JPH03225800A - シンクロトロンのビーム電流値測定方法 - 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、シンクロトロンのビーム電流値を測定する
方法に関し、既存の電極式ビーム位置モニタを用いてビ
ーム電流値を測定できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

近年、シンクロトロンは、シンクロトロン放射光（ＳＯ
Ｒ）装置として、超々ＬＳ１回路の作成、医療分野にお
ける診断、分子解析、構造解析等様々な分野への適用が
期待されている。

シンクロトロン放射光装置の概略を第２図に示す。電子
発生装置（電子銃等）１０で発生した電子ビームは線型
加速装置（ライナック）１２で光速近くに加速され、入
射部１４の偏向電磁石１６で偏向されて、インフレクタ
１８を介してシンクロトロン２０の真空容器２２内に入
射される。真空容器２２に入射された電子ビームは高周
波加速空洞２１でエネルギを与えられながら収束電磁石
２３で収束され、偏向電磁石２４で偏向されて真空容器
２２中を回り続ける。偏向電磁石２４で偏向される時に
発生するシンクロトロン放射光はビームチャンネル２６
を通して例えば露光装置２８に送られて超々ＬＳ１回路
作成用の光源等として利用される。

真空容器２２の各直線部には、電極式位置モニタ３０が
２個ずつ全周で合計８個設けられている。

この電極式位置モニタ３０は真空容器２２内のビーム位
置を検出するもので、その検出に応じてその近傍に設け
られたステアリング電磁石（図示せず）を励磁制御する
ことにより、ビームが所定の軌道を通るようにして、真
空容器２２の内壁に衝突することなく長時間周回できる
ようにしている。

また、真空容器２２には電流モニタ３２として容器２２
の外周にコアに巻かれたコイルが配設されており、ビー
ムの電流値に応じた信号か誘起されてビーム電流値が検
出される。そして、このビーム電流値が所定の値となる
ように、線型加速装置１２からビームの供給が行なわれ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

シンクロトロンにおいては、ビームか所定の軌道から外
れていると真空容器２２の内壁に衝突して消滅するため
、長時間周回させることができなくなる。このため、運
転を開始する初期のビーム入射調整時には、各種電磁石
の調整が必要となる。

ビームが真空容器２２の内壁に衝突して消滅する状態は
前記電流モニタ３２によりビーム電流値の減少を検出し
て知ることができるが、この電流モニタ３２は通常全周
に１箇所しか設けられていないため、どの位置で衝突し
て消滅しているかまでは検出することかできない。勿論
電流モニタ３２を全周に設ければ衝突位置かわかるか、
これではコストがかさむことになるし、しかも小型シン
クロトロンにおいては真空容器２２に沿って各種電磁石
、各種計測機器等が高密度に配置されているため、スペ
ース的にも事実上それも困難である。

この発明は、従来技術における上述の問題点を解決して
、簡易な構成でビーム電流値を検出して、ビーム入射調
整時のビーム衝突位置検出等に利用することができるシ
ンクロトロンのビーム電流値測定方法を提供しようとす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、電極式ビーム位置モニタを構成する各電極
の検出信号の加算値をビーム電流値に対応した信号とし
て検出することを特徴とするものである。

〔作　用〕

この発明は、電極式ビーム位置モニタを構成する各電極
の検出信号の加算値がビーム電流値に対応した値となる
ことに着目してなされたもので、この加算値がビーム電
流値に対応した信号として検出される。

これによれば、電極式ビーム位置モニタはシンクロトロ
ンの全周に設けられているので、例えばビーム入射調整
時にどの位置でビーム電流値が減少しているかで衝突位
置を検出することができる。

また、既存の電極式ビーム位置モニタを使用して検出す
ることができるので、コストがかさむことも真空容器周
囲の構成が複雑になることもなく、小型シンクロトロン
にも適用することができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す。これは、前記第２
図において真空容器２２を電極式位置モニタ３０の位置
で輪切にした状態を示すものである。真空容器２２内に
はビーム３４が周回している。電極式位置モニタ３０は
ボタン電極等で構成され、通常１箇所に４個の電極３０
ａ〜３０ｄをビーム３４の周囲に配置して構成される。

各電極３０ａ〜３０ｄにはビーム３４の通過により信号
ａ　−ｄか誘起される。

ビーム位置演算回路３６はこれら検出信号ａ〜ｄに基づ
きビーム位置を検出する。すなわち、水平方向ビーム位
置ｐｈは、 で求められる。

また垂直方向ビーム位置Ｐｖは、 ｋ　　ｋ　：比例係数 ｈ’　　　ｖ で求められる。

加算器３８はビーム電流値ＩＢを次式により求める。

Ｉ　Ｂ−ｋ　Ｂ　　（ａ　＋　ｂ　＋　ｃ　＋　ｄ　）
ｋＢ：比例係数 このビーム電流値ＩＢの測定を第２図の各位置の電極式
位置モニタ３０て行なうことにより、ビム入射調整時に
との位置でビーム電流値ＩＢが減少するかによりビーム
の衝突位置を知ることかでき、調整を容易に行なうこと
かできる。

なお、ビーム位置によっては上記加算値ＩＢが実際のビ
ーム電流値と正確に対応しなくなる場合があるので、実
験により各ビーム位置に対する補正値を予め求めておき
、実際の運転ではビーム位置演算回路３６の演算値に応
じて加算値ＩＢを補正することにより、ビーム電流値を
正確に求めることかできる。

〔変更例〕

前記実施例では電極式位置モニタ３ｏは４個の電極を具
えたものについて示したが、より多くの電極を具えた電
極式位置モニタについてもこの発明を適用することがで
きる。その場合、全ての電極の検出信号を加算するので
なく、適宜選択して加算することもてきる。

また、この発明のビーム電流値測定方法は、ビーム入射
調整時のビーム衝突位置検出以外にも定常運転時のビー
ム電流値の検出等にも適用することができる。

また、この発明は電子シンクロトロンのほか、陽子その
他各種荷電粒子のシンクロトロンに適用することかでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、電極式ビーム
位置モニタを構成する各電極の検出信号の加算値がビー
ム電流値に対応した値となることに着目したので、電極
式ビーム位置モニタを用いてビーム電流値を検出するこ
とができる。これによれば、電極式ビーム位置モニタは
シンクロトロンの全周に設けられているので、例えばビ
ーム入射調整時にどの位置でビーム電流値が減少してい
るかで衝突位置を検出することができる。また、既存の
電極式ビーム位置モニタを使用して検出することができ
るので、コストがかさむことも真空容器周囲の構成が複
雑になることもなく、小型シンクロトロンにも適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。 第２図は、シンクロトロン放射光装置の概要を示す平面
図である。 ・・シンク ト ロン、 ・・真空容器、 電極式位置モニタ、 ａ〜３０ｄ・・・電極、 ３８・・・加算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極式ビーム位置モニタを構成する各電極の検出信号の
   加算値をビーム電流値に対応した信号として検出するこ
   とを特徴とするシンクロトロンのビーム電流値測定方法
   。