JPH0515305U - 積層型偏向電磁石の鉄芯構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シンクロトロン等に用いられる積層型偏向電
磁石の鉄芯のコスト面と性能面の両立を図る。 【構成】 鉄芯４０のうち、磁気ギャップ４２に近い部
分４４，４６，５０をけい素鋼板の積層構造で構成して
渦電流の発生による磁気ギャップ４２内の磁場の乱れを
抑える。また、磁気ギャップ４２から離れている部分５
２，５４を鉄ブロックで構成する。鉄ブロックは渦電流
を発生しやすいが、磁気ギャップ４２から離れているの
で問題ない。鉄ブロックは安価であるので、その分鉄芯
４０全体を大容積にすることができる。鉄芯４０全体が
大容積であるため磁気ギャップ４２内の磁場の均一性が
得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、シンクロトロン等に用いられる積層型偏向電磁石の鉄芯構造に関 し、コスト面と性能面の両立を図ったものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、シンクロトロンは、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ）装置として、超々 ＬＳＩ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。 ＳＯＲ光装置の概要を図２に示す。荷電粒子発生装置（電子銃等）１０で発生 した電子ビームは線型加速装置（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１６で偏向されて、インフレクタ１８を介して蓄積リ ング２２内に入射される。蓄積リング２２に入射された電子ビームは高周波加速 空洞２１でエネルギを与えられながら収束電磁石２３（垂直方向用）、２５（水 平方向用）で収束され、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。偏向電磁石２４で偏向される時に発生するＳＯＲ光はビームチャンネル２ ６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。

【０００３】 従来における偏向電磁石２４の鉄芯構造を図３に示す。この鉄芯３０は磁場の 上昇時における渦電流の発生による磁場の乱れを抑えるため、けい素鋼板３２の 積層構造として全体が構成されている。鉄芯３０は平面形状が扇形で端面形状が 「コ」字状に形成され、磁気ギャップ３４に沿って蓄積リング２２（図２）が配 設される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記図２の鉄芯構造では全体がけい素鋼板３２の積層構造で構成されているた めコストが高くつく欠点があった。そこで、鉄芯３０全体の容積を小さくするこ とによりコストを安くすることも考えられるが、容積を小さくすると磁気ギャッ プ３４での磁場の均一性が得られなくなる（磁場精度が悪くなる）欠点があった 。 この考案は、前記従来の技術における問題点を解決して、コスト面と性能面の 両立を図った積層型偏向電磁石の鉄芯構造を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、磁気ギャップの近傍部分をけい素鋼板の積層構造で構成し、磁気 ギャップから離れた部分を鉄ブロックで構成し、これらを一体化してなるもので ある。

【０００６】

【作用】

この考案によれば、磁気ギャップ近傍部分をけい素鋼板の積層構造で構成した ので、渦電流の発生による磁気ギャップでの磁場の乱れを防止できる。また、磁 気ギャップから離れた部分は鉄ブロックで構成したので安価に構成でき、その分 大きな容積を確保することができる。したがって、磁気ギャップにおける磁場の 均一性が得られ、磁場精度が向上する。

【０００７】

【実施例】

この考案の一実施例を図１に示す。また、その端面図を図４に示し、正面図を 図５に示す。この積層型偏向電磁石の鉄芯４０は、例えば前記図２の偏向電磁石 １６，２４に使用される。鉄芯４０は平面形状が扇形で、端面形状が「コ」字状 に形成されている。この鉄芯４０は渦電流の発生により磁気ギャップ４２の磁場 ４８に乱れを生じさせるおそれがある部分（すなわち磁気ギャップ４２の近傍部 分）として、磁極４４，４６および直立部５０の全体をけい素鋼板の積層構造で 構成している。また、磁気ギャップ４２から離れていて渦電流が発生しても磁場 ４８に乱れを生じさせるおそれがあまりない水平部５２，５４は全体を鉄ブロッ クで構成している。けい素鋼板部分４４，４６，５０と鉄ブロック部分５２，５ ４はこれらをボルト止めで相互に連結したり、全体を型枠にはめ込んで一体化さ れて磁路を構成する。

【０００８】 磁気ギャップ４２内には真空チャンバー５６（図２の蓄積リング２２やビーム 輸送部１４等）が配置される。磁極４４，４６にはそれぞれコイル５８，６０が 巻回されている。そして、これらコイル５８，６０に励磁電流を流すことにより 磁気ギャップ４２中に平行磁場４８を発生させ、真空チャンバー５６内を通過す る電子ビーム６２に偏向力を与える。

【０００９】 上記構成によれば、磁気ギャップ４２の近傍の磁極４４，４６および直立部５ ０がけい素鋼板の積層構造として構成されているため、渦電流の発生が少なく磁 場４８の平行性を乱さない。また、水平部５２，５４は鉄ブロックで構成されて いるため渦電流を発生しやすいが、磁気ギャップ４２から離れているため磁場４ ８の平行性を乱すおそれは少ない。そして、鉄ブロックは安価であるため、その 分鉄芯４０全体を大きな容積に形成することができ、磁気ギャップ４２における 磁場４８の均一性を得ることができる。このような平行性および均一性が確保さ れた高精度な磁場４８により、電子ビーム６２を真空チャンバー５６内の中心軌 道に沿って正確に偏向させることができる。

【００１０】

【変更例】

前記実施例では、この考案をＳＯＲ装置の偏向電磁石に適用した場合について 説明したが、その他各種粒子加速器の偏向電磁石にも適用することができる。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、磁気ギャップ近傍部分をけい素鋼板 の積層構造で構成したので、渦電流の発生による磁気ギャップでの磁場の乱れを 防止できる。また、磁気ギャップから離れた部分は鉄ブロックで構成したので安 価に構成でき、その分大きな容積を確保することができる。したがって、磁気ギ ャップにおける磁場の均一性が得られ、磁場精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す斜視図である。

【図２】ＳＯＲ装置の概要を示す平面図である。

【図３】従来の偏向電磁石の鉄芯構造を示す斜視図であ
る。

【図４】図１の鉄芯の端面図である。

【図５】図１の鉄芯の正面図である。

【符号の説明】

２４ 積層型偏向電磁石 ４０ 鉄芯 ４２ 磁気ギャップ ４４，４６，５０ 磁気ギャップの近傍部分（けい素鋼
板の積層構造） ５２，５４ 磁気ギャップから離れた部分（鉄ブロッ
ク）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ギャップの近傍部分をけい素鋼板の積
   層構造で構成し、磁気ギャップから離れた部分を鉄ブロ
   ックで構成し、これらを一体化してなる積層型偏向電磁
   石の鉄芯構造。