JPH0553199U - 粒子加速器真空チャンバーのフランジ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粒子加速器用真空チャンバーの端部にフラン
ジを取り付ける場合に、チャンバー内周面にすき間、段
差、密閉された空気溜りが生じるのを防止する。 【構成】 真空チャンバー５０の端部の外周面には、フ
ランジ５８が嵌め込まれている。フランジ５８の連結面
６２は真空チャンバー５０の端面５１と略々同一平面上
にある。フランジ５８と真空チャンバー５０とはフラン
ジ５８の連結面６２と反対側の部分６４で外付け溶接６
６により接合されている。連結面６２側ではフランジ５
８と真空チャンバー５０とは溶接されていない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、シンクロトロン等の粒子加速器において真空チャンバーどうしを 連結するための真空シール用フランジの構造に関し、チャンバー内周面にすき間 、段差、密閉された空気溜り等が生じるのを防止したものである。

【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。

【０００３】 ＳＯＲ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。

【０００４】 蓄積リング２２は短い真空チャンバーをフランジで順次連結していくことによ りリング状に構成される。真空チャンバーの端部にフランジを取り付ける方法と して、従来は図３に示すように、真空チャンバー３０の端部にフランジ３２を突 き合わせ溶接３４で接合していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記突き合わせ溶接３４による接合では、真空チャンバー３０とフランジ３４ との接合部にすき間３６が生じたり、図４に示すように段差３８が生じることが あった。このようなすき間３６や段差３８はチャンバー内面を不連続なものにし て、この部分でインピーダンスが増加してこの内部を通過する粒子ビームにエネ ルギロスを生じさせる問題があった。特に、近年加速器の高性能化に伴い微少な 不連続性も影響が大きくなってきた。

【０００６】 そこで、図５に示すように、いんろう継手４０で真空チャンバー３０とフラン ジ３２とをつないで溶接４２で接合することが考えられる。ところが、このよう な構造では、段差はある程度小さくできるもののすき間３６は相変らず生じる問 題があった。

【０００７】 そこで、さらに図６に示すように、真空チャンバー３０の外側にフランジ３２ を嵌め込んで、フランジ３２の左右両側を溶接４４，４６でフランジ３２に接合 することで段差やすき間をなくすことが考えられる。

【０００８】 ところが、このような構造では、接合後にＨｅリーク試験（真空チャンバー３ ０の外周側をＨｅガスで覆ってＨｅガスが溶接４６，４４を通って内側で検出さ れるかどうかで溶接４６，４４の良、不良を試験すること）をした場合、溶接４ ４，４６とも不良であればわかるが、溶接４４のみ不良の場合はＨｅガスは溶接 ４６で遮断されるので検出されない。その場合、溶接４６，４４とも良好である と判断して実際に粒子加速器の真空チャンバーに使用すると、溶接４６，４４間 の空気溜り４８からそこに溜っていた空気が真空チャンバー内空間に少しずつ漏 れ出てきて、いつまでたっても真空チャンバー内を超高真空にすることができな くなる。

【０００９】 この考案は、上述の点に鑑みてなされたもので、チャンバー内周面にすき間、 段差、密閉された空気溜り等が生じるのを防止した粒子加速器真空チャンバーの フランジ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】

この考案は、粒子加速器の真空チャンバーの端部においてその外周面にフラン ジを嵌め込み、このフランジと前記真空チャンバーとを当該フランジの連結面と 反対側の部分で外付け溶接して接合してなるものである。

【００１１】

【作用】

この考案によれば、真空チャンバーの外周面にフランジを嵌め込んで取り付け るので、真空チャンバーの内周面にはすき間や段差が生じずインピーダンスの増 加を防止できる。また、真空チャンバーとフランジとをフランジの連結面と反対 側の部分で外付け溶接するので、チャンバー内周面はシームレス構造となり、フ ランジの両側で溶接する場合のように真空チャンバーとフランジとの間に密閉さ れた空気溜りが生じるのを防止することができ、実際に粒子加速器の真空チャン バーに使用した場合に、真空チャンバー内を早急に超高真空状態に到達させるこ とができる。

【００１２】

【実施例】

この考案の一実施例を図１に示す。図１において（ａ）は断面図、（ｂ）は（ ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）はＢ−Ｂ矢視図である。

【００１３】 真空チャンバー５０には、粒子ビーム４９（電子、陽子等）が通過するビーム チャンバー５２とゲッタポンプが配置されるゲッタポンプチャンバー５４とが連 通路５６を介して相互に連通状態に形成されている。

【００１４】 真空チャンバー５０の端部の外周面には、円形のフランジ５８が嵌め込まれて いる。フランジ５８の連結面６２（他のフランジと連結される面をいう。）は真 空チャンバー５０の端面５１と略々同一平面上にある。フランジ５８は円板状に 形成され、その外周側に他のフランジとの接合用にボルト孔６０が形成されてい る。

【００１５】 フランジ５８と真空チャンバー５０とはフランジ５８の連結面６２と反対側の 部分６４で外付け溶接６６による全周溶接で接合されている。連結面６２側では フランジ５８と真空チャンバー５０とは溶接されていない。

【００１６】 以上の構成によれば、真空チャンバー５０の外周面５０ａにフランジ５８を嵌 め込んで取り付けるので、真空チャンバー５０の内周面５０ｂにはすき間や段差 が生じない。したがって、真空チャンバー５０のインピーダンスの増加を防止し てビームエネルギロスを防止できる。また、真空チャンバー５０とフランジ５８ とをフランジ５８の連結面６２と反対側の部分６４で外付け溶接６６で接合する ので、チャンバー内周面５０ｂはシームレス構造となる。したがって、フランジ ５８の両側で溶接する場合のように真空チャンバー５０とフランジ５８との間に 密閉された空気溜りが生じるのを防止することができる。したがって、実際に粒 子加速器の真空チャンバーに使用した場合に、フランジ５８と真空チャンバー５ ０との間６８の空気はすぐに真空チャンバー５０内にすべて抜けてしまい、真空 チャンバー内を早急に超高真空状態に到達させることができる。また、溶接６６ が不良であればＨｅリーク試験で必ず検出することができ、信頼性も向上する。

【００１７】

【変更例】

なお、この考案はシンクロトロン以外の各種粒子加速器の真空チャンバーにも 適用することができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、真空チャンバーの外周面にフランジ を嵌め込んで取り付けるので、真空チャンバーの内周面にはすき間や段差が生じ ずインピーダンスの増加を防止できる。また、真空チャンバーとフランジとをフ ランジの連結面と反対側の部分で外付け溶接するので、チャンバー内周面はシー ムレス構造となり、フランジの両側で溶接する場合のように真空チャンバーとフ ランジとの間に密閉された空気溜りが生じるのを防止することができ、実際に粒 子加速器の真空チャンバーに使用した場合に、真空チャンバー内を早急に超高真 空状態に到達させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す図で、（ａ）は断面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ
−Ｂ矢視図である。

【図２】ＳＯＲ装置の概要を示す平面図である。

【図３】従来のフランジ構造を示す断面図である。

【図４】従来の他のフランジ構造を示す断面図である。

【図５】従来の他のフランジ構造を示す断面図である。

【図６】従来の他のフランジ構造を示す断面図である。

【符号の説明】

５０ 真空チャンバー ５０ａ 外周面 ５０ｂ 内周面 ５８ フランジ ６２ 連結面 ６４ 連結面と反対側の部分 ６６ 外付け溶接

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】粒子加速器の真空チャンバーの端部におい
   てその外周面にフランジを嵌め込み、 このフランジと前記真空チャンバーとを当該フランジの
   連結面と反対側の部分で外付け溶接して接合してなる粒
   子加速器真空チャンバーのフランジ構造。