JPH09306699A - ビームチェンバー拘束型粒子加速器 - Google Patents

ビームチェンバー拘束型粒子加速器

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JPH09306699A
JPH09306699A JP14677996A JP14677996A JPH09306699A JP H09306699 A JPH09306699 A JP H09306699A JP 14677996 A JP14677996 A JP 14677996A JP 14677996 A JP14677996 A JP 14677996A JP H09306699 A JPH09306699 A JP H09306699A
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JP
Japan
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beam chamber
particle accelerator
chamber
clamp
curved
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JP14677996A
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English (en)
Inventor
Hajime Ishimaru
肇 石丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zaidan Hojin Shinku Kagaku Kenkyusho
Original Assignee
Zaidan Hojin Shinku Kagaku Kenkyusho
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、粒子加速器に関し、特にビームチ
ェンバーの連結組立てに際しベローズの使用を極力廃止
できるようにした。 【解決手段】 多数のパイプ状ビームチェンバー1をリ
ング状に連結して粒子加速器を構成する際に、溶接手段
2を用い、内壁面からの水分やガスの除去のための加熱
処理時に、ビームチェンバー1がマグネット3の磁極3
a,3bの相互間で熱膨張により動くのを拘束できるよ
うに、側方拘束部材4a,4bが設けられるほか、長手
方向への動きも抑制できるようにクランプ機構が設けら
れる。ベローズの廃止により、粒子加速器の使用時にお
ける壁電流の流れが円滑化し、コスウトダウンももたら
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数のパイプ状ビ
ームチェンバーを連結して構成される粒子加速器に関
し、特にビームチェンバーの熱変形を拘束できるように
したビームチェンバー拘束型粒子加速器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、粒子加速器は多数のビームチェ
ンバーを連結してリング状に形成されるが、内部を超高
真空に保つため予め内壁面の加熱処理を施す際の熱膨張
に対処して、ビームチェンバーの相互間にベローズが介
装されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで粒子加速器の
内部にビームが通過すると、その反作用として壁電流を
生じるが、従来の場合のようにベローズが存在している
と、ベローズの凹凸面により壁電流のスムーズな流れを
阻害するという問題点がある。
【0004】また、ベローズは一般にはステンレス鋼、
場合によってはアルミ合金を用いるが、ビームチェンバ
ーとの接続のため、直接溶接による接合ではなくフラン
ジを用いることが多い。ベローズはこのような機能を満
足させるため、高価な部品となっている。しかも、ビー
ム運転をしていると、RFシールドに放電が起こった
り、場合によってはビーム照射のため、ベローズが熔融
するトラブルが起こっている。
【0005】そこで、本発明は、粒子加速器においてベ
ローズの使用を極力廃止しようとするものであり、加熱
処理時の熱膨張に対処するため、粒子加速器を構成する
各ビームチェンバーの固定を適切に行なうことを課題と
している。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明のビームチェンバー拘束型粒子加速器は、多
数のパイプ状ビームチェンバーを相互に気密に連結して
リング状に構成され内部を真空状態にされる粒子加速器
において、上記ビームチェンバーを上下の磁極の相互間
に挟持する多数の固定式マグネットをそなえ、上記磁極
の相互間で上記ビームチェンバーの両側面に当接して側
方への動きを拘束する非磁性材製側方拘束部材が設けら
れるとともに、上記多数のマグネットの相互間で上記ビ
ームチェンバーを局部的に締付け固定して同ビームチェ
ンバーの長手方向への動きを拘束するクランプ機構が設
けられたことを特徴としている。
【0007】また、本発明のビームチェンバー拘束型粒
子加速器は、上記側方拘束部材の上記ビームチェンバー
に対する拘束面が、同ビームチェンバーの弯曲した側面
に整合する弯曲支持面として形成されていることを特徴
としている。
【0008】さらに、本発明のビームチェンバー拘束型
粒子加速器は、上記クランプ機構が、上記ビームチェン
バーの全周の半分に整合する弯曲支持面をそなえた固定
側クランプ部材と、上記ビームチェンバーの全周の他の
半分に整合する弯曲締付面をそなえて上記固定側クラン
プ部材にフランジ結合される締付側クランプ部材とで構
成されたことを特徴としている。
【0009】上述のように本発明のビームチェンバー拘
束型粒子加速器では、ビームチェンバー自体が加熱処理
時の熱膨張に耐える拘束を施され、側方への動きを拘束
されるほか、長さの変化を生じないようになっているの
で、従来のベローズの使用をできるだけ廃止することが
可能となり、これにより壁電流の流れが円滑になるほ
か、高価なベローズの使用をできるだけ減少させてコス
トダウンをはかることができる。また、上述のようにビ
ームチェンバーの拘束が十分に施されることによって、
加熱処理に伴う同ビームチェンバーの回転変形も防止さ
れるようになり、これにより粒子加速器としての性能が
維持されるようになる。
【0010】そして、固定式マグネットの内部に配設さ
れるビームチェンバーは、同マグネットの磁極相互間で
上下方向への動きを拘束されるほか、同ビームチェンバ
ーの両側面に当接する側方拘束部材で側方への動きも拘
束されるので、上記ビームチェンバーの加熱処理時に上
記マグネット内で同ビームチェンバーが屈曲したり捩れ
たりするのを抑制することができる。
【0011】また、上記側方拘束部材の上記ビームチェ
ンバーに対する拘束面が、同ビームチェンバーの弯曲し
た側面に整合する弯曲支持面として形成されていると、
上記マグネット内におけるビームチェンバーの拘束が、
同ビームチェンバーの横断面の変形や捩れを十分に抑制
しながら適切に行なわれるようになる。
【0012】さらに、上記ビームチェンバーの長手方向
への動きを抑制するクランプ機構が、上記ビームチェン
バーの全周の半分に整合する弯曲支持面をそなえた固定
側クランプ部材と、上記ビームチェンバーの全周の他の
半分に整合する弯曲締付面をそなえて上記固定側クラン
プ部材にフランジ結合される締付側クランプ部材とで構
成されていると、ビームチェンバーの加熱処理の際に、
熱膨張による同ビームチェンバーの長さの変化は上記マ
グネットの端部ごとに設けられる上記クランプ機構の固
定作用により十分に抑制されて、上記ビームチェンバー
の壁部における内部圧縮応力の安定したバランス状態が
生じるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としてのビームチェンバー拘束型粒子加速器につい
て説明すると、図1はその一部を示す側面図、図2は図
1のA−A矢視拡大断面図、図3は図1のB−B断面を
示す斜視図、図4(a),(b)はその側方拘束部材を示す
もので、図4(a)は内側の側方拘束部材を示す斜視図、
図4(b)は外側の側方拘束部材を示す斜視図である。
【0014】図1〜3に示すように、多数のパイプ状ビ
ームチェンバー1を溶接部2により相互に気密に連結し
てリング状に構成され使用時に内部を真空状態にされる
粒子加速器において、各ビームチェンバー1は基礎上に
固定して設けられるビーム制御用マグネット3の上下の
磁極3a,3bの相互間に挟持されるようにして配設さ
れている。なお、マグネット3には励磁用のコイル3c
が装着されている。
【0015】また、図3および図4に示すように、上下
の磁極3a,3bの相互間でビームチェンバー1の両側
面に当接して側方への動きを拘束する非磁性材製の側方
拘束部材4a,4bが設けられている。内側の側方拘束
部材4aは、その背面の上下部をマグネット3の上下の
磁極3a,3bにおけるコア突起5a,5bに係合する
ようになっているのに対し、外側の側方拘束部材4b
は、その外側の上下のフランジ部6を各磁極3a,3b
にネジ止めされるようになっている。
【0016】そして、各側方拘束部材4a,4bのビー
ムチェンバー1に対する拘束面7a,7bはビームチェ
ンバー1の弯曲した側面に整合する弯曲支持面として形
成されている。なお、側方拘束部材4a,4bの材質と
しては、アルミ系の材料やステンレス鋼などが用いられ
る。
【0017】図1および図2に示すように、隣り合うマ
グネット3,3の相互間では、ビームチェンバー1の長
手方向への動きを拘束するクランプ機構8が設けられ、
各クランプ機構8はビームチェンバー1の全周の半分に
整合する弯曲支持面をそなえた固定側クランプ部材8a
と、ビームチェンバー1の全周の他の半分に整合する弯
曲締付面をそなえた締付側クランプ部材8bとで構成さ
れている。そして、両クランプ部材8a,8bは相互に
フランジ結合されるようになっている。なお、固定側ク
ランプ部材8aは取付金具9を介してマグネット3に固
定されているが、直接基礎上に固定されてもよい。
【0018】上述のように本実施形態のビームチェンバ
ー拘束型粒子加速器では、ビームチェンバー1自体が加
熱処理時の熱膨張に耐える拘束を施され、側方への動き
を拘束されるほか、長さの変化を生じないようになって
いるので、従来のベローズの使用をできるだけ廃止する
ことが可能となり、これにより壁電流の流れが円滑にな
るほか、高価なベローズの使用をできるだけ減少させて
コストダウンをはかることができる。また、上述のよう
にビームチェンバー1の拘束が十分に施されることによ
って、加熱処理に伴う同ビームチェンバー1の回転変形
も防止されるようになり、これにより粒子加速器として
の性能が維持されるようになる。
【0019】そして、固定されたマグネット3の内部に
配設されるビームチェンバー1は、同マグネット3の磁
極3a,3bの相互間で上下方向への動きを拘束される
ほか、同ビームチェンバー1の両側面に当接する側方拘
束部材4a,4bで側方への動きも拘束されるので、ビ
ームチェンバー1の加熱処理時にマグネット3内で同ビ
ームチェンバー1が屈曲したり捩れたりするのを抑制す
ることができる。
【0020】また、側方拘束部材4a,4bのビームチ
ェンバー1に対する拘束面が、同ビームチェンバー1の
弯曲した側面に整合する弯曲支持面7a,7bとして形
成されているので、マグネット3内におけるビームチェ
ンバー1の拘束が、同ビームチェンバー1の横断面の変
形や回転による捩れを十分に抑制しながら適切に行なわ
れるようになる。
【0021】さらに、ビームチェンバー1の加熱処理の
際に、熱膨張による同ビームチェンバー1の長さの変化
はマグネット3の端部ごとに設けられるクランプ機構8
の固定作用により十分に抑制されて、ビームチェンバー
1の壁部における内部圧縮応力の安定したバランス状態
が生じるようになる。
【0022】なお、ビームチェンバー1の加熱処理の際
には、予め水分除去剤(例えばジクロロプロパン)によ
りビームチェンバー1の内壁面から水分を除去しておく
ことが望ましく、これにより加熱処理の温度を70° 程
度に設定することができる。またビームチェンバー1の
相互連結は主として溶接により行なわれるが、着脱を要
するような部分ではフランジ結合が行なわれていてもよ
い。
【0023】上述のように、本発明のビームチェンバー
拘束型粒子加速器によれば、多数のビームチェンバーの
連結組立てが溶接により行なわれ、高価なベローズの使
用を極力廃止することが可能となり、建造コストの低減
がもたらされるほか、粒子加速器の使用時における壁電
流の流れもベローズが無いため円滑に行なわれて、粒子
加速器の性能向上に寄与することができる。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のビームチ
ェンバー拘束型粒子加速器によれば、次のような効果が
得られる。 (1) ビームチェンバー自体が加熱処理時の熱膨張に耐え
る拘束を施され、側方への動きを拘束されるほか、長さ
の変化を生じないようになっているので、従来のベロー
ズの使用をできるだけ廃止することが可能となり、これ
により壁電流の流れが円滑になるほか、高価なベローズ
の使用をできるだけ減少させてコストダウンをはかるこ
とができる。また、上述のようにビームチェンバーの拘
束が十分に施されることによって、加熱処理に伴う同ビ
ームチェンバーの回転変形も防止されるようになり、こ
れにより粒子加速器としての性能が維持されるようにな
る。 (2) 固定式マグネットの内部に配設されるビームチェン
バーは、同マグネットの磁極相互間で上下方向への動き
を拘束されるほか、同ビームチェンバーの両側面に当接
する側方拘束部材で側方への動きも拘束されるので、上
記ビームチェンバーの加熱処理時に上記マグネット内で
同ビームチェンバーが屈曲したり捩れたりするのを抑制
することができる。 (3) 上記側方拘束部材の上記ビームチェンバーに対する
拘束面が、同ビームチェンバーの弯曲した側面に整合す
る弯曲支持面として形成されていると、上記マグネット
内におけるビームチェンバーの拘束が、同ビームチェン
バーの横断面の変形や捩れを十分に抑制しながら適切に
行なわれるようになる。 (4) ビームチェンバーの長手方向への動きを抑制するク
ランプ機構が、上記ビームチェンバーの全周の半分に整
合する弯曲支持面をそなえた固定側クランプ部材と、上
記ビームチェンバーの全周の他の半分に整合する弯曲締
付面をそなえて上記固定側クランプ部材にフランジ結合
される締付側クランプ部材とで構成されていると、ビー
ムチェンバーの加熱処理の際に、熱膨張による同ビーム
チェンバーの長さの変化は上記マグネットの端部ごとに
設けられる上記クランプ機構の固定作用により十分に抑
制されて、上記ビームチェンバーの壁部における内部圧
縮応力の安定したバランス状態が生じるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのビームチェンバー
拘束型粒子加速器の要部を示す側面図である。
【図2】図1のA−A矢視拡大断面図である。
【図3】図1のB−B断面を拡大して示す斜視図であ
る。
【図4】図3の粒子加速器における側方拘束部材を示す
もので、(a)図は内側の側方拘束部材を示す斜視図、
(b)図は外側の側方拘束部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ビームチェンバー 2 溶接部 3 マグネット 3a,3b 磁極 3c 励磁コイル 4a 内側の側方拘束部材 4b 外側の側方拘束部材 5a,5b コア突起 6 フランジ部 7a,7b 拘束面(弯曲支持面) 8 クランプ機構 8a 固定側クランプ部材 8b 締付側クランプ部材 9 取付金具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数のパイプ状ビームチェンバーを相互
    に気密に連結してリング状に構成され内部を真空状態に
    される粒子加速器において、上記ビームチェンバーを上
    下の磁極の相互間に挟持する多数の固定式マグネットを
    そなえ、上記磁極の相互間で上記ビームチェンバーの両
    側面に当接して側方への動きを拘束する非磁性材製側方
    拘束部材が設けられるとともに、上記多数のマグネット
    の相互間で上記ビームチェンバーを局部的に締付け固定
    して同ビームチェンバーの長手方向への動きを拘束する
    クランプ機構が設けられたことを特徴とする、ビームチ
    ェンバー拘束型粒子加速器。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のビームチェンバー拘束
    型粒子加速器において、上記側方拘束部材の上記ビーム
    チェンバーに対する拘束面が、同ビームチェンバーの弯
    曲した側面に整合する弯曲支持面として形成されている
    ことを特徴とする、ビームチェンバー拘束型粒子加速
    器。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のビームチェン
    バー拘束型粒子加速器において、上記クランプ機構が、
    上記ビームチェンバーの全周の半分に整合する弯曲支持
    面をそなえた固定側クランプ部材と、上記ビームチェン
    バーの全周の他の半分に整合する弯曲締付面をそなえて
    上記固定側クランプ部材にフランジ結合される締付側ク
    ランプ部材とで構成されたことを特徴とする、ビームチ
    ェンバー拘束型粒子加速器。
JP14677996A 1996-05-16 1996-05-16 ビームチェンバー拘束型粒子加速器 Pending JPH09306699A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006003808A1 (ja) * 2004-07-06 2006-01-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 符号化または復号化装置、および記録再生端末
JP2010049965A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Mitsubishi Electric Corp 荷電粒子ビーム加速器およびその加速器を用いた粒子線照射医療システム

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WO2006003808A1 (ja) * 2004-07-06 2006-01-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 符号化または復号化装置、および記録再生端末
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