JPH04352000A - ビームエネルギ吸収装置 - Google Patents
ビームエネルギ吸収装置Info
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- JPH04352000A JPH04352000A JP12777891A JP12777891A JPH04352000A JP H04352000 A JPH04352000 A JP H04352000A JP 12777891 A JP12777891 A JP 12777891A JP 12777891 A JP12777891 A JP 12777891A JP H04352000 A JPH04352000 A JP H04352000A
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- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 10
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
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- Particle Accelerators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放射線、電子線、イオ
ンビーム等の高エネルギを有するビームの通路に置かれ
、ビームを遮蔽するために、あるいは、ビームを利用し
た後に不可避的に生成される熱を散逸させるために、そ
のビームのエネルギを吸収する装置に関する。
ンビーム等の高エネルギを有するビームの通路に置かれ
、ビームを遮蔽するために、あるいは、ビームを利用し
た後に不可避的に生成される熱を散逸させるために、そ
のビームのエネルギを吸収する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線管では、高エネルギの電子ビーム等
をターゲット物質に照射することによりＸ線を得るが、
照射されたビームのエネルギのほとんどはターゲット内
で熱に変換される。従って、高出力のＸ線を得ようとす
ると、ターゲットで発生する熱量もそれ以上に大幅に増
加するため、発熱に対する対策が必要となる。このため
、一つにはビームを斜面で受け、ターゲット上における
エネルギ密度を低下させるという方法がとられる。また
、ターゲットを回転して、ビーム照射面をターゲット上
で相対的に移動させるという方法もとられる。従来より
、高出力Ｘ線用のＸ線管ではこれらの両方の方法がとら
れている（回転陽極Ｘ線管）。
をターゲット物質に照射することによりＸ線を得るが、
照射されたビームのエネルギのほとんどはターゲット内
で熱に変換される。従って、高出力のＸ線を得ようとす
ると、ターゲットで発生する熱量もそれ以上に大幅に増
加するため、発熱に対する対策が必要となる。このため
、一つにはビームを斜面で受け、ターゲット上における
エネルギ密度を低下させるという方法がとられる。また
、ターゲットを回転して、ビーム照射面をターゲット上
で相対的に移動させるという方法もとられる。従来より
、高出力Ｘ線用のＸ線管ではこれらの両方の方法がとら
れている（回転陽極Ｘ線管）。
【０００３】ビームのエネルギを吸収するという点では
、シンクロトロン（ＳＯＲ）放射光発生装置において用
いられるビームシャッタも同様の作用をする。ＳＯＲ光
を種々の用途に使用する場合、ＳＯＲ光を一時的に使用
箇所から遮断するためのシャッタが必要となる。しかし
、ＳＯＲ光の持つエネルギは非常に大きいため、通常の
シャッタではすぐにＳＯＲ光ビームの照射箇所が溶損し
てしまう。そこで、このようなビームシャッタにおいて
も上記Ｘ線管の場合と同様に、シャッタを傾斜させると
いう方法がとられる。
、シンクロトロン（ＳＯＲ）放射光発生装置において用
いられるビームシャッタも同様の作用をする。ＳＯＲ光
を種々の用途に使用する場合、ＳＯＲ光を一時的に使用
箇所から遮断するためのシャッタが必要となる。しかし
、ＳＯＲ光の持つエネルギは非常に大きいため、通常の
シャッタではすぐにＳＯＲ光ビームの照射箇所が溶損し
てしまう。そこで、このようなビームシャッタにおいて
も上記Ｘ線管の場合と同様に、シャッタを傾斜させると
いう方法がとられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ターゲットあるいはシ
ャッタ（以下、これらをまとめてビームエネルギ吸収体
という）の過熱を防止するためにこれらのビーム照射面
をビームに対して傾けるという方法では、ビームエネル
ギが何桁も大きくなる場合には対処できない。従って、
高エネルギビームの場合にはもっぱらビームエネルギ吸
収体を回転させるという方法がとられる。
ャッタ（以下、これらをまとめてビームエネルギ吸収体
という）の過熱を防止するためにこれらのビーム照射面
をビームに対して傾けるという方法では、ビームエネル
ギが何桁も大きくなる場合には対処できない。従って、
高エネルギビームの場合にはもっぱらビームエネルギ吸
収体を回転させるという方法がとられる。
【０００５】通常、このような高エネルギビームを扱う
場合、ビームの散乱を防止したり、照射される側の物質
を保護するために、ビームが通過する空間は高真空にさ
れることが多い。従って、ビームエネルギ吸収体を回転
させる場合には、真空空間内に回転エネルギをどのよう
にして導入するかが問題となる。モータそのものを真空
内に入れると、モータの軸受部等から必然的に発生する
ガスにより、ビームが通る空間の真空度が低下してしま
う。モータを真空部の外部に出すと、回転運動を真空部
に導入するための回転軸の軸受部のシールのために、別
途排気機構を設けなければならない。特に、ビーム通過
空間に１０−１０Ｔｏｒｒ程度の高真空が要求される場
合には、回転を導入する部分のシールの為に２段の差動
排気機構を設けなければならず、ビームエネルギ吸収体
の回転の為の機構が非常に複雑となっていた。本発明は
このような課題を解決するために成されたものであり、
その目的とするところは、比較的簡単な構成でありなが
ら、高真空を損なうことなく、高真空空間内を通る高エ
ネルギビームのエネルギを高効率で吸収することのでき
るビームエネルギ吸収装置を提供することにある。
場合、ビームの散乱を防止したり、照射される側の物質
を保護するために、ビームが通過する空間は高真空にさ
れることが多い。従って、ビームエネルギ吸収体を回転
させる場合には、真空空間内に回転エネルギをどのよう
にして導入するかが問題となる。モータそのものを真空
内に入れると、モータの軸受部等から必然的に発生する
ガスにより、ビームが通る空間の真空度が低下してしま
う。モータを真空部の外部に出すと、回転運動を真空部
に導入するための回転軸の軸受部のシールのために、別
途排気機構を設けなければならない。特に、ビーム通過
空間に１０−１０Ｔｏｒｒ程度の高真空が要求される場
合には、回転を導入する部分のシールの為に２段の差動
排気機構を設けなければならず、ビームエネルギ吸収体
の回転の為の機構が非常に複雑となっていた。本発明は
このような課題を解決するために成されたものであり、
その目的とするところは、比較的簡単な構成でありなが
ら、高真空を損なうことなく、高真空空間内を通る高エ
ネルギビームのエネルギを高効率で吸収することのでき
るビームエネルギ吸収装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係るビームエネルギ吸収装置は、高
真空に保たれた空間を通過する高エネルギを有するビー
ムのエネルギを吸収するための装置であって、（ａ）高
真空側を上記真空空間側に接続したターボ分子ポンプと
、（ｂ）ターボ分子ポンプの回転軸により回転駆動され
、高エネルギビームの通路に回転面を有する回転体とを
備えることを特徴とする。
に成された本発明に係るビームエネルギ吸収装置は、高
真空に保たれた空間を通過する高エネルギを有するビー
ムのエネルギを吸収するための装置であって、（ａ）高
真空側を上記真空空間側に接続したターボ分子ポンプと
、（ｂ）ターボ分子ポンプの回転軸により回転駆動され
、高エネルギビームの通路に回転面を有する回転体とを
備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】高エネルギビームは回転体（ｂ）の回転面に照
射されるため、照射面における単位時間当たりの入射エ
ネルギ密度は低くなり、照射面の過熱が防止される。ま
た、回転体を駆動するのがターボ分子ポンプであるため
、真空部分内に回転動力であるモータを入れる必要がな
く、モータからの潤滑油等の蒸発による真空度の低下の
心配はない。さらに、真空部分への回転動力の導入がタ
ーボ分子ポンプの回転軸自身により行なわれるため、回
転動力の導入部分における真空シールのための差動排気
機構を設ける必要がなく、構成が簡素化される。
射されるため、照射面における単位時間当たりの入射エ
ネルギ密度は低くなり、照射面の過熱が防止される。ま
た、回転体を駆動するのがターボ分子ポンプであるため
、真空部分内に回転動力であるモータを入れる必要がな
く、モータからの潤滑油等の蒸発による真空度の低下の
心配はない。さらに、真空部分への回転動力の導入がタ
ーボ分子ポンプの回転軸自身により行なわれるため、回
転動力の導入部分における真空シールのための差動排気
機構を設ける必要がなく、構成が簡素化される。
【０００８】なお、ビームのエネルギが非常に大きい場
合には、上記回転体の内部に冷却媒体を流通させるよう
にしてもよい。この場合、ビーム照射部において熱を奪
った冷却媒体は、ターボ分子ポンプの回転軸の内部を通
ってターボ分子ポンプの低圧側あるいは外部の常圧側で
熱放出させる（あるいは、熱交換させる）ことができる
。
合には、上記回転体の内部に冷却媒体を流通させるよう
にしてもよい。この場合、ビーム照射部において熱を奪
った冷却媒体は、ターボ分子ポンプの回転軸の内部を通
ってターボ分子ポンプの低圧側あるいは外部の常圧側で
熱放出させる（あるいは、熱交換させる）ことができる
。
【０００９】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１により説明する
。図１はＳＯＲ光の通路に置かれるシャッタに本発明を
適用した例であり、ＳＯＲビームの通路に置かれた円柱
状の回転体１０をビームシャッタとして使用している。 ＳＯＲ光が通るパイプ１１の内部は高真空（１０−１０
Ｔｏｒｒオーダー）に保持しなければならないため、回
転体１０の動力として、潤滑油を使用するモータを真空
部内に入れることはできない。また、モータを外部に置
き、動力のみを真空部の内部に導入しようとすると、そ
の回転軸のシールに２段の差動排気機構を設けなければ
高真空が維持されない。それに対し、本実施例では、回
転体１０の回転動力としてターボ分子ポンプ１２の回転
力を利用している。
。図１はＳＯＲ光の通路に置かれるシャッタに本発明を
適用した例であり、ＳＯＲビームの通路に置かれた円柱
状の回転体１０をビームシャッタとして使用している。 ＳＯＲ光が通るパイプ１１の内部は高真空（１０−１０
Ｔｏｒｒオーダー）に保持しなければならないため、回
転体１０の動力として、潤滑油を使用するモータを真空
部内に入れることはできない。また、モータを外部に置
き、動力のみを真空部の内部に導入しようとすると、そ
の回転軸のシールに２段の差動排気機構を設けなければ
高真空が維持されない。それに対し、本実施例では、回
転体１０の回転動力としてターボ分子ポンプ１２の回転
力を利用している。
【００１０】ターボ分子ポンプ１２は、ハウジング１３
、ハウジング１３の内部に設けられたステータ１４及び
ロータ１５、それに、ロータ１５の下部に設けられたモ
ータ１６により構成される。ステータ１４はハウジング
１３の内壁に固定された複数段のブレードから成り、ロ
ータ１５はモータ１６により回転されるシャフト１７に
固定された複数段の多数のブレードから成る。ロータ１
５の各段はステータ１４の各段の間に狭い隙間を置いて
配置され、また、ロータ１５及びステータ１４のブレー
ドは角度を持ってシャフト１７及びハウジング１３に取
り付けられているため、シャフト１７を高速回転するこ
とにより高真空側（図１では上部）の気体分子が低真空
側（下部）の方に排出される。低真空側はロータリポン
プにより排気しておく。
、ハウジング１３の内部に設けられたステータ１４及び
ロータ１５、それに、ロータ１５の下部に設けられたモ
ータ１６により構成される。ステータ１４はハウジング
１３の内壁に固定された複数段のブレードから成り、ロ
ータ１５はモータ１６により回転されるシャフト１７に
固定された複数段の多数のブレードから成る。ロータ１
５の各段はステータ１４の各段の間に狭い隙間を置いて
配置され、また、ロータ１５及びステータ１４のブレー
ドは角度を持ってシャフト１７及びハウジング１３に取
り付けられているため、シャフト１７を高速回転するこ
とにより高真空側（図１では上部）の気体分子が低真空
側（下部）の方に排出される。低真空側はロータリポン
プにより排気しておく。
【００１１】ターボ分子ポンプ１２ではモータ１６のシ
ャフト１７を支えるベアリング１８、１９は２つとも低
真空側に設けられているため、ベアリングで用いられる
潤滑油（グリース）の蒸気が高真空を損なうことがない
。したがって、ビームの通路であるパイプ１１の内部で
は高真空が維持される。一方、ＳＯＲ光等のビームは回
転体１０の回転面（側面）に照射されるため、回転体１
０が局所的に過熱することがなく、強力なビームのエネ
ルギによっても損傷することがない。
ャフト１７を支えるベアリング１８、１９は２つとも低
真空側に設けられているため、ベアリングで用いられる
潤滑油（グリース）の蒸気が高真空を損なうことがない
。したがって、ビームの通路であるパイプ１１の内部で
は高真空が維持される。一方、ＳＯＲ光等のビームは回
転体１０の回転面（側面）に照射されるため、回転体１
０が局所的に過熱することがなく、強力なビームのエネ
ルギによっても損傷することがない。
【００１２】本発明の第２の実施例を図２により説明す
る。本実施例では、ターボ分子ポンプのシャフト１７及
びビームが照射される回転体１０の内部に冷却媒体２０
を循環させるための通路を設けている。冷却媒体２０は
ターボ分子ポンプ１２の下部に設けられたリザーバ２１
内に設けられたポンプ２２により、リザーバ２１からシ
ャフト１７の内部に汲み出され、回転体１０の内部でビ
ーム照射面で発生した熱を奪った後、再びシャフト１７
内部を通ってリザーバ２１に戻る。冷却媒体２０の熱は
リザーバ２１の内部に配置された冷却水パイプ２３によ
り、外部から導入される２次冷却水に伝達される。
る。本実施例では、ターボ分子ポンプのシャフト１７及
びビームが照射される回転体１０の内部に冷却媒体２０
を循環させるための通路を設けている。冷却媒体２０は
ターボ分子ポンプ１２の下部に設けられたリザーバ２１
内に設けられたポンプ２２により、リザーバ２１からシ
ャフト１７の内部に汲み出され、回転体１０の内部でビ
ーム照射面で発生した熱を奪った後、再びシャフト１７
内部を通ってリザーバ２１に戻る。冷却媒体２０の熱は
リザーバ２１の内部に配置された冷却水パイプ２３によ
り、外部から導入される２次冷却水に伝達される。
【００１３】本実施例ではこのようにビーム照射面で発
生する熱を冷却媒体により能動的に外部に排出するため
、より強力なビームに対しても対応することができる。
生する熱を冷却媒体により能動的に外部に排出するため
、より強力なビームに対しても対応することができる。
【００１４】なお、図３に示すように、シャフト１７の
下部に磁気シール２５を設けることにより、シャフト１
７及び回転体１０の内部に直接外部冷却水２６を導入す
ることも可能である。
下部に磁気シール２５を設けることにより、シャフト１
７及び回転体１０の内部に直接外部冷却水２６を導入す
ることも可能である。
【００１５】
【発明の効果】高エネルギビームは回転体の回転面に照
射されるため、ビームが照射される面の過熱が防止され
、ビームのエネルギを安全に吸収することができる。 また、ターボ分子ポンプがその回転体を回転駆動するた
め、真空部分内にモータを入れる必要がなく、モータか
らの潤滑油等の蒸発による真空度の低下が生じない。さ
らに、真空部分への回転動力の導入がターボ分子ポンプ
の回転軸自身により行なわれるため、回転動力の導入部
分における真空シールのための差動排気機構を設ける必
要がなく、全体の構成が簡素化される。
射されるため、ビームが照射される面の過熱が防止され
、ビームのエネルギを安全に吸収することができる。 また、ターボ分子ポンプがその回転体を回転駆動するた
め、真空部分内にモータを入れる必要がなく、モータか
らの潤滑油等の蒸発による真空度の低下が生じない。さ
らに、真空部分への回転動力の導入がターボ分子ポンプ
の回転軸自身により行なわれるため、回転動力の導入部
分における真空シールのための差動排気機構を設ける必
要がなく、全体の構成が簡素化される。
【図１】 本発明の第１の実施例であるビームエネル
ギ吸収装置の断面図。
ギ吸収装置の断面図。
【図２】 本発明の第２の実施例である、回転体の内
部に冷却媒体を循環させたビームエネルギ吸収装置の断
面図。
部に冷却媒体を循環させたビームエネルギ吸収装置の断
面図。
【図３】 本発明の第３の実施例である、回転体内部
の冷却媒体として外部の冷却水を使用するビームエネル
ギ吸収装置の断面図。
の冷却媒体として外部の冷却水を使用するビームエネル
ギ吸収装置の断面図。
１０…回転体
１１…ビームパイプ １２…ターボ分子ポンプ
１３…ハウジング １４…ステータ
１５…ロータ１６…モータ
１７…シャフト１８、
１９…ベアリング ２０…
冷却媒体２１…リザーバ
２２…冷却媒体循環用ポンプ ２３…２次冷却水パイプ
２５…磁気シール ２６…外部冷却水
１１…ビームパイプ １２…ターボ分子ポンプ
１３…ハウジング １４…ステータ
１５…ロータ１６…モータ
１７…シャフト１８、
１９…ベアリング ２０…
冷却媒体２１…リザーバ
２２…冷却媒体循環用ポンプ ２３…２次冷却水パイプ
２５…磁気シール ２６…外部冷却水
Claims (1)
- 【請求項１】 高真空に保たれた空間を通過する高エ
ネルギビームのエネルギを吸収するための装置であって
、高真空側を上記真空空間側に接続したターボ分子ポン
プと、ターボ分子ポンプの回転軸により回転駆動され、
高エネルギビームの通路に回転面を有する回転体とを備
えることを特徴とするビームエネルギ吸収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12777891A JPH04352000A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ビームエネルギ吸収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12777891A JPH04352000A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ビームエネルギ吸収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352000A true JPH04352000A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14968455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12777891A Pending JPH04352000A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | ビームエネルギ吸収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04352000A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010287570A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | General Electric Co <Ge> | 液冷式回転ｘ線ターゲット用の回転ユニオン継手 |
| WO2018142459A1 (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 住友重機械工業株式会社 | ターゲット装置 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP12777891A patent/JPH04352000A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010287570A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | General Electric Co <Ge> | 液冷式回転ｘ線ターゲット用の回転ユニオン継手 |
| WO2018142459A1 (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 住友重機械工業株式会社 | ターゲット装置 |
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