JPH0862392A

JPH0862392A - 放射光ビームライン

Info

Publication number: JPH0862392A
Application number: JP19812894A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takeuchi; 賢二竹内; Hiroyuki Ida; 博之井田; Tetsuro Mochizuki; 哲朗望月
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】遮蔽装置の下流側へ漏洩する放射光を大幅に
減少させ、外面の遮蔽施工を簡単にする。【構成】放射光の光路を遮断する遮蔽体７よりも下流
側に補助遮蔽体１０が設けられている。この補助遮蔽体
１０は、遮蔽体７よりも小さく、かつ放射光照射時にお
ける放射光の通過を妨げない大きさの開口部１１を有し
ており、内壁の全周に接して固着されている。このよう
な補助遮蔽体１０が配置されていると、遮蔽体に当たっ
て散乱し、壁面の方向に向かって斜めに進行してくる放
射光は補助遮蔽体１０に当たって遮蔽される。そして、
補助遮蔽体１０よりも下流における放射光の漏洩が極度
に減少する。このため、外面を覆う遮蔽材の厚さを薄く
することができ、遮蔽施工が非常に簡易な施工で済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒子加速器の電子スト
レイジ・リングと放射光照射装置を接続する放射光ビー
ムライン（放射光輸送路）に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ストレイジ・リングで発生した放射
光を取り出して放射光照射装置に送るために、電子スト
レイジ・リングと照射装置の間には放射光ビームライン
が接続されている。そして、この放射光ビームラインの
途中には、必要に応じて放射光を遮断する装置の中の一
つとして、ビームシャッターと称される放射光遮蔽装置
が備えられている（以下、本明細書においては、ビーム
シャッターを放射光遮蔽装置と称す）。この放射光遮蔽
装置は、試料の交換あるいは異常時や照射装置のメンテ
ナンス等を行う際に、照射装置へ送られる放射光が通過
する領域（以下、光路と言う）を最初に遮断する装置で
あり、照射装置付近の放射光ビームライン周辺に立ち入
る人が被爆しないようにする上で極めて重要な装置であ
る。

【０００３】従来の放射光ビームラインにおいて、放射
光遮蔽装置の周辺は図２に示すような構成になってい
る。図２において、１は放射光ビームラインであり、そ
の中心部の空間は放射光の光路として使用される。２は
放射光遮蔽装置、２０は粒子加速器の設置区域と照射装
置が設置されている区域（実験ホール）とを区画するシ
ールド壁である。上記放射光遮蔽装置２は冷却部３と遮
蔽部４よりなっている。冷却部３は放射光が照射された
際の発熱による温度上昇を抑えるために、水冷構造にな
っており、熱伝導率の高い銅でつくられている。そし
て、図示されない駆動装置によって冷却体５を昇降ある
いは横行させる操作が可能になっている。遮蔽部４はガ
ンマ線の遮蔽特性がよい鉛あるいはタングステン合金等
で製作され、冷却部３の下流側に配置されている。この
遮蔽部４も、冷却部３と同様の駆動装置を有しており、
遮蔽体７の移動が可能になっている。この遮蔽体７およ
び冷却体５を移動させることによって、放射光の光路を
遮断したり、または光路を開放したりすることができる
ようになっている。また、放射光ビームラインのシール
ド壁貫通部以降の箇所においては、その外面が鉛板など
よりなる被覆遮蔽材２２によって覆われており、遮蔽装
置２で遮蔽しきれずに漏洩してくる放射光を遮蔽するよ
うになっている。図中、６は冷却部の水冷管、２１はシ
ールド壁貫通部の遮蔽材である。

【０００４】上記の放射光ビームラインにおいて、放射
光を照射している際には、放射光遮蔽装置２の冷却体５
および遮蔽体７を、放射光の通過を妨げない場所に移動
させておき、また、照射装置のメンテナンス等を行う際
には、冷却体５および遮蔽体７を放射光の光路を遮る位
置に移動して放射光を遮蔽し、下流側への漏洩を防いで
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の放射光ビー
ムラインにおいて、遮蔽装置２を作動させ、光路を遮る
位置に遮蔽体７を移動させた場合、遮蔽体７に照射され
た放射光の一部が散乱する。この散乱した放射光は、遮
蔽体７によって遮られた光路の下流側へ直進して漏洩す
ることはないが、放射光ビームラインの壁面で散乱し、
あるいは管壁を透過して遮蔽装置２よりも下流側の周辺
に漏洩する。

【０００６】このため、従来の放射光ビームラインにお
いては、上述のように、シールド壁以降の外面が鉛板よ
りなる遮蔽材で覆われ、遮蔽されている。しかし、シー
ルド壁以降の放射光ビームラインには、測定用あるいは
観測用のポートなどが多数設けられており、このような
箇所を覆う遮蔽材は形状が非常に複雑になる。そして、
遮蔽体の形状が上記のように複雑であると、これを取り
付ける際には、多くの時間と労力を要し、しかも、十分
な遮蔽効果を挙げることは難しい。

【０００７】本発明は、遮蔽装置の下流側への放射光の
漏洩を大幅に減少させ、簡単な遮蔽施工をするだけで漏
洩放射光を遮蔽することができる放射光ビームラインを
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、放射光の光路を遮断するため
の遮蔽体を有する放射光遮蔽装置が備えられ、この放射
光遮蔽装置よりも下流側に補助遮蔽体が設けられてい
る。この補助遮蔽体は遮蔽体よりも小さく、かつ放射光
の光路よりも大きい開口部を有するものであって、内壁
から突出した状態に固着されている。

【０００９】

【作用】遮蔽装置よりも下流側の放射光ビームラインか
ら漏洩する放射光は、遮蔽装置の遮蔽体を照射した放射
光の一部が散乱したものであるので、光路の軸線に対し
て斜めの方向に進む。従って、遮蔽体から散乱した放射
光は光路の外側に出てしまい、放射光ビームラインの壁
面を照射する。このため、遮蔽装置よりも下流側におけ
る管壁の内周に沿った領域に遮蔽物を配置すれば、散乱
放射光を遮蔽することができる。

【００１０】そこで、本発明においては、遮蔽装置より
も下流側に開口部を有する補助遮蔽体を配置し、この補
助遮蔽体を内壁から突出した状態にしている。このよう
な補助遮蔽体を設けることによって、遮蔽装置よりも下
流側においては、光路の軸線に対して斜めの方向に進行
してきた散乱放射光は補助遮蔽体に当たって遮蔽され
る。そして、上記補助遮蔽体は、その開口部が遮蔽体よ
りも小さいので、光路に進入する放射光を遮り、下流側
への放射光の漏洩を防止する作用をする。また、その開
口部が放射光の光路よりも大きいので、放射光遮蔽装置
の遮蔽体を移動して光路を開放し、照射装置へ放射光を
入射する際に、放射光の通過が妨げられない。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す放射光遮蔽装
置周辺の部分縦断面図である。図１において、図２と同
じ構成の部分については、同一の符号を付し説明を省略
する。本実施例においては、放射光遮蔽装置２よりも下
流側に補助遮蔽体１０が設けられている。この補助遮蔽
体１０は円板の中央部に開口部１１が設けられて環状に
形成され、その外周はビームラインの内壁に固着されて
いる。上記開口部１１は、その大きさが遮蔽体７の外形
寸法より小さく、かつ放射光の光路よりも大きく形成さ
れており、散乱放射光を遮蔽することができると共に、
光路の遮断を解除した際に放射光の通過が妨げられない
ように形成されている。例えば、遮蔽体７および補助遮
蔽体の開口部１１が円形である場合、補助遮蔽体の開口
部の直径ｄ₂は遮蔽体の直径ｄ₁よりも小さくする。な
お、補助遮蔽体の開口部１１の形状は、必ずしも円形で
ある必要はない。

【００１２】上記補助遮蔽体１０は、エネルギーレベル
が低い散乱放射光を遮蔽するために設置されるものであ
るため、その材質は、必ずしも、鉛やタングステン等の
ような遮蔽特性がよいものにする必要はなく、ステンレ
ス鋼あるいは銅などのような遮蔽特性が低いものであっ
てもよい。

【００１３】なお、図１においては、補助遮蔽体が内壁
に固着されている場合が図示されているが、本発明にお
ける補助遮蔽体の取付けは、内壁に固着されていること
に限定されるものではなく、フランジ構造による取付け
であってもよい。

【００１４】また、上記実施例においては、補助遮蔽体
の配置数が１つである場合について説明したが、本発明
は補助遮蔽体の配置数が１基に限定されるものではな
く、間隔をあけて複数の補助遮蔽体を配置することも可
能である。

【００１５】次に、本発明による放射光ビームラインの
遮蔽性能を計算によって求めた結果について説明する。
放射光ビームラインの構成は図１で説明した実施例と同
じで、その寸法および材質は下記の通りであるものとし
た。

【００１６】放射光ビームライン；内径１４．７cmで、
材質はステンレス鋼遮蔽体；直径５cm、長さ８cmの円筒形で、
材質はタングステン合金（タングステン９０% ）補助遮蔽体；厚さ２cm、開口部の直径２cmで、
材質は銅遮蔽体と補助遮蔽体の間隔；１０cm

【００１７】このように構成された放射光ビームライン
において、遮蔽体７の中心に６．５ＧｅＶの放射光光源
による放射光を入射した場合を想定し、一回散乱を考慮
したクライン−仁科の式に基づいて、補助遮蔽体１０の
下流側へ漏洩するガンマ線強度を算出した。また、図２
に示す従来の放射光ビームラインについて、遮蔽体７か
ら１０cm下流の位置（上記本発明の場合の計算におい
て、補助遮蔽体が設置されている位置）まで漏洩するガ
ンマ線強度を算出した。そして、従来技術を使用した場
合の値と本発明を使用した場合の値を比較した。従来技
術の値を１とした場合、本発明を使用した場合の漏洩ガ
ンマ線強度（相対強度）は次の如くであった。

【００１８】補助遮蔽体１０によって遮蔽されずに、さ
らに下流側へ漏洩するガンマ線は、放射光ビームライン
の中心を起点として、半径２cmの箇所から外側へ移るほ
ど、その相対強度が下がり、中心から５cmの箇所におけ
る相対強度は０．２４程度になった。また、漏洩したガ
ンマ線の照射量が最も多い壁面部でも、その相対強度は
約０．２４であった。

【００１９】上記のように、補助遮蔽体よりも下流へ漏
洩する放射光量が減少するので、補助遮蔽体よりも下流
側の外面を覆う遮蔽材の厚さを薄くすることができる。
そして、使用する放射光光源によっては、補助遮蔽体よ
りも下流側の遮蔽施工が不要になる。

【００２０】

【発明の効果】本発明においては、放射光の光路を遮断
する遮蔽体よりも下流側に、放射光照射時における放射
光の通過を妨げない大きさの開口部を有する補助遮蔽体
が設けられ、遮蔽物が内壁から全周に渡って突出した状
態になっているので、遮蔽装置から散乱し斜めの方向に
進行してくる放射光は補助遮蔽体に当たって遮蔽され
る。

【００２１】このため、補助遮蔽体よりも下流へ漏洩す
る放射光が極度に減少し、外面を覆う遮蔽材の厚さを薄
くすることができるので、遮蔽材の製作および取付けが
容易になり、遮蔽施工が非常に簡易な施工で済むように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す放射光遮蔽装置周辺の
部分縦断面図である。

【図２】従来の放射光ビームラインにおける放射光遮蔽
装置周辺の部分縦断面図である。

【符号の説明】

１放射光ビームライン２放射光遮蔽装置３冷却部４遮蔽部５冷却体６水冷管７遮蔽体１０補助遮蔽体１１補助遮蔽体の開口部２０シールド壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子加速器の電子ストレイジ・リングと
放射光照射装置の間に接続され、電子ストレイジ・リン
グから発生する放射光が通過する光路が形成される放射
光ビームラインにおいて、放射光の光路を遮断するため
の遮蔽体を有する放射光遮蔽装置が備えられ、この放射
光遮蔽装置よりも下流側に補助遮蔽体が設けられ、この
補助遮蔽体が前記遮蔽体よりも小さく、かつ放射光の光
路よりも大きい開口部を有するものであって、内壁から
突出した状態に固着されていることを特徴とする放射光
ビームライン。