JPH056800U - リング型粒子加速器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粒子加速器リングの配設空間の形状が不規則
な形状をしている場合にも、配設空間のスペースを有効
に利用して配設できるようにする。 【構成】 粒子加速器リング３４の配設空間３６は、コ
ンクリート等の放射線遮蔽壁３８，３９，４０で囲まれ
た不規則な三角形状をしている。粒子加速器リング３４
はこの配設空間３６の形状に合わせた略々三角形状をし
ている。粒子加速器リング３４の３つの偏向部４１，４
２，４３は曲率半径ｒが同じで、偏向角度θ₁ 〜θ₃ が
異なっている。各偏向部４１〜４３には全偏向角度にわ
たって偏向電磁石４８がそれぞれ配設されている。偏向
電磁石４８の鉄芯は鉄芯単位構造５０を偏向角度分並べ
て構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、シンクロトロン等のリング型粒子加速器に関し、非周期性リング 形状を実現して、建屋形状等の配設空間形状に制約がある場合にも設置できるよ うにしたものである。

【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。 シンクロトロン放射光装置の概要を図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２ ２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。蓄積リング２２からは四方に放射線が出 されるので、蓄積リング２２はコンクリート等の放射線遮蔽壁で囲まれた空間内 に配設されている。

【０００３】 上記の蓄積リング２２等従来の粒子加速器リングの形状は、正多角形または丸 形であり、偏向電磁石配置には周期性があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の正多角形または丸形のリング形状では、コンクリート等の放射線遮 蔽壁で囲まれた配設空間の形状が四角形や円形であればよいが、例えば図３に示 すような不規則な三角形状等の配設空間３０に対しては、小さな粒子加速器リン グ３２しか入らず、配設空間３０のスペースを有効に利用することができなかっ た。

【０００５】 この考案は、上述の点に鑑みてなされたもので、配設空間形状が不規則な形状 をしている場合にも、配設空間のスペースを有効に利用できるようにしたリング 型粒子加速器を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、偏向角度が相互に異なる偏向部を有する粒子加速器リングを有し 、この粒子加速器リングの各偏向部の曲率半径を同一に形成し、これと同一の曲 率半径に形成された偏向電磁石の鉄芯の単位構造を、前記各偏向部にそれぞれの 偏向角度に応じた数分並べて配置してなるものである。

【０００７】

【作用】

この考案によれば、粒子加速器リングに偏向角度が相互に異なる偏向部を形成 したので、偏向電磁石配置の周期性が崩されて不規則な形状の粒子加速器リング が実現され、これにより配設空間の形状が不規則であってもこれに合わせた粒子 加速器リング形状が実現され、配設空間のスペースを有効に利用することができ る。また、偏向角度が異なっても偏向の曲率半径は同じなので、鉄芯の単位構造 を用意し、それを並べる数により必要な偏向角度を得ることができるので、様々 な偏向角度に対して同一種類の鉄芯単位構造を使用することができ、設置工事が 容易であるとともに、コストも安くてすむ。

【０００８】

【実施例】

この考案の一実施例を図１に平面図で示す。粒子加速器リング３４の配設空間 ３６は、コンクリート等の放射線遮蔽壁３８，３９，４０で囲まれた不規則な三 角形状をしている。粒子加速器リング３４はこの配設空間３６の形状に合わせた 略々三角形状をしている。線型加速器等の入射器は、例えばリング３４の内周側 の空間４９または外周側の空間５１を利用して配設することができる。

【０００９】 粒子加速器リング３４の３つの偏向部４１，４２，４３は曲率半径ｒが同じで 、偏向角度θ₁ 〜θ₃ が異なっている。

【００１０】 各偏向部４１〜４３には全偏向角度にわたって偏向電磁石４８がそれぞれ配設 されている。偏向電磁石４８の鉄芯は鉄芯単位構造５０を偏向角度分並べて構成 されている。この鉄芯単位構造５０は、図４に拡大して示すように、リング３４ の偏向部４１，４２，４３と同じ曲率半径ｒを有し、単位偏向角度θ₀ 分の長さ に形成されている。

【００１１】 各偏向部４１，４２，４３ではこの鉄芯単位構造５０を複数個並べて必要な偏 向角度θ₁ 〜θ₃ を得ている。一例として、偏向部４１の拡大図を図５に示す。 ここでは、鉄芯単位構造５０を７個並べて必要な偏向角度θ₁ を得ている。この 鉄芯にはコイル５４が全体に巻き回されて、偏向電磁石４８を構成している。偏 向部４１からはその接線方向にビームチャンネル５５が引き出され、ＳＯＲ光５ ７が出射される。

【００１２】

【変更例】

前記実施例では鉄芯単位構造５０を密着させて配列したが、図６のように間隔 をあけて配列することもできる。この場合、粒子加速器リング３４は鉄芯単位構 造５０内の位置３４ａでは曲率半径ｒで円弧状に形成され、鉄芯単位構造５０， ５０間の位置３４ｂでは直線に形成されている。コイル５４は各鉄芯単位構造５ ０ごとに個々に巻回されている。

【００１３】 また、前記実施例では図１に示す三角状の配設空間３６に配設する場合につい て説明したが、その他各種配設空間の形状に合わせて様々な偏向部の数やリング 形状に形成することかできる。

【００１４】 また、この考案は、電子シンクロトロン以外の各種粒子加速器にも適用するこ とができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、粒子加速器リングに偏向角度が相互 に異なる偏向部を形成したので、偏向電磁石配置の周期性が崩されて不規則な形 状の粒子加速器リングが実現され、これにより配設空間の形状が不規則であって もこれに合わせた粒子加速器リング形状が実現され、配設空間のスペースを有効 に利用することができる。また、偏向角度が異なっても偏向の曲率半径は同じな ので、鉄芯の単位構造を用意し、それを並べる数により必要な偏向角度を得るこ とができるので、様々な偏向角度に対して同一種類の鉄芯単位構造を使用するこ とができ、設置工事が容易であるとともに、コストも安くてすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】ＳＯＲ装置の概要を示す平面図である。

【図３】不規則形状の配設空間に従来の粒子加速器リン
グを配設した状態を示す平面図である。

【図４】図１の鉄芯単位構造５０の構造を示す拡大斜視
図である。

【図５】図１の偏向部分４１の拡大図である。

【図６】偏向部分における鉄芯単位構造の他の配列例を
示す平面図である。

【符号の説明】

３４ 粒子加速器リング ４１，４２，４３ 偏向部 ５０ 鉄芯単位構造 θ₁ ，θ₂ ，θ₃ 偏向角度 ｒ 曲率半径

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 偏向角度が相互に異なる偏向部を有する
   粒子加速器リングを有し、 この粒子加速器リングの各偏向部の曲率半径を同一に形
   成し、 これと同一の曲率半径に形成された偏向電磁石の鉄芯の
   単位構造を、前記各偏向部にそれぞれの偏向角度に応じ
   た数分並べて配置してなるリング型粒子加速器。