JPH04190598A - Magnetic field measuring method for electromagnet for particle accelerating device - Google Patents
Magnetic field measuring method for electromagnet for particle accelerating deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
シンクロトロン放射光発生装置の部品である偏向電磁石
の磁場を測定する方法に関し、信頼性の高い磁場測定を
可能とすることを目的とし、
架台に固定されて位置を特定された対称な形状を有する
粒子加速器用電磁石に対して測定器を移動させて上記電
磁石の各測定位置の磁場を測定する工程と、該測定工程
による、少なくとも上記電磁石の両側の端部の測定値の
非対称に基づいて上記電磁石の真の位置を求める工程と
、上記求めた真の位置の上記測定時に特定された位置に
対するすれに応して、上記測定時の測定値を上記具の位
置の電磁石上の測定値となるように補正する工程とより
構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a method for measuring the magnetic field of a bending electromagnet, which is a component of a synchrotron synchrotron radiation generator, with the aim of enabling highly reliable magnetic field measurement. a step of moving a measuring device with respect to a particle accelerator electromagnet having a specified symmetrical shape to measure the magnetic field at each measurement position of the electromagnet, and at least both ends of the electromagnet according to the measuring step; The step of determining the true position of the electromagnet based on the asymmetry of the measured value of and a step of correcting the position to be the measured value on the electromagnet.
本発明はシンクロトロン放射光発生装置の部品である偏
向電磁石の磁場を測定する方法に関する。The present invention relates to a method for measuring the magnetic field of a bending electromagnet that is a component of a synchrotron radiation generator.
半導体の高密度化を可能とするX線露光技術か研究され
つつある。Research is underway into X-ray exposure technology that will make it possible to increase the density of semiconductors.
露光用X線の光源の一つとして、第11図に示すシンク
ロトロン放射光発生装置1かある。As one of the light sources for exposure X-rays, there is a synchrotron radiation light generating apparatus 1 shown in FIG.
2は偏向電磁石(第12図参照)、3は四極電磁石、4
は高周波加速空洞、5は真空ダクト、6は入射器である
。7はビームラインであり、偏向電磁石2の個所で発生
したX線(シンクロトロン放射光)をウェハ露光部へ導
く。2 is a bending electromagnet (see Figure 12), 3 is a quadrupole electromagnet, 4 is a
is a high frequency acceleration cavity, 5 is a vacuum duct, and 6 is an injector. A beam line 7 guides X-rays (synchrotron radiation) generated at the bending electromagnet 2 to a wafer exposure section.
ウェハを露光するためのX線は、強度か高く且つ安定で
ある必要かある。X-rays for exposing wafers need to be high in intensity and stable.
上記の装置1からこのようなX線を取り出すには、多数
の荷電粒子か安定に周回する必要かあり、このためには
、偏向電磁石2は、十分に均一な磁場分布を形成しうる
ものであることか要求される。In order to extract such X-rays from the above device 1, it is necessary for a large number of charged particles to orbit stably, and for this purpose, the bending electromagnet 2 must be able to form a sufficiently uniform magnetic field distribution. Something is required.
特に偏向電磁石2ては、第12図の座標系において、中
心磁場強度からのずれΔB/BO(ここてB。はB (
X=O,5=O)てあり、△BはB(X、5)−Boで
ある)か5X10−4以下(Xか±50mm以内)であ
る必要かある。In particular, for the bending electromagnet 2, in the coordinate system of FIG.
X=O, 5=O) and ΔB is B(X,5)-Bo) or 5X10-4 or less (within ±50 mm of X).
また、粒子か偏向電磁石2をS軸に沿って通過していく
間に実効的に感じる磁場強度という意味で、偏向電磁石
では
、fB (X、 S) ds
て定義される積分磁場強度の分布も均一でなけれはなら
ない。In addition, in the sense of the magnetic field strength that is effectively felt while a particle passes through the bending electromagnet 2 along the S axis, the integrated magnetic field strength distribution defined as fB (X, S) ds for the bending electromagnet is also Must be uniform.
第13図中線■て示すように、Xか±50mmの範囲で
、
△より (X、5)ds/JB (0,5)dsかlX
10−3以下である必要がある。As shown by the line ■ in Figure 13, within the range of ±50mm from X, from △ (X, 5) ds/JB (0, 5) ds or lX
It needs to be 10-3 or less.
偏向電磁石2において、このような高精度な磁場分布を
得るには、偏向電磁石2の磁極2c。In order to obtain such a highly accurate magnetic field distribution in the bending electromagnet 2, the magnetic pole 2c of the bending electromagnet 2 is required.
2dの部分かμmオーダて高精度に加工される必要かあ
ると共に、磁場を高精度に測定する方法が必要とされる
。It is necessary to process the 2d portion with high precision on the μm order, and a method for measuring the magnetic field with high precision is also required.
電磁石2の磁極端部2aのように磁場強度が急激に変化
する部位については、測定位置か0.5mmすれただけ
て50ガウスも変化してしまう。For areas where the magnetic field strength changes rapidly, such as the magnetic pole end 2a of the electromagnet 2, the magnetic field strength changes by as much as 50 Gauss just by 0.5 mm from the measurement position.
この点でも、磁場の測定には相当の高精度が要求される
。In this respect as well, measurement of magnetic fields requires considerably high precision.
従来は、第14図に示す構造の測定装置1oを使用して
第15図に示す工程を経て、磁場分布を測定していた。Conventionally, magnetic field distribution has been measured using a measuring device 1o having the structure shown in FIG. 14 and through the steps shown in FIG. 15.
第14図中、11は架台であり、ここに測定対象物であ
る偏向電磁石2が載置固定される。In FIG. 14, reference numeral 11 denotes a stand, on which the deflecting electromagnet 2, which is the object to be measured, is placed and fixed.
12はx−y移動ステージであり、ホール素子よりなる
測定器13を移動させる。Reference numeral 12 denotes an x-y moving stage, which moves a measuring instrument 13 made of a Hall element.
偏向電磁石2には、第12図及び第16図に示すように
上端を尖状とした永久磁石であるパイ0ット磁石14−
1. 14−2が二個所に設けである。As shown in FIGS. 12 and 16, the bending electromagnet 2 includes a piezo magnet 14- which is a permanent magnet with a pointed upper end.
1. 14-2 are provided at two locations.
電磁石2の各部の寸法及び円弧の中心位置等は予め測定
して求められている。The dimensions of each part of the electromagnet 2, the center position of the arc, etc. are determined by measurement in advance.
まず、第1段階のパイロット磁石位置測定工程′20を
行う。First, a first stage pilot magnet position measuring step '20 is performed.
この工程20ては、架台11上に載置固定された電磁石
2のパイロット磁石+ 4−1. 14−2の位置を電
磁石2の基準面16を基準として、マイクロメータ等を
使用して1)Ill定し、第16図に示すように、パイ
ロット磁石] 4−]、I 4−2の電磁石2の電磁石
X−Y座標系における座標(X、、Y、)。In this step 20, the pilot magnet of the electromagnet 2 mounted and fixed on the pedestal 11 + 4-1. Using a micrometer or the like, determine the position of the pilot magnet 14-2 using a micrometer, etc., using the reference plane 16 of the electromagnet 2 as a reference, and as shown in FIG. Coordinates (X,, Y,) in the electromagnet X-Y coordinate system of 2.
(X2.Y2)を求める。電磁石X−Y座標系の原点は
、上記電磁石2の円弧の中心である。Find (X2.Y2). The origin of the electromagnet X-Y coordinate system is the center of the arc of the electromagnet 2.
次いて、第2段階のパイロット磁石位置測定工程21を
行う。Next, a second stage pilot magnet position measuring step 21 is performed.
この二「程21ては、移動ステージ12を動作させて測
定器I3を第12図参照点鎖線で示すように移動させ、
測定器]3によって、」二記パイロット磁石14−L1
4−2の位置を検出し、パイロット14−]、+ 4−
2の移動ステージ12のx−y座標系である測定座標系
における座標(X3.yl)。In step 21, the moving stage 12 is operated to move the measuring instrument I3 as shown by the dotted chain line in FIG.
Measuring device] 3, pilot magnet 14-L1
Detects the position of 4-2, pilot 14-], + 4-
Coordinates (X3.yl) in the measurement coordinate system, which is the x-y coordinate system of the moving stage 12 of No. 2.
(X2.y2)を求める。Find (X2.y2).
次いで、測定座標系を電磁石座標系に変換する変換式を
求める工程22を行う。Next, step 22 of finding a conversion formula for converting the measurement coordinate system into the electromagnet coordinate system is performed.
この工程22においては、
の四元連立方程式を解き、係数A、 B、 C,Dを
求める。In this step 22, the four-dimensional simultaneous equations are solved to obtain coefficients A, B, C, and D.
これにより、測定座標系を電磁石座標系へ変換する変換
式か求まる。As a result, a conversion formula for converting the measurement coordinate system to the electromagnetic coordinate system can be found.
次いて磁場測定工程23を行う。Next, a magnetic field measurement step 23 is performed.
この工程23においては、上記の工程22て求めた係数
へ、B、C,Dを」−記式(1)、 (2)に代入して
なる両座標系の変換式に基づいて、移動ステージ12を
動作させて測定器13を電磁石座標系における所定の測
定位置へ順次移動させ、磁場を1ltl定する。In this step 23, the movable stage is converted into the coefficients obtained in the above step 22 based on the conversion formula for both coordinate systems by substituting B, C, and D into the expressions (1) and (2). 12 is operated to sequentially move the measuring device 13 to a predetermined measurement position in the electromagnetic coordinate system, and the magnetic field is determined by 1ltl.
次いて磁場分布を求める工程24を行う。Next, step 24 of determining the magnetic field distribution is performed.
この工程では、工程23において得た各所定位置の磁場
の強さを処理して、例えば第17図中、線30〜34で
示すような磁場分布か求められる。In this step, the strength of the magnetic field at each predetermined position obtained in step 23 is processed to determine the magnetic field distribution as shown by lines 30 to 34 in FIG. 17, for example.
線30は磁場の強さか7 K Gである位置を結んだ線
であり、以下、等高線という。Lines 30 are lines connecting positions where the magnetic field strength is 7 KG, and are hereinafter referred to as contour lines.
同しく線31は磁場の強さが7.5KGの位置を結んだ
等高線、線32.33.34は夫々磁場の強さが8 K
G、 8.5 KC;、 9 KGの位置を結んだ等
高線である。Similarly, line 31 is a contour line connecting the positions where the magnetic field strength is 7.5KG, and lines 32, 33, and 34 are contour lines connecting the positions where the magnetic field strength is 8K.
This is a contour line connecting the positions of G, 8.5 KC; and 9 KG.
第17図中、符号39は、電磁石座標系における偏向電
磁石2の輪郭(位置)を示す。In FIG. 17, reference numeral 39 indicates the outline (position) of the bending electromagnet 2 in the electromagnet coordinate system.
」二記測定方法では、前記の工程20において、電磁石
2の基亭面16に対するパイロット磁石14−1.14
−2の位置か精度良く測定されること、且つ工程21に
おいてパイロット磁石14−1゜14−2の測定座標系
における座標か正確に求められていることか、磁場測定
を高精度に行われるための前提条件である。In the second measurement method, in the step 20, the pilot magnet 14-1.14 is attached to the base surface 16 of the electromagnet 2.
-2 position is measured with high accuracy, and the coordinates in the measurement coordinate system of the pilot magnets 14-1 and 14-2 are accurately determined in step 21, and the magnetic field measurement is performed with high precision. This is a prerequisite.
ところで電磁石2は長さか数mという相当に大型のもの
であるため、工程20における測定誤差か磁場測定精度
上無視出来ない程(1mm以下)にまで大きくなる場合
もある。By the way, since the electromagnet 2 is quite large, with a length of several meters, the measurement error in step 20 may become so large (1 mm or less) that it cannot be ignored in terms of magnetic field measurement accuracy.
また、工程21において、測定器13かパイロット磁石
14−1,112の尖端と正確に一致している保証はな
く、僅かのずれかあることもありうる。Furthermore, in step 21, there is no guarantee that the measuring device 13 will exactly match the tips of the pilot magnets 14-1 and 112, and there may be a slight deviation.
このため、従来の測定方法は、測定位置を電磁石2の真
の位置より僅かではあるけれともすれた位置を電磁石2
の真の位置と見間違がって測定を行っている虞れがあり
、磁場測定結果に十分な信頼性を保証できない。Therefore, in the conventional measurement method, the measurement position is set at a position that is slightly different from the true position of the electromagnet 2.
There is a risk that the magnetic field measurement result may be mistaken for the true position of the magnetic field, and sufficient reliability cannot be guaranteed for the magnetic field measurement results.
従って、この磁場測定結果に基づいて偏向電磁石2の各
部を微細に補正した場合には、完成した偏向電磁石は、
実際には磁場分布の均一性か乱れたものとなってしまい
、最終的には、シンクロI・ロン放射線発生装置より発
生するX線の強度が損なわれてしまうことになる。Therefore, if each part of the bending electromagnet 2 is finely corrected based on the magnetic field measurement results, the completed bending electromagnet will be
In reality, the uniformity of the magnetic field distribution will be disturbed, and ultimately the intensity of the X-rays generated by the synchro I-ron radiation generator will be impaired.
本発明は、信頼性の高い磁場測定を可能とした粒子加速
器用電磁石の磁場測定方法を提供することを目的とする
。An object of the present invention is to provide a method for measuring a magnetic field of an electromagnet for a particle accelerator, which enables highly reliable magnetic field measurement.
本発明は、第1図に示すように、架台に固定されて位置
を特定され、対称な形状を有する粒子加速器用電磁石に
対して測定器を移動させて上記電磁石の各測定位置の磁
場を測定する工程35と、該測定工程による、少なくと
も上記電磁石の両側の端部の測定値の非対称に基づいて
上記電磁石の真の位置を求める工程36と、
−に記求めた真の位置の]二記i1!I定時に特定され
た位置に対するすれに応して、上記測定時の測定値を上
記真の位置の電磁石」二の測定値となるように補正する
工程 37とよりなる構成である。As shown in FIG. 1, the present invention measures the magnetic field at each measurement position of the electromagnet by moving a measuring device relative to an electromagnet for a particle accelerator that is fixed to a pedestal, has a specified position, and has a symmetrical shape. a step 36 of determining the true position of the electromagnet based on the asymmetry of the measured values at least at both ends of the electromagnet according to the measuring step; i1! This configuration includes a step 37 of correcting the measured value at the time of the measurement so that it becomes the measured value of the electromagnet at the true position in accordance with the deviation from the position specified at a fixed time.
電磁石の真の位置を求める工程36と、測定値を補正す
る工程37とは、協働して、電磁石の位置の特定に誤差
かあった場合であっても、この誤差による磁場測定誤差
を無くする。The step 36 of determining the true position of the electromagnet and the step 37 of correcting the measured value work together to eliminate magnetic field measurement errors caused by errors even if there is an error in identifying the position of the electromagnet. do.
第2図に本発明の一実施例になる粒子加速器用偏向電磁
石の磁場測定方法を示す。FIG. 2 shows a method for measuring the magnetic field of a bending electromagnet for a particle accelerator, which is an embodiment of the present invention.
第3図は磁場測定を行う測定装置を示し、第4図は第3
図中x−y移動ステージを示す。Figure 3 shows the measuring device that measures the magnetic field, and Figure 4 shows the measuring device that measures the magnetic field.
The x-y moving stage is shown in the figure.
この測定装置40は、第14図に示す測定装置10と実
質上同じ構造であり、対応する部分は添字Aを付した同
一符号て示す。This measuring device 40 has substantially the same structure as the measuring device 10 shown in FIG. 14, and corresponding parts are designated by the same reference numerals with the suffix A added thereto.
41はX方向移動用ステージ、42はy方向移動用移動
ステージである。41 is a stage for moving in the X direction, and 42 is a stage for moving in the Y direction.
偏向電磁石2の磁場を測定するには、まず、従来と同様
に、工程20〜24まてを行う。In order to measure the magnetic field of the bending electromagnet 2, steps 20 to 24 are first performed as in the conventional method.
この工程20〜24については説明を省略する。Description of steps 20 to 24 will be omitted.
次に、工程24で求めた磁場分布に基づいて電磁石2の
電磁石座標系における真の位置を求める工程50を行う
。Next, step 50 is performed to determine the true position of the electromagnet 2 in the electromagnet coordinate system based on the magnetic field distribution determined in step 24.
この工程50においては、電磁石2の長手方向上両側の
端部2a、2bは高精度に対称に形成されており、端部
2a、2bの部位の等高線も端部2a、2bと平行とな
って左右対称となる筈であるということを前提として、
真の位置を求めている。In this step 50, the ends 2a and 2b on both sides in the longitudinal direction of the electromagnet 2 are formed symmetrically with high precision, and the contour lines of the ends 2a and 2b are also parallel to the ends 2a and 2b. Assuming that it is supposed to be symmetrical,
Seeking true location.
第17図及び第5図中、60−1〜60−nは、電磁石
座標系上電磁石2の右端部2aに沿う測定位置であり、
61−1〜6N−nは、左端部2bに沿う測定位置であ
る。17 and 5, 60-1 to 60-n are measurement positions along the right end 2a of the electromagnet 2 on the electromagnet coordinate system,
61-1 to 6N-n are measurement positions along the left end portion 2b.
各測定位置60−1〜60−n、 61−1〜61−
nで測定した磁場の強度の分布が、第17図中線30〜
34て示すようになったとする。Each measurement position 60-1 to 60-n, 61-1 to 61-
The distribution of the magnetic field strength measured at n is shown by the line 30 to 30 in FIG.
34.
この磁場分布は非対称であり、第17図中、右側の端部
2a側の磁場分布は、内周寄り側か外周寄り側に比へて
張り出しており、左側の端部2b側の磁場分布は、右側
端部2a側とは逆に、外周寄りか内周寄りに比へて外に
張り出しているのか分かる。This magnetic field distribution is asymmetric, and in FIG. 17, the magnetic field distribution on the right end 2a side is more protruding toward the inner or outer circumference, and the magnetic field distribution on the left end 2b side is , it can be seen whether it protrudes outward compared to the outer periphery or the inner periphery, contrary to the right side end 2a side.
従って、前記工程20〜22によって得た電磁石座標系
は真の電磁石座標系と一致していす、ずれかあり、電磁
石2の真位置は、第5図中符号62て示すように前記工
程20〜22によって得た位置35に対して時計方向に
若干回動した位置である筈である。Therefore, the electromagnet coordinate system obtained in steps 20 to 22 coincides with the true electromagnet coordinate system. The position should be slightly rotated clockwise with respect to the position 35 obtained by 22.
次に、」1記工程50における電磁石2の真の位置62
の具体的な求め方について説明する。Next, the true position 62 of the electromagnet 2 in step 50 of 1.
We will explain the specific method of finding .
(1) ます、回転角αを得る。(1) First, obtain the rotation angle α.
■ 第6図中、−10°側の等高線から丁度測定系−1
0°線上、S軸上の点Pにある磁場強度を31として、
同じB1の強さを持つ+10°側のS軸上の点をQとす
る。■ In Figure 6, the measurement system -1 is exactly from the contour line on the -10° side.
Assuming that the magnetic field strength at point P on the S axis on the 0° line is 31,
Let Q be a point on the S axis on the +10° side that has the same strength as B1.
■ 等高線の傾きαから、電磁石系の偏向中心は第6図
点0′の位置にあると仮定する。点Qの位置から△θ1
も既知であり、θ0.ρ。も既知である。従って、点
P、Qの座標は
(xp、yp)−(ρ。、0)
(xo、yo) ・ (oo −cos (θ。■ From the slope α of the contour line, assume that the center of deflection of the electromagnet system is located at point 0' in Figure 6. △θ1 from the position of point Q
is also known, and θ0. ρ. is also known. Therefore, the coordinates of points P and Q are (xp, yp) - (ρ., 0) (xo, yo) · (oo - cos (θ.
−△θ1)、ρ。sin (θ0−△θ、))と求ま
る。−Δθ1), ρ. It is found as sin (θ0−Δθ,)).
■ 線分zQ、 β、の式は、
1!o ”’→y3’o =jan (θ。−α)・
(X−Xo)
p、・→y =−tanα・ (X−ρ0)となる。よ
って点O′の座標は
と求まる。■ The formula for line segment zQ, β is 1! o ”'→y3'o = jan (θ.-α)・
(X-Xo) p, .→y = -tanα. (X-ρ0). Therefore, the coordinates of point O' can be found as follows.
(2)次に原点移動(△X、△Y)を得る。(2) Next, obtain the origin movement (△X, △Y).
実際は上記(xo、yo)の平行移動たけてはS軸と直
交する半径方向に見た磁場分布はS軸を中心に左右対称
にはならない。そこで、0′の位置をPQの二等分線上
(β。′)に微調してこの対称性を合わせる。即ち、第
6図中、■−τ−ρ。どなるようにl。′線分上て0′
を移動する。In reality, the magnetic field distribution seen in the radial direction perpendicular to the S-axis is not symmetrical about the S-axis due to the above-mentioned parallel movement (xo, yo). Therefore, the symmetry is adjusted by finely adjusting the position of 0' to be on the bisector (β.') of PQ. That is, in FIG. 6, ■-τ-ρ. How do you like it? 'Line segment up 0'
move.
以上により、回転角αと原点移動(△X。As a result of the above, the rotation angle α and the origin movement (△X).
△Y)か得られる。△Y) can be obtained.
次に、電磁石2の新座標を求める工程51を行う。Next, a step 51 of finding new coordinates of the electromagnet 2 is performed.
この工程51ては、電磁石座標系上における真の位置の
電磁石2の新座標(X’ 、Y”)を次式により求める
。In this step 51, new coordinates (X', Y'') of the true position of the electromagnet 2 on the electromagnet coordinate system are determined by the following equation.
次に、観測定値から新座標系上での磁場強度を補間によ
って求める工程52を行う。Next, a step 52 is performed in which the magnetic field strength on the new coordinate system is determined by interpolation from the observed measured values.
具体的には、第7図に示すように行う。ある位置P2て
測定値B2を得たとする。これは電磁石座標系てはP2
という位置ではない。そこで電磁石座標系での22に相
当する位置を原点移動と回転によってP。と求める。こ
れか新座標である。Specifically, this is carried out as shown in FIG. Assume that a measured value B2 is obtained at a certain position P2. This is P2 in the electromagnet coordinate system
That's not the position. Therefore, the position corresponding to 22 in the electromagnetic coordinate system is set to P by moving and rotating the origin. I ask. This is the new coordinate.
Poでの磁場強度はまわりのPl、P2.P3゜P4か
ら線形補間して求められる。即ち、測定座標系での各測
定位置が電磁石座標系でとこにあるかを測定座標系によ
って知り、周りの測定値から補間によって新座標での磁
場強度を知る。The magnetic field strength at Po is the surrounding Pl, P2. It is obtained by linear interpolation from P3°P4. That is, the location of each measurement position in the measurement coordinate system in the electromagnetic coordinate system is known from the measurement coordinate system, and the magnetic field strength at the new coordinates is determined by interpolation from surrounding measured values.
上記の補間を各測定点について行い、この後、磁場分布
を求める工程53を行う。The above interpolation is performed for each measurement point, and then step 53 of determining the magnetic field distribution is performed.
この工程では、前記の工程24と同様に処理が行れる。In this step, processing is performed in the same manner as in step 24 described above.
これにより、第17図中の等高線30〜34は第8図中
、符号30A〜34Aで示すように描き直される。As a result, the contour lines 30 to 34 in FIG. 17 are redrawn as shown by reference numerals 30A to 34A in FIG. 8.
この等高線30A〜34Aか示す磁場分布は、上記工程
20.21における測定誤差を補正されたものであり、
従来に比へて高精度であり且つ信頼性の高いものとなる
。The magnetic field distribution shown by these contour lines 30A to 34A is the one in which the measurement error in the above step 20.21 has been corrected,
It is more accurate and reliable than before.
従って、」1記にあって得た磁場分布に基づいて電磁石
2の各部を微細に補正することにより、磁場分布が十分
に均一である偏向電磁石を製造することが出来る。Therefore, by finely correcting each part of the electromagnet 2 based on the magnetic field distribution obtained in Section 1, a bending electromagnet with a sufficiently uniform magnetic field distribution can be manufactured.
この偏向電磁石を使用することにより、第11図の放射
線発生装置からは従来に比へて強度の高い安定したX線
か取り出される。By using this deflection electromagnet, stable X-rays with higher intensity than conventional ones are extracted from the radiation generating apparatus shown in FIG.
第9図(A)は電磁石2の一10°の位置の径方向」二
の磁場の測定結果を示し、同図(B)は補正後の結果を
示す。FIG. 9(A) shows the measurement results of the magnetic field in the radial direction at the 10° position of the electromagnet 2, and FIG. 9(B) shows the results after correction.
測定結果は、第9図(A)中、線70て示すように、内
周側が低く外周側か高いという非対称であったけれとも
、補正をしたことにより、同図(B)中、線71て示す
ように、中心に対して内周側と外周側とか対称となるも
のとなった。Although the measurement results were asymmetrical, with the inner circumference being lower and the outer circumference being higher, as shown by line 70 in Fig. 9 (A), by making corrections, the line 71 in Fig. 9 (B) As shown, the inner and outer circumferential sides are symmetrical with respect to the center.
第10図(A)は電磁石2の+100の位置の径方向上
の磁場の測定結果を示し、同図(B)は補正後の結果を
示す。FIG. 10(A) shows the measurement results of the magnetic field in the radial direction at the +100 position of the electromagnet 2, and FIG. 10(B) shows the results after correction.
測定結果は、同図(A)中、線8oて示すように、外周
側か低く内周側か高いという非対称であったけれども、
補正をしたことにより、同図(B)中、線81て示すよ
うに、中心に対して内周側と外周側とか対称となるもの
となった。The measurement results were asymmetrical, with the outer circumference being lower and the inner circumference being higher, as shown by line 8o in Figure (A).
As a result of the correction, the inner circumferential side and the outer circumferential side are symmetrical with respect to the center, as shown by the line 81 in FIG. 5(B).
電磁石2が精度良く製作されている以」二、本来は一1
0°、+10°の位置における径方向」二の磁場の強度
は中心に関して対称となる筈であり、上記の結果より、
上記の補正は適切なものであることかわかる。Because electromagnet 2 is manufactured with high precision, it was originally 11.
The strength of the magnetic field in the radial direction at the positions of 0° and +10° should be symmetrical about the center, and from the above results,
It can be seen that the above corrections are appropriate.
なお、本発明は、上記実施例に限らず、四極電磁石3の
磁場の測定にも適用可能である。Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can also be applied to measurement of the magnetic field of the quadrupole electromagnet 3.
以上説明した様に、本発明によれば、磁場の測定結果に
基づいて、測定位置のずれを求め、このずれに応して上
記測定結果を補正して真の位置における磁場を求める構
成であるため、電磁石の位置に誤差かあった場合であっ
ても、この誤差が無い状態における電磁石の磁場を求め
ることが出来る。As explained above, according to the present invention, the deviation of the measurement position is determined based on the measurement result of the magnetic field, and the measurement result is corrected according to this deviation to determine the magnetic field at the true position. Therefore, even if there is an error in the position of the electromagnet, the magnetic field of the electromagnet can be determined without this error.
このため、従来に比へて、電磁石の磁場測定をより高精
度に且つ信頼性良く行うことか出来る。Therefore, it is possible to measure the magnetic field of an electromagnet with higher precision and reliability than in the past.
また、この測定結果を利用することにより、高精度磁場
分布をもつ粒子加速器用電磁石を製作することか出来る
。Furthermore, by using this measurement result, it is possible to manufacture electromagnets for particle accelerators with highly accurate magnetic field distribution.
第1図は本発明の原理構成図、
第2図は本発明の粒子加速器用電磁石の磁場測定方法の
一実施例を示す図、
第3図は本発明の磁場測定方法に使用する装置を示す図
、
第4図は第3図中、移動ステージを示す図、第5図は電
磁石座標系上の電磁石の位置と電磁石の真の位置との関
係を示す図、
第6図は電磁石の回転移動及び原点移動を説明する図、
第7図は測定値の補間を説明する図、
第8図は補間した後の磁場分布を示す図、第9図は偏向
電磁石の一10°の位置の測定結果と補正後の結果とを
対比して示す図、第1O図は偏向電磁石の+10’の位
置の測定結果と補正後の結果とを対比して示す図、第1
1図はシンクロトロン放射光発生装置を示す図、
第12図は第11図中の偏向電磁石を示す図、第13図
は第10図の偏向電磁石の積分磁場強度分布を示す図、
第14図は磁場測定装置の概略構成図、第15図は従来
の磁場測定方法を示す図、第16図は電磁石座標系と測
定座標系との関係を示す図、
第17図は測定によって得た磁場分布を示す図である。
図において、
1はシンクロトロン放射光発生装置、
2は偏向電磁石、
13△は測定器、
] 4−1.l 4−2はパイロット磁石、30〜34
は測定結果に基つく等高線、30△〜34△は描き直さ
れた等高線、35は磁場測定工程、
36は電磁石の真の位置を求める工程、37は測定値補
正]工程、
39は電磁石の位置、
40は磁場測定装置、
41はX方向移動ステージ、
42はy方向移動用ステージ
50は電磁石の真の位置を求める工程、51は電磁石の
新座標を求める工程、
52は補間して新座標での磁場を求める工程、53は磁
場分布を求める工程、
60−1〜60−n、611〜61nは測定位置、62
は偏向電磁石の真の位置
= 19−
を示す。
特許出願人 富 士 通 株式会社
−20=
第1図
、ヘ −
−八りつ−FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of the magnetic field measurement method of an electromagnet for a particle accelerator of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an apparatus used in the magnetic field measurement method of the present invention. Figure 4 is a diagram showing the movement stage in Figure 3, Figure 5 is a diagram showing the relationship between the position of the electromagnet on the electromagnet coordinate system and the true position of the electromagnet, and Figure 6 is the rotational movement of the electromagnet. Figure 7 is a diagram explaining the interpolation of measured values, Figure 8 is a diagram showing the magnetic field distribution after interpolation, and Figure 9 is the measurement result of the bending electromagnet's 10° position. Figure 1O is a diagram comparing the measurement result of the +10' position of the bending electromagnet and the result after correction.
Figure 1 shows the synchrotron radiation generator, Figure 12 shows the bending electromagnet in Figure 11, Figure 13 shows the integrated magnetic field strength distribution of the bending electromagnet in Figure 10, and Figure 14. 15 is a diagram showing the conventional magnetic field measurement method, FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the electromagnet coordinate system and the measurement coordinate system, and FIG. 17 is the magnetic field distribution obtained by measurement. FIG. In the figure, 1 is a synchrotron radiation generator, 2 is a bending electromagnet, 13Δ is a measuring device,] 4-1. l 4-2 is a pilot magnet, 30-34
are contour lines based on the measurement results, 30△ to 34△ are redrawn contour lines, 35 is the magnetic field measurement process, 36 is the process of determining the true position of the electromagnet, 37 is the measurement value correction] process, 39 is the position of the electromagnet , 40 is a magnetic field measurement device, 41 is a stage moving in the X direction, 42 is a stage 50 for moving in the y direction, a process for finding the true position of the electromagnet, 51 is a process for finding new coordinates of the electromagnet, and 52 is a process for interpolating new coordinates. 53 is a step of determining magnetic field distribution; 60-1 to 60-n, 611 to 61n are measurement positions; 62
indicates the true position of the bending magnet = 19-. Patent applicant: Fujitsu Ltd.
Claims (1)
状を有する粒子加速器用電磁石(2)に対して測定器(
13A)を移動させて上記電磁石の各測定位置の磁場を
測定する工程(35、20〜23)と、 該測定工程による、少なくとも上記電磁石の両側の端部
(2a、2b)の測定値の非対称に基づいて上記電磁石
の真の位置を求める工程(36、50、51)と、 上記求めた真の位置の上記測定時に特定された位置に対
するずれに応じて、上記測定時の測定値を上記真の位置
の電磁石上の測定値となるように補正する工程(37、
52)と、よりなることを特徴とする粒子加速器用電磁
石[Claims] A measuring instrument (
13A) to measure the magnetic field at each measurement position of the electromagnet (35, 20 to 23); and the asymmetry of the measured values at least at both ends (2a, 2b) of the electromagnet due to the measurement step. Steps (36, 50, 51) of determining the true position of the electromagnet based on the true position of the electromagnet; A step (37,
52) An electromagnet for a particle accelerator characterized by the following:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31943790A JPH04190598A (en) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | Magnetic field measuring method for electromagnet for particle accelerating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31943790A JPH04190598A (en) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | Magnetic field measuring method for electromagnet for particle accelerating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04190598A true JPH04190598A (en) | 1992-07-08 |
Family
ID=18110188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31943790A Pending JPH04190598A (en) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | Magnetic field measuring method for electromagnet for particle accelerating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04190598A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7019522B1 (en) * | 2004-01-23 | 2006-03-28 | Advanced Design Consulting Usa | Apparatus for measuring the magnetic field produced by an insertion device |
JP2009216424A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Kobe Steel Ltd | Magnet position measuring method and magnetic field measuring instrument |
JP2021048057A (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 住友重機械工業株式会社 | Magnetic field distribution measurement device |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP31943790A patent/JPH04190598A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7019522B1 (en) * | 2004-01-23 | 2006-03-28 | Advanced Design Consulting Usa | Apparatus for measuring the magnetic field produced by an insertion device |
JP2009216424A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Kobe Steel Ltd | Magnet position measuring method and magnetic field measuring instrument |
JP2021048057A (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 住友重機械工業株式会社 | Magnetic field distribution measurement device |
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