JPH09204997A - アンジュレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁場発生用磁石の間隔を簡単な操作で箇々に
調整できるようにする。 【解決手段】 同形状の複数の磁場発生用磁石２５を隣
接するものの極性が交互に異なるように支持部材１９に
支持した一対の磁石列３２を備え、該磁石列３２を磁性
の異なる磁場発生用磁石２５が真空チェンバ１を挟んで
対峙するように配置したアンジュレータ装置において、
それぞれの磁場発生用磁石２５と支持部材１９との間
に、箇々の磁場発生用磁石２５を真空チェンバ１に近接
離反する方向へ移動させ得るガイド機構２１を介在さ
せ、箇々の磁場発生用磁石２５を支持部材１９に対して
真空チェンバ１に近接離反する方向へ移動させる移動機
構２８を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアンジュレータ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光速に近い速度で移動する電子がその進
行方向を磁場や電場で曲げられると、電子の軌道の接線
方向に放射光とよばれる電磁波（光）を放出する。

【０００３】近年、高輝度の放射光を発生させる手段と
して、電子蓄積リングの直線部分や線形加速器に設ける
アンジュレータ装置（挿入光源）の研究開発が行われて
いる。

【０００４】以下、図５によってアンジュレータ装置の
原理を説明する。

【０００５】アンジュレータ装置は、真空チェンバ１の
左側及び右側に、同形状の複数の磁場発生用磁石（永久
磁石）２を隣接するものの極性が交互に異なるように直
線的に並べた一対の磁石列３を、真空チェンバ１を介し
て対峙する磁場発生用磁石２の極性が異なるように配置
し、この磁石列３によって、真空チェンバ１の内部を進
行する電子ビーム４の軌道面に水平な方向を向き且つ該
電子ビーム４に対して正弦波的な周期を有する磁場を発
生させるようになっている。

【０００６】即ち、真空チェンバ１の内部を高真空状態
に減圧したうえ、電子加速器などの手段によって加速さ
れた高エネルギーの電子ビーム４を真空チェンバ１に入
射させると、該真空チェンバ１の内部を進行する電子ビ
ーム４が前記の磁石列３により発生する磁場の影響を受
けて該磁場の周期に応じて蛇行し、蛇行する電子ビーム
４の接線方向に放射光５が発生する。

【０００７】図６から図８はアンジュレータ装置の一例
を示すもので、このアンジュレータ装置において、真空
チェンバ１の左側及び右側に配置される磁石列６は、そ
れぞれ同形状の複数の磁場発生用磁石（永久磁石）７及
び補助磁石（永久磁石）８と、真空チェンバ１の左側及
び右側に該真空チェンバ１と平行に配置された支持部材
９とを有している。

【０００８】磁場発生用磁石７及び補助磁石８は、真空
チェンバ１の長手方向から見ると、図７及び図８に示す
ように、真空チェンバ１に対峙する面の上縁部並びに下
縁部が切り欠かれた形状に形成されている。

【０００９】磁場発生用磁石７は、上下に真空チェンバ
１へ向って突出するフランジ部１０ａを有する溝形部材
よりなる取付座１０に各磁場発生用磁石７ごとに嵌入さ
れている。

【００１０】取付座１０の上下のフランジ部１０ａに
は、押え板１１が磁場発生用磁石７の上縁部並びに下縁
部に当接するようにボルト１２により固定されており、
この押え板１１によって、磁場発生用磁石７が取付座１
０から脱落しないようになっている。

【００１１】前記の取付座１０は、磁場発生用磁石７が
真空チェンバ１の長手方向に等間隔に並んで該真空チェ
ンバ１に対峙し且つ隣接する磁場発生用磁石７の極性が
交互に異なるように、ボルト１３によって前記の支持部
材９に支持されている。

【００１２】また、真空チェンバ１を介して対峙する磁
場発生用磁石７は、その極性が互いに異なるようになっ
ている。

【００１３】さらに、取付座１０の背面（反磁石取付
面）には、各取付座１０に対応するように支持部材９に
螺合されたボルト１４の先端が当接するようになってお
り、取付座１０に対するボルト１３の螺合状態と支持部
材９に対するボルト１４の螺合状態（支持部材９からの
ボルト１４の先端部の突出量）とを適宜変化させること
により、磁場発生用磁石７と支持部材９と相対的な位置
を調整できるようになっている。

【００１４】前記の補助磁石８は、上下に真空チェンバ
１へ向って突出するフランジ部１５ａを有する溝形部材
よりなる取付座１５に嵌入されている。

【００１５】この補助磁石８の極性は、真空チェンバ１
の一端側がＮ極あるいはＳ極に、また、真空チェンバ１
の他端側がＳ極あるいはＮ極となっている。

【００１６】取付座１５の上下のフランジ部１５ａに
は、押え板１６が補助磁石８の上縁部並びに下縁部に当
接するようにボルト１７により固定されており、この押
え板１６によって、補助磁石８が取付座１５から脱落し
ないようになっている。

【００１７】前記の取付座１５は、補助磁石８が先に述
べた磁石７の間にはまり込んで真空チェンバ１に対峙し
且つ隣接する補助磁石８の極性が交互に異なるように、
ボルト１８によって前記の支持部材９に固定されてお
り、これら、磁場発生用磁石７、補助磁石８、支持部材
９などの各部材で構成される磁石列６により、真空チェ
ンバ１の内部を進行する電子ビーム４の軌道面に水平な
方向を向き且つ該電子ビーム４に対して正弦波的な周期
を有する磁場が発生するようになっている。

【００１８】更に、支持部材９は、磁石列６の間に生じ
る磁場の強度、すなわち、真空チェンバ１の内部を進行
する電子ビーム４に作用する磁場の強度を変化させるた
めに、支持架構（図示せず）を介してボールねじ等によ
り構成される移動機構（図示せず）に支持されており、
該移動機構を作動させることにより真空チェンバ１を介
して対峙している磁石列６が近接あるいは離反し、上記
の磁場の強度が変化するようになっている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６か
ら図８に示すアンジュレータ装置において、磁石列６の
間に発生する磁場の強度分布を適切な状態にするために
は、各取付座１０ごとにボルト１３，１４の螺合状態を
変化させることにより、各磁場発生用磁石７と支持部材
９との相対的な位置を調整し、真空チェンバ１を介して
対する磁場発生用磁石７の間隔が等しく且つ互いに相対
する面が平行になるようにするという煩雑な作業を行う
必要がある。

【００２０】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、真空チェンバを介して対向する磁場発生用磁石の間
隔を対峙するものごとに箇々に容易に調整することが可
能なアンジュレータ装置を提供することを目的としてい
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載のアンジュレータ装置で
は、同形状の複数の磁場発生用磁石を隣接するものの極
性が交互に異なるように支持部材により支持した一対の
磁石列を備え、該磁石列を磁性の異なる磁場発生用磁石
が真空チェンバを挟んで対峙するように配置したアンジ
ュレータ装置において、それぞれの磁場発生用磁石と支
持部材との間に、箇々の磁場発生用磁石を真空チェンバ
に近接離反する方向へ移動させ得るガイド機構を介在さ
せ、箇々の磁場発生用磁石を支持部材に対して真空チェ
ンバに近接離反する方向へ移動させる移動機構を設けて
いる。

【００２２】また、本発明の請求項２に記載のアンジュ
レータ装置では、同形状の複数の磁場発生用磁石を隣接
するものの極性が交互に異なるように支持部材により等
間隔に支持し且つ同形状の複数の補助磁石を前記の磁場
発生用磁石の間に位置するように支持部材により支持し
た一対の磁石列を備え、該磁石列を磁性の異なる磁場発
生用磁石が真空チェンバを挟んで対峙するように配置し
たアンジュレータ装置において、各磁場発生用磁石と支
持部材との間に、箇々の磁場発生用磁石を真空チェンバ
に近接離反する方向へ移動させ得るガイド機構を介在さ
せ、箇々の磁場発生用磁石を支持部材に対して真空チェ
ンバに近接離反する方向へ移動させる移動機構を設けて
いる。

【００２３】本発明の請求項１あるいは請求項２に記載
のアンジュレータ装置のいずれにおいても、移動させる
べき磁場発生用磁石に対応する移動機構を作動させる
と、磁場発生用磁石が該磁場発生用磁石と支持部材との
間に介在させたガイド機構に沿って移動し、真空チェン
バを挟んで対峙する磁場発生用磁石間の間隔が変化す
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。

【００２５】図１及び図２は本発明のアンジュレータ装
置の実施の形態の一例を示すものである。

【００２６】１９は支持部材であり、該支持部材１９
は、真空チェンバ１が搭載されている架構２０の上面
に、真空チェンバ１の下方空間を挟んで所定の間隔を置
いて互いに平行し且つ真空チェンバ１に平行するように
延設・固定されている。

【００２７】各支持部材１９の上面には、それぞれ真空
チェンバ１の延設方向へ所定の間隔を置いて並ぶガイド
機構２１（例えばリニアガイドなど）が配置されてい
る。

【００２８】ガイド機構２１は、真空チェンバ１の延設
方向へ所定の間隔を置き且つ図２に示すように真空チェ
ンバ１に直交する方向へ水平に延びるレール部材２２
と、該レール部材２２の上部に摺動自在に嵌設され且つ
上面に後述の磁石固定金具２４を取り付け得るように形
成された滑動部材２３とにより構成されている。

【００２９】２４は磁石固定金具であり、該磁石固定金
具２４には、側方から見て略コ字状となる凹部が形成さ
れ、また、磁石固定金具２４の下部には、後方側から前
方側に貫通するねじ孔２６が穿設されている。

【００３０】この磁石固定金具２４は、凹部が真空チェ
ンバ１と対峙するように、前記のガイド機構２１の滑動
部材２３の上面に固着されている。

【００３１】２５は四角柱形状の磁場発生用磁石であ
り、該磁場発生用磁石２５は、隣接するものの極性が交
互に異なるように各磁石固定金具２４に嵌入され且つボ
ルト２７によって磁石固定金具２４の背面部分に固着さ
れている。

【００３２】２８は移動機構であり、該移動機構２８
は、前記のガイド機構２１のレール部材２２に対して平
行に延びるねじ棒３０と、該ねじ棒３０を周方向に回動
させるパルスモータ等のアクチュエータ３１とを有して
いる。

【００３３】この移動機構２８は、アクチュエータ３１
がブラケット２９によって支持部材１９に固定され且つ
ねじ棒３０が前記の磁石固定金具２４のねじ孔２６に螺
合されており、アクチュエータ３１を作動させることに
よりねじ棒３０を回動させると、磁石固定金具２４とと
もに磁場発生用磁石２５が真空チェンバ１に対して近接
あるいは離反するようになっている。

【００３４】上述した支持部材１９、ガイド機構２１、
磁石固定金具２４、磁場発生用磁石２５、移動機構２８
によって構成される一対の磁石列３２，３２は、極性の
異なる磁場発生用磁石２５が真空チェンバ１を挟んで対
峙するように構成されており、この磁石列３２，３２に
よって、真空チェンバ１の内部を進行する電子ビーム４
に軌道面に水平な方向を向き且つ該電子ビーム４に対し
て正弦波的な周期を有する磁場が発生するようになって
いる。

【００３５】次に図１及び図２に示すアンジュレータ装
置の作動について説明する。

【００３６】真空チェンバ１の内部を高真空状態に減圧
したうえ、電子加速器などの手段によって加速された高
エネルギーの電子ビーム４を真空チェンバ１に入射させ
ると、該真空チェンバ１の内部を進行する電子ビーム４
が磁石列３２，３２の磁場発生用磁石２５により発生す
る磁場の影響を受けて該磁場の周期に応じて蛇行し、蛇
行する電子ビーム４の接線方向に放射光５が発生する。

【００３７】更に、前記のアクチュエータ３１を作動さ
せて、ねじ棒３０を所定の方向へ回転させると、該ねじ
棒３０に螺合した磁石固定金具２４とともに磁場発生用
磁石２５が真空チェンバ１に対して前進あるいは後進す
る。

【００３８】このように図１及び図２に示すアンジュレ
ータ装置では、真空チェンバ１を挟んで対峙する磁場発
生用磁石２５，２５の間隔を簡単な操作で箇々に調整す
ることができ、磁石列３２，３２の間に発生する磁場の
強度分布を極めて容易に適切な状態にすることができ
る。

【００３９】図３及び図４は本発明のアンジュレータ装
置の実施の形態の他の例を示すものであり、図中、図１
及び図２と同じものには同じ符号を付して説明を省略す
る。

【００４０】図３及び図４に示すアンジュレータ装置で
は、支持部材１９の上面に配置されるガイド機構２１の
間隔を図１及び図２に示すアンジュレータ装置よりも大
きくして、隣接する磁石固定金具２４，２４の間に、側
方から見て略コ字状となる凹部が形成された補助磁石固
定金具３４を凹部が真空チェンバ１と対峙するように配
置している。

【００４１】この補助磁石固定金具３４は、ボルト３７
によって支持部材１９に固着されている。

【００４２】また、補助磁石固定金具３４の凹部には、
四角柱形状の補助磁石３３が嵌入されており、該補助磁
石３３は、ボルト３６によって補助磁石固定金具３４の
背面部分に固着されている。

【００４３】上記の補助磁石３３は、真空チェンバ１の
一端側がＮ極あるいはＳ極となり且つ真空チェンバ１の
他端側がＳ極あるいはＮ極となるように、また磁場発生
用磁石２５を挟んで隣接するものの極性が交互に異なる
ようになっている。

【００４４】上述した支持部材１９、ガイド機構２１、
磁石固定金具２４、磁場発生用磁石２５、補助磁石３
３、補助磁石固定金具３４によって構成される一対の磁
石列３８，３８、極性の異なる磁場発生用磁石２５が真
空チェンバ１を挟んで対峙するように構成されており、
この磁石列３８，３８によって、真空チェンバ１の内部
を進行する電子ビーム４に軌道面に水平な方向を向き且
つ該電子ビーム４に対して正弦波的な周期を有する磁場
が発生するようになっている。

【００４５】従って、図３及び図４に示すアンジュレー
タ装置においても、真空チェンバ１を挟んで対峙する磁
場発生用磁石２５，２５の間隔を簡単な操作で箇々に調
整することができ、磁石列３８，３８の間に発生する磁
場の強度分布を極めて容易に適切な状態にすることがで
きる。

【００４６】なお、本発明のアンジュレータ装置は上述
した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得
ることは勿論である。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１及
び請求項２に記載したアンジュレータ装置のいずれにお
いても、移動機構によって、磁石固定金具に取り付けら
れた磁場発生用磁石を、磁石固定金具とともにガイド機
構に沿って平行移動させるので、真空チェンバを挟んで
対向する磁場発生用磁石の間隔を簡単な操作で箇々に調
整することができ、磁石列の間に発生する磁場の強度分
布を極めて容易に適切な状態にすることができる、とい
う優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンジュレータ装置の実施の形態の一
例を示す平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】本発明のアンジュレータ装置の実施の形態の他
の例を示す平面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。

【図５】アンジュレータ装置の原理を示す斜視図であ
る。

【図６】従来のアンジュレータ装置の一例を示す平面図
である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。

【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。

【符号の説明】

１ 真空チェンバ １９ 支持部材 ２１ ガイド機構 ２５ 磁場発生用磁石 ２８ 移動機構 ３２ 磁石列 ３３ 補助磁石 ３８ 磁石列

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同形状の複数の磁場発生用磁石を隣接す
   るものの極性が交互に異なるように支持部材により支持
   した一対の磁石列を備え、該磁石列を磁性の異なる磁場
   発生用磁石が真空チェンバを挟んで対峙するように配置
   したアンジュレータ装置において、それぞれの磁場発生
   用磁石と支持部材との間に、箇々の磁場発生用磁石を真
   空チェンバに近接離反する方向へ移動させ得るガイド機
   構を介在させ、箇々の磁場発生用磁石を支持部材に対し
   て真空チェンバに近接離反する方向へ移動させる移動機
   構を設けたことを特徴とするアンジュレータ装置。
2. 【請求項２】 同形状の複数の磁場発生用磁石を隣接す
   るものの極性が交互に異なるように支持部材により等間
   隔に支持し且つ同形状の複数の補助磁石を前記の磁場発
   生用磁石の間に位置するように支持部材により支持した
   一対の磁石列を備え、該磁石列を磁性の異なる磁場発生
   用磁石が真空チェンバを挟んで対峙するように配置した
   アンジュレータ装置において、各磁場発生用磁石と支持
   部材との間に、箇々の磁場発生用磁石を真空チェンバに
   近接離反する方向へ移動させ得るガイド機構を介在さ
   せ、箇々の磁場発生用磁石を支持部材に対して真空チェ
   ンバに近接離反する方向へ移動させる移動機構を設けた
   ことを特徴とするアンジュレータ装置。