JPH0750639B2 - 加速器 - Google Patents
加速器Info
- Publication number
- JPH0750639B2 JPH0750639B2 JP5524486A JP5524486A JPH0750639B2 JP H0750639 B2 JPH0750639 B2 JP H0750639B2 JP 5524486 A JP5524486 A JP 5524486A JP 5524486 A JP5524486 A JP 5524486A JP H0750639 B2 JPH0750639 B2 JP H0750639B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnet
- magnetic field
- correction
- accelerator
- yoke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Particle Accelerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は例えば超LSI微細加工等に用いられる加速器に
係り、特に四極電磁石と補正用電磁石からなる電磁石装
置の改良に関する。
係り、特に四極電磁石と補正用電磁石からなる電磁石装
置の改良に関する。
（従来の技術） 加速器は電子、陽子、イオンなどのビームを10億電子ボ
ルト（1GeV）程度の高エネルギー状態に加速するための
ものであり、この加速器の一例として従来から素粒子の
研究分野で大形ものたとえば直径1km以上のものが建設
されている。最近は例えば電子からの放射光（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例えば
直径が10m程度の加速器も建設されるようになってきて
いる。
ルト（1GeV）程度の高エネルギー状態に加速するための
ものであり、この加速器の一例として従来から素粒子の
研究分野で大形ものたとえば直径1km以上のものが建設
されている。最近は例えば電子からの放射光（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例えば
直径が10m程度の加速器も建設されるようになってきて
いる。
加速器は、加速粒子が電子、陽子、イオンなどの用途が
異なっても、その原理はほとんど同じであるので、ここ
では従来の電子用加速器について第３図を参照して説明
する。すなわち、電子を生成し低エネルギー（約10Me
V）まで加速する線形加速器１、この線形加速器１より
出た電子ビームを後述する真空容器３へ導く輸送管２、
電子ビームが残留気体と衝突して損失となるのを防ぐた
め超高真空状態にされる真空容器３、上記電子ビームを
所定方向（図では時計方向）に曲げるため所定方向磁場
（図では紙面の表より裏に向かう方向の磁場）をかける
ための偏向電磁石４、電子ビーム収束用の四極電磁石5a
および電子ビーム発散用の四極電磁石5b、上記線形加速
器１より入射されたビームを高エネルギー（GeV程度）
まで加速するための高周波共振空洞６、上記偏向電磁石
４および四極電磁石5a,5bの製作や据付けの誤差のため
発生する誤差磁場を補正するための補正用電磁石7a,7b
などから構成されている。上記補正用電磁石7aは例えば
紙面に対して平行な方向の誤差磁場を補正するためのも
のであり、補正用電磁石7bは例えば紙面に対して垂直な
方向の誤差磁場を補正するものである。この他にも六極
以上の多極電磁石や各種の機器が挿入され、スペース的
に相当込んだものとなっている。
異なっても、その原理はほとんど同じであるので、ここ
では従来の電子用加速器について第３図を参照して説明
する。すなわち、電子を生成し低エネルギー（約10Me
V）まで加速する線形加速器１、この線形加速器１より
出た電子ビームを後述する真空容器３へ導く輸送管２、
電子ビームが残留気体と衝突して損失となるのを防ぐた
め超高真空状態にされる真空容器３、上記電子ビームを
所定方向（図では時計方向）に曲げるため所定方向磁場
（図では紙面の表より裏に向かう方向の磁場）をかける
ための偏向電磁石４、電子ビーム収束用の四極電磁石5a
および電子ビーム発散用の四極電磁石5b、上記線形加速
器１より入射されたビームを高エネルギー（GeV程度）
まで加速するための高周波共振空洞６、上記偏向電磁石
４および四極電磁石5a,5bの製作や据付けの誤差のため
発生する誤差磁場を補正するための補正用電磁石7a,7b
などから構成されている。上記補正用電磁石7aは例えば
紙面に対して平行な方向の誤差磁場を補正するためのも
のであり、補正用電磁石7bは例えば紙面に対して垂直な
方向の誤差磁場を補正するものである。この他にも六極
以上の多極電磁石や各種の機器が挿入され、スペース的
に相当込んだものとなっている。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記のように加速器の小形化が指向されるに
つれて、できるだけ加速器のコンポーネントの数を少な
くすることが要求されている。しかし、各コンポーネン
トは必要な機能を果たしており、さらにコンポーネント
数を少なくすることは困難である。
つれて、できるだけ加速器のコンポーネントの数を少な
くすることが要求されている。しかし、各コンポーネン
トは必要な機能を果たしており、さらにコンポーネント
数を少なくすることは困難である。
そこで、本発明は従来独立して設けていた補正用電磁石
を不要とし、これにより全体の小形化を図れるとともに
低廉化が図れる加速器を提供することを目的とする。
を不要とし、これにより全体の小形化を図れるとともに
低廉化が図れる加速器を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、四極電磁石と補正用
電磁石とからなる電磁石装置を次のように構成したもの
である。すなわち、断面がほぼ正八角形の枠状の継鉄
と、この継鉄の内側における八つの辺部のうち一つおき
の四つの辺部の互いに対向する位置に中心方向に向かっ
て突出するように形成された磁極と、この各磁極の対向
位置に同一極が形成されるように巻装された励磁コイル
と、上記磁極が形成されない継鉄の辺部に巻装され誤差
磁場を補正する補正用コイルとで構成したものである。
電磁石とからなる電磁石装置を次のように構成したもの
である。すなわち、断面がほぼ正八角形の枠状の継鉄
と、この継鉄の内側における八つの辺部のうち一つおき
の四つの辺部の互いに対向する位置に中心方向に向かっ
て突出するように形成された磁極と、この各磁極の対向
位置に同一極が形成されるように巻装された励磁コイル
と、上記磁極が形成されない継鉄の辺部に巻装され誤差
磁場を補正する補正用コイルとで構成したものである。
（作用） このようにすることにより、従来独立して設けていた補
正用電磁石が不要となり、全体の小形化を図れるととも
に低廉化が図れる。
正用電磁石が不要となり、全体の小形化を図れるととも
に低廉化が図れる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図はその一実施例の要部すなわち電磁石装置の
断面図を示している。この電磁石装置は、断面がほぼ正
八角形の枠状の継鉄10と、この継鉄10の内側における八
つの辺部のうち一つおきの四つの辺部の互いに対向する
位置に真空容器15の方向に向かって突出するように形成
され先端が丸みを帯びた４個の磁極11a,11b,11c,11d
と、この各磁極11a〜11dの対向位置に同一極例えば11a,
11cにＮ極が、また11b,11dにＳ極が形成されるようにそ
れぞれ巻装された励磁コイル12a,12b,12c,12dと、上記
磁極11a〜11dが形成されない継鉄10の辺部にそれぞれ巻
装され誤差磁場を補正する補正用コイル13a,13b,13c,13
dとからなり、上記励磁コイル12a〜12dを図示しない直
流電源により励磁することにより、継鉄10と磁極11a〜1
1dからなる磁気回路に磁束14が生ずる。
る。第１図はその一実施例の要部すなわち電磁石装置の
断面図を示している。この電磁石装置は、断面がほぼ正
八角形の枠状の継鉄10と、この継鉄10の内側における八
つの辺部のうち一つおきの四つの辺部の互いに対向する
位置に真空容器15の方向に向かって突出するように形成
され先端が丸みを帯びた４個の磁極11a,11b,11c,11d
と、この各磁極11a〜11dの対向位置に同一極例えば11a,
11cにＮ極が、また11b,11dにＳ極が形成されるようにそ
れぞれ巻装された励磁コイル12a,12b,12c,12dと、上記
磁極11a〜11dが形成されない継鉄10の辺部にそれぞれ巻
装され誤差磁場を補正する補正用コイル13a,13b,13c,13
dとからなり、上記励磁コイル12a〜12dを図示しない直
流電源により励磁することにより、継鉄10と磁極11a〜1
1dからなる磁気回路に磁束14が生ずる。
第２図は補正用コイル13a〜13dによって誤差磁場を補正
しないときおよび補正用コイル13a〜13dによって誤差磁
場を補正したときの第１図のｙ軸成分磁場Byが第１図の
ｘ軸でどのように変化するかを示している。第２図の実
線16aは第１図のｙ＝０面での磁場Byが変化する状態を
示している。この図からｘ＝０でBy＝０で、かつｘ軸に
対して直線的に変化することがわかる。第１図におい
て、通常加速された電子ビームはｙ軸方向の厚みは極端
に薄く、真空容器15の断面と同様にｘ軸方向に長く偏平
形状となっている。従って、電子ビームが感じる磁場は
ｙ＝０の面でのBy成分のみと考えてよい。今、一例とし
て第１図のｘ−ｙ軸の原点を中心とする電子ビームが紙
面に対して垂直方向であって裏面から表面に向かって飛
んでくるとする（電流が逆方向に流れることに対応す
る）と、ｘ＜０の領域の電子はBy＞０の磁場との相互作
用（フレミングの左手の法則に即した力を受ける）によ
り、ｘ−ｙ座標の原点方向へ曲げられる。また、ｘ＞０
の領域の電子はBy＜０の磁場との相互作用でやはり原点
方向へ曲げられる。これが、四極電磁石の収束作用であ
る。
しないときおよび補正用コイル13a〜13dによって誤差磁
場を補正したときの第１図のｙ軸成分磁場Byが第１図の
ｘ軸でどのように変化するかを示している。第２図の実
線16aは第１図のｙ＝０面での磁場Byが変化する状態を
示している。この図からｘ＝０でBy＝０で、かつｘ軸に
対して直線的に変化することがわかる。第１図におい
て、通常加速された電子ビームはｙ軸方向の厚みは極端
に薄く、真空容器15の断面と同様にｘ軸方向に長く偏平
形状となっている。従って、電子ビームが感じる磁場は
ｙ＝０の面でのBy成分のみと考えてよい。今、一例とし
て第１図のｘ−ｙ軸の原点を中心とする電子ビームが紙
面に対して垂直方向であって裏面から表面に向かって飛
んでくるとする（電流が逆方向に流れることに対応す
る）と、ｘ＜０の領域の電子はBy＞０の磁場との相互作
用（フレミングの左手の法則に即した力を受ける）によ
り、ｘ−ｙ座標の原点方向へ曲げられる。また、ｘ＞０
の領域の電子はBy＜０の磁場との相互作用でやはり原点
方向へ曲げられる。これが、四極電磁石の収束作用であ
る。
なお、上記励磁コイル12a,12cと、励磁コイル12b,12dの
励磁方向をを上記とは逆転させると、当然ではあるがBy
の極性が逆転して、四極電磁石は発散作用をする。
励磁方向をを上記とは逆転させると、当然ではあるがBy
の極性が逆転して、四極電磁石は発散作用をする。
次に、第１図の補正用コイル13a〜13dを適当に励磁する
ことにより、第３図の偏向電磁石等の製作や据付けの誤
差に起因する誤差磁場を補正できる。すなわち、補正コ
イル13bを磁束14が増加する方向に励磁すなわち、補正
用コイル13bと鎖交する磁束量が増加する励磁（以下、
プラス方向の励磁と称する）し、補正用コイル13dを磁
束量が減少する方向に励磁（以下、マイナス方向の励磁
と称する）すると、磁場Byの分布は第２図の破線16bの
ようになる。この破線16bの分布は、By0と示した一様磁
場成分と四極磁場成分よりなり、By0だけ補正磁場が発
生したことになる。また、補正用コイル13bをマイナス
方向に励磁し、補正用コイル13dをプラス方向に励磁す
ることにより第２図の一点鎖線16cのようになり、補正
磁場は−By0となる。
ことにより、第３図の偏向電磁石等の製作や据付けの誤
差に起因する誤差磁場を補正できる。すなわち、補正コ
イル13bを磁束14が増加する方向に励磁すなわち、補正
用コイル13bと鎖交する磁束量が増加する励磁（以下、
プラス方向の励磁と称する）し、補正用コイル13dを磁
束量が減少する方向に励磁（以下、マイナス方向の励磁
と称する）すると、磁場Byの分布は第２図の破線16bの
ようになる。この破線16bの分布は、By0と示した一様磁
場成分と四極磁場成分よりなり、By0だけ補正磁場が発
生したことになる。また、補正用コイル13bをマイナス
方向に励磁し、補正用コイル13dをプラス方向に励磁す
ることにより第２図の一点鎖線16cのようになり、補正
磁場は−By0となる。
以上述べたことはｙ軸方向の磁場のみであるが、補正用
コイル13a,13cを用いればｘ軸方向の磁場Bxについても
同様に補正する事が可能となる。
コイル13a,13cを用いればｘ軸方向の磁場Bxについても
同様に補正する事が可能となる。
以上述べた実施例によれば、従来独立に設けていた補正
用電磁石は不要であり、また、１個の電磁石装置で水平
方向（ｘ軸方向）、垂直方向（ｙ軸方向）磁場の補正が
可能であるため、従来別々に設けていた四極電磁石と補
正用電磁石の両方の作用が得られる。この為、従来必要
としていた補正用電磁石のスペースが不要となり、全体
の小形化が図れるばかりでなく、低廉化が図れる。
用電磁石は不要であり、また、１個の電磁石装置で水平
方向（ｘ軸方向）、垂直方向（ｙ軸方向）磁場の補正が
可能であるため、従来別々に設けていた四極電磁石と補
正用電磁石の両方の作用が得られる。この為、従来必要
としていた補正用電磁石のスペースが不要となり、全体
の小形化が図れるばかりでなく、低廉化が図れる。
第１図の例では、４個の補正用コイル13a〜11dを組み合
せてｘ軸方向、ｙ軸方向の誤差磁場を同様に補正でき
る。しかし、誤差磁場がもともと小さいと予想される場
合には、補正用コイルを２個のみ例えば13b,13dのみの
誤差磁場を補正するようにすることも可能である。
せてｘ軸方向、ｙ軸方向の誤差磁場を同様に補正でき
る。しかし、誤差磁場がもともと小さいと予想される場
合には、補正用コイルを２個のみ例えば13b,13dのみの
誤差磁場を補正するようにすることも可能である。
［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、従来別々に設けていた四極
電磁石と補正用電磁石を共通にした電磁石装置としたの
で、従来独立して設けていた補正用電磁石を不要とし、
これにより全体の小形化を図れるとともに低廉化が図れ
る加速器を提供できる。
電磁石と補正用電磁石を共通にした電磁石装置としたの
で、従来独立して設けていた補正用電磁石を不要とし、
これにより全体の小形化を図れるとともに低廉化が図れ
る加速器を提供できる。
第１図は本発明の加速器の一実施例の要部のみを示す断
面図、第２図は本発明の作用を説明するための図、第３
図は従来の電子用加速器の概略を示す構成図である。 １…線形加速器、２…輸送管、3,15…真空容器、４…偏
向電磁石、5a,5b…四極電磁石、６…高周波共振空洞、7
a,7b…補正用電磁石、10…継鉄、11a〜11d…磁極、12a
〜12d…励磁コイル、13a〜13d…補正用コイル、14…磁
束。
面図、第２図は本発明の作用を説明するための図、第３
図は従来の電子用加速器の概略を示す構成図である。 １…線形加速器、２…輸送管、3,15…真空容器、４…偏
向電磁石、5a,5b…四極電磁石、６…高周波共振空洞、7
a,7b…補正用電磁石、10…継鉄、11a〜11d…磁極、12a
〜12d…励磁コイル、13a〜13d…補正用コイル、14…磁
束。
Claims (1)
- 【請求項１】断面がほぼ正八角形の枠状の継鉄と、この
継鉄の内側における八つの辺部のうち一つおきの四つの
辺部の互いに対向する位置に中心方向に向かって突出す
るように形成された磁極と、この各磁極の対向位置に同
一極が形成されるように巻装された励磁コイルと、上記
磁極が形成されない継鉄の辺部に巻装され誤差磁場を補
正する補正用コイルとからなる電磁石装置を備えた加速
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5524486A JPH0750639B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5524486A JPH0750639B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 加速器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62213099A JPS62213099A (ja) | 1987-09-18 |
| JPH0750639B2 true JPH0750639B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=12993180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5524486A Expired - Lifetime JPH0750639B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | 加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750639B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0722880Y2 (ja) * | 1986-08-05 | 1995-05-24 | 工業技術院長 | 電子蓄積リング |
| JPH0822900A (ja) * | 1994-07-07 | 1996-01-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 荷電粒子蓄積リング用電磁石 |
| US8066718B2 (en) | 2003-03-18 | 2011-11-29 | Depuy Mitek, Inc. | Expandable needle suture apparatus and associated handle assembly |
| US8585714B2 (en) | 2003-03-18 | 2013-11-19 | Depuy Mitek, Llc | Expandable needle suture apparatus and associated handle assembly with rotational suture manipulation system |
-
1986
- 1986-03-13 JP JP5524486A patent/JPH0750639B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62213099A (ja) | 1987-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |