JPH0548300U - ボタン電極形ビーム位置モニタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボタン電極を支持するモニタ端子がビームダ
クトに対し正規の状態から傾いて取付けられても検出精
度を確保する。 【構成】 真空チャンバー２２（ビームダクト）の壁面
を貫通してモニタ端子５１〜５４を取り付ける。モニタ
端子５１〜５４の先端のボタン電極８１〜８４の電極面
を球面に形成する。これにより、モニタ端子５１〜５４
が正規の状態から傾いて溶接またはろう付け５６で取り
付けられても、電極面形状は変化しなくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電子シンクロトロン等の粒子加速器において、真空チェンバー内 の粒子ビーム位置を測定するビーム位置モニタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、電子シンクロトロンは、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装置の概要を図２に示す。電子発生装置（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、入射部１４ の偏向電磁石１６で偏向されて、インフレクタ１８を介してシンクロトロン２０ の真空チャンバー２２（蓄積リング）内に入射される。真空チャンバー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で収束され、偏向電磁石２４で偏向されて真空チャンバー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シンクロトロン放射光はビーム 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。

【０００３】 真空チャンバー２２の各直線部には、電極式ビーム位置モニタ３０が例えば２ 個ずつ全周で合計８個設けられている。この電極式ビーム位置モニタ３０は真空 チャンバー２２内のビーム中心位置を検出するもので、その検出結果に応じて各 種電磁石の励磁量を制御することにより、電子ビームが真空チャンバー２２内の 中心軌道を通るようにして、真空チャンバー２２の内壁に衝突することなく長時 間周回できるようにしている。

【０００４】 電極式ビーム位置モニタの原理図を図３に示す。これは、前記図２において真 空チャンバー２２を電極式ビーム位置モニタ３０の位置で輪切にした状態を示す ものである。真空チャンバー２２内には電子ビーム３４（図はビーム中心位置を 示す）が周回している。電極式位置モニタ３０はボタン電極等で構成され、通常 １箇所に４個の電極３０ａ〜３０ｄをビーム３４の周囲に配置して構成される。 各電極３０ａ〜３０ｄにはビーム３４の通過により起電力ａ〜ｄが誘起される。

【０００５】 ビーム位置演算回路３６はこれら検出信号ａ〜ｄに基づきビーム位置を検出す る。すなわち、水平方向ビーム位置Ｐｈは例えば、 _{（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）} Ｐｈ＝ｋ_ｈ ^{ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ} ただし、ｋ_ｈ：比例係数 で求められる。また垂直方向ビーム位置Ｐｖは例えば、 _{（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）} Ｐｖ＝ｋ_ｖ ^{ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ} ただし、ｋ_ｖ：比例係数 で求められる。

【０００６】 従来におけるビーム位置モニタ３０の外観図を図４に示す。また、図４のＡ− Ａ矢視断面図を図５に示す。ビーム位置モニタ３０は真空チャンバー２２（ビー ムダクト）の上下面に略々円形の穴３８，４０を形成し、その内周面に座付加工 を施し、略々円形のモニタベース４２，４４をはめ込んで全周に溶接４３，４５ をして取り付けられている。モニタベース４２，４４には、左右２箇所ずつにモ ニタ端子装着用穴４６〜４９が形成され、それぞれモニタ端子５１〜５４が挿入 されて、電子ビーム溶接またはろう付け５６〜５９により取り付けられて、モニ タベース４２，４４と一体構成とされている。モニタ端子５１の先端にはボタン 電極６１〜６４に取り付けられ、真空チャンバー２２内に臨んでいる。電極６１ 〜６４に誘起された信号は真空チャンバー２２と絶縁された状態で各モニタ端子 ５１〜５４の後端部に導かれる。

【０００７】 ビーム位置モニタ３０は上下から固定枠６６，６８で挾み込まれている。固定 枠６６，６８はピン７４，７６（図５）で相互に連結され、さらにリーマピン７ ０，７２を固定枠６６、真空チャンバー２２、固定枠６８に通して固定枠６６， ６８と真空チャンバー２２を固定し、さらに基礎８０上に固定されて加速器の位 置基準となっている収束電磁石２３と固定枠６６，６８とをロッド８１〜８４で 連結することにより、ビーム位置モニタ３０を位置基準に対して固定している。

【０００８】 前記従来のビーム位置モニタでは、図５に示すように、ボタン電極６１〜６４ は真空チャンバー２２内に臨む面が平板状であった。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の平板状のボタン電極を有するビーム位置モニタでは、図６に示すよ うに、モニタ端子５１をモニタベース４２に対して溶接またはろう付け５６で取 り付ける場合に、モニタ端子５１を実線で示す正規の取付け状態に対して二点鎖 線５１′で示すように傾いた状態で取付けてしまうと、ボタン電極６１も二点鎖 線６１′で示すように傾いてしまう。この状態では電子ビームによって誘起され る電磁場の検知感度が変化し、正確な位置検出を行なえなくなる。このため、モ ニタ端子５１を傾かないように正確に取り付けなければならず、取付作業に熟練 と手間を要していた。 この考案は、前記従来の技術における欠点を解決してモニタ端子を多少傾けて 取り付けても正確な検出を行なうことができるボタン電極型ビーム位置モニタを 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】

この考案は、ビームダクト内に向けて配設される電極面を略々球面に形成して なるものである。

【００１１】

【作用】 この考案によれば、ビームダクト内に向けて配設される電極面を略々球面に形 成したので、モニタ端子が傾いた状態でビームチャンバーに取り付けられても電 極面形状は変化しないので、検出精度の低下を防止することができる。したがっ て、取付作業に熟練や手間を要しないですむ。

【００１２】

【実施例】

この考案の一実施例を図１に示す。真空チャンバー２２内の空間１２６には電 子ビームが通過する。ビーム位置モニタ９０は真空チャンバー２２（ビームダク ト）の上下面に略々円形の穴３８，４０を形成し、その内周面に座付加工を施し 、略々円形のモニタベース４２，４４をはめ込んで全周に溶接４３，４５をして 取り付けられている。モニタベース４２，４４には、左右２箇所ずつにモニタ端 子装着用穴４６〜４９が形成され、それぞれモニタ端子５１〜５４が挿入されて 、電子ビーム溶接またはろう付け５６〜５９により取り付けられて、モニタベー ス４２，４４と一体構成とされている。モニタ端子５１の先端には球状のボタン 電極８１〜８４が取り付けられ、真空チャンバー内空間１２６に臨んでいる。電 極８１〜８４に誘起された信号は真空チャンバー２２と絶縁された状態で各モニ タ端子５１〜５４の後端部に導かれる。

【００１３】 ビーム位置モニタ９０は上下から固定枠６６，６８で挾み込まれている。固定 枠６６，６８はピンで相互に連結され、さらにリーマピン７０，７２を固定枠６ ６、真空チャンバー２２、固定枠６８に通して固定枠６６，６８と真空チャンバ ー２２を固定し、さらに加速器の位置基準となっている収束電磁石等と固定枠６ ６，６８とをロッド等で連結することにより、ビーム位置モニタ９０を位置基準 に対して固定している。

【００１４】 ここで、モニタ端子５１の詳細構成を図７に示す。なお、モニタ端子５２〜５ ４も同様に構成されている。モニタ端子５１はモニタベース４２のモニタ端子装 着用穴４６に円形のケーシング１１４を挿入して全周に溶接またはろう付け１１ ６をしてモニタベース４２とケーシング１１４を一体化している。ケーシング１ １４内には、碍子１１８を介してその中央に電極棒１２０を固定支持し、電極棒 １２０の先端に球状のボタン電極８１が取り付けられている。モニタ電極８１の 球面状の電極面８１ａは真空チャンバー内空間１２６に臨んでいる。電極棒１２ ０の後端には信号ケーブルが連結される。

【００１５】 以上の構成によれば、モニタ端子５１を溶接またはろう付け１１６でモニタベ ース４２に取付ける際に、モニタ端子５１が図７に二点鎖線５１′で示すように 傾いて取り付けられてもボタン電極８１の真空チャンバー内空間１２６に臨んで いる電極面８１ａは球面に形成されているのでその位置、形状は変化しない。し たがって検出精度の低下は生じない。

【００１６】

【他の実施例】

前記実施例では、ボタン電極全体を球形としたが、これに限らず図８に示すボ タン電極８１のように、真空チャンバー内空間１２６に臨んでいる電極面８１ａ のみ球面に形成することもできる。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、ビームダクト内に向けて配設される 電極面を略々球面に形成したので、モニタ端子が傾いた状態でビームチャンバー に取り付けられても電極面形状は変化しないので、検出精度の低下を防止するこ とができる。したがって、取付作業に熟練や手間を要しないですむ。

【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】電極式ビーム位置モニタの原理図である。

【図４】従来のビーム位置モニタを示す斜視図である。

【図５】図４のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図６】図５のモニタ端子５１の正規な取付状態および
傾いて取付けられた状態を示す断面図である。

【図７】図１のモニタ端子５１の拡大断面図および傾い
て取付けられた状態を示す図である。

【図８】この考案の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

２２ 真空チャンバー（ビームダクト） ８１，８２，８３，８４ 電極 ８１ａ 電極面 ９０ ビーム位置モニタ １２６ 真空チャンバー内空間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ビームダクト内に向けて配設される電極面
   を略々球面に形成してなるボタン電極形ビーム位置モニ
   タ。