JPH05166598A - 粒子加速器用偏向電磁石 - Google Patents
粒子加速器用偏向電磁石Info
- Publication number
- JPH05166598A JPH05166598A JP32790491A JP32790491A JPH05166598A JP H05166598 A JPH05166598 A JP H05166598A JP 32790491 A JP32790491 A JP 32790491A JP 32790491 A JP32790491 A JP 32790491A JP H05166598 A JPH05166598 A JP H05166598A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- magnetic
- magnetic field
- electromagnet
- iron core
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 継鉄の飽和を防ぎ起磁力が小さくても高磁場
が発生できる粒子加速器用偏向電磁石を提供する。 【構成】 強磁性体の磁極１と、これに巻回した励磁巻
線２と、粒子加速器の偏向曲率の中心側に磁気回路を形
成する継鉄３と、前記偏向曲率の反中心側の一部に設け
た補助継鉄４を有する構成とする。
が発生できる粒子加速器用偏向電磁石を提供する。 【構成】 強磁性体の磁極１と、これに巻回した励磁巻
線２と、粒子加速器の偏向曲率の中心側に磁気回路を形
成する継鉄３と、前記偏向曲率の反中心側の一部に設け
た補助継鉄４を有する構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超ＬＳＩ微細加工等に
用いられる粒子加速器に使用される偏向電磁石に関す
る。
用いられる粒子加速器に使用される偏向電磁石に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】粒子加速器は電子、陽子、イオンなどの
ビームを高エネルギ状態に加速するためのものである
が、最近は、電子ビームからの放射光（ＳＯＲ光といわ
れる）を利用した超ＬＳＩ微細加工（リソグラフィ）な
ど新しい分野への応用として比較的小形なもの、たとえ
ば直径が10ｍ程度の加速器も建設されるようになってい
る。
ビームを高エネルギ状態に加速するためのものである
が、最近は、電子ビームからの放射光（ＳＯＲ光といわ
れる）を利用した超ＬＳＩ微細加工（リソグラフィ）な
ど新しい分野への応用として比較的小形なもの、たとえ
ば直径が10ｍ程度の加速器も建設されるようになってい
る。
【０００３】加速器には多くの電磁石が用いられてお
り、主なものは偏向電磁石、四極電磁石、六極電磁石で
ある。偏向電磁石は電子ビームを偏向させて所定の円軌
道上を回転させるガイド磁場をつくる役目をもつ。
り、主なものは偏向電磁石、四極電磁石、六極電磁石で
ある。偏向電磁石は電子ビームを偏向させて所定の円軌
道上を回転させるガイド磁場をつくる役目をもつ。
【０００４】図４は従来の偏向電磁石の正面図であり、
強磁性体の磁性（１）と、この磁性（１）に巻回された
励磁巻線（２）と、磁気回路を形成する継鉄（３）から
成る。磁極（１）間には真空ダクト（10）が設置され、
電子ビームは中心軌道（11）上を運動する。図４の例で
は、左側から紙面垂直方向（表面から裏面へ向かう方
向）へ入射し、 180°偏向されて右側から紙面垂直方向
へ出る。
強磁性体の磁性（１）と、この磁性（１）に巻回された
励磁巻線（２）と、磁気回路を形成する継鉄（３）から
成る。磁極（１）間には真空ダクト（10）が設置され、
電子ビームは中心軌道（11）上を運動する。図４の例で
は、左側から紙面垂直方向（表面から裏面へ向かう方
向）へ入射し、 180°偏向されて右側から紙面垂直方向
へ出る。
【０００５】図５は図４のＶ−Ｖ断面図である電子ビー
ムは偏向磁場で偏向を受けながら、ビーム軌道（11）の
接線方向へ放射光（12）を放射する。放射光（12）は接
線方向のいたる所で放射され、任意の位置に放射光取出
しポート（13）を設け、図示しない放射光利用装置へ導
く。このように任意の位置から放射光（12）を取り出せ
るようにするため、真空ダクト（10）の反中心側は放射
光（12）の取り出しを妨げる物を設置しない。また、放
射光（12）のうち、不利用分は真空ダクト（10）の壁面
に当り、壁面よりガスを放出し、真空度を劣化させる。
このため壁面のガス放出部のできるだけ近傍に図示しな
い真空ポンプを設置する必要があり、この観点からも真
空ダクト（10）の反中心側のスペースには、大きな障害
物を置けない。なお、真空ポンプは、放射光取出しポー
ト（13）の下側に設置できるので干渉しない。
ムは偏向磁場で偏向を受けながら、ビーム軌道（11）の
接線方向へ放射光（12）を放射する。放射光（12）は接
線方向のいたる所で放射され、任意の位置に放射光取出
しポート（13）を設け、図示しない放射光利用装置へ導
く。このように任意の位置から放射光（12）を取り出せ
るようにするため、真空ダクト（10）の反中心側は放射
光（12）の取り出しを妨げる物を設置しない。また、放
射光（12）のうち、不利用分は真空ダクト（10）の壁面
に当り、壁面よりガスを放出し、真空度を劣化させる。
このため壁面のガス放出部のできるだけ近傍に図示しな
い真空ポンプを設置する必要があり、この観点からも真
空ダクト（10）の反中心側のスペースには、大きな障害
物を置けない。なお、真空ポンプは、放射光取出しポー
ト（13）の下側に設置できるので干渉しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記のよう
に、真空ダクト（10）の反中心側は放射光（12）の取出
しに利用されるため、磁気回路を形成する継鉄（３）は
図５に示すように中心側に設置せねばならない。しか
し、図５より明らかなように継鉄（３）の設置できるス
ペースは狭く、特にたとえば励磁巻線（２）を超電導化
して、磁場を上げると、曲率半径は磁場に逆比例するた
めスペースはますます狭くなる。このため継鉄（３）が
飽和してしまい、鉄心としての効果が小さくなる問題が
ある。本発明は、継鉄の飽和を防ぎ超磁力が小さくても
高磁場が発生できる粒子加速器用偏向電磁石を提供する
ことを目的とする。
に、真空ダクト（10）の反中心側は放射光（12）の取出
しに利用されるため、磁気回路を形成する継鉄（３）は
図５に示すように中心側に設置せねばならない。しか
し、図５より明らかなように継鉄（３）の設置できるス
ペースは狭く、特にたとえば励磁巻線（２）を超電導化
して、磁場を上げると、曲率半径は磁場に逆比例するた
めスペースはますます狭くなる。このため継鉄（３）が
飽和してしまい、鉄心としての効果が小さくなる問題が
ある。本発明は、継鉄の飽和を防ぎ超磁力が小さくても
高磁場が発生できる粒子加速器用偏向電磁石を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、電子ビームの偏向電磁石への入射
点（偏向が始まる点）での接線と干渉しない反中心側の
領域に補助継鉄を設ける。
に本発明においては、電子ビームの偏向電磁石への入射
点（偏向が始まる点）での接線と干渉しない反中心側の
領域に補助継鉄を設ける。
【０００８】
【作用】このように構成されたものは、補助継鉄が放射
光の取出しを妨げることがない。また、磁束は従来の継
鉄と、補助継鉄を分けて流れるため、飽和することがな
く、励磁巻線の起磁力が小さくても高磁場を発生でき
る。
光の取出しを妨げることがない。また、磁束は従来の継
鉄と、補助継鉄を分けて流れるため、飽和することがな
く、励磁巻線の起磁力が小さくても高磁場を発生でき
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。なお、図４、図５と同一部分には同一符
号を付してある。
して説明する。なお、図４、図５と同一部分には同一符
号を付してある。
【００１０】図１は、一実施例の要部すなわち、偏向電
磁石の正面図であり、強磁性体の磁極（１）と、この磁
極（１）に巻回された磁励巻線（２）と、磁気回路を形
成する継鉄（３）と、やはり磁気回路を形成する補助継
鉄（４）とから成る。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図で
ある。図１、図２に示すような補助継鉄（４）を設けれ
ば、従来の継（３）を流れる磁束が分流して、各々の継
鉄に流れる磁束が少なくなり、鉄心が飽和しない。
磁石の正面図であり、強磁性体の磁極（１）と、この磁
極（１）に巻回された磁励巻線（２）と、磁気回路を形
成する継鉄（３）と、やはり磁気回路を形成する補助継
鉄（４）とから成る。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図で
ある。図１、図２に示すような補助継鉄（４）を設けれ
ば、従来の継（３）を流れる磁束が分流して、各々の継
鉄に流れる磁束が少なくなり、鉄心が飽和しない。
【００１１】継鉄の飽和が防げると、鉄の透磁率が大き
く、鉄心内の励磁力の損失が少なく、小さい起磁力で大
きな磁場が発生できる。また励磁巻線を超電導化して高
磁場化を図る場合でも補助継鉄の断面積を大きくすれば
両継鉄の飽和が抑えられるので、小さな起磁力で高磁場
化が図れる。さらに、放射光取り出しポートは補助継鉄
と干渉しないため、放射光の利用を全くさまたげない。 （他の実施例）図２の例は偏向電磁石の偏向角度は 180
°であるが、偏向角度は 180°には限らない。たとえば
90°、または 120°などでも全く同様に考えることがで
きる。
く、鉄心内の励磁力の損失が少なく、小さい起磁力で大
きな磁場が発生できる。また励磁巻線を超電導化して高
磁場化を図る場合でも補助継鉄の断面積を大きくすれば
両継鉄の飽和が抑えられるので、小さな起磁力で高磁場
化が図れる。さらに、放射光取り出しポートは補助継鉄
と干渉しないため、放射光の利用を全くさまたげない。 （他の実施例）図２の例は偏向電磁石の偏向角度は 180
°であるが、偏向角度は 180°には限らない。たとえば
90°、または 120°などでも全く同様に考えることがで
きる。
【００１２】図３は、図２と同一面の断面図である。図
３は電子ビームの出口側にも補助継鉄を設けた例であ
り、より高磁場化が図れる。図３の例では、真空ポンプ
の設置空間はあるが、放射光の取出しは制限を受けるの
で、高磁場が要求されるケースに有効である。
３は電子ビームの出口側にも補助継鉄を設けた例であ
り、より高磁場化が図れる。図３の例では、真空ポンプ
の設置空間はあるが、放射光の取出しは制限を受けるの
で、高磁場が要求されるケースに有効である。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、中心
側の継鉄に加えて、外側の一部に補助継鉄を設けたので
鉄心の飽和が抑えられ、鉄心内の起磁力の損失が少なく
なり、小さな起磁力で高磁場化を図ることができる。高
磁場化により電子ビームの偏向半径が小さくなり、起磁
力も小さいのでコンパクトで安価な偏向電磁石を提供で
きる。
側の継鉄に加えて、外側の一部に補助継鉄を設けたので
鉄心の飽和が抑えられ、鉄心内の起磁力の損失が少なく
なり、小さな起磁力で高磁場化を図ることができる。高
磁場化により電子ビームの偏向半径が小さくなり、起磁
力も小さいのでコンパクトで安価な偏向電磁石を提供で
きる。
【図１】本発明の粒子加速器用偏向電磁石の一実施例の
正面図
正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】他の実施例を示す断面図
【図４】従来の粒子加速器用偏向電磁石の正面図
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図
１…磁極 ２…励磁巻線 ３…継鉄 ４…補助継鉄 10…真空ダクト 11…ビーム軌道中心位置 12…放射光 13…放射光取出しポート
Claims (1)
- 【請求項１】 強磁性体の磁極と、この磁極に巻回した
励磁巻線と、粒子加速器の偏向曲率の中心側に設けられ
磁気回路を形成する継鉄と、前記偏向曲率の反中心側の
一部に設けた補助継鉄とを有する粒子加速器用偏向電磁
石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32790491A JPH05166598A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 粒子加速器用偏向電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32790491A JPH05166598A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 粒子加速器用偏向電磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166598A true JPH05166598A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18204293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32790491A Pending JPH05166598A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 粒子加速器用偏向電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05166598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003031399A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Japan Science & Technology Corp | 永久磁石組込型高磁場発生装置 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP32790491A patent/JPH05166598A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003031399A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Japan Science & Technology Corp | 永久磁石組込型高磁場発生装置 |
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