ring accelerating method of low energy incidence by providing two vertical cross sections of different heights, in a linear vacuum chamber through which charged particles pass linearly. CONSTITUTION:A vacuum chamber at a linear part is put in such structure that two chambers 11 and 12 wherein height dimensions of vertical cross sections are different adjoin each other, and deflecting magnets 13a-13d for curving the orbits of electrons are provided at both ends of it. By taking such structure, large height dimensions can be sought in the vacuum chamber. Even in the device by the in-ring accelerating method of low energy incidence, an insertion device requiring to suppress the height dimension of the vacuum chamber low can be installed. Hereby, even in the device by the in-ring accelerating method of low energy incidence, synchrotron radiation, which is different in spectrum and strength from the deflecting part, can be generated from an insertion device installed in the linear part.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の属する技術分野 本発明はシンクロトロン放射光(以下SOR光と称する
)の発生装置に関わり、特にSOR光発生装置の荷電粒
子ビーム直進部における真空チャンバ構造に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical field to which the invention pertains The present invention relates to a synchrotron radiation light (hereinafter referred to as SOR light) generation device, and particularly relates to a vacuum chamber structure in a charged particle beam straight-travel portion of an SOR light generation device. It is related to.

(2)従来の技術 光速に近い速度まで加速された電子または陽電子などの
荷電粒子が、その進行方向を曲げられる時、制動放射の
作用により粒子軌道の直線方向に沿って、波長域がX線
から赤外線域にわたるSOR光が発生ずることが知られ
ている。
(2) Conventional technology When a charged particle such as an electron or positron that has been accelerated to a speed close to the speed of light is bent in its traveling direction, the wavelength range becomes X-rays along the straight direction of the particle trajectory due to the action of bremsstrahlung. It is known that SOR light in the infrared range is generated from

従来のSOR光発生装置の一例を第1図に示す。An example of a conventional SOR light generation device is shown in FIG.

複数の偏向部1と、それら偏向部1間を結ぶ直線部2か
ら構成され、高真空に保持された真空チャンバ3の中を
、荷電粒子(以後、電子で代表させる)が周回する構成
をとっている。偏向部1には電子の進行方向を曲げる偏
向磁石4が設置され、直線部2には電子ビームを収束す
る四極磁石5や同図には図示しない多極磁石、RF空胴
等が設置される。かかる構成において、偏向部1の電子
軌道の直線方向に向かってSOR光が発生ずる。本SO
R光は、電子のエネルギー及び偏向磁場が固定されると
、その特性も一定なものとなる。このため、同一の電子
エネルギーでもSOR先の強度を高めたり単色化する目
的で、ウィグラやアンシュレータ等のインサーションデ
ハイス6が、直線部2に設置される。
It is composed of a plurality of deflection sections 1 and a straight section 2 connecting the deflection sections 1, and has a configuration in which charged particles (hereinafter referred to as electrons) circulate in a vacuum chamber 3 maintained at a high vacuum. ing. A deflection magnet 4 that bends the traveling direction of electrons is installed in the deflection section 1, and a quadrupole magnet 5 that converges the electron beam, a multipole magnet (not shown in the figure), an RF cavity, etc. are installed in the straight section 2. . In this configuration, SOR light is generated in the linear direction of the electron trajectory of the deflection unit 1. Book SO
When the electron energy and deflection magnetic field are fixed, the characteristics of R light also become constant. Therefore, an insertion device 6 such as a wiggler or an insulator is installed in the straight section 2 in order to increase the strength of the SOR destination or make it monochromatic even with the same electron energy.

ウィグラやアンジュレータが形成する磁場の中を電子が
通過すると、」−記の偏向部1と同様に電子は制動放射
の作用を受け、電子の直進する方向に向かってSOR光
を発生ずる。ウィグラから発生ずるSOR光は、偏向部
1から発生ずるものに比較して、スペクトル分布が短波
長側にシフl− Lており、またアンジュレータから発
生ずるSOR光は、強力な干渉光である。このようにイ
ンリ・ションデハイスは偏向部1とは特性の異なるSO
R光を発生させることができるため、分光学等の分野に
おいて不可欠な装置となっている。
When electrons pass through the magnetic field formed by the wiggler or undulator, the electrons are affected by bremsstrahlung radiation, similar to the deflection unit 1 described in "-", and SOR light is generated in the direction in which the electrons travel straight. The SOR light generated from the wiggler has a spectral distribution shifted to the shorter wavelength side compared to that generated from the deflection section 1, and the SOR light generated from the undulator is strong interference light. In this way, the Inri Schondehuis is an SO with different characteristics from the deflection section 1.
Since it can generate R light, it has become an indispensable device in fields such as spectroscopy.

一方、SOR光発生装置に高エネルギーの電子を蓄積す
る方式の一つとして、リング内加速方式がある。これは
、ライナック等の入射用加速器から低エネルギーの電子
を入射し、SOR光発生装置の中で最終エネルギーまで
加速して、そのまま蓄積状態に移行する方式である。入
射エネルギーが低いほど入射用加速器は小形となるため
、リング内加速方式は装置の小型化を図る上で極めて有
効である。例えば、入射エネルギーを15MeV前後ま
で低くすると、ライナックの全長は約2m程度にまで小
さくなる。
On the other hand, as one of the methods for accumulating high-energy electrons in the SOR light generator, there is an in-ring acceleration method. This is a method in which low-energy electrons are input from an input accelerator such as a linac, accelerated to the final energy in an SOR light generator, and then directly transferred to an accumulation state. The lower the incident energy, the smaller the incident accelerator, so the in-ring acceleration method is extremely effective in downsizing the device. For example, if the incident energy is lowered to around 15 MeV, the total length of the linac will be reduced to about 2 m.

電子ビームの垂直断面内における電子数分布はガウス分
布をなしており、ビームの大きさを的確に表現すること
は困難であるが、以後の説明ではガウス分布の標準偏差
σの2倍、即ち2σをもって、ビームの直径を表現する
ものとする。入射エネルギーが15MeV程度のエネル
ギーの場合、入射された電子ビームの直径は数Inm〜
10mmに広がっている。電子ビームの直径は、高エネ
ルギーに加速されていくにつれて、断熱減衰,放躬滅衰
の作用で細く絞られていき、最終的には約1 mm程度
までになる。
The distribution of the number of electrons in the vertical cross section of an electron beam is a Gaussian distribution, and it is difficult to accurately express the size of the beam. Let express the diameter of the beam. When the incident energy is about 15 MeV, the diameter of the incident electron beam is several Inm~
It spreads to 10mm. As the electron beam is accelerated to a high energy level, the diameter of the electron beam becomes narrower due to the effects of adiabatic attenuation and radioactive decay, eventually reaching about 1 mm.

SOR光の強度は、高エネルギーまで加速されてそのま
ま蓄積された電子の数、即ち蓄積電流値によって決まる
。リング内加速方式では、高エネルギー電子を入射する
場合と異なり、低エネルギー電子を多重回入射すること
が困難である。このため入射回数1回だけで、低エネル
ギー電子を最終エネルギーまで加速する必要がある。強
力なSOR光を得るためには、入射した低エネルギー電
子の加速中の落ちこぼれ、即ちビーム径の広がった非ダ
ンピング電子が、真空チャンバ内壁面へ衝突するのを、
できるだけ少なく抑えることが重要である。
The intensity of the SOR light is determined by the number of electrons that have been accelerated to high energy and accumulated as they are, that is, the accumulated current value. In the in-ring acceleration method, unlike the case of injecting high-energy electrons, it is difficult to inject low-energy electrons multiple times. Therefore, it is necessary to accelerate the low-energy electrons to the final energy with only one injection. In order to obtain strong SOR light, it is necessary to prevent the dropouts during the acceleration of incident low-energy electrons, that is, undamped electrons with a widened beam diameter, from colliding with the inner wall of the vacuum chamber.
It is important to keep it as low as possible.

また、SOR光発生装置の中を周回する電子の動きを、
真空チャンバ垂直断面方向から見ると、水平.垂直の両
方向に振動しており、常に真空チャンバ゛の中tC,−
 Cこあるわけではない。特にリング内加速方式のよう
に低エネルギー電子では、地磁気によるCODの発生と
、上記の非ダンピング電子によるビーム径の広がりを考
慮する必要がある。
In addition, the movement of electrons circulating inside the SOR light generator,
When viewed from the vertical section of the vacuum chamber, it is horizontal. It vibrates in both vertical directions and is always inside the vacuum chamber tC,-
There is no C. Particularly in the case of low-energy electrons such as in the in-ring acceleration method, it is necessary to consider the generation of COD due to the earth's magnetism and the spread of the beam diameter due to the above-mentioned non-damped electrons.

以上の理由により、ビームダイナミックスの立場からは
、真空チャンバの高さとして7σ〜10σ、具体的な数
値としては少なくとも50〜60mmを確保する必要が
あるとされている。
For the above reasons, from the standpoint of beam dynamics, it is considered necessary to ensure a height of the vacuum chamber of 7σ to 10σ, specifically at least 50 to 60 mm.

一方アンジュレータの場合は、直線部の真空ダク1−を
上下方向から磁石列で挟み込み、その間隙を通過する電
子を上下の磁石で周期的に偏向させることによって、強
力な干渉光を発生させている。
On the other hand, in the case of an undulator, a linear vacuum duct 1- is sandwiched between an array of magnets from above and below, and electrons passing through the gap are periodically deflected by the upper and lower magnets, thereby generating strong interference light. .

干渉光の強度は、周期的に配列された磁石の周期数とそ
れらの磁石の磁場強度によって決まる。干渉光の強度を
向上させるには、磁場強度を高めるのが有効である。
The intensity of the interference light is determined by the number of periods of periodically arranged magnets and the magnetic field strength of those magnets. In order to improve the intensity of interference light, it is effective to increase the magnetic field intensity.

磁場強度と磁極間隔は互いに反比例の関係にあり、強力
な干渉光を得るためには、できるだけ上下の磁石列の間
隙、即ち真空チャンバの高さを低くする必要がある。ち
なみに従来のインサーションデバイスの磁石間隙は、2
0〜30mmのものがほとんどであり、この数値は低エ
ネルギー入射のリング内加速方弐に必要な真空チャンバ
の高さの約半分である。逆にインサーションデハイスの
磁石間隙を50〜60mmにとると、磁場強度が従来の
半分に低下し、充分な強度の干渉光を得ることができな
い。このため、低エネルギー入射のリング内加速方式を
とる放射光発生装置で、インザーシゴンデバイスを有効
に機能させるためには、従来にない真空チャンバ構造が
求められていた。
The magnetic field strength and the magnetic pole spacing are inversely proportional to each other, and in order to obtain strong interference light, it is necessary to reduce the gap between the upper and lower magnet rows, that is, the height of the vacuum chamber, as much as possible. By the way, the magnet gap of the conventional insertion device is 2
Most of them are 0 to 30 mm, and this value is about half the height of the vacuum chamber required for the intra-ring acceleration method of low energy incidence. On the other hand, if the magnet gap of the insertion device is set to 50 to 60 mm, the magnetic field strength decreases to half of the conventional strength, making it impossible to obtain interference light of sufficient strength. For this reason, in order to make the insersigon device function effectively in a synchrotron radiation generator that uses an in-ring acceleration method with low energy incidence, an unprecedented vacuum chamber structure is required.

(3)発明の目的 本発明は、荷電粒子のSOR光発生装置について、その
直線部にインサーションデバイスを挿入することができ
、かつ低エネルギー入射のリング内加速方式をとるシン
クロ1・ロン放射光発生装置の実現を目的とするもので
ある。
(3) Purpose of the Invention The present invention relates to a charged particle SOR light generation device, in which an insertion device can be inserted into the straight part of the device, and synchro 1-ron synchrotron synchrotron synchrotron radiation, which uses an in-ring acceleration method with low energy incidence, is provided. The purpose is to realize a generator.

(4)発明の構成 (4−1)発明の特徴と従来の技術の差異従来のSOR
光発生装置、特に低エネルギー入射のリング内加速方式
をとるSOR光発生装置では、電子の落ちこぼれを少な
くするため真空チャンバの高さを大きくとる必要がある
。このためインサーションデバイスを設置すべき直線部
の真空チャンバは、断面の高さが高くて一様な直管であ
り、そのままの状態ではインサーションデハイスの設置
が困難であった。
(4) Structure of the invention (4-1) Differences between characteristics of the invention and conventional technology Conventional SOR
In a light generating device, particularly in an SOR light generating device that uses an in-ring acceleration method with low energy incidence, it is necessary to increase the height of the vacuum chamber in order to reduce the dropout of electrons. For this reason, the straight section of the vacuum chamber in which the insertion device is to be installed is a straight pipe with a high and uniform cross-sectional height, and it is difficult to install the insertion device in that state.

これに対し本発明では、インサーションデバイスを設置
する直線部の真空チャンバを、高さが2段階即ち入射エ
ネルギーが低い状態のときに電子を通過させる′゛高さ
の高いチャンバ゜と、電子を高エネルギーまで加速して
、ビームが絞られた状態のときに通過させる“高さの低
いチャンバ゜゛を複合させた構造とした。インサーショ
ンデバイスは、“高さの低いチャンバ″′と組み合わせ
て用いることにより、その機能を発揮させることができ
る。
In contrast, in the present invention, the vacuum chamber in the straight section in which the insertion device is installed has two levels of height: a high chamber through which electrons pass when the incident energy is low; It has a structure that combines a "low-height chamber" that accelerates the beam to high energy and passes it when it is focused.The insertion device is used in combination with the "low-height chamber". By doing so, the function can be demonstrated.

なお、本発明では、このように複合的な構造の真空チャ
ンバの両端に、電子の進行方向を曲げるための偏向磁石
を設けている。さらに本発明では、上記複合構造の真空
チャンバが移動可能となるように、その両端にベローズ
を設けることができる。
In the present invention, deflecting magnets for bending the traveling direction of electrons are provided at both ends of the vacuum chamber having such a composite structure. Furthermore, in the present invention, bellows can be provided at both ends of the vacuum chamber of the composite structure so that it is movable.

このような構成により、低エネルギーでSOR光発生装
置に入射された電子は、まず高さの高い側の真空チャン
バを通過させるようにする。電子のエネルギーの上昇に
つれて、電子のヒーム径は細く絞られていく。ビームが
細くなったのぢ、高さの低い真空チャンバを電子が通る
ようにする。電子軌道を移動するタイミングは、電子の
エネルギーが加速途中の段階、もしくは最終エネルギー
のいずれであってもよい。
With this configuration, low-energy electrons incident on the SOR light generator first pass through the vacuum chamber on the higher side. As the electron energy increases, the electron beam diameter becomes narrower. The narrower beam allows the electrons to pass through a lower vacuum chamber. The timing of moving the electron orbit may be when the energy of the electron is in the middle of acceleration or when the electron has reached its final energy.

これにより、低エネルギー入射のリング内加速方式をと
る電子蓄積リングにおいても、磁石間ギャップの狭いイ
ンザーションデハイスの設置を実現することができる。
As a result, even in an electron storage ring that uses an intra-ring acceleration method with low energy incidence, it is possible to install an insertion deheith with a narrow gap between magnets.

また、本発明では直線部真空チセンハの内面に光刺激脱
離によるガス放出の少ない材料からなる光アブソーバを
設けて光刺激脱離によるガス放出量を低減して真空チャ
ンバ内の真空度を良好な状態に維持することができる。
In addition, in the present invention, an optical absorber made of a material that releases less gas due to optically stimulated desorption is provided on the inner surface of the linear vacuum chamber to reduce the amount of gas released due to optically stimulated desorption and maintain a good degree of vacuum in the vacuum chamber. can be maintained in the same condition.

(4 − 2)実施例 (実施例1) 第2図は、本発明における直線部の真空ヂャンハ構造の
一実施例の平面図、第3図は第2図のAA面に沿う断面
図、第4図は第2図のB−B面に沿う断面図である。
(4-2) Example (Example 1) Fig. 2 is a plan view of an embodiment of the vacuum damper structure of the straight section according to the present invention, Fig. 3 is a sectional view taken along plane AA of Fig. 2, and Fig. FIG. 4 is a sectional view taken along the line B--B in FIG. 2.

第2図,第3図に示すごとく、本実施例の真空チャンバ
構造は、高さの高いチャンパ11(以後高チャンバと称
す)と高さの低いチャンバ12(以後低チャンバと称す
)を、相隣接させて並列に配置しており、両者の内部は
第3図に示すように空間的に通している。高チャンパ1
1は直線部と2箇所の偏向部を有し、低チャンバ12は
直線部だけを有している。真空チャンバの両端部14a
,14bにつながるのは高チャンバ11のみであり、低
チャンパ12は真空チャンバ両端部14a,14bに到
る手前で、高チャンバ11に合流している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the vacuum chamber structure of this embodiment has a high-height chamber 11 (hereinafter referred to as a high chamber) and a low-height chamber 12 (hereinafter referred to as a low chamber). They are arranged adjacent to each other in parallel, and the interiors of both are spatially connected as shown in FIG. Taka Champa 1
1 has a straight part and two deflection parts, and the low chamber 12 has only a straight part. Both ends 14a of the vacuum chamber
, 14b is connected only to the high chamber 11, and the low chamber 12 joins the high chamber 11 before reaching both ends 14a, 14b of the vacuum chamber.

このように高チャンパ11と低チャンバ12が合流する
箇所は、電子の進行方向を曲げる場合の起点に対応ずる
。そこには第4図に例示するように偏向磁石13a〜1
3dを配置し、それらの励磁条件を変えることによって
、高チャンバ11と低チャンバ12のいずれに電子を通
過させるかを選択する。例えば、第2図に示すごとく、
電子e−が紙面の北方から下方に進行する場合、偏向磁
石13a,13t)の磁場の向きを、13aが垂直下方
、13bが垂直1二方になるようにすれば、電子は高チ
ャンバ11内の軌道15aを通過ずる。偏向硼石13a
,13bの励磁条件を変えることにより、高チャンバ1
1内の軌道15aもしくは低チャンバ12内の軌道]−
5bのいずれにも、電子を通過させることができる。な
お、以上は偏向磁石13a,13bについて説明したが
、偏向磁石13c, 13dの機能も全く同様である。
The point where the high chamber 11 and the low chamber 12 meet in this way corresponds to the starting point when bending the traveling direction of electrons. There are deflecting magnets 13a to 1 as illustrated in FIG.
3d and by changing their excitation conditions, it is possible to select which of the high chambers 11 and the low chambers 12 the electrons will pass through. For example, as shown in Figure 2,
When electrons e- travel downward from the north of the paper, if the magnetic fields of the deflecting magnets 13a and 13t are directed vertically downward at 13a and vertically downward at 13b, the electrons will move inside the high chamber 11. It passes through the orbit 15a of . Deflected borite 13a
, 13b by changing the excitation conditions of the high chamber 1.
Orbit 15a within 1 or orbit within low chamber 12]-
5b, electrons can pass through any of them. Although the deflection magnets 13a and 13b have been described above, the functions of the deflection magnets 13c and 13d are also exactly the same.

以上のような構造の真空チャンバを直線部に設置したS
OR光発生装置において、低エネルギー入射のリング内
加速方式を適用した場合、SOR光発生装置に入射され
た電子は、まず高チャンバ11内の軌道15aを通過す
るように偏向磁石13a〜13dの励磁を制御する。入
射された電子がリング内において加速され、電子のエネ
ルギーが上昇していって、電子ビームが細く絞られた状
態に達したとき、偏向磁石].3a〜i3dの励磁を徐
々に変えていき、電子の軌道を低チャンバ12内の軌i
15bに合わせるようにする。低チャンバ12内を通過
する電子のエネルギーが最終エネルギーまで到達したら
、低チャンバ12の上下方向からインザーションデハイ
スの磁石列を挾め込む。磁石が励磁状態にあれば、この
とき電子の直進方向に沿って、S○R光が発生ずること
になる。
S where a vacuum chamber with the above structure is installed on a straight section
When the in-ring acceleration method with low energy incidence is applied to the OR light generator, the electrons incident on the SOR light generator first excite the deflection magnets 13a to 13d so as to pass through the trajectory 15a in the high chamber 11. control. The incident electrons are accelerated within the ring, their energy increases, and when the electron beam reaches a narrow state, the deflection magnet]. By gradually changing the excitation of 3a to i3d, the orbit of the electron is changed to the orbit i in the lower chamber 12.
15b. When the energy of the electrons passing through the low chamber 12 reaches the final energy, a magnet array of the insertion height is inserted into the low chamber 12 from above and below. If the magnet is in an excited state, S○R light will be generated along the straight direction of the electrons.

(実施例2) SOR光が真空チャンバの内壁に照射されると、光刺激
脱離と呼ばれる現象によって、内壁表面及び表面層から
大量のガスが放出され、チャンバ内部の真空度が悪化す
ることが知られている。
(Example 2) When the inner wall of a vacuum chamber is irradiated with SOR light, a large amount of gas is released from the inner wall surface and surface layer due to a phenomenon called photostimulated desorption, which may worsen the vacuum inside the chamber. Are known.

本発明の第一の実施例においても、偏向磁石13a〜1
3dによって電子の進行方向を曲げており、リング内加
速の過程で電子のエネルギーが上昇し、SOR光が発生
し始めると、上記の光刺激脱離によるガス放出が発生ず
る。真空チャンバの素材としてもっともよく用いられる
ステンレス鋼では、この現象が顕著に現われる。
Also in the first embodiment of the present invention, the deflecting magnets 13a to 1
3d bends the traveling direction of the electrons, and when the energy of the electrons increases during the process of acceleration within the ring and SOR light begins to be generated, gas emission occurs due to the above-mentioned optically stimulated desorption. This phenomenon is particularly noticeable in stainless steel, which is the most commonly used material for vacuum chambers.

本発明の第二の実施例を第5図,第6図に示す。A second embodiment of the invention is shown in FIGS. 5 and 6.

第6図は第5図のC−C断面を示す。真空チャンバの基
本的な構造は第2図と変わらない。SOR光が照射され
る真空チャンバ内面に、光刺激脱離によるガス放出の少
ない祠料、ずなわら具体的には無酸素鋼,アルミニウ1
、、もしくはシリコン等からなる光アブソーバ21を配
置しておく。これによれば、偏向磁石で電子が進行方向
を曲げられたときに発生ずるSOR光は、真空チャンバ
内壁面に直接照射されることなく、光アブソーバ21に
照射される。光アブソーバ21からの放出ガス量は、真
空チャンバの素材であるステンレス鋼に比較するとはる
かに少なく、従って真空チャンバ内の真空度はSOR光
が発生しても良好な状態を維持できる。
FIG. 6 shows a cross section taken along the line C--C in FIG. 5. The basic structure of the vacuum chamber is the same as in FIG. The inner surface of the vacuum chamber where the SOR light is irradiated is coated with abrasive materials that release less gas due to optically stimulated desorption, specifically oxygen-free steel and aluminum 1.
, or an optical absorber 21 made of silicon or the like. According to this, the SOR light generated when the traveling direction of electrons is bent by the deflection magnet is irradiated onto the optical absorber 21 without being irradiated directly onto the inner wall surface of the vacuum chamber. The amount of gas released from the optical absorber 21 is much smaller than that of stainless steel, which is the material of the vacuum chamber, and therefore the degree of vacuum within the vacuum chamber can be maintained at a good level even when SOR light is generated.

SOR光が照射される部分は、SOR光のエネルギーを
受けて温度上昇を生じる。蓄積された電子数即ち電流値
が増大してくると、それにつれて温度上昇も大きくなり
、材料自体の軟化,溶融に到る場合もある。これを防止
するため、本実施例では、光アブソーバ21に冷却配管
22を設け、配管22内に冷媒を通じて光アブソーバ2
1を強制冷却する。冷媒としては冷却水が冷却効率の点
ですくれているが、フレオン等の低温ガスでも冷却効果
を期待できる。なお空間的な制約によって、光アブソー
バを用いることができないときは、真空チャンバの外壁
に冷却配管を配置して強制冷却するようにしてもよい。
The portion irradiated with the SOR light receives the energy of the SOR light and causes a temperature rise. As the number of accumulated electrons, that is, the current value increases, the temperature rise also increases, which may lead to softening and melting of the material itself. In order to prevent this, in this embodiment, a cooling pipe 22 is provided in the optical absorber 21, and a coolant is passed through the pipe 22 to cool the optical absorber 21.
1 is forcibly cooled. As a refrigerant, cooling water is inferior in terms of cooling efficiency, but low-temperature gases such as Freon can also be expected to have a cooling effect. Note that when it is not possible to use an optical absorber due to spatial constraints, cooling piping may be arranged on the outer wall of the vacuum chamber to perform forced cooling.

さらに本実施例では、真空チャンバの電子進行方向に沿
って、分布形の真空ボンプ23を設置する。
Furthermore, in this embodiment, distributed vacuum pumps 23 are installed along the electron traveling direction of the vacuum chamber.

分布形の真空ポンプ23としては、偏向磁石の漏れ磁場
を利用するDTPがよく知られているが、本実施例の場
合は磁場がないところで動作させるため、非蒸発形ゲッ
タボンブが適している。すでに述べた光アブソーバ21
と分布形真空ボンブ23を併用ずることにより、真空チ
ャンバ内の真空度を良好な状態に保持することが可能と
なる。
As the distributed vacuum pump 23, a DTP that utilizes the leakage magnetic field of a deflection magnet is well known, but in this embodiment, since it is operated in the absence of a magnetic field, a non-evaporative getter bomb is suitable. Light absorber 21 already mentioned
By using the distributed type vacuum bomb 23 in combination, it becomes possible to maintain the degree of vacuum in the vacuum chamber in a good state.

もし設置スペースの制約によって分布形の真空ポンプを
設置することが困難な場合には、従来の集中形の真空ポ
ンプ、例えばスパソタイオンボンブ,チタンゲッタポン
プ等を適当な位置に設置すればよい。まだ本実施例では
分布形真空ポンプを、便宜上高チャンバの下面に設けた
が、その取りつげ位置は高チャンバの」一方、もしくは
高,低チャンバの側方等いずれでも可能であることば明
らかである。
If it is difficult to install a distributed type vacuum pump due to constraints on installation space, a conventional centralized type vacuum pump, such as a spaso ion bomb or a titanium getter pump, may be installed at an appropriate location. In this embodiment, the distributed vacuum pump is provided on the lower surface of the high chamber for convenience, but it is obvious that it can be mounted on either side of the high chamber or on the side of the high or low chamber. .

(実施例3) 第7図に、本発明に関わる第3の実施例を示す。(Example 3) FIG. 7 shows a third embodiment related to the present invention.

真空チャンバの構造は、高チャンバ31と低チャンバ3
2が相隣接しており、D−D断面の形状は、第3図に示
した第1の実施例と基本的には差異がない。真空チャン
バの両端部33a,33bには、紙面の水平面内におい
て移動自在なヘロース34a,34bが設けてある。ベ
ローズの断面形状は、円形楕円形,レース1・ラック形
,矩形等なんでもよいが、開口断面積は電子の通過に支
障がないことが必要である。
The structure of the vacuum chamber consists of a high chamber 31 and a low chamber 3.
2 are adjacent to each other, and the shape of the DD cross section is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. At both ends 33a and 33b of the vacuum chamber, heroses 34a and 34b are provided which are movable in the horizontal plane of the paper. The cross-sectional shape of the bellows may be any shape, such as a circular oval, a race/rack shape, or a rectangle, but the opening cross-sectional area must be such that it does not impede the passage of electrons.

上記の構成の真空チャンバを直線部に設置したSOR光
発生装置に、リング内加速方式によって低エネルギー電
子を入射する場合について説明する。本実施例では、電
子は常に直線軌道35を通過する。従って、低エネルギ
ーの場合は高チャンバ31の、また高エネルギーまで加
速されたのちは低チャンバ32の、それぞれチャンパ中
心を直線軌道35に合わせるようにする。即ち、ベロー
ズ34a,34bの水平面内での移動自在な機能を利用
し、低エネルギーの場合は第7図の矢印Aの方向に、ま
た高エネルギーの場合は同図矢印Bの方向に、それぞれ
真空チャンバを移動させる。これにより、偏向磁石を用
いて軌道を曲げなくとも、インサーションデハイスを設
置しうる真空チャンバを実現することができる。
A case will be described in which low-energy electrons are incident on an SOR light generation device in which a vacuum chamber having the above configuration is installed in a straight section using an in-ring acceleration method. In this embodiment, the electrons always pass through a straight trajectory 35. Therefore, the chamber centers of the high chamber 31 in the case of low energy and the low chamber 32 after acceleration to high energy are aligned with the linear trajectory 35, respectively. That is, by utilizing the movable function of the bellows 34a and 34b in the horizontal plane, vacuum is applied in the direction of arrow A in FIG. 7 in the case of low energy, and in the direction of arrow B in the figure in the case of high energy. Move the chamber. Thereby, it is possible to realize a vacuum chamber in which an insertion device can be installed without using a deflecting magnet to bend the trajectory.

また、本実施例に、実施例1で述べた偏向磁石を重畳す
ることにより、ベローズによる真空チャンバの移動量を
少なくし、偏向磁石の励磁量を弱くしても、同様の効果
を期待することができる。
Furthermore, by superimposing the deflecting magnet described in Embodiment 1 on this embodiment, the amount of movement of the vacuum chamber by the bellows can be reduced, and even if the amount of excitation of the deflecting magnet is weakened, the same effect can be expected. I can do it.

(5)発明の効果 以上説明したように、本発明においては、SOR先発生
装置の直線部における真空チャンパを、垂直断面の高さ
寸法が異なる二つのチャンバが隣接する構造とし、また
その両端部に電子の軌道を曲げるための偏向磁石を設け
ている。このような構造をとることにより、真空チャン
バにおいて大きな高さ寸法が求められる゛低エネルギー
人荊のリング内加速方式”によるSOR光発生装置にお
いても、真空チャンバの高さ寸法を低く抑える必要のあ
るインサーションデハイスを設置することができる。こ
れにより低エネルギー人’J=1のリング内加速方弐に
よるSOR光発生装置でも、直線部に設置したインザー
ションデハイスから、偏向部とはスベク1・ルや強度の
異なるSOR光を発生させることが可能となる。入射エ
ネルギーが低くなるほど入射用加速器の小型化を図るこ
とができ、特にスペース的な制約の多い産業用途への適
用を図る上で有利となる。小型化を図った上でさらに、
インサーションデハイスの設置も可能にすれば、多目的
SOR光源として、SOR光発生装置の用途をより拡大
する効果をもたらすことができる。
(5) Effects of the Invention As explained above, in the present invention, the vacuum chamber in the straight section of the SOR source generator has a structure in which two chambers having different vertical cross-sectional height dimensions are adjacent to each other, and both ends of the vacuum chamber are A deflection magnet is installed to bend the trajectory of the electrons. By adopting such a structure, it is necessary to keep the height dimension of the vacuum chamber low even in the SOR light generation device using the "low energy intra-ring acceleration method" which requires a large height dimension in the vacuum chamber. It is possible to install an insertion deheis.This allows even for a SOR light generation device using the in-ring acceleration method of a low-energy person'J=1, the deflection part can be separated from the deflection part by an insertion deheis installed in a straight section.・It is possible to generate SOR light with different intensity and intensity.The lower the incident energy, the more compact the incident accelerator can be, which is especially useful for industrial applications where there are many space constraints. This is advantageous.In addition to miniaturization,
If it is also possible to install an insertion device, it is possible to further expand the uses of the SOR light generation device as a multipurpose SOR light source.

さらに、直線部真空チャンバの両部近傍に、真空チャン
バの移動を可能とするベローズを配置Jることにより、
偏向磁石を用いて軌道を曲げなくとも、インサーション
デバイスを設置し得る真空チャン八を実現することがで
きる。
Furthermore, by arranging bellows near both sides of the linear vacuum chamber to enable movement of the vacuum chamber,
It is possible to realize a vacuum chamber in which an insertion device can be installed without using a deflecting magnet to bend the trajectory.

また、本発明では直線部真空チャンバの内面に光刺激脱
離によるガス放出の少ない材料からなる光アブソーバを
設けることにより光刺激脱離によるガス放出量を低減し
て、真空チャンバ内の真空度を良好な状態に維持するこ
とができる。
Furthermore, in the present invention, an optical absorber made of a material that releases less gas due to optically stimulated desorption is provided on the inner surface of the linear vacuum chamber, thereby reducing the amount of gas released due to optically stimulated desorption and increasing the degree of vacuum in the vacuum chamber. Can be maintained in good condition.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の電子蓄積リングの構成の一例を示す配列
図、第2図は本発明における電子蓄積リング直線部の真
空チャンバの一実施例を示す配置構成図、第3図,第4
図は第2図に示す真空チャンバの横断面図、第5図は本
発明における第2の実施例として光アブソーバを設置し
た真空チャンバの一例を示す縦断面図、第6図は第5図
に示す真空チャンバの横断面図、第7図は本発明におけ
る第三の実施例としてベローズを配置した真空チャンバ
の一例を示す正面図である。 】・・・偏向部、2・・・直線部、3・・・真空チャン
バ、4・・・偏向磁石、5・・・四極磁石、6・・・イ
ンサーションデバイス、11. 13・・・高チャンバ
、1.2. 32・・・低チャンバ、13a〜13d・
・・偏向磁石、14a,14b,33a,33b・・・
真空チャンバ端部、15a.l5b・・・軌道、21・
・・光アブソーバ、22・・冷却配管、23・・・分布
形真空ポンプ、34a,34b・・・ベローズ、35・
・・直線軌道。
FIG. 1 is an arrangement diagram showing an example of the configuration of a conventional electron storage ring, FIG. 2 is an arrangement diagram showing an example of the vacuum chamber of the linear part of the electron storage ring in the present invention, and FIGS.
The figure is a cross-sectional view of the vacuum chamber shown in Fig. 2, Fig. 5 is a longitudinal sectional view showing an example of a vacuum chamber in which a light absorber is installed as a second embodiment of the present invention, and Fig. 6 is a cross-sectional view of the vacuum chamber shown in Fig. 5. FIG. 7 is a cross-sectional view of a vacuum chamber shown, and FIG. 7 is a front view showing an example of a vacuum chamber in which a bellows is arranged as a third embodiment of the present invention. ]... Deflection section, 2... Straight line section, 3... Vacuum chamber, 4... Deflection magnet, 5... Quadrupole magnet, 6... Insertion device, 11. 13...high chamber, 1.2. 32...low chamber, 13a-13d.
...Bending magnet, 14a, 14b, 33a, 33b...
Vacuum chamber end, 15a. l5b...orbital, 21.
・・Light absorber, 22・・Cooling pipe, 23・・Distributed vacuum pump, 34a, 34b・・Bellows, 35・
...straight trajectory.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数個の偏向部及び直線部から構成されるシンク
ロトロン放射光発生装置において、荷電粒子が直線的に
通過する直線部真空チャンバが、二つの異なる高さの垂
直断面を有する構造であことを特徴とするシンクロトロ
ン放射光発生装置。
(1) In a synchrotron radiation light generating device composed of a plurality of deflection parts and a straight part, the straight part vacuum chamber, through which charged particles pass in a straight line, has a structure having vertical cross sections of two different heights. A synchrotron radiation light generating device characterized by:
(2)前記直線部真空チャンバの両端部近傍に、前記真
空チャンバの移動を可能とするベローズを配置されてい
ることを特徴とする特許請求範囲第1項記載のシンクロ
トロン放射光発生装置。
(2) The synchrotron radiation light generating device according to claim 1, wherein bellows are arranged near both ends of the linear vacuum chamber to enable movement of the vacuum chamber.
(3)前記直線部真空チャンバの内面に、光刺激脱離に
よるガス放出の少ない材料からなる光アブソーバが設け
られていることを特徴とする特許請求範囲第1項記載の
シンクロトロン放射光発生装置。
(3) The synchrotron radiation light generating device according to claim 1, characterized in that an optical absorber made of a material that releases less gas due to optically stimulated desorption is provided on the inner surface of the linear vacuum chamber. .
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