JPH0272600A - 電子蓄積リング - 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〕 本発明は高輝度放射光発生装置としての電子蓄積リング
に係り、特に電子ビームの入射、閉軌道の補正、あるい
は放射光の高輝度化に好適な低エミツタンスの電子蓄積
リングに関する。

〔従来の技術〕

放射光発生装置は、入射装置により電子などの荷電粒子
を真空に排気したビームダクト内に入射し、その後ビー
ムダクト内を一定軌道に沿って周回させ、荷電粒子が偏
向を受けたときに周回軌道の接線方向に放射される放射
光をビームラインから外部に導出する装置である。

放射光を用いた物質科学の研究は、１９８０年代に入っ
て多くの放射光専用の電子蓄積リングが建設・運転され
た結果、飛躍的な発展を遂げてきた。今後のさらなる飛
躍的な発展を遂げるためには、より高輝度の放射光を発
生することが可能な電子蓄積リングを建設することが必
要である。

放射光の輝度を高めるためには、電子蓄積リングに蓄積
された電子ビームの横方向の広がりであるビームサイズ
を小さくしなければならない。ビームサイズは電子ビー
ムのエミツタンスの平方根に比例するから、ビームサイ
ズを小さくすることはエミツタンスを小さくすることを
意味する。エミツタンスを別な言葉で表現すると、横軸
を平衡軌道からずれΔＸ、縦軸をビーム進向方向Ｓに対
するビームの傾き（ΔＸ／ΔＳ）とした位相空間におけ
るビームの広がりを意味する。

エミツタンスは次の様に決まる。電子ビームは放射光を
放出した時に放射光の光子から反力を受ける。その結果
、ビームサイズは広がりを持つようになる。この現象を
放射励起という。一方、電子ビームは、放射光放出など
によるエネルギー損失を補うために加速空胴で加速され
る。その結果、進行方向の運動量が進行方向と垂直な方
向と比べて相対的に大きくなり、ビームサイズは縮少す
る。

この現象を放射減衰という。エミツタンスは、この放射
励起と放射減衰の関係で決まる。放射平衡関係にあるエ
ミツタンスを放射平衡エミツタンスと呼ぶ、高エネルギ
ー電子では、入射直後に放射平衡になるので、以下放射
平衡エミツタンスを単に、エミツタンスと呼ぶ。このエ
ミツタンスは、電子蓄積リングを構成する磁石系の配列
及びその励磁量と、電子ビームのエネルギーに依存する
。

放射光専用の電子蓄積リングの運転には、入射装置から
電子蓄積リングにビームを入射する入射時とビームを入
射せずに放射光を取り出す蓄積時とがある。ビーム入射
は、多くの電流を蓄積するため、多数回行なわれる。こ
の時、既に蓄積された電子ビームを失うことなく次の電
子ビームを入射するために、蓄積された電子ビームと入
射ビームがともに安定した周回軌道をとれるようにビー
ムの安定領域の動的口径（ダイナミック・アパーチャ）
は、大きくとる必要がある。また、誤差磁場があると電
子の平衡軌道（閉軌道ともいう）が本来の設計軌道から
ずれる。これを閉軌道の歪という。この閉軌道の歪に伴
ってダイナミック・アパーチャが小さくなってしまう。

従って、設計時におけるダイナミック・アパーチャは以
上のことを考慮して１通常中心から３０〜４０ＩｌｌＩ
となるべく大きめにとられる。

一方、蓄積時は高輝度を放射光を得るために、低エミツ
タンスに、言い換えればビームサイズを小さくする必要
がある。しかしなから、蓄積時のビームの寿命を装置の
運転時間に対して数倍長くとることを考慮すると、ダイ
ナミック・アパーチャは、ビームサイズの７倍から１０
倍の大きさにとる必要がある。ビームサイズは通常１ｍ
前後あるいはそれ以下なので、ビームの寿命から要求さ
れるダイナミック・アパーチャは、１０ｎａ程度あれば
よいことになる１以上の議論から、入射及び閉軌道の歪
みから要求されるダイナミック・アパーチャは、ビーム
の寿命から要求される大きさに比べて３〜４倍大きくな
ることがわかる。ダイナミック・アパーチャを大きくす
るためにはエミツタンスの増大をある程度覚悟しなけれ
ばならない。

エミツタンスが増大するとビームサイズも増大して、当
初の目的であった放射光の高輝度化に対して逆効果とな
る。

この問題点を解決するための従来法として代表的なもの
に２つある。ひとつは、エミツタンスを小さい状態に保
ったままダイナミック・アパーチャを大きくするために
、従来ある６磁極石とは別の６磁極石（ハーモニツク６
極磁石）を設け′るという方法である。これについては
、１９８７　アイ・イー・イー・イー・パーティクル・
アクセラレータ・コンファレンスＮα１　（１９８７年
）　第４４３頁から第４４５頁（１９８７ＩＥＥＥ　Ｐ
ａｒｔｉｃｌｅＡｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ　Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅ　Ｎａ　１　（Ｌ　９８７　）　ｐ　ｐ４４３
−４４５）において論じられている。

もうひとつの従来法としては、２つの蓄積リングを用意
して、ひとつを高エミツタンスの蓄積リングとし、もう
ひとつを低エミツタンスの蓄積リングとして、初め高エ
ミツタンスのリングに所定の電流量の電子ビームを貯え
、その後ワンターン入射方式で別の低エミツタンスのリ
ングの移しかえる方法がある。この方法を用いれば、ダ
イナミック・アパーチャは電子ビームの寿命から要求さ
れる大きさに誤差磁場による閉軌道の歪の補正のための
余裕さえあれば良いので、エミツタンスは小さくとれる
。これについては、ニュークリア・インスツルメンツ・
アンド・メソツズ・イン・フィジックス・リサーチＡ２
４６　（１９８６年）第４頁から第１１頁（Ｎｕｃｌｅ
ａｒ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ａｎｄＭｅｔｈｏｄｓ
　Ｐｈｙｓｉｅｓｓ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ａ　２４６　
（１９８６）ｐｐ４−１１）において論じられている。

上記のいずれの方法においても、蓄積リングを構成する
磁石の励磁量は、エミツタンスなどのパラメータが入射
時と蓄積時で一定になるように制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のうち、前者の方ではハーモニツク６極磁
石という新たな磁石要素が必要であり、また、蓄積時に
おいてダイナミック・アパーチャが３０〜４０ｍと大き
いので、エミツタンスの大幅な減少は期待できないとい
う問題があった。また、後者の方では高エミツタンスリ
ングという新たな電子蓄積リング及びそれに付属する電
子ビームの輸送系が必要になるという問題があった。

そこで１本発明の第１の目的は、高輝度な放射光を得る
ことができる蓄積リングを提供することにある。

本発明の第２の目的は、電子ビームを入射しやすい蓄積
リングを提供することにある。

本発明の第３の目的は、誤差磁場による閉軌道の歪の補
正が容易な蓄積リングを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的は、電子ビームのエミツタンスが高い状
態から低い状態になる様に蓄積リングを構成する磁石の
励磁量を制御する制御手段を従来の蓄積リングに設ける
ことで達成することができる。また、上記第２．第３の
目的は、入射時にダイナミック・アパーチャが大きくな
るように蓄積リングを構成する磁石の励磁量を制御する
制御手段を従来の蓄積リングに設けることで達成できる
。

〔作用〕

蓄積リングでは、ビーム入射時は放射光を利用すること
はないので、特に低エミツタンスである必要はない。ビ
ーム入射時はエミツタンスが小さいことよりはむしろダ
イナミック・アパーチャが大きいことが望まれる。一方
、蓄積時は高輝度放射光を得る球めに低エミツタンスに
し、ビームサイズを小さくすることが望まれる。従来技
術では。

両方の条件を満足するように、入射できかつある程度の
輝度の放射光が得られるようにダイナミック・アパーチ
ャを狭め、かつエミツタンスを大きく決めていた。そし
て、決めた値になるように蓄積リングを構成するすべて
の磁石の励磁量を制御していた６本発明では、パラメー
タを変化させるように、端的に言えば入射時ではダイナ
ミック・アパーチャを大きくとり、蓄積時ではエミツタ
ンスを小さくするように蓄積リングを構成する磁石の励
磁量を変える。ダイナミック・アパーチャを大きくする
と、一般的にエミツタンスも高くなる傾向があるから、
ある面では入射時にダイナミック・アパーチャを大きく
することは、入射時にエミツタンスを高くすることを意
味する。八−モニック６極磁石でダイナミック・アパー
チャを比較的大きくとり、エミツタンスを比較的低くす
る従来技術では、前述したようにエミツタンスを低くす
るのには限界があるので、蓄積リングを構成する磁石の
励磁量を変えれば、更に蓄積時にエミツタンスを低くす
ることが可能となる。

従って、入射時にダイナミック・アパーチャを大きくと
り、蓄積時にエミツタンスを低くすることで、電子ビー
ムを入射しやすく、高輝度な放射光を得ることができる
。勿論上記において、高輝度な放射光を得る必要がなく
、さほど低いエミツタンスが要求されない蓄積リングで
は、入射しやすくするなどのためにダイナミック・アパ
ーチャのみを考慮して、磁石の励磁量を変えることも可
能である。

また、入射時のダイナミック・アパーチャが大きければ
、誤差磁場によるダイナミック・アパーチャの収縮があ
っても、それでも十分にダイナミック・アパーチャを確
保できるので、電子ビームを入射できるとともに、電子
ビームの位置を変更する補正電磁石によって、設計との
ずれである閉軌道の歪を補正できる。。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第７図の図面を用
いて説明する。

第１図は、本発明をツルチックの放射光発生装置などに
応用した場合を示す。ライナック４で発生した電子は、
シンクロトロン５で加速され、その後入射装置６から電
子蓄積リング７に入射され、電子ビームを形成する。電
子蓄積リングでは、リング上に配置された多数の電磁石
１，２．３より周回軌道を描く。周回中の電子ビームが
偏向を受けた時に周回軌道の接線方向に放射光を発する
。

発生した放射光は、ビームライン８から外部に取り出さ
れ、露光装置９に導出される。電子ビームに偏向を与え
る手段としては、偏向磁石１の他にウィグラやアンジュ
レータといった挿入光源がある。ウィグラやアンジュレ
ータは直線部に設けられ、電子ビームの軌道を細かく振
動させて放射光を発生させるものである。放射光を発生
すると電子はエネルギーを失う、このエネルギーを補う
ために、周回軌道の適当なところにエネルギー付与用の
高周波加速空胴１０を設ける。

本実施例における蓄積リング７では、電子ビームの軌道
を決定する偏向磁石１，４極磁石２，６極磁石３などは
、周期的に配置されている。第２図は、磁石が周期的に
配置された蓄積リングの一部を示した図である。磁石は
、偏向磁石１，４極磁石２，２１，２２，２３，６極磁
石３１，３２から構成されている。これらの磁石構成は
、従来の通りである。本発明の特徴は、入射時、蓄積時
のモードに応じて、これら磁石の励磁量を変えることに
よって、蓄積リングのパラメータを制御する制御装置４
０を設けたことである０本実施例では、制御装置４０は
、放射光発生装置を統括的に制御するマスクコントロー
ラ１０１とともにオペレータコンソール１００内に設置
されている。

上記本発明の一実施例の動作を述べる。前に、ベータト
ロン振動、クロマティシティ及びエネルギー分散関数と
は何かを簡単に説明する。

ベータトロン振動とは、平衡軌道２０を中心とした軌道
軸に対する垂直な面内での電子ビームの振動をいう。４
極磁石によって電子ビームは、平衡軌道に垂直な方向に
力を受け、平衡軌道に収束しようとする。その結果、ベ
ータトロン振動が起る。ベータトロン振動には、共鳴周
波数がありこの共鳴周波数になるとビームは消滅する。

ベータトロン振動は、４極磁石の励磁量を変えることに
よって制御できる。

クロマティシティとは、ベータトロン振動数のエネルギ
ー依存性をいう。電子のエネルギーによってベータトロ
ン振動数が変化するかどうかを示す、クロマティシティ
が零とは電子のエネルギーが変わってもベータトロン振
動数が変わらないことをいう、クロマティシティは、６
極磁石によって制御できる。

最後にエネルギー分散関数とは、エネルギー言い換えれ
ば運動量Ｐの歪ΔＰ／Ｐに対する線形近似による閉軌道
のずれを表わす。エネルギー分散関数は、４極磁石の励
磁量で変化する。

ここで、電子ビームが安定に軌道を周回するための条件
と、６極磁石の励磁量とダイナミック・アパーチャの関
係について述べる。

まず前者を説明する。一般に、電子ビームが軌道内を安
定に周回するためには、クロマティシティが０であるこ
とが必要である。なぜなら、クロマティシティが０でな
くベータトロン振動数にエネルギー依存性があると、電
子群と真空導体壁間の電磁相互作用に基づく電磁場（ウ
ェイク場）による横方向の電磁力によって、ビームは頭
尾不安定性を引き起こし、大きなビーム損失が生じる。

６極磁石がなければ、クロマティシティは正又は負の値
（大型リングでは常に負の値）をとる。そこで、クロマ
ティシティを０にするため６極磁石をエネルギー分散（
関数）が大きなところに設置し、その励磁量を変えてク
ロマティシティにある変化量Δξを与えている。これに
より頭尾不安定性を避けることができるが、その副作用
として、ダイナミック・アパーチャが小さくなる。これ
は６極磁場成分がベータトロン振動数の振幅依存性を引
き起こし、振幅がある程度大きいとベータトロン振動が
共鳴にひっかかり、それ以上大きい振幅をもつと安定な
振動解は存在しなくなるためである。

次に、６極磁石の励磁量とダイナミック・アパーチャの
関係について述べる。磁石系が偏向磁石及び４極磁石の
みで構成され、磁場成分に２極及び４極磁分のみしか含
まれていない場合は、電子ビームのベータトロン振動を
記述する方程式は線形となり、振動解がある限りビーム
は安定にまわる。ビームダクト等の干渉物によるビーム
の衝突を無視すれば、ベータトロン振動の振幅がビーム
ダクトよりかなり大きくても、振動方程式の線形性は近
似的に保てるので、ビームは安定に回ることができる。

こういう意味で、ビームの安定領域の動的口径（ダイナ
ミック・アパーチャ）はビームダクトの物的口径（フィ
ジカル・アパーチャ）よりかなり大きいということがで
きる。しかし、前述したようにクロマティシティを補正
するために６極磁石が必要である。６極磁石があると６
極磁石のもつ磁場の非線形成分によりベータトロン振動
を記述する方程式も非線形となる。非線形成分が大きく
なるとベータトロン振動の振幅が発散しやすくなり、ダ
イナミック・アパーチャは小さくなる。ダイナミック・
アパーチャが小さくなる効果は、６極磁石の励磁量が大
きくなればなる程大きくなる。

以下、上記の言葉の定義、電子ビームの特性を参考にし
て実施例の動作を説明する。本実施例では、上記の磁石
のうち、３種類の４極磁石２１゜２２．２３、及び２種
類の６極磁石３１．３２の励磁量を制御する。４極磁石
の励磁量の制御対象を３種類にしたのは、エネルギー分
散関数強いて言えばエミツタンス、水平方向のベータト
ロン振動及び垂直方向のベータトロン振動の３つのパラ
メータを制御するためである。また、６極磁石の励磁量
の制御対象を２種類にしたのは、水平方向のクロマティ
シティ及び垂直方向のクロマティシティの２つのパラメ
ータを制御するためである。

第３図に４極磁石の励磁量の変化の１例を、第４図に６
極磁石の励磁量の変化の１例を示す。第５図には、この
ときのエミツタンスとダイナミック・アパーチャの関係
を模式的に示した閉軌道の垂直な面での断面図である。

シンクロトロン５から蓄積リング７に入射される電子ビ
ーム５１は、入射装置６のセプタムマグネット６１によ
りリング内に軌道をずらされる。この時ビームダクト６
０には、以前に入射された電子ビーム７１も周回してい
る。このため、入射時には、入射する電子ビーム５１と
以前に薯積された電子ビーム７１がともに周回すること
が必要であり、ダイナミック・アパーチャが大きいこと
が望まれる。

前述した電子ビームの特性を考えると、入射時には２つ
の６極磁石で水平、垂直方向のクロマティシティを零付
近に保ちなから、ダイナミック・アパーチャを大きくと
る必要がある。このためには、エネルギー分散関数を大
きくする。何故ならば、クロマティシティの変化量Δξ
、エネルギー分散関数η及び６極磁石の励磁量Ｂ６には
、次の関係があるからである。

Δξｃｃ　ＢＢ・η　　　　　　　　　　　・・・（１
，）クロマティシティの変化量Δξは、はぼ一定である
から、ダイナミック・アパーチャを大きくするにはダイ
ナミック・アパーチャを小さくする６極磁石の励磁量Ｂ
６を小さくして、第６図（ａ）に示すように６極磁石３
１．３２のところのエネルギー分散関数を大きくする。

このエネルギー分散関数を大きくするには、４極磁石２
１の励磁量を小さくすることで実現できる。エネルギー
分散関数が大きくなると、電子の放射光放出後における
閉軌道の変化量が大きくなる。従って、放射励起の効果
が大きくなる。必然的にエミツタンスも増大する。すな
わちビーム入射時は、電子蓄積リングは高エミツタンス
となる。この時、ダイナミック・アパーチャア０は、ビ
ームダクト６０より広くできる。このようにダイナミッ
ク・アパーチャが広くできるので誤差磁場によるダイナ
ミック・アパーチャの縮みを受けても、ダイナミック・
アパーチャは依然として入射可能な大きさを保てる。そ
れに伴って、補正電磁石によって閉軌道の歪を容易に補
正できる。閉軌道の歪は、第１図に示す閉軌道モニタ９
７より検出する。入射時では、４極磁石２２．２３は、
各々水平、垂直方向のベータトロン振動数が一定となる
ように励磁されている。

次に、４極磁石と６極磁石の励磁量を変化させて、蓄積
時に必要な状態に電子ビームのクロマティシティなどの
パラメータを変化させる。蓄積時には、高輝度は放射光
を得るためには、低エミツタンスの状態にすることが必
要である。すなわち、電子ビームの安定性を保持しなか
ら入射時のダイナミック・アパーチャア０が大きい状態
から言い換えれば高エミツタンスの状態から低エミツタ
ンスの状態に移行する。電子ビームの安定性を保持する
ためには、クロマティシティをＯ近辺に保持する必要が
あるから６極磁石３１，３２の励磁量を制御する。低エ
ミツタンスにするには、エネルギー分散関数ηを小さく
する必要がある。そこで、４極磁石２１の励磁量を入射
時に比して少なくとも５％あげる。

クロマティシティの変化量Δξは、入射時と蓄積時とで
大きく変化しないので、また、エネルギー分散関数ηを
小さくすると、式（１）から６極磁石３１．３２の励磁
量Ｂｅを大きくとる必要がある。その変化の１例は第５
図に示す通りである。

６極磁石３１．３２の励磁量が大きくなると非線形効果
によりダイナミック・アパーチャは小さくなるが、エミ
ツタンスも十分に低いので問題はない、この時、各々垂
直、水平のベータトロン振動数が共鳴域にかからないよ
うに、４極磁石２２゜２３の励磁量を変える。第４図で
は、４極磁石２２．２３の励磁量とともに減少させてい
るが少なくとも１つは減少させる必要がある。この時、
各磁石におけるエネルギー分散関数は、第６図（ｂ）の
ようになり、その一部が偏平状に０になっている。

ここで制御装置４０を第４図に示しておく。制御装置４
０は、入射時と蓄積時でエネルギー分散関数を変えるた
めに４極磁石２１励磁変化量の時間変化パターンを記憶
する記憶装置４１と、励磁変化パターンのデータ等を各
磁石の電源３ｏ側に送信するデータ送信器４２．何時入
射時から蓄積時に変えるかの情報をもち、マスクコント
ローラ１０１から発信されるトリガー信号をっがさどる
トリガー受信器４３．ベータトロン振動数モニタ９５か
らのベータトロン振動数のデータを受けとって、ベータ
トロン振動数を所定の値に制御するように４極磁石２２
．２３の励磁量のデータを生成するベータトロン振動数
フィードバック制御回路４５．クロマティシティ・モニ
タ９６からのクロマティシティのデータを受けとって、
クロマティシティをＯあるいは微小正数値に制御するよ
うに６極磁石３１．３２の励磁量のデータを生成するク
ロマティシティ・フィードバック制御回路４６から構成
されている。

本実施例では、第４図、第５図に示すように第２図の４
極磁石２１の励磁量はプログラム制御され、４極磁石２
２，２３及び６極磁石３１．３２の励磁量がフィードバ
ック制御される。また、エミツタンス、クロマティシテ
ィ、エネルギー分散関数などのパラメータの変化は、オ
ペレータコンソール１００の表示器１０２に表示される
。

最後に１本発明をビームラインの替りに自由電子レーザ
に用いれば、輝度の高い自由電子レーザシステムが得ら
れる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次の３つの効果がある。

第１に、蓄積時ではダイナミック・アパーチャア の大きさがあれば良いので、それに対応してエミツタン
スを従来に比べて１／２〜１／３程度小さくすることが
できる。

第２に、？ｌｉ子ビームは高エミツタンスモードで入射
されるので、エミツタンスを気にしないで充分大きなダ
イナミック・アパーチャがとれるため。

入射が容易となる。

第３に、入射時点で閉軌道に大きな歪みがあってもダイ
ナミック・アパーチャが大きくとれるので閉軌道の補正
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射光発生装置の一実施例を示す図、
第２図は本発明の電子蓄積リングの一部の模式図、第３
図は４極磁石の励磁量の変化の１例を示す図、第４図は
６極磁石の励磁量の変化の１例を示す図、第５図は本発
明におけるエミツタンスとダイナミック・アパーチャの
関係を示す図、第６図は入射時、蓄積時におけるエネル
ギー分散関数の様子を示す図、第７図は制御装置のブロ
ック図である。 １・・・偏向磁石、２，２１，２２，２３・・・４極磁
石、３１．３２・・・６極磁石、４・・・ライナック、
５・・・シンクロトロン、６・・・入射装置、７・・・
蓄積リング、８・・・ビームライン、９・・・露光装置
、１０・・・高周波加速空胴、２０・・・電子ビームの
平衡軌道、３０・・・磁石電源、４０・・・制御装置、
６０・・・ビームダクト。 ７０・・・ダイナミック・アパーチャ、９５・・・ベー
タトロン振動モニタ、９６・・・クロマティシティモニ
タ、９７・・・閉軌道モニタ、１００・・・オペレター
ズ第 図 ζ。二二ミノタノスの理論限界値 第 図 入射時 蓄積時 一一一時間 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記リ
   ング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、前記磁石
   を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は前記電子
   ビームの放射平衡エミツタンスが高い状態から低い状態
   に移行するように前記磁石の励磁量を制御することを特
   徴とする電子蓄積リング。 ２、請求項１の電子蓄積リングにおいて、 前記制御手段は、前記多数の磁石のうちの一つの磁石の
   励磁量を変化させる第１の手段と、前記電子ビームのパ
   ラメータに従つて前記一つの磁石以外の少なくとも幾つ
   かの磁石の励磁量を自動的に変化させる第２の手段とを
   有することを特徴とする電子蓄積リング。 ３、請求項２の電子蓄積リングにおいて、 前記電子ビームのベータトロン振動周波数を検出する手
   段と、前記ベータトロン振動周波数に基づいて前記少な
   くとも幾つかの磁石の励磁量を変化させる前記第２の手
   段を有することを特徴とする電子蓄積リング。 ４、請求項３の電子蓄積リングにおいて、 前記ベータトロン振動周波数を所定の値になるように前
   記少なくとも幾つかの磁石の励磁量を制御する前記第２
   の手段を有することを特徴とする電子蓄積リング。 ５、請求項４の電子蓄積リングにおいて、 前記一つの磁石と前記少なくとも幾つかの磁石は４極磁
   石であることを特徴とする電子蓄積リング。 ６、請求項２の電子蓄積リングにおいて、 前記電子ビームのクロマテイシテイを検出する手段と、
   前記クロマテイシテイに基づいて前記少なくとも幾つか
   の磁石の励磁量を変化させる前記第２の手段を有するこ
   とを特徴とする電子蓄積リング。 ７、請求項６の電子蓄積リングにおいて、 前記クロマテイシテイが実質的に零になるように前記少
   なくとも幾つかの磁石の励磁量を制御する前記第２の手
   段を有することを特徴とする電子蓄積リング。 ８、請求項７の電子蓄積リングにおいて、 前記一つの磁石は４極磁石であり、前記少なくとも幾つ
   かの磁石は６極磁石であることを特徴とする電子蓄積リ
   ング。 ９、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記リ
   ング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、前記磁石
   を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は前記電子
   ビームのダイナミック・アパーチャが減少するように前
   記磁石の励磁量を制御することを特徴とする電子蓄積リ
   ング。 １０、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、前記磁
   石を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は前記電
   子ビームの横方向のサイズが大から小に減少するように
   前記磁石の励磁量を制御することを特徴とする電子蓄積
   リング。 １１、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、前記磁
   石を制御するための制御手段とを有し、前記制御手段は
   、前記電子ビームが高放射平衡エミツタンスで、前記電
   子ビームの進行方向のエネルギー分散関数が部分的に零
   にならないようにする１番目の運転と、前記電子ビーム
   が低放射平衡エミツタンスで、前記電子ビームの進行方
   向のエネルギー分散関数が部分的に零になるようにする
   ２番目の運転を有することを特徴とする電子蓄積リング
   。 １２、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、前記磁
   石を制御するための制御手段とを有し、前記制御手段は
   、前記電子ビームをダイナミック・アパーチャが大きい
   状態で前記リングに入射する１番目の段階と、放射平衡
   エミッタンスを減少する２番目の段階を有することを特
   徴とする電子蓄積リング。 １３、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、前記磁
   石を制御するための制御手段とを有し、前記制御手段は
   、前記電子ビームをダイナミック・アパーチャが大きい
   状態で前記リングに入射する１番目の段階と、前記電子
   ビームが低放射平衡エミツタンスである２番目の段階を
   有することを特徴とする電子蓄積リング。 １４、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、前記磁
   石を制御するための制御手段とを有し、前記制御手段は
   、前記電子ビームを高放射平衡エミツタンスで前記リン
   グに入射する１番目の段階、前記放射平衡エミツタンス
   を減少する２番目の段階及び前記電子ビームが低放射平
   衡エミツタンスである３番目の段階を有することを特徴
   とする電子蓄積リング。 １５、電子ビームの軌道を定める多数の偏向磁石、多数
   の４極磁石及び多数の６極磁石と、少なくとも１つの前
   記４極磁石の励磁量を強くし、その他の少なくとも２つ
   の前記４極磁石の励磁量を変化させる制御手段とを有し
   、前記制御によつて電子ビームのベータトロン振動周波
   数を実質的に変化させないで放射平衡エミツタンスを変
   えることを特徴とする電子蓄積リング。 １６、請求項１５の電子蓄積リングにおいて、前記制御
   手段は、前記１つの４極磁石の前記制御に基づいて前記
   他の少なくとも２つの４極磁石を自動的に制御する手段
   を有することを特徴とする電子蓄積リング。 １７、電子ビームの軌道を定める多数の偏向磁石、多数
   の４極磁石及び多数の６極磁石と、前記４極磁石の少な
   くとも１つの励磁量を強くし、少なくとも２つの前記６
   極磁石の励磁量を変化させる制御手段とを有し、前記制
   御によつて電子ビームの放射平衡エミツタンスを減少さ
   せ、電子ビームのクロマテイシテイを零近辺に維持する
   ことを特徴とする電子蓄積リング。 １８、請求項１７の電子蓄積リングにおいて、前記制御
   手段は、前記１つの４極磁石の制御に基づいて前記少な
   くとも２つの６極磁石を自動的に制御する手段を有する
   ことを特徴とする電子蓄積リング。 １９、電子ビームの軌道を定める多数の偏向磁石、多数
   の４極磁石及び多数の６極磁石と、前記４極磁石の１つ
   の磁石の励磁量が少なくとも５％強くなるように制御す
   る制御手段とを有し、前記制御によつて電子ビームの放
   射平衡エミツタンスを高から低に減少することを特徴と
   する電子蓄積リング。 ２０、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石と、電子ビ
   ームを形成するために前記リングに電子を入射する入射
   手段と、前記磁石と前記入射手段と制御する制御手段と
   を有し、前記制御手段は、前記リングに電子を入射する
   前記入射手段を動作させる制御プログラムと、その後電
   子ビームの放射平衡エミツタンスを電子注入時の値から
   減少させる前記磁石の励磁量を変える制御プログラムと
   を内蔵するメモリを持つていることを特徴とする電子蓄
   積リング。 ２１、リング上を周回する電子ビームが高放射平衡エミ
   ツタンスの状態で前記リングに電子を注入し、前記電子
   ビームの放射平衡エミツタンスが高い状態から低い状態
   に変化するように、前記リング内に電子ビームを保持す
   る多数の磁石の励磁量を制御することを特徴とする電子
   蓄積リングの運転方法。 ２２、請求項２１の電子蓄積リングの運転方法において
   、 前記磁石のうち少なくとも１つの磁石の励磁量を少なく
   とも５％強くなるように制御することを特徴とする電子
   蓄積リングの運転方法。 ２３、電子ビームが周回するリング上に配置された磁石
   の励磁量を前記電子ビームの放射平衡エミツタンスが高
   い状態から低い状態に変化するように制御する手段を有
   することを特徴とする電子蓄積リングの制御システム。 ２４、請求項２３の電子蓄積リングの制御システムおい
   て、 前記変化をもたらすデータを記憶するメモリを有するこ
   とを特徴とする電子蓄積リングの制御システム。 ２５、請求項２４の電子蓄積リングの制御システムおい
   て、 前記磁石へ供給する電力を制御する電力制御手段を有す
   ることを特徴とする電子蓄積リングの制御システム。 ２６、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石を有する電
   子蓄積リングと、前記磁石のうち少なくとも１つの磁石
   の励磁量を表示する表示装置と、前記電子ビームの放射
   平衡エミツタンスが高い状態から低い状態に変化するよ
   うに前記磁石の励磁量の変化が表示されるように表示装
   置を制御する手段とから構成されることを特徴とする電
   子蓄積リングの制御システム。 ２７、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石を有する電
   子蓄積リングと、前記磁石を制御する制御手段とを有し
   、前記制御手段は前記電子ビームの放射平衡エミツタン
   スが高い状態から低い状態に移行するように前記磁石の
   励磁量を制御することを特徴とする放射光発生装置。 ２８、電子ビームが周回するリング上に配置され、前記
   リング内に電子ビームを保持する多数の磁石を有する電
   子蓄積リングと、前記磁石を制御する制御手段とを有し
   、前記制御手段は前記電子ビームの放射平衡エミツタン
   スが高い状態から低い状態に移行するように前記磁石の
   励磁量を制御することを特徴とする自由電子レーザシス
   テム。