JPH0436699A - 超電導ウィグラー - Google Patents
超電導ウィグラーInfo
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- JPH0436699A JPH0436699A JP14153190A JP14153190A JPH0436699A JP H0436699 A JPH0436699 A JP H0436699A JP 14153190 A JP14153190 A JP 14153190A JP 14153190 A JP14153190 A JP 14153190A JP H0436699 A JPH0436699 A JP H0436699A
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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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野〕
本発明は、電子加速器によって加速された電子ビームを
超伝導コイルによって蛇行させる超伝導ウィグラーに係
り、特に、超伝導コイルを冷却するクライオスタット内
の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸発量を低減した超伝
導ウィグラーに関する。
超伝導コイルによって蛇行させる超伝導ウィグラーに係
り、特に、超伝導コイルを冷却するクライオスタット内
の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸発量を低減した超伝
導ウィグラーに関する。
［従来の技術］
超伝導ウィグラーとは、リニアツクやシンクロトロン等
の電子加速器によって加速された電子ビームを超伝導コ
イルによって急激に蛇行させ、所望の放射光を取り出す
ものである。この超伝導ウィグラーの概要を第５図に示
す。
の電子加速器によって加速された電子ビームを超伝導コ
イルによって急激に蛇行させ、所望の放射光を取り出す
ものである。この超伝導ウィグラーの概要を第５図に示
す。
図示するように、電子加速器で加速された電子ビームａ
が通過する真空ダクトｂの経路に沿って、ダクトｂ内の
電子ビームａを蛇行させる超伝導コイルＣが配置されて
いる。これらの超伝導コイルＣは、超伝導状態を保つな
め、液体ヘリウム（約４．２〜４．５Ｋ＞が貯蔵された
クライオスタットｄ内に浸漬され、極低温状態になって
いる。
が通過する真空ダクトｂの経路に沿って、ダクトｂ内の
電子ビームａを蛇行させる超伝導コイルＣが配置されて
いる。これらの超伝導コイルＣは、超伝導状態を保つな
め、液体ヘリウム（約４．２〜４．５Ｋ＞が貯蔵された
クライオスタットｄ内に浸漬され、極低温状態になって
いる。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、このような超伝導ウィグラーにおいて、真空
ダクトｂ内の電子ビームａが蛇行する際に、放射線（Ｘ
線等）が発生する。この放射線は、ステンレスやアルミ
等から成形された上記真空ダクトｂを通過して、液体ヘ
リウムが貯蔵されているクライオスタットｄ内に、エネ
ルギーとして侵入する。
ダクトｂ内の電子ビームａが蛇行する際に、放射線（Ｘ
線等）が発生する。この放射線は、ステンレスやアルミ
等から成形された上記真空ダクトｂを通過して、液体ヘ
リウムが貯蔵されているクライオスタットｄ内に、エネ
ルギーとして侵入する。
すると、超伝導コイルＣを冷却すべくクライオスタット
ｄ内に貯蔵されている液体ヘリウムが大量に蒸発してし
まう。
ｄ内に貯蔵されている液体ヘリウムが大量に蒸発してし
まう。
この対策として、本出願人は先に第６図に示すように、
上記真空ダクトｂの外側に、放射線遮蔽能力の大きなタ
ングステン板ｅ（板厚１〜２園）をダクトｂを覆うよう
にコ字状に曲げて、ダクトｂを被覆するように設けたも
のを開発した。
上記真空ダクトｂの外側に、放射線遮蔽能力の大きなタ
ングステン板ｅ（板厚１〜２園）をダクトｂを覆うよう
にコ字状に曲げて、ダクトｂを被覆するように設けたも
のを開発した。
しかしながら、タングステン板ｅは周知の如くその加工
性が極めて悪い、さらに、−旦、第６図に示すようにコ
字状に曲げても、図中破線で示すようなスプリングバッ
ク現象が生じてしまう。従って、上記タングステン板ｅ
を真空ダクトｂを覆うようにコ字状に曲げることは、そ
の加工性の悪さから、製造コストの上昇を招く。
性が極めて悪い、さらに、−旦、第６図に示すようにコ
字状に曲げても、図中破線で示すようなスプリングバッ
ク現象が生じてしまう。従って、上記タングステン板ｅ
を真空ダクトｂを覆うようにコ字状に曲げることは、そ
の加工性の悪さから、製造コストの上昇を招く。
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、安価
な製造コストで放射線を真空ダクト内に遮蔽でき、クラ
イオスタット内の液体ヘリウム（極低温液）の蒸発量を
低減できる超伝導ウィグラーを提供するものである。
な製造コストで放射線を真空ダクト内に遮蔽でき、クラ
イオスタット内の液体ヘリウム（極低温液）の蒸発量を
低減できる超伝導ウィグラーを提供するものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために本発明は、電子ビムが通過す
る真空ダクトの外側に、電子ビームを蛇行させる超伝導
コイルを設けると共に、該超伝導コイルを極低温液体が
満たされたクライオスタット内に浸漬した超伝導ウィグ
ラーにおいて、上記クライオスタットの中央に位置する
上記真空ダクトの外周に、タングステン等のヘビーメタ
ルの線材を巻回して放射線遮蔽層を形成したことから構
成されている。
る真空ダクトの外側に、電子ビームを蛇行させる超伝導
コイルを設けると共に、該超伝導コイルを極低温液体が
満たされたクライオスタット内に浸漬した超伝導ウィグ
ラーにおいて、上記クライオスタットの中央に位置する
上記真空ダクトの外周に、タングステン等のヘビーメタ
ルの線材を巻回して放射線遮蔽層を形成したことから構
成されている。
［作用］
真空ダクト内の電子ビームは超伝導コイルの電磁場によ
って蛇行する。この際、蛇行する電子ビームから放射線
（Ｘ線等）が発生することになるが、この放射線はクラ
イオスタットの中央に位置する真空ダクトに形成された
放射線遮蔽層によって真空ダクト内に遮蔽される。よっ
て、上記放射線がクライオスタット内に侵入することが
抑制・防止され、クライオスタット内の極低温液体く液
体ヘリウム等）の温度を良好に維持できる。
って蛇行する。この際、蛇行する電子ビームから放射線
（Ｘ線等）が発生することになるが、この放射線はクラ
イオスタットの中央に位置する真空ダクトに形成された
放射線遮蔽層によって真空ダクト内に遮蔽される。よっ
て、上記放射線がクライオスタット内に侵入することが
抑制・防止され、クライオスタット内の極低温液体く液
体ヘリウム等）の温度を良好に維持できる。
また、上記放射線遮蔽層は、真空ダクトの外周を放射線
遮蔽能力の大きなヘビーメタルの線材で巻回することに
よって形成されているので、加工性の悪いヘビーメタル
（例えばタングステン等）にあっても熱間加工などを施
すことにより、容易に巻回することができ、低コストで
製造できる。
遮蔽能力の大きなヘビーメタルの線材で巻回することに
よって形成されているので、加工性の悪いヘビーメタル
（例えばタングステン等）にあっても熱間加工などを施
すことにより、容易に巻回することができ、低コストで
製造できる。
［実施例］
本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。
第３図に示すように、リニアツクやシンクロトロン等（
図示せず）によりほぼ光速度にまで加速された電子ビー
ム１が通過する真空ダクト２に沿って、その外側に、ダ
クト２内の電子ビーム１を蛇行させる超伝導コイル３が
設けられている。これらの超伝導コイル３は、Ｎｂ−Ｔ
ｉ 、Ｎｂ−Ｚｒ等から成形されており、超伝導状態を
保つため液体ヘリウム４（約４，２〜４．５Ｋ）等の極
低温液が貯蔵されたクライオスタット５内に浸漬され、
極低温状態になっている。
図示せず）によりほぼ光速度にまで加速された電子ビー
ム１が通過する真空ダクト２に沿って、その外側に、ダ
クト２内の電子ビーム１を蛇行させる超伝導コイル３が
設けられている。これらの超伝導コイル３は、Ｎｂ−Ｔ
ｉ 、Ｎｂ−Ｚｒ等から成形されており、超伝導状態を
保つため液体ヘリウム４（約４，２〜４．５Ｋ）等の極
低温液が貯蔵されたクライオスタット５内に浸漬され、
極低温状態になっている。
一方、上記真空ダクト２は、ステンレスまたはアルミか
ら成形されており、第１図に示すように、その外周に放
射線遮蔽能力が大きなタングステンの線材６が巻回され
て放射線遮蔽層７が形成されている４図示するように、
上記タングステン線材６は、隣接する線材６相互が密接
するように、密に巻回されている。また、上記放射線遮
蔽層７は、第３図に示す如く、クライオスタット５の中
央に位置する真空ダクト２の外周面に被覆形成される。
ら成形されており、第１図に示すように、その外周に放
射線遮蔽能力が大きなタングステンの線材６が巻回され
て放射線遮蔽層７が形成されている４図示するように、
上記タングステン線材６は、隣接する線材６相互が密接
するように、密に巻回されている。また、上記放射線遮
蔽層７は、第３図に示す如く、クライオスタット５の中
央に位置する真空ダクト２の外周面に被覆形成される。
この放射線遮蔽層７は、上記真空ダクト２の外周にタン
グステンの線材６を巻回する際に、所定の雰囲気温度中
で熱間加工すれば極めて容易に形成できる。
グステンの線材６を巻回する際に、所定の雰囲気温度中
で熱間加工すれば極めて容易に形成できる。
また、真空ダクト２をタングステンの線材６で巻回した
後、第２図に示すように、その外部に熱伝導の良いＣｒ
、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属メツキ８を施すことにより、巻回
されたタングステンの線材６の隣接する線材６を相互に
固着している。このタングステンの線材６は、放射線遮
蔽層７を形成するためのものであり強度部材ではないの
で、それほど大きな固着強度は必要なく、上記金属メツ
キ８による固着で充分である。
後、第２図に示すように、その外部に熱伝導の良いＣｒ
、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属メツキ８を施すことにより、巻回
されたタングステンの線材６の隣接する線材６を相互に
固着している。このタングステンの線材６は、放射線遮
蔽層７を形成するためのものであり強度部材ではないの
で、それほど大きな固着強度は必要なく、上記金属メツ
キ８による固着で充分である。
以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。
真空ダクト２内の電子ビーム１は超伝導コイル３の電磁
場によって蛇行する。この際、蛇行する電子ビーム１か
ら放射線（Ｘ線等）が発生することになるが、この放射
線は上記クライオスタット５の中央に位置する真空ダク
ト２に形成された放射線遮蔽層７によって、真空ダクト
２内に遮蔽される。
場によって蛇行する。この際、蛇行する電子ビーム１か
ら放射線（Ｘ線等）が発生することになるが、この放射
線は上記クライオスタット５の中央に位置する真空ダク
ト２に形成された放射線遮蔽層７によって、真空ダクト
２内に遮蔽される。
よって、上記放射線がクライオスタット５内にエネルギ
ーとして進入することが抑制・防止される。従って、ク
ライオスタット５内の液体ヘリウム４の温度を良好に維
持することができ、液体ヘリウム４の蒸発が低減する。
ーとして進入することが抑制・防止される。従って、ク
ライオスタット５内の液体ヘリウム４の温度を良好に維
持することができ、液体ヘリウム４の蒸発が低減する。
また、上記放射線遮蔽層７は、上記真空ダクト２の外周
をタングステンの線材６で巻回することによって形成さ
れているので、所定の雰囲気温度中にて熱間加工を施す
ことにより、容易に巻回することができ、低コストで製
造できる。
をタングステンの線材６で巻回することによって形成さ
れているので、所定の雰囲気温度中にて熱間加工を施す
ことにより、容易に巻回することができ、低コストで製
造できる。
本発明の変形実施例を第４図に示す。
図示するようにこの変形実施例は、前実施例のタングス
テンの線材６を、真空ダクト２の外周に、ダクト２と所
定間隙９を隔てて巻回することによって、放射線遮蔽層
７を真空ダクト２と所定間隙９を隔てて形成し、これを
水や冷却材１０が満たされた外管１１で被覆したもので
ある。上記放射線遮蔽層７には、層外の外管１１ｆ１１
の水や冷却材１０を層内の真空ダクト２側に導くための
通路１２が形成されている。
テンの線材６を、真空ダクト２の外周に、ダクト２と所
定間隙９を隔てて巻回することによって、放射線遮蔽層
７を真空ダクト２と所定間隙９を隔てて形成し、これを
水や冷却材１０が満たされた外管１１で被覆したもので
ある。上記放射線遮蔽層７には、層外の外管１１ｆ１１
の水や冷却材１０を層内の真空ダクト２側に導くための
通路１２が形成されている。
この変形実施例にあっては、前実施例と同様に、発生す
るＸ線等の放射線を放射線遮蔽層７で遮蔽して、第３図
に示すクライオスタット５内の液体ヘリウム４の蒸発を
低減するだけでなく、放射線を遮蔽することによって発
熱する放射線遮蔽層７が、第４図に示す如く層外側およ
び層内側から水や冷却材１０によって積極的に冷却され
ることになる。
るＸ線等の放射線を放射線遮蔽層７で遮蔽して、第３図
に示すクライオスタット５内の液体ヘリウム４の蒸発を
低減するだけでなく、放射線を遮蔽することによって発
熱する放射線遮蔽層７が、第４図に示す如く層外側およ
び層内側から水や冷却材１０によって積極的に冷却され
ることになる。
なお、これらの実施例にあっては上記放射線遮蔽層７を
形成するのにタングステンの線材６を用いたが、これに
限らず放射線遮蔽効果のある鉛などのヘビーメタルの線
材を用いてもよい。また、上記線材６の断面を丸状では
なく四角状にしてもよい、この場合、巻回された後の隣
接する線材相互の間隙を小さくでき、放射線遮蔽効果が
高まる。
形成するのにタングステンの線材６を用いたが、これに
限らず放射線遮蔽効果のある鉛などのヘビーメタルの線
材を用いてもよい。また、上記線材６の断面を丸状では
なく四角状にしてもよい、この場合、巻回された後の隣
接する線材相互の間隙を小さくでき、放射線遮蔽効果が
高まる。
さらに、線材を一重巻回ではなく二重、三重と多重に巻
回して放射線遮蔽効果を高めてもよい。
回して放射線遮蔽効果を高めてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば次のごとき優れた効
果が発揮できる。
果が発揮できる。
クライオスタットが位置する真空ダクトの外周に、タン
グステン等のヘビーメタルの線材を巻回して放射線遮蔽
層を形成しているので、安価な製造コストで放射線遮蔽
層を形成でき、真空ダクト内の電子ビームが蛇行する際
に生じる放射線を真空ダクト内に遮蔽して、クライオス
タット内の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸発量を低減
することができる。
グステン等のヘビーメタルの線材を巻回して放射線遮蔽
層を形成しているので、安価な製造コストで放射線遮蔽
層を形成でき、真空ダクト内の電子ビームが蛇行する際
に生じる放射線を真空ダクト内に遮蔽して、クライオス
タット内の極低温液（液体ヘリウム等）の蒸発量を低減
することができる。
第１図は本発明の一実施例の超伝導ウィグラーの真空ダ
クトに巻回されるタングステン線材の巻回状態を表す要
部斜視図、第２図は上記タングステン線材に金属メツキ
を施した真空ダクトの要部斜視図、第３図は上記超伝導
ウィグラーの概略図、第４図は本発明の変形実施例の超
伝導ウィグラーの真空ダクトの断面図、第５図は本出願
人が先に開発した超伝導ウィグラーの概略図、第６図は
第５図に示す真空ダクトに被覆されるタングステン板の
被覆状態を表す断面図である。 図中、１は電子ビーム、２は真空ダクト、３は超伝導コ
イル、４は極低温液体としての液体ヘリウム、５はクラ
イオスタット、６はタングステンの線材、７は放射線遮
蔽層である。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理
士 絹 谷 信 ａ（外１名）第３図 ７・・枚財、＾聞 第５図
クトに巻回されるタングステン線材の巻回状態を表す要
部斜視図、第２図は上記タングステン線材に金属メツキ
を施した真空ダクトの要部斜視図、第３図は上記超伝導
ウィグラーの概略図、第４図は本発明の変形実施例の超
伝導ウィグラーの真空ダクトの断面図、第５図は本出願
人が先に開発した超伝導ウィグラーの概略図、第６図は
第５図に示す真空ダクトに被覆されるタングステン板の
被覆状態を表す断面図である。 図中、１は電子ビーム、２は真空ダクト、３は超伝導コ
イル、４は極低温液体としての液体ヘリウム、５はクラ
イオスタット、６はタングステンの線材、７は放射線遮
蔽層である。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理
士 絹 谷 信 ａ（外１名）第３図 ７・・枚財、＾聞 第５図
Claims (1)
- １、電子ビームが通過する真空ダクトの外側に、電子ビ
ームを蛇行させる超伝導コイルを設けると共に、該超伝
導コイルを極低温液体が満たされたクライオスタット内
に浸漬した超伝導ウィグラーにおいて、上記クライオス
タットの中央に位置する上記真空ダクトの外周に、タン
グステン等のヘビーメタルの線材を巻回して放射線遮蔽
層を形成したことを特徴とする超伝導ウィグラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14153190A JP2899716B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 超電導ウィグラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14153190A JP2899716B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 超電導ウィグラー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436699A true JPH0436699A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2899716B2 JP2899716B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=15294141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14153190A Expired - Fee Related JP2899716B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 超電導ウィグラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2899716B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001051093A (ja) * | 1999-08-10 | 2001-02-23 | Mitsubishi Materials Corp | 核燃料物質貯蔵容器、中性子遮蔽材及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP14153190A patent/JP2899716B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001051093A (ja) * | 1999-08-10 | 2001-02-23 | Mitsubishi Materials Corp | 核燃料物質貯蔵容器、中性子遮蔽材及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2899716B2 (ja) | 1999-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |