JPH0448597A - ステアリング電磁石装置 - Google Patents
ステアリング電磁石装置Info
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- JPH0448597A JPH0448597A JP15535790A JP15535790A JPH0448597A JP H0448597 A JPH0448597 A JP H0448597A JP 15535790 A JP15535790 A JP 15535790A JP 15535790 A JP15535790 A JP 15535790A JP H0448597 A JPH0448597 A JP H0448597A
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000013598 vector Substances 0.000 abstract description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
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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］
この発明は、例えばＳＯＲ装置などの荷電粒子装置に用
いられ、荷電粒子ビームの軌道を調整するステアリング
電磁石装置に関するものである。
いられ、荷電粒子ビームの軌道を調整するステアリング
電磁石装置に関するものである。
［従来の技術］
第３図は例えばｒ入射用シンクロトロンの設計ｊ（昭和
５６年３月・分子科学研究所発行 υＶＳＯＲ−）Ｍａ
ｒｃｈ １９８１）第４３〜４５頁に示された従来のス
テアリング電磁石装置の断面図である。
５６年３月・分子科学研究所発行 υＶＳＯＲ−）Ｍａ
ｒｃｈ １９８１）第４３〜４５頁に示された従来のス
テアリング電磁石装置の断面図である。
図において、符号（１）は正方形の枠体状の継鉄であり
、第１〜第４の継鉄部品（１ａ）〜（１ｄ）から組み立
てられている。 （２ｍ）〜（２ｄ）は各継鉄部品（
１ａ）〜（ｌｄ）に継鉄（１）の中心部に向けて突出す
るように設けられている第１〜第４の磁極突起、（３ａ
）及び（３ｂ）は第１及び第２の磁極突起（２ａ） 、
（２ｂ）に巻回されている第１及び第２の水平磁場励磁
用コイル、（４ａ）及び（４ｂ）は第３及び第４の磁極
突起（２ｅ ） 、 （２ｄ ）に巻回されている第１
及び第２の垂直磁場励磁用コイルである。
、第１〜第４の継鉄部品（１ａ）〜（１ｄ）から組み立
てられている。 （２ｍ）〜（２ｄ）は各継鉄部品（
１ａ）〜（ｌｄ）に継鉄（１）の中心部に向けて突出す
るように設けられている第１〜第４の磁極突起、（３ａ
）及び（３ｂ）は第１及び第２の磁極突起（２ａ） 、
（２ｂ）に巻回されている第１及び第２の水平磁場励磁
用コイル、（４ａ）及び（４ｂ）は第３及び第４の磁極
突起（２ｅ ） 、 （２ｄ ）に巻回されている第１
及び第２の垂直磁場励磁用コイルである。
第４図は第３図の各コイルの電気的接続関係を示す結線
図であり、図において（５）は第１の磁性切替器（６）
を介して各水平磁場励磁用コイル（３ｍ ＞ 、 （３
ｂ ）に接続されている第１の励磁用電源、（７）は第
２の磁性切替器（８）を介して各垂直磁場励磁用コイル
（４ｉ） 、（４ｂ）に接続されている第２の励磁用電
源である。
図であり、図において（５）は第１の磁性切替器（６）
を介して各水平磁場励磁用コイル（３ｍ ＞ 、 （３
ｂ ）に接続されている第１の励磁用電源、（７）は第
２の磁性切替器（８）を介して各垂直磁場励磁用コイル
（４ｉ） 、（４ｂ）に接続されている第２の励磁用電
源である。
また、各水平磁場励磁用コイル（ｈ） 、（３ｂ）は第
１の励磁用電源（５）に、各垂直磁場励磁用コイル（４
ｍ） 、（４ｂ）は第２の励磁用電源（７）に、それぞ
れ直列に接続されている。
１の励磁用電源（５）に、各垂直磁場励磁用コイル（４
ｍ） 、（４ｂ）は第２の励磁用電源（７）に、それぞ
れ直列に接続されている。
上記のように構成された従来のステアリング電磁石装置
においては、水平及び垂直方向に弱い磁場（数ＬＯＯ〜
１０００ＡＧａｕｓｓ）を発生させることにより、荷電
粒子ビームの軌道を調整（ステアリング）し、偏向や四
極電磁石の不完全さから生じるビーム軌道のずれを補正
する。
においては、水平及び垂直方向に弱い磁場（数ＬＯＯ〜
１０００ＡＧａｕｓｓ）を発生させることにより、荷電
粒子ビームの軌道を調整（ステアリング）し、偏向や四
極電磁石の不完全さから生じるビーム軌道のずれを補正
する。
例えば、第４図のように、各コイル（３ａ ） 、 （
３ｂ ）、（４ａ） 、（４ｂ）により、図のＸ方向に
水平磁場を、図のＹ方向に垂直磁場をそれぞれ発生した
とする。
３ｂ ）、（４ａ） 、（４ｂ）により、図のＸ方向に
水平磁場を、図のＹ方向に垂直磁場をそれぞれ発生した
とする。
これにより、図の紙面手前方向に向けて進行する荷電粒
子ビームは、ベクトルＸ及びベクトルＹの和のベクトル
Ｚと直交するベクトルＡの方向に力を受は偏向される。
子ビームは、ベクトルＸ及びベクトルＹの和のベクトル
Ｚと直交するベクトルＡの方向に力を受は偏向される。
このため、各コイル（３ａ ） 、 （３ｂ ） 、
（４ａ ） 、 （４ｂ ）の励磁量及び磁性を、各電
源（５）、（７）及び各磁性切替器（６）、（８）を用
いて調整することにより、各ベクトルの向きと大きさを
変化させることができ、従って荷電粒子ビームの軌道の
補正方向及び補正量を任意に調整することができる。
（４ａ ） 、 （４ｂ ）の励磁量及び磁性を、各電
源（５）、（７）及び各磁性切替器（６）、（８）を用
いて調整することにより、各ベクトルの向きと大きさを
変化させることができ、従って荷電粒子ビームの軌道の
補正方向及び補正量を任意に調整することができる。
［発明が解決しようとする課Ｉｆｉ］
上記のように構成された従来のステアリング電磁石装置
においては、水平磁場及び垂直磁場を発生させるために
、同一の構成で２組の励磁用コイル（３ａ ） 、 （
３ｂ ） 、 （４ａ ） 、 （４ｂ ） 、電源（
５）、（７）、及び磁性切替器（６）、（８）が必要と
なるため、それに伴う遠隔制御装置く図示せず）も複雑
になり、全体が高価になるなどの問題点があった。また
、第３図のようなｍｓ形状のものでは、隣合う磁極が近
接し過ぎると、互いの磁場分布形状が乱されるため、磁
極間隔を大きくとらなければならず、全体が大形化して
高価になるなどの問題点もあった。特に、医療に用いら
れる重粒子ビームの輸送系などでは、ビーム径が大きく
とられているため、磁場を発生させる間隔も大きくする
必要があり、これにより装置全体がさらに大形化して高
価になるという問題点があった。
においては、水平磁場及び垂直磁場を発生させるために
、同一の構成で２組の励磁用コイル（３ａ ） 、 （
３ｂ ） 、 （４ａ ） 、 （４ｂ ） 、電源（
５）、（７）、及び磁性切替器（６）、（８）が必要と
なるため、それに伴う遠隔制御装置く図示せず）も複雑
になり、全体が高価になるなどの問題点があった。また
、第３図のようなｍｓ形状のものでは、隣合う磁極が近
接し過ぎると、互いの磁場分布形状が乱されるため、磁
極間隔を大きくとらなければならず、全体が大形化して
高価になるなどの問題点もあった。特に、医療に用いら
れる重粒子ビームの輸送系などでは、ビーム径が大きく
とられているため、磁場を発生させる間隔も大きくする
必要があり、これにより装置全体がさらに大形化して高
価になるという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題
としてなされたものであり、電源を含め全体の構造を簡
略かつ小形化でき、安価にすることができるステアリン
グ電磁石装置を得ることを目的とする。
としてなされたものであり、電源を含め全体の構造を簡
略かつ小形化でき、安価にすることができるステアリン
グ電磁石装置を得ることを目的とする。
ＣＢＷＩを解決するための手段１
この発明に係るステアリング電磁石装置は、対の偏向磁
場励磁用コイルを、荷電粒子ビームの軌道を挟んで互い
に対向した状態で回動自在に設けたものである。
場励磁用コイルを、荷電粒子ビームの軌道を挟んで互い
に対向した状態で回動自在に設けたものである。
［作用］
この発明においては、一対の偏向磁場励磁用コイルの回
動角を調整することにより、荷電粒子ビームの軌道の偏
向角をｒｌ！整し、また偏向磁場励磁用コイルの励磁強
度を調整することにより、軌道の偏向量を調整する。
動角を調整することにより、荷電粒子ビームの軌道の偏
向角をｒｌ！整し、また偏向磁場励磁用コイルの励磁強
度を調整することにより、軌道の偏向量を調整する。
［実施例］
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図はこ・の発明の一実施例によるステアリング電磁
石装置を示す構成図である。
石装置を示す構成図である。
図において、符号（１１）は軸受（ｌ１ｍ）を有する架
台、（１２）は荷電粒子ビームの軌道（０）の外方を囲
んでいるとともに、軸受け（ｌｌａ）上に回動自在に支
持されている円環状の継鉄、（１３）は継鉄（１２）の
内周に軌道（０）を挟んで互いに対向するように設けら
れている一対の磁極突起、 （１４）はそれぞれの磁
極突起（］３）に巻回されている一対の偏向磁場励磁用
コイルである。
台、（１２）は荷電粒子ビームの軌道（０）の外方を囲
んでいるとともに、軸受け（ｌｌａ）上に回動自在に支
持されている円環状の継鉄、（１３）は継鉄（１２）の
内周に軌道（０）を挟んで互いに対向するように設けら
れている一対の磁極突起、 （１４）はそれぞれの磁
極突起（］３）に巻回されている一対の偏向磁場励磁用
コイルである。
（１５）は継鉄（１２）の側面に沿って設けられている
円環状のラック、（１６）は架台（１１）上に設けられ
ているモータであり、このモータ（１６）は、ラック（
！５）にかみ合うビニオン（１７）を介して継鉄（１２
）の回動 停止を行う。
円環状のラック、（１６）は架台（１１）上に設けられ
ているモータであり、このモータ（１６）は、ラック（
！５）にかみ合うビニオン（１７）を介して継鉄（１２
）の回動 停止を行う。
第２図は第１図の偏向磁場励磁用コイル（１４）の結線
図であり２図において（１８）は励磁用電源であり、一
対の偏向磁場励磁用コイル（］４）は、励磁用電源（１
Ｂ）に直列に接続されている。
図であり２図において（１８）は励磁用電源であり、一
対の偏向磁場励磁用コイル（］４）は、励磁用電源（１
Ｂ）に直列に接続されている。
上記のように構成されたステアリング電磁石装置におい
ては、励磁用電源（１日）により一対の偏向磁場励磁用
コイル（１４）が励磁されると、一対の磁極突起（１３
）間に第２図のベクトル２に示すような弱い偏向磁場（
二極磁場）が生じる。これにより、図の紙面手前に向け
て進行している電子ビーム等の高エネルギ荷電粒子ビー
ムは、ベクトルＺと直交するベクトルＡ方向に力を受け
て偏向される。
ては、励磁用電源（１日）により一対の偏向磁場励磁用
コイル（１４）が励磁されると、一対の磁極突起（１３
）間に第２図のベクトル２に示すような弱い偏向磁場（
二極磁場）が生じる。これにより、図の紙面手前に向け
て進行している電子ビーム等の高エネルギ荷電粒子ビー
ムは、ベクトルＺと直交するベクトルＡ方向に力を受け
て偏向される。
このとき、上記実施例の装置では、モータ（１８）の駆
動により継鉄（１２）の回動角θを３６０°調整するこ
とができるので、一対の偏向磁場励磁用コイル（１４）
を、それらの磁場中心を中心に回動させることができる
。このため、ベクトルＺの方向、即ちベクトルＡの方向
を３６０゛変化させることができ、これにより荷電粒子
ビームの軌道（０）の偏向角を任意に変えることができ
る。従って、ビームモニタ（図示せず）でビーム軌道（
○）を確認しなから継鉄（１２）を回動させることによ
り、ビーム軌道〈０）の偏向角を調整することができる
。
動により継鉄（１２）の回動角θを３６０°調整するこ
とができるので、一対の偏向磁場励磁用コイル（１４）
を、それらの磁場中心を中心に回動させることができる
。このため、ベクトルＺの方向、即ちベクトルＡの方向
を３６０゛変化させることができ、これにより荷電粒子
ビームの軌道（０）の偏向角を任意に変えることができ
る。従って、ビームモニタ（図示せず）でビーム軌道（
○）を確認しなから継鉄（１２）を回動させることによ
り、ビーム軌道〈０）の偏向角を調整することができる
。
また、ベクトルＡの絶対値、即ちビーム軌道（０）の偏
向量は、偏向磁場励磁用コイル（１４）の励磁電流を増
減すること、即ち励磁強度を変化させることによって調
整することができる。
向量は、偏向磁場励磁用コイル（１４）の励磁電流を増
減すること、即ち励磁強度を変化させることによって調
整することができる。
このようなステアリング電磁石装置では、磁極突起（１
３）及び偏向磁場励磁用コイル（１４）は−対のみで良
く、また従来必要としていた磁性切替器を省略できると
ともに、遠隔制御装置（図示せず）も簡略化にできるな
ど、電源を含めた全体の構造を簡略かつ小形化でき、こ
れにより全体を安価にすることができる。また、隣合う
磁極との干渉の問題もなくなるので、必要以上に磁極間
隔をとらなくてもよく、これによっても全体を小形化す
ることができる。
３）及び偏向磁場励磁用コイル（１４）は−対のみで良
く、また従来必要としていた磁性切替器を省略できると
ともに、遠隔制御装置（図示せず）も簡略化にできるな
ど、電源を含めた全体の構造を簡略かつ小形化でき、こ
れにより全体を安価にすることができる。また、隣合う
磁極との干渉の問題もなくなるので、必要以上に磁極間
隔をとらなくてもよく、これによっても全体を小形化す
ることができる。
なお、上記実施例では円環状の継鉄（１２）を示したが
、他の形状であってもよい。
、他の形状であってもよい。
また、上記実施例では継鉄（１２）を有するものを示し
たが、継鉄（１２）は省略してもよく、単なる支持部材
により偏向磁場励磁用コイル（１４）を支持させてもよ
い。
たが、継鉄（１２）は省略してもよく、単なる支持部材
により偏向磁場励磁用コイル（１４）を支持させてもよ
い。
さらに、上記実施例では偏向磁場励磁用コイル（１４）
を磁極突起（１３）に巻回したものを示したが、偏向磁
場励磁用コイル（１４）は空芯コイルであってもよい。
を磁極突起（１３）に巻回したものを示したが、偏向磁
場励磁用コイル（１４）は空芯コイルであってもよい。
さらにまた、上記実施例では偏向磁場励磁用コイル（１
４）を回動させるためにラック（１５）、モータ（１６
）及びビニオン（１７）等を用いたが、その他のギアや
ベルト方式でもよい、また、手動で回動させるようにし
てもよい。
４）を回動させるためにラック（１５）、モータ（１６
）及びビニオン（１７）等を用いたが、その他のギアや
ベルト方式でもよい、また、手動で回動させるようにし
てもよい。
また、上記実施例では荷電粒子ビームとして電子ビーム
を示したが、例えば重粒子ビーム等の他のビームでもよ
い。
を示したが、例えば重粒子ビーム等の他のビームでもよ
い。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明のステアリング電磁石装
置は、偏向磁場励磁用コイルを、荷電粒子ビームの軌道
を挟んで互いに対向した状態で回動自在に設け、その回
動角を調整することによりビーム軌道の偏向角を調整し
、またその励磁強度を調整することによりビーム軌道の
偏向量を１！Ｉｍするようにしたので、一対の偏向磁場
励磁用コイルでビーム軌道を調整でき、これにより電源
を含めた全体の構造を簡略かつ小形化でき、この結果省
スペースが図れるとともに、装置を安価にすることがで
きるなどの効果を奏する
置は、偏向磁場励磁用コイルを、荷電粒子ビームの軌道
を挟んで互いに対向した状態で回動自在に設け、その回
動角を調整することによりビーム軌道の偏向角を調整し
、またその励磁強度を調整することによりビーム軌道の
偏向量を１！Ｉｍするようにしたので、一対の偏向磁場
励磁用コイルでビーム軌道を調整でき、これにより電源
を含めた全体の構造を簡略かつ小形化でき、この結果省
スペースが図れるとともに、装置を安価にすることがで
きるなどの効果を奏する
第１図はこの発明の一実施例によるステアリング電磁石
装置を示す構成図、第２図は第１図の偏向磁場励磁用コ
イルの結線図、第３図は従来のステアリング電磁石装置
の一例の断面図、第４図は第３図の各コイルの結線図で
ある。 図において、（１４）は偏向磁場励磁用コイル、（０）
は軌道である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
装置を示す構成図、第２図は第１図の偏向磁場励磁用コ
イルの結線図、第３図は従来のステアリング電磁石装置
の一例の断面図、第４図は第３図の各コイルの結線図で
ある。 図において、（１４）は偏向磁場励磁用コイル、（０）
は軌道である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 荷電粒子ビームの軌道を挟んで互いに対向した状態で回
動自在に設けられ、偏向磁場を発生する一対の偏向磁場
励磁用コイルを備え、前記偏向磁場励磁用コイルの回動
角と励磁強度とを調整することにより、前記軌道を調整
するようになっていることを特徴とするステアリング電
磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155357A JP3016820B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | ステアリング電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155357A JP3016820B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | ステアリング電磁石装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448597A true JPH0448597A (ja) | 1992-02-18 |
| JP3016820B2 JP3016820B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=15604141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2155357A Expired - Fee Related JP3016820B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | ステアリング電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016820B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102351390A (zh) * | 2011-07-14 | 2012-02-15 | 上海交通大学 | 一种污泥高效旋流除砂装置 |
| US8650971B2 (en) | 2009-05-22 | 2014-02-18 | The University Of Electro-Communications | Slippage detection device and method |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2155357A patent/JP3016820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8650971B2 (en) | 2009-05-22 | 2014-02-18 | The University Of Electro-Communications | Slippage detection device and method |
| CN102351390A (zh) * | 2011-07-14 | 2012-02-15 | 上海交通大学 | 一种污泥高效旋流除砂装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3016820B2 (ja) | 2000-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |