JPH05283199A - 加速器用真空チャンバー構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空チャンバーを押出し加工する際の自重に
よる曲がりを防止する。 【構成】 真空チャンバー１０はビーム室１４、スロッ
ト部２０、ポンプ室１８を相互に連通させた断面形状に
押出し加工で作る。ポンプ室１８の上下面１８ａ，１８
ｂはビーム室中心を通る水平面２４と平行に形成する。
ビーム室１４の上下に余肉部４２を形成し、その上下面
１４ａ，１４ｂをポンプ室１８の上下面１８ａ，１８ｂ
と同一平面上の水平面に形成する。押出機のダイからビ
ーム室中心を通る水平面２４を水平に保って押出された
押出材１０は水平のテーブル３６上に送り出される。こ
の時、押出材１０はビーム室１４の水平部１４ｂとポン
プ室１８の水平部１８ｂの両方で支持されるので、曲が
りが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、大型加速器の直線部
を構成する真空チャンバーの構造に関し、押出し加工時
の曲がりを防止して真直度（真っ直ぐな度合）を向上さ
せたものである。

【０００２】

【従来の技術】大型加速器の真空チャンバーは、直線部
のチャンバーと偏向部のチャンバーを連結して全体とし
て環状に形成されている。

【０００３】従来の直線部チャンバーの断面構造を図２
に示す。この真空チャンバー１０は、加速器の内周側に
粒子ビーム１２（例えば電子ビーム）が通過するビーム
室１４を具え、加速器の外周側に排気ポンプとしてＮＥ
Ｇ（Non Evaporable Getter）ポンプ１６を収容するポ
ンプ室１８を具えている。これらビーム室１４とポンプ
室１８とはスロット部２０によって相互に連通してい
る。ビーム室１４、スロット部１６、ポンプ室１８はビ
ーム室１４の中心２２を通る水平面２４上に並んで配設
されている。スロット部２０は４極電磁石や６極電磁石
の磁極２６をビーム室１４の周りに配設するのに邪魔に
ならないように垂直方向の厚さｄ２をビーム室１４の垂
直方向の厚さｄ１やポンプ室１８の垂直方向の厚さｄ３
よりも薄く形成している。

【０００４】粒子加速器は、真空チャンバー１０に配設
される電磁石のコストが大きく、特に大型加速器の場合
著しい。コストを下げるには電磁石の小型化が必要であ
り、そのためには電磁石の磁極間距離をできるだけ短く
することが必要である。そこで、ビーム室１４の外形を
粒子ビーム１２の周回に支障がない必要最小限の大きさ
に形成するとともに、ビーム室２２の外周面と磁極２６
の先端部とのクリアランスｇもできるだけ小さく設定す
ることが必要である。

【０００５】一方、ポンプ室１８内の空間は加速器偏向
部の粒子ビーム１２から放射される放射光２８が排気ポ
ンプ１６に直接当たらないようにするためある程度の高
さが必要であり、このためポンプ室１８の厚さｄ３はビ
ーム室１４の厚さｄ１よりも厚く形成されていた。ポン
プ室１８の外周の上面１８ａおよび底面１８ｂは水平面
２４と平行に形成されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】加速器用真空チャンバ
ーは、アルミ合金を押出し加工して作られる。真空チャ
ンバーの押出し加工の様子を図３に側面図で示す。先端
にダイ３０が取付けられたコンテナ３２中にアルミ合金
のビレット３４を入れ、コンテナ３２を介してビレット
３４を加熱して加工し易くし、後端に加圧板３５を入れ
てステム３６で押圧してアルミ合金をチャンバー状に押
出す（図２の水平面２４を水平にして押出す）。押出さ
れたアルミ合金（押出材）１０は、水平面のテーブル３
８上に順次送り出されていく。

【０００７】大型加速器の場合、１本の直線部真空チャ
ンバーを３０〜４０ｍの長さに押出し加工し、これを必
要に応じて５〜６ｍの長さに切断して用いるが、押出し
加工された真空チャンバーの両端部間に曲がりが生じて
いると電磁石の狭い磁極間に配置したときに磁極と衝突
したり、隣接する真空チャンバーと正しく軸を合わせて
連結できないなどの問題が生じる。このため、押出し加
工にはきわめて高い真直度（例えば５ｍの長さで水平、
垂直方向の許容誤差が１mm）が要求される。

【０００８】ところが、前記図２の真空チャンバー構造
は、ビーム室１４の厚さｄ１＜ポンプ室１８の厚さｄ３
であるため、ダイ３０から押し出された直後に押出材１
０は、図４（ａ）のようにポンプ室１８の底面の水平部
１８ｂでテーブル３６上に支持されて、ビーム室１４は
テーブル３６から浮いた状態となっているが、押出材１
０はまだ熱を持っていて柔かくなっているため、テーブ
ル３６上を送られていくうちに図４（ｂ）のようにビー
ム室１４の自重で下方に曲がってしまい、真直度を上げ
るのに難しかった。

【０００９】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して押出し加工時の曲がりを防止して、真直度
を向上させた加速器用真空チャンバー構造を提供しよう
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、直線状チャ
ンバーで構成され、その長手方向の軸に直角な断面に粒
子ビームが通過するビーム室と、排気ポンプを収容する
ポンプ室と、これらビーム室とポンプ室を連通させるス
ロット部とをビーム室中心を通る水平面上に並べて配設
し、前記スロット部の垂直方向の厚さを前記ビーム室お
よび前記ポンプ室の垂直方向の厚さよりも小さく形成
し、前記ビーム室およびポンプ室の外周部底面の最下部
に略々同一高さの水平部をそれぞれ形成してなるもので
ある。

【００１１】

【作用】この発明によれば、ビーム室およびポンプ室の
外周部底面の最下部に略々同一高さの水平部をそれぞれ
形成したので、押出し加工により押出された押出材がテ
ーブル上に送られていくときに、ビーム室とポンプ室の
水平部でテーブル上に水平に支持されるので、送り出さ
れていく過程で曲がることがなく、真直度を向上させる
ことができる。また、ビーム室およびポンプ室の両方に
同一平面上の水平部を設けたので、機械加工時の基準面
が取りやすくなる利点もある。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）この発明の一実施例を図１に示す。これは
押出し加工されてテーブル３６に支持されて送り出され
ていく状態をその長手方向の軸に直角な断面で示したも
のである。この真空チャンバー１０はアルミ合金の押出
し加工で作られ、、加速器の内周側に粒子ビーム１２
（例えば電子ビーム）が通過するビーム室１４を具え、
加速器の外周側に排気ポンプとしてＮＥＧ（Non Evapor
able Getter ）ポンプを収容するポンプ室１８を具えて
いる。これらビーム室１４とポンプ室１８とはスロット
部２０によって相互に連通している。ビーム室１４、ス
ロット部１６、ポンプ室１８はビーム室１４の中心２２
を通る水平面２４上に並んで配設されている。スロット
部２０は４極電磁石や６極電磁石の磁極をビーム室１４
の周りに配設するのに邪魔にならないように垂直方向の
厚さｄ２をビーム室１４やポンプ室１８の垂直方向の厚
さｄ３よりも薄く形成している。また、スロット部２０
の途中には補強用にリブ４０が形成されている。

【００１３】ポンプ室１８の外周面の上面１８と底面１
８ｂは、ビーム室中心を通る水平面２４と平行な水平面
に形成された水平部を構成している。

【００１４】ビーム室１４の外周面の上下面には余肉部
４２，４４が形成され、その上面１４ａ、底面１４ｂは
ポンプ室１８の上面１８ａ、底面１８ｂとそれぞれ同一
平面上の水平部を構成している。したがって、ビーム室
１４の垂直方向厚さｄ３はポンプ室１８の垂直方向厚さ
ｄ３に等しい。

【００１５】ビーム室１４の外側およびポンプ室１８の
外側には冷却流路４６，４８，５０が形成され、加速器
運転時に真空チャンバー冷却用の冷却水が流される。ま
た、加速器運転に先立つ真空チャンバーのベーキング時
には、高温流体が流されてベーキングが行なわれる。

【００１６】図１の真空チャンバー１０は、前記図３に
示したような押出機を用いて押出し加工で作られる。こ
の押出し加工で押出材１０はビーム中心を通る水平面２
４を水平に保持してダイ３０から押し出される。ダイ３
０から押出された押出材１０はそのまま水平状態を保持
して水平のテーブル３６上に送り出されていき、所定の
長さ（例えば５〜６ｍ）の直線状でチャンバー形状の押
出材１０が作られ、直線部の真空チャンバーとされる。

【００１７】ダイ３０から押出されてテーブル３６上に
送り出される際には、押出材１０は図１のように、ビー
ム室１４の底面の水平部１４ｂとポンプ室１８の底面の
水平部１８ｂの両方でテーブル３６上に水平に支持され
るので、前記図４（ｂ）のように曲がることはなく、高
い真直度を得ることができる。また、４つの水平部１４
ａ，１４ｂ，１８ａ，１８ｂがあるので機械加工時に基
準面が取りやすくなる。

【００１８】なお、ビーム室１４の上側の余肉部４２
は、真空チャンバー１０の断面形状をビーム室中心を通
る水平面２４に対し上下対称にして応力の偏りをなくす
ために余肉部４４と対称の位置に設けたものであり、押
出時の自重による曲がりを防止する機能は下側の余肉部
４４で実現している。余肉部４２，４４のうち、電磁石
の配置などで邪魔になる箇所は押出し加工後それぞれ切
削除去する。

【００１９】なお、押出加工により押出材１０の外周の
６か所にケガキ線（図１中黒ぬり三角で示す）が入るよ
うになっており、これを機械加工やチャンバー精度測定
時の基準線として用いることができる。

【００２０】（実施例２）この発明の他の実施例を図５
に示す。これはビーム室１４の上下に電極式ビーム位置
モニタ（点線６０で示す）を取り付けるためのベース６
２，６４を予め押出し加工で形成し、ベース６２，６４
の頂部に水平部１４ａ，１４ｂを形成したものである。
水平部１４ａ，１４ｂは前記図１の実施例と同様にビー
ム室中心を通る水平面２４に対し対象で、この水平面２
４と平行で、かつポンプ室１８の上下水平部１８ａ，１
８ｂとそれぞれ同一水平面上に形成されている。

【００２１】これにより、押出機のダイから水平面２４
を水平に保持して押出された押出材１０は、テーブル３
６上に送り出される時ビーム室１４の水平部１４ｂとポ
ンプ室１８の水平部１８ｂで水平に支持されるので、自
重で曲がるのが防止され、真直度を高めることができ
る。

【００２２】なお、ベース６２，６４のうち電磁石の配
置などで邪魔になる箇所は押出し加工後二点鎖線６６で
示すようにそれぞれ切削除去する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ビーム室およびポンプ室の外周部底面の最下部に略
々同一高さの水平部をそれぞれ形成したので、押出し加
工により押出された押出材がテーブル上に送られていく
ときに、ビーム室とポンプ室の水平部でテーブル上に水
平に支持されるので、送り出されていく過程で曲がるこ
とがなく、真直度を向上させることができる。また、ビ
ーム室およびポンプ室の両方に同一平面上の水平部を設
けたので、機械加工時の基準面が取りやすくなる利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】従来構造を示す断面図である。

【図３】真空チャンバーの押出し加工を示す側面図であ
る。

【図４】図２の従来構造の真空チャンバーを押出し加工
する際に発生する曲がりを示す断面図である。

【図５】この発明の他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 真空チャンバー １２ 粒子ビーム １４ ビーム室 １４ｂ，１８ｂ 水平部 １６ 排気ポンプ １８ ポンプ室 ２０ スロット部 ２２ ビーム室中心（真空チャンバーの長手方向の軸） ２４ ビーム室中心を通る水平面 ｄ２ スロット部の垂直方向の厚さ ｄ３ ビーム室およびポンプ室の垂直方向の厚さ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線状チャンバーで構成され、 その長手方向の軸に直角な断面に粒子ビームが通過する
   ビーム室と、排気ポンプを収容するポンプ室と、これら
   ビーム室とポンプ室を連通させるスロット部とをビーム
   室中心を通る水平面上に並べて配設し、 前記スロット部の垂直方向の厚さを前記ビーム室および
   前記ポンプ室の垂直方向の厚さよりも小さく形成し、 前記ビーム室およびポンプ室の外周部底面の最下部に略
   々同一高さの水平部をそれぞれ形成してなる加速器用真
   空チャンバー構造。