JPH0439898A - 粒子加速器における真空チェンバのベーキング方法 - 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、シンクロトロン等の粒子加速器において、
超高真空状態にする必要がある真空チェンバ内を外部か
ら加熱して壁面に吸着しているガスを排出する際のベー
キング方法に関し、簡単にベーキングできるとともに、
通常運転の際に悪影響が及ばないようにしたものである
。

〔従来の技術〕

粒子加速器は電子やイオンなどの荷電粒子を高いエネル
ギに加速するための装置であり、原子核物理の実験用な
どに直径が１ｋｏ＋以上の大型の装置が建設されていた
が、近年、直径が１０−以下の比較的小型の粒子加速器
としてシンクロトロンが開発されつつあり、シンクロト
ロン放射光（５０Ｒ光）を利用して超々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。

このような粒子加速器を利用した装置の一つであるシン
クロトロン放射光装置の概要は、例えば第３図に示すよ
うに、荷電粒子発生装置（電子銃等）１０で発生した荷
電粒子が線型加速装置（ライナック）１２で光速近くに
加速され、ビーム輸送部１４の偏向電磁石工６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
蓄積リング２２内に入射される。蓄積リング２２に入射
された荷電粒子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で所定の軌道を保持しつつ偏
向電磁石２４で偏向されて蓄積リング２２中を回り続け
る。

加速された荷電粒子から偏向電磁石２４で偏向される時
に発生するシンクロトロン放射光（ＳＯＲ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ＬＳＩ回路作成用の光源等として利用される。

このようなシンクロトロン放射光装置などの粒子加速器
においては、荷電粒子が加速されるシンクロトロン２０
の蓄積リング２２などは、第４図〜第６図に示すように
、真空チェンバ３０で構成されており、内部を超高真空
状態に保持し、電子ビームの寿命を長くするようにして
いる。

また、シンクロトロン２０の真空チェンバ３０などは、
シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）による発熱を防ぐた
め冷却されるようになっており、例えば実開昭５９−１
５６４００号公報に開示されている冷却構造を第４図に
示すように、真空チェンバ３０の外周部に断面Ｕ字状の
保持部３２を形成し、この保持部３２に冷却管３４を装
着したり、第５図に示すように、真空チェンバ３０の外
側に冷却管３６をろう付は等で取付けたり、第６図に示
すように、真空チェンバ３０自体を偏肉管で構成し、肉
厚部に一体に冷却管となる冷却水路３８を形成するよう
にしている。

このようなシンクロトロン放射光装置では、建設後、運
転開始前にシンクロトロン２０などの真空チェンバ３０
の真空排気を行うが、必要とされる１　０−９Ｔｏｒｒ
以下の超高真空状態に保持するためには、真空チェンバ
３０の内壁に吸着しているガスを排出するベーキングを
行う必要がある。

従来から行われているベーキング方法は、真空チェンバ
３０の外側にヒータを巻き付けて２００℃程度に加熱し
、吸着ガスを活性化して排出するようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来のベーキング方法によれば、ヒータを真空チェ
ンバ３０の外側に巻き付けるため、偏向電磁石２４によ
るビーム偏向用の磁場がヒータによって乱されたり、ヒ
ータの取付分だけ真空チェンバ３０と偏向電磁石２４と
の間に隙間を開ける必要があるなど通常運転に悪影響を
及ぼすという問題がある。

この発明は、前記従来の技術における欠点を解決して、
真空チェンバのベーキングを簡単に行うことができると
ともに、通常運転の際に悪影響を及ぼすことがない粒子
加速器における真空チェンバのベーキング方法を提供し
ようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の粒子加速器における真空チェンバのベーキン
グ方法は、粒子加速器の真空チェンバの内壁に吸着して
いるガスを加熱して排出するベーキングに際し、真空チ
ェンバに付設された冷却管に加熱流体を送給して加熱す
るようにしたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

この発明の粒子加速器における真空チェンバのベーキン
グ方法によれば、真空チェンバの冷却用に設けられてい
る冷却管や一体の冷却管としての冷却流路を利用して加
熱流体を送給するようにしており、冷却媒体を加熱流体
に変えるだけで簡単にベーキングができ、真空チェンバ
の外側にヒータを巻き付ける場合に比べて磁場を乱すよ
うなことやヒータ用のスペースの確保の問題がなく、最
適な状態で通常の運転を行うことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

第１図は、この発明の粒子加速器における真空チェンバ
のベーキング方法の原理説明図である。

この発明が適用されるシンクロトロン放射光装置の線型
加速器１２、ビーム輸送部１４、蓄積リング２２等（第
３図参照）の真空チェンバ３０（第４図〜第６図参照）
には、冷却管３２．３４または一体の冷却管としての冷
却水路３８が設けられて冷却媒体の供給によってシンク
ロトロン放射光（ＳＯＲ光）による発熱を防ぐようにな
っている。

例えば真空チェンバ３０の外周部に断面Ｕ字状の保持部
３２を形成して冷却管３４を装着している場合には、冷
却水供給管４０が冷却管３４の一端部に接続され、冷却
水タンク４２からポンプ４４及び入口弁４６を介して冷
却水が送給され、真空チェンバ３０を冷却した後、他端
部に接続された冷却水排出管４８及び排出弁５０を介し
て冷却水タンク４２に戻すようになっており、冷却水タ
ンク４２に冷却器５２が設けられている。

このような冷却系を利用してベーキングを行うため、冷
却水供給管４０の大口弁４６の上流側に分岐して加熱流
体供給管５４が接続され加熱流体人口弁５６及び加熱流
体ポンプ５８を介して加熱流体タンク６０に接続されて
いる。また、冷却水排出管４８の排出弁５０の上流側に
は、加熱流体排出管６２が接続され、加熱流体排出弁６
４を介して加熱流体タンク６０に接続されており、加熱
流体タンク６０には、加熱器６６が設けられている。

そして、冷却系の大口弁４６及び排出弁５０と、加熱流
体人口弁５６及び加熱流体排出弁６４の開閉や供給量な
どを制御するため制御器６８が設けられている。

このような加熱系を用いて行うベーキングは、次のよう
にして行われる。

■　制御器６８によって冷却系の大口弁４６及び排出弁
５０を閉じるとともに、加熱系の加熱流体人口弁５６及
び加熱流体排出弁６４を開くように制御信号を出力する
。

■　加熱流体タンク６０の加熱器６６を運転して加熱流
体、例えば水や油などを２００℃程度に加熱する。

■　加熱流体ポンプ５８を運転して加熱流体を冷却管３
４に送給し、真空チェンバ３０を加熱し、ベーキングす
る。

■　真空チェンバ３０を加熱した加熱流体は、加熱流体
排出管６２及び加熱流体排出弁６４を介して加熱流体タ
ンク６０に戻され、再び加熱器６６で加熱されて循環さ
れる。

■　こうして加熱流体を用いて真空チェンバ３０を加熱
してベーキングした状態で真空吸引を行い、内部を超高
真空状態にする。

■　真空チェンバ３０のベーキング完了後においては、
加熱器６６、加熱流体ポンプ５８を停止するとともに、
加熱系の加熱流体人口弁５６及び加熱流体排出弁６４を
閉じ、冷却系の大口弁４６及び排出弁５０を開いて、冷
却水などを送給することによってＳＯＲ光による発熱を
防止するようにする。

このように真空チェンバ３０の冷却管３４を用い、弁の
切り替えによって冷却流体、あるいは加熱流体を送給す
ることで冷却、あるいはベーキングができ、従来のヒー
タによる場合に比べ簡単にベーキングができる。

また、真空チェンバの列側にヒータなどを巻き付ける必
要がないので、そのためのスペースが必要でなく、ヒー
タによって偏向電磁石２４の磁場などが乱されることも
無くなり、通常運転への悪影響がない。。

次に、この発明の他の実施例について、第２図により説
明する。

第２図は、この発明の粒子加速器における真空チェンバ
のベーキング方法の他の一実施例にかかる原理説明図で
あり、第１図と同一部分には、同一番号を記しである。

この実施例では、冷却水タンク４２に冷却器５２ととも
に、加熱器６６を設けるようにしており、冷却の際と加
熱の際で同一の媒体、例えば水や油などを用いて真空チ
ェンバ３０の冷却またはベーキングを行うようにしてい
る。

そして、ベキングの際には、加熱器６６で冷却水タンク
４２内を加熱し、高温の流体を冷却管３４に送って真空
チェンバ３０を加熱する。

このようにしてベーキングを行うことで、上記実施例と
同様の作用効果を奏するとともに、装置の構成は、−層
簡単になる。

なお、上記各実施例では、第４図に示した冷却管３４を
用いて行うベーキング及び冷却の場合で説明したが、第
５図に示す冷却管３６や第６図に示した一体の冷却管と
しての冷却水路３８の場合にも同様にしてベーキングを
行うことができる。

また、この発明の要旨を変更しない範囲で、各構成要素
に変更を加えるようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上実施例とともに、具体的に説明したように、この発
明の粒子加速器における真空チェンバのベーキング方法
によれば、真空チェンバの冷却用に設けられている冷却
管を利用して加熱流体を送給するようにしたので、冷却
媒体を加熱流体に変えるだけで簡単にベーキングができ
、真空チェンバの外側にヒータを巻き付ける場合に比べ
て磁場を乱すことやヒータ用のスペースの確保の問題が
なく、最適な状態でベーキング後の通常運転を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の粒子加速器における真空チェンバ
のベーキング方法の原理説明図である。 第２図は、この発明の粒子加速器における真空チェンバ
のベーキング方法の他の一実施例にかかる原理説明図で
ある◎ 第３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。 第４図〜第６図は、それぞれこの発明の適用対象である
真空チェンバの横断面図である。 １２．２０・・・粒子加速器（１２・・・線型加速装置
、２０・・・シンクロトロン）、 ３０・・・真空チェンバ、３４．３６・・・冷却管、３
８・・・冷却水路（一体の冷却管）、５２・・・冷却器
、５４・・・加熱流体供給管、５６・・・加熱流体人口
弁、５８・・・加熱流体ポンプ、６０・・・加熱流体タ
ンク、６２・・・加熱流体排出管、６４・・・加熱流体
排出弁、６６・・・加熱器、６８・・・制御器。 出願人　　石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粒子加速器の真空チェンバの内壁に吸着しているガスを
   加熱して排出するベーキングに際し、真空チェンバに付
   設された冷却管に加熱流体を送給して加熱するようにし
   たことを特徴とする粒子加速器における真空チェンバの
   ベーキング方法。