JPH0786000A - 粒子加速器におけるインフレクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子ビームを斜め方向から蓄積リングに対し
て入射させるための有効なインフレクタを提供する。 【構成】 電子ビームの入射軌道Ｏ₂を周回軌道Ｏ₁に沿
うように軌道修正するための複数のコアマグネット１５
ａ，１５ｂ，１５ｃを入射軌道に沿って並べて設置す
る。最下流に位置するコアマグネット１５ｃは蓄積リン
グと同一平面内において周回軌道に近接配置するが、そ
れより上流側のコアマグネット１５ａ，１５ｂは蓄積リ
ングに対して傾斜させ、かつ、その傾斜角度を上流側に
位置するものほど漸次大きく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＯＲ光利用のための
粒子加速器に適用されるインフレクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、シンクロトロン等の粒子加速器か
ら放射されるシンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）を取り
出し、それを光源としてたとえば超ＬＳＩの製造、医療
分野における診断、分子解析、構造解析等といった様々
な分野において利用しようとする機運があり、そのため
の施設が開発されつつある。

【０００３】図３はＳＯＲ光利用のための小型シンクロ
トロンの概要を示すものである。このシンクロトロンで
は、電子銃等の電子発生装置１で発生させた電子ビーム
を直線加速器（ライナック）２で光速度近くにまで加速
し、偏向電磁石３で偏向させて入射路４によりインフレ
クタ５を介して蓄積リング６に入射する。蓄積リング６
に入射した電子ビームは高周波加速空洞７によりエネル
ギを与えられながら収束電磁石８で収束され、偏向電磁
石９で偏向されて蓄積リング６内を周回し続ける。そし
て、偏向電磁石９で偏向される際にその接線方向にＳＯ
Ｒ光が放射され、それが光取り出しラインであるビーム
ライン１０を介してたとえば露光装置１１に出射されて
利用されるのである。

【０００４】上記のインフレクタ５は、蓄積リング６に
入射させる電子ビームの軌道を磁場によって蓄積リング
６内の周回軌道に沿う方向に曲げるためのもので、図４
〜図６に示すように入射軌道Ｏ₂に沿うように円弧状に
湾曲しているコアマグネット５ａを周回軌道Ｏ₁に近接
させた状態で真空容器５ｂ内に設置した構成のものが一
般に採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来までに
開発されている粒子加速器は、図３に示したシンクロト
ロンのように蓄積リング６が水平面内に設置されている
とともに、その蓄積リング６に電子ビームを入射するた
めの入射路４も蓄積リング６と同一水平面内に設置され
ていることが通常であったが、最近においては、各構成
機器のレイアウトの都合上、入射路４を水平面に対して
傾斜させた状態で設置して電子ビームを蓄積リング６に
対して斜め下方から入射させることが検討されている。

【０００６】そのように蓄積リング６と入射路４とを立
体的（三次元的）に構成する場合には、入射路４を傾斜
させるのみならず、インフレクタ５の変更も必要とな
る。すなわち、上述したように蓄積リング６と入射路４
とが同一水平面内に設置されている場合には、電子ビー
ムの入射軌道Ｏ₂を単に水平面内において曲げてやれば
良いのでインフレクタ５のコアマグネット５ａも水平に
設置しておけば良いのであるが、水平な蓄積リング６に
対して電子ビームを斜め下方から入射させる場合にはそ
の入射軌道Ｏ₂を水平面に対して傾斜している平面内に
おいて曲げてやらねばならない。そして、そのような軌
道修正は、図７および図８に示すようにインフレクタ５
のコアマグネット５ａを水平面に対して傾斜させること
で行うことができるので、従来のインフレクタ５におけ
るコアマグネット５ａを水平面に対して傾斜させること
で斜め下方からの入射に対応することが検討されてい
る。

【０００７】しかしながら、従来のインフレクタ５にお
けるコアマグネット５ａを単に傾斜させた場合には、そ
のコアマグネット５ａが真空容器５ｂの壁面（図８に鎖
線で示している）に干渉してしまうことがあり、したが
ってそのようなことを防止するためにはコアマグネット
５ａを真空容器５ｂの壁面から離れた位置にずらさなけ
ればならず、その結果、コアマグネット５ａを周回軌道
Ｏ₁に対して近接配置できなくなる、という問題を生じ
ていた。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、蓄積リングに対して斜め方向から電子ビームを入射
する粒子加速器に適用して好適なインフレクタを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、蓄積リング内
を周回する電子ビームからその周回軌道の接線方向に放
射される放射光を取り出して利用するための粒子加速器
に適用され、前記蓄積リングに対して電子ビームを斜め
方向から入射させるべく該蓄積リングの途中に設置され
るインフレクタであって、電子ビームの入射軌道を周回
軌道に沿うように軌道修正するための複数のコアマグネ
ットを入射軌道に沿って並べて設置し、最下流に位置す
るコアマグネットは蓄積リングと同一平面内において周
回軌道に近接配置するとともに、それより上流側のコア
マグネットは蓄積リングに対して傾斜させ、かつ、その
傾斜角度を上流側に位置するものほど漸次大きく設定し
てなることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明のインフレクタは、従来のインフレクタ
におけるコアマグネットを複数に分割した形態の複数の
コアマグネットを採用し、それら各コアマグネットを蓄
積リングに対して順次傾斜させた状態で並べて設置する
ことで、それらコアマグネットにより電子ビームの入射
軌道を漸次段階的に修正するようにしたものである。す
なわち、最上流側に位置するコアマグネットは蓄積リン
グに対して最も大きく傾斜しているが、その下流側に順
次隣接している他のコアマグネットの蓄積リングに対す
る傾斜角度は漸次小さくなっていくようにされ、最下流
に位置しているコアマグネットは蓄積リングと同一平面
内に設置されたものとなっており、これにより、蓄積リ
ングに対して斜め入射される電子ビームの入射軌道は、
最終的に周回軌道と同一平面内に入射されるように各コ
アマグネットにより次第に修正されていく。そして、最
下流のコアマグネットは従来の場合と同様に傾斜させる
ことなく蓄積リングと同一平面に設置することから、そ
のコアマグネットは支障なく周回軌道に近接配置させ得
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２を参
照して説明する。本実施例のインフレクタ１５が適用さ
れる粒子加速器は、図３に示した従来のものと基本的に
同様のものではあるが、水平面内に設置されている蓄積
リング６に対して電子ビームを斜め下方から入射させる
べく、入射路４が斜め下方から蓄積リング６に対して接
続され、それらの接続部に本実施例のインフレクタ１５
が設置されたものとなっている。

【００１２】本実施例のインフレクタ１５は入射電子ビ
ームの入射軌道Ｏ₂を磁場によって周回軌道Ｏ₁に沿うよ
うに修正するものであり、図１および図２に示すように
複数（本実施例では３基）のコアマグネット１５ａ，１
５ｂ，１５ｃが真空容器１５ｄ内に配置されて周回軌道
Ｏ₁に近接配置されたものとなっている。

【００１３】各コアマグネット１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
は、上述した従来のインフレクタ５におけるコアマグネ
ット５ａが３つに分割された形態のものであって、いず
れも平面視において入射軌道Ｏ₂に沿うように円弧状に
湾曲したものとされ、それらコアマグネット１５ａ，１
５ｂ，１５ｃは互いに隣接して入射軌道Ｏ₂に沿って並
べられて配置されている。そして、それらコアマグネッ
ト１５ａ，１５ｂ，１５ｃのうち、最下流に位置するコ
アマグネット１５ｃは蓄積リング６と同一平面内に設置
されているが、それより上流側のコアマグネット１５
ｂ，１５ａは蓄積リング６に対して傾斜しており、か
つ、それらの傾斜角度は上流側に位置するものほど漸次
大きく設定されている。

【００１４】上記のように構成したインフレクタ１５で
は、斜め下方から入射される電子ビームの入射軌道Ｏ₂
が各コアマグネット１５ａ，１５ｂ，１５ｃにより３段
階にわたって漸次修正されていき、最終的には最下流の
コアマグネット１５ｃにより水平面内の周回軌道Ｏ₁に
沿うように修正されたうえで何等支障なく蓄積リング６
に対して入射される。

【００１５】そして、本実施例のインフレクタ１５にお
いては、上流側のコアマグネット１５ａ，１５ｂが傾斜
しているのみで、真空容器１５ｄの壁面に最も近接配置
される最下流のコアマグネット１５ｃは傾斜していない
から、そのコアマグネット１５ｃが真空容器１５ｄの壁
面と干渉してしまうようなことはなく、したがって最下
流のコアマグネット１５ｃを何等支障なく周回軌道に対
して充分に近接配置させ得るものである。

【００１６】なお、以上の説明で明らかであろうが、コ
アマグネットの数は３つに限らず入射軌道Ｏ₂や周回軌
道Ｏ₁の曲率等を考慮して必要に応じ適宜増減して良
い。また、たとえば従来のコアマグネット５を３次元的
に捩った形態のものが製作できるとすれば、上記実施例
のように分割する必要がないし入射軌道Ｏ₂を連続的か
つ滑らかに変化させ得るのであるが、そのようなコアマ
グネットを製作することは手間や費用の点で非現実的で
あるので、上記実施例のように構成することが現実的か
つ最も有効である。

【００１７】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明のインフ
レクタは、電子ビームの入射軌道を周回軌道に沿うよう
に軌道修正するための複数のコアマグネットを入射軌道
に沿って並べて設置し、最下流に位置するコアマグネッ
トは蓄積リングと同一平面内において周回軌道に近接配
置するとともに、それより上流側のコアマグネットは蓄
積リングに対して傾斜させ、かつ、その傾斜角度を上流
側に位置するものほど漸次大きく設定した構成であるの
で、それらコアマグネットにより電子ビームの入射軌道
を漸次修正して支障なく蓄積リングに入射させ得ること
はもとより、コアマグネットが真空容器壁面等と干渉し
てしまうようなことがないのでそれを周回軌道に対して
充分に近接配置することも可能であり、したがって蓄積
リングに対して斜め方向から電子ビームを入射するもの
として有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるインフレクタにおけるコ
アマグネットを示す斜視図である。

【図２】同コアマグネットの正面図である。

【図３】小型シンクロトロンの概要を示す平面図であ
る。

【図４】同シンクロトロンにおけるインフレクタを示す
平面図である。

【図５】同インフレクタにおけるコアマグネットを示す
斜視図である。

【図６】同コアマグネットの正面図である。

【図７】同コアマグネットを傾斜させた状態を示す斜視
図である。

【図８】同コアマグネットの正面図である。

【符号の説明】

Ｏ₁ 周回軌道 Ｏ₂ 入射軌道 ６ 蓄積リング １５ インフレクタ １５ａ，１５ｂ，１５ｃ コアマグネット １５ｄ 真空容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄積リング内を周回する電子ビームから
   その周回軌道の接線方向に放射されるシンクロトロン放
   射光を取り出して利用するための粒子加速器に適用さ
   れ、前記蓄積リングに対して電子ビームを斜め方向から
   入射させるべく該蓄積リングの途中に設置されるインフ
   レクタであって、 電子ビームの入射軌道を周回軌道に沿うように軌道修正
   するための複数のコアマグネットを入射軌道に沿って並
   べて設置し、最下流に位置するコアマグネットは蓄積リ
   ングと同一平面内において周回軌道に近接配置するとと
   もに、それより上流側のコアマグネットは蓄積リングに
   対して傾斜させ、かつ、その傾斜角度を上流側に位置す
   るものほど漸次大きく設定してなることを特徴とする粒
   子加速器におけるインフレクタ。