JPH0950899A - 電子蓄積リング - Google Patents
電子蓄積リングInfo
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- JPH0950899A JPH0950899A JP20199695A JP20199695A JPH0950899A JP H0950899 A JPH0950899 A JP H0950899A JP 20199695 A JP20199695 A JP 20199695A JP 20199695 A JP20199695 A JP 20199695A JP H0950899 A JPH0950899 A JP H0950899A
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- vacuum duct
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子蓄積リング一式を設置する場合に、建屋
あるいは設置場所の周囲に特別な放射線遮蔽壁を設置す
る必要の無い電子蓄積リングを提供すること。 【解決手段】 真空ダクト１１の直線部の上面及び両側
面、並びに偏向電磁石装置１２の上面部及び外周側面
を、すべて中性子遮蔽材で、更に少なくとも前記直線部
は門型のγ線の遮蔽構造物１３で被覆するようにした。
あるいは設置場所の周囲に特別な放射線遮蔽壁を設置す
る必要の無い電子蓄積リングを提供すること。 【解決手段】 真空ダクト１１の直線部の上面及び両側
面、並びに偏向電磁石装置１２の上面部及び外周側面
を、すべて中性子遮蔽材で、更に少なくとも前記直線部
は門型のγ線の遮蔽構造物１３で被覆するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子蓄積リングに関
し、特に放射線遮蔽機能を向上させるための改良に関す
る。
し、特に放射線遮蔽機能を向上させるための改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図４はレーストラック型の電子蓄積リン
グを用いたＳＲ光発生装置を示している。この電子蓄積
リング１００は、レーストラック型マイクロトロンと呼
ばれる入射器２０から入射された電子又は陽電子をレー
ストラック型の軌道に沿って周回させるものである。以
下、電子の場合を例にとって説明する。この電子蓄積リ
ング１００は、レーストラック型の真空ダクト４０を有
している。一対の偏向電磁石装置４１は、この真空ダク
ト４０の半円周部に設けられて、真空ダクト４０内にお
いて、電子ビーム５０を一対の半円周状軌道に沿わせる
べく偏向させる。一対の半円周状軌道の間を連絡する２
本の直線軌道を決める真空ダクト４０の直線部の周囲に
は、入射器２０からの電子ビームを真空ダクト４０内に
入射する入射用電磁石４２と、各々が４極電磁石からな
る８つの収束用電磁石４３とが配置されている。高周波
加速空洞４４は、入射用電磁石４２が設けられた直線軌
道とは異なる直線軌道に設けられて、電子ビーム５０を
加速する機能を有する。
グを用いたＳＲ光発生装置を示している。この電子蓄積
リング１００は、レーストラック型マイクロトロンと呼
ばれる入射器２０から入射された電子又は陽電子をレー
ストラック型の軌道に沿って周回させるものである。以
下、電子の場合を例にとって説明する。この電子蓄積リ
ング１００は、レーストラック型の真空ダクト４０を有
している。一対の偏向電磁石装置４１は、この真空ダク
ト４０の半円周部に設けられて、真空ダクト４０内にお
いて、電子ビーム５０を一対の半円周状軌道に沿わせる
べく偏向させる。一対の半円周状軌道の間を連絡する２
本の直線軌道を決める真空ダクト４０の直線部の周囲に
は、入射器２０からの電子ビームを真空ダクト４０内に
入射する入射用電磁石４２と、各々が４極電磁石からな
る８つの収束用電磁石４３とが配置されている。高周波
加速空洞４４は、入射用電磁石４２が設けられた直線軌
道とは異なる直線軌道に設けられて、電子ビーム５０を
加速する機能を有する。
【０００３】このようにして、電子蓄積リングは、真空
容器４０内において、電子ビーム５０を、半円周状軌道
を含む所定軌道に沿って、周回させ、蓄積させる。周回
している間、偏向電磁石装置４１においては電子ビーム
５０の運動の接線方向にＳＲ光５１が発生する。このた
め、偏向電磁石装置４１にはそれぞれ、ＳＲ光５１を取
出すための複数の取出口が設けられるが、ここでは図
示、説明は省略する。
容器４０内において、電子ビーム５０を、半円周状軌道
を含む所定軌道に沿って、周回させ、蓄積させる。周回
している間、偏向電磁石装置４１においては電子ビーム
５０の運動の接線方向にＳＲ光５１が発生する。このた
め、偏向電磁石装置４１にはそれぞれ、ＳＲ光５１を取
出すための複数の取出口が設けられるが、ここでは図
示、説明は省略する。
【０００４】ところで、このような電子蓄積リングで
は、様々な部位から放射線、特にγ線の他、中性子線が
発生して外部に放射されるので、これを遮蔽する手段が
必要となる。最も簡単な方法としては、図５に示すよう
に、入射器２０を含む電子蓄積リング１００の周辺に、
実験等の作業に必要なスペースを確保したうえで、全体
を取囲む形で遮蔽壁１０１を周囲にめぐらしている。通
常、この遮蔽壁１０１はコンクリート製で１ｍ以上の厚
さを必要とするため、建設費など建屋側に対する負担が
大きい。
は、様々な部位から放射線、特にγ線の他、中性子線が
発生して外部に放射されるので、これを遮蔽する手段が
必要となる。最も簡単な方法としては、図５に示すよう
に、入射器２０を含む電子蓄積リング１００の周辺に、
実験等の作業に必要なスペースを確保したうえで、全体
を取囲む形で遮蔽壁１０１を周囲にめぐらしている。通
常、この遮蔽壁１０１はコンクリート製で１ｍ以上の厚
さを必要とするため、建設費など建屋側に対する負担が
大きい。
【０００５】このような負担軽減のために、電子蓄積リ
ング自体に放射線遮蔽機能を持たせることが提案されて
おり、以下に必要な条件を詳述する。はじめに、放射線
の発生する部位は、高エネルギーの電子が電子ビームの
軌道から外れて構成部材に衝突する箇所であり、失われ
る電子ビームのパワーが放射線に変換される。ちなみ
に、銅・ステンレス等の金属に電子ビームが衝突する
と、入射エネルギー１５０ＭｅＶの電子は３〜４ｃｍ進
んで完全に停止し、この間に全エネルギーが放射線に変
換される。そして、発生部位は、入射器ではビーム周囲
軌道の全周から各方向に発生する。小型の電子蓄積リン
グでは、電子ビームが上下に膨らむ偏向電磁石装置内部
が多い。これは、偏向電磁石装置内部ではビームダクト
の上下幅が小さいことにもよる。
ング自体に放射線遮蔽機能を持たせることが提案されて
おり、以下に必要な条件を詳述する。はじめに、放射線
の発生する部位は、高エネルギーの電子が電子ビームの
軌道から外れて構成部材に衝突する箇所であり、失われ
る電子ビームのパワーが放射線に変換される。ちなみ
に、銅・ステンレス等の金属に電子ビームが衝突する
と、入射エネルギー１５０ＭｅＶの電子は３〜４ｃｍ進
んで完全に停止し、この間に全エネルギーが放射線に変
換される。そして、発生部位は、入射器ではビーム周囲
軌道の全周から各方向に発生する。小型の電子蓄積リン
グでは、電子ビームが上下に膨らむ偏向電磁石装置内部
が多い。これは、偏向電磁石装置内部ではビームダクト
の上下幅が小さいことにもよる。
【０００６】小型の電子蓄積リングの場合、入射エネル
ギーが１００〜２００ＭｅＶ、蓄積時のエネルギーが６
００〜８００ＭｅＶが標準的であるが、放射線の算出に
際しては、典型的な値として入射時のエネルギーが１５
０ＭｅＶ、蓄積時のエネルギーが７００ＭｅＶと仮定さ
れる。
ギーが１００〜２００ＭｅＶ、蓄積時のエネルギーが６
００〜８００ＭｅＶが標準的であるが、放射線の算出に
際しては、典型的な値として入射時のエネルギーが１５
０ＭｅＶ、蓄積時のエネルギーが７００ＭｅＶと仮定さ
れる。
【０００７】放射線発生のメカニズムは、γ線について
言えば、大部分が制動放射で放出される。すなわち、高
エネルギーの電子が物質中に入射され、原子核の近くを
通過する際、原子核の強いクーロン場によって急に曲げ
られ、接線（進行）方向にγ線を放出してエネルギーの
一部を失う。電子は質量が小さいので曲げられやすく、
γ線を放出しやすい。なお、１５０ＭｅＶの電子ビーム
の場合、進行方向に比べてこれに直角な方向の強度は非
常に小さく、３桁ほど異なる。
言えば、大部分が制動放射で放出される。すなわち、高
エネルギーの電子が物質中に入射され、原子核の近くを
通過する際、原子核の強いクーロン場によって急に曲げ
られ、接線（進行）方向にγ線を放出してエネルギーの
一部を失う。電子は質量が小さいので曲げられやすく、
γ線を放出しやすい。なお、１５０ＭｅＶの電子ビーム
の場合、進行方向に比べてこれに直角な方向の強度は非
常に小さく、３桁ほど異なる。
【０００８】一方、このエネルギー領域では、中性子は
光核反応で発生する。すなわち、上記の過程で発生した
γ線が原子核と大きい反応断面積で相互作用（巨大共鳴
過程と呼ばれる）し、原子核より中性子が放出される。
なお、中性子は、γ線と異なり、等方的に放出される。
光核反応で発生する。すなわち、上記の過程で発生した
γ線が原子核と大きい反応断面積で相互作用（巨大共鳴
過程と呼ばれる）し、原子核より中性子が放出される。
なお、中性子は、γ線と異なり、等方的に放出される。
【０００９】以上のような事情を考慮して、入射器及び
電子蓄積リングでは放射線の発生線量について許容値が
法規で定められている。はじめにクリアすべき値は、管
理区域境界において３００μＳｖ／ｗｅｅｋ以下という
値である。すなわち、半導体工場のように、２４時間連
続運転を想定すると、平均して１．７μＳｖ／ｈｒ以下
にする必要がある。この数値は、γ線、中性子等すべて
の放射線の和（積算値）に対して適用される。
電子蓄積リングでは放射線の発生線量について許容値が
法規で定められている。はじめにクリアすべき値は、管
理区域境界において３００μＳｖ／ｗｅｅｋ以下という
値である。すなわち、半導体工場のように、２４時間連
続運転を想定すると、平均して１．７μＳｖ／ｈｒ以下
にする必要がある。この数値は、γ線、中性子等すべて
の放射線の和（積算値）に対して適用される。
【００１０】なお、放射線の発生線量は、電子蓄積リン
グの動作状態すなわち、蓄積中と入射中とで異なる。蓄
積中の場合、電子ビームのエネルギーは７００ＭｅＶと
高いが徐々にしか失なわれない。例えば、小型の電子蓄
積リングで５００ｍＡで蓄積しているとき、寿命（蓄積
電流値が１／ｅ＝１／２．７２に減衰するのに要する時
間）を１０時間と想定すると、失なわれる電子数はたか
だか毎秒２×１０6 個（電流値に換算して０．３２×１
０-12 ＝０．３２ｐＡ）である。この電子がすべて１点
で失なわれるものと仮定すると、遮蔽物が無い場合、１
ｍ離れた点での線量率は、１ｃｍ線量当量で計算して、 γ線（前方＝０度方向） ：８２０００μＳｖ／ｈｒ γ線（側面＝９０度方向）： ２０μＳｖ／ｈｒ 中性子（等方的） ： ４μＳｖ／ｈｒ 管理区域境界を、放射線の発生点（ほぼビーム軌道位置
となる）から３ｍ以上離れて設定すれば、線量率は距離
による減衰作用で１桁程度の低下が期待できる。この線
量率は最悪のケースを想定しているとはいえ、最も厳し
く遮蔽を要求される部位ではγ線を５桁程度低下させる
必要がある。
グの動作状態すなわち、蓄積中と入射中とで異なる。蓄
積中の場合、電子ビームのエネルギーは７００ＭｅＶと
高いが徐々にしか失なわれない。例えば、小型の電子蓄
積リングで５００ｍＡで蓄積しているとき、寿命（蓄積
電流値が１／ｅ＝１／２．７２に減衰するのに要する時
間）を１０時間と想定すると、失なわれる電子数はたか
だか毎秒２×１０6 個（電流値に換算して０．３２×１
０-12 ＝０．３２ｐＡ）である。この電子がすべて１点
で失なわれるものと仮定すると、遮蔽物が無い場合、１
ｍ離れた点での線量率は、１ｃｍ線量当量で計算して、 γ線（前方＝０度方向） ：８２０００μＳｖ／ｈｒ γ線（側面＝９０度方向）： ２０μＳｖ／ｈｒ 中性子（等方的） ： ４μＳｖ／ｈｒ 管理区域境界を、放射線の発生点（ほぼビーム軌道位置
となる）から３ｍ以上離れて設定すれば、線量率は距離
による減衰作用で１桁程度の低下が期待できる。この線
量率は最悪のケースを想定しているとはいえ、最も厳し
く遮蔽を要求される部位ではγ線を５桁程度低下させる
必要がある。
【００１１】次に、入射中について説明する。この場
合、蓄積中とは異なり、入射中は入射ビームがすべて失
なわれると想定する必要があるので、遮蔽条件は一段と
厳しくなる。前述したように、入射ビームのエネルギー
は、小型電子蓄積リングであるので、１５０ＭｅＶとし
た。他の入射条件は、ピーク電流値２ｍＡ、ビームパル
ス幅０．５μｓｅｃ、繰返し２Ｈｚであり、１日当たり
の入射時間は１０分以内（２分×３回＋余裕時間）であ
る。入射電子がすべて失なわれると仮定すると、遮蔽物
が無い場合、発生部位から１ｍ離れた地点での線量率
は、 γ線（前方＝０度方向） ：２３５０００００μＳｖ／ｈｒ γ線（側面＝９０度方向）： ２６１００μＳｖ／ｈｒ 中性子（等方的） ： ５５００μＳｖ／ｈｒ これらの値は蓄積中と比較して３桁以上高い。ただし、
蓄積は２４時間連続であるのに対して、入射は１日１０
分以内と稼動率が非常に低く、時間平均すると、 γ線（前方＝０度方向） ：１６３０００μＳｖ／ｈｒ γ線（側面＝９０度方向）： １８１μＳｖ／ｈｒ 中性子（等方的） ： ３８μＳｖ／ｈｒ となり、蓄積中の値と比較して２倍〜９．３倍となる。
なお、前述したように管理区域境界を、放射線の発生部
位から３ｍ以上離して設定すれば、線量率は距離による
減衰作用で１桁程度の低下が期待できる。
合、蓄積中とは異なり、入射中は入射ビームがすべて失
なわれると想定する必要があるので、遮蔽条件は一段と
厳しくなる。前述したように、入射ビームのエネルギー
は、小型電子蓄積リングであるので、１５０ＭｅＶとし
た。他の入射条件は、ピーク電流値２ｍＡ、ビームパル
ス幅０．５μｓｅｃ、繰返し２Ｈｚであり、１日当たり
の入射時間は１０分以内（２分×３回＋余裕時間）であ
る。入射電子がすべて失なわれると仮定すると、遮蔽物
が無い場合、発生部位から１ｍ離れた地点での線量率
は、 γ線（前方＝０度方向） ：２３５０００００μＳｖ／ｈｒ γ線（側面＝９０度方向）： ２６１００μＳｖ／ｈｒ 中性子（等方的） ： ５５００μＳｖ／ｈｒ これらの値は蓄積中と比較して３桁以上高い。ただし、
蓄積は２４時間連続であるのに対して、入射は１日１０
分以内と稼動率が非常に低く、時間平均すると、 γ線（前方＝０度方向） ：１６３０００μＳｖ／ｈｒ γ線（側面＝９０度方向）： １８１μＳｖ／ｈｒ 中性子（等方的） ： ３８μＳｖ／ｈｒ となり、蓄積中の値と比較して２倍〜９．３倍となる。
なお、前述したように管理区域境界を、放射線の発生部
位から３ｍ以上離して設定すれば、線量率は距離による
減衰作用で１桁程度の低下が期待できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上の点を考慮して、
放射線強度の高い入射時の方の遮蔽を検討すれば十分で
あり、γ線、中性子共に１μＳｖ／ｈｒに低下させる必
要がある。しかしながら、これまでの電子蓄積リングで
は、入射器も含めて、それら自体で上記のような要求を
満足するものは提供されておらず、結局、図５に示すよ
うな遮蔽壁との組み合わせで実現されているのが実情で
ある。
放射線強度の高い入射時の方の遮蔽を検討すれば十分で
あり、γ線、中性子共に１μＳｖ／ｈｒに低下させる必
要がある。しかしながら、これまでの電子蓄積リングで
は、入射器も含めて、それら自体で上記のような要求を
満足するものは提供されておらず、結局、図５に示すよ
うな遮蔽壁との組み合わせで実現されているのが実情で
ある。
【００１３】そこで、本発明の課題は、入射器を含めて
電子蓄積リング一式を設置する場合に、建屋あるいは設
置場所の周囲に特別な放射線遮蔽壁を設置する必要の無
い電子蓄積リングを提供することにある。
電子蓄積リング一式を設置する場合に、建屋あるいは設
置場所の周囲に特別な放射線遮蔽壁を設置する必要の無
い電子蓄積リングを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、２つの直線部
と２つの半円周部とからなるレーストラック型の真空ダ
クトを有し、該真空ダクト内部に高速で運動する電子を
蓄積しかつ前記半円周部には偏向電磁石を設けることに
より、当該半円周部から放射光を放射するよう構成され
たレーストラック型電子蓄積リングにおいて、真空ダク
トの直線部の上面及び両側面、並びに前記偏向電磁石の
上面部及び外周側面を、すべて中性子遮蔽材で、更に少
なくとも前記直線部はγ線遮蔽材で被覆するようにした
ことを特徴とする。
と２つの半円周部とからなるレーストラック型の真空ダ
クトを有し、該真空ダクト内部に高速で運動する電子を
蓄積しかつ前記半円周部には偏向電磁石を設けることに
より、当該半円周部から放射光を放射するよう構成され
たレーストラック型電子蓄積リングにおいて、真空ダク
トの直線部の上面及び両側面、並びに前記偏向電磁石の
上面部及び外周側面を、すべて中性子遮蔽材で、更に少
なくとも前記直線部はγ線遮蔽材で被覆するようにした
ことを特徴とする。
【００１５】なお、前記真空ダクトの直線部上面及び両
側面、並びに前記偏向電磁石の上面部及び外周側面を、
中性子遮蔽材及びγ線遮蔽材で被覆すると共に、当該中
性子遮蔽材を外側に、γ線遮蔽材を内側になるようそれ
ぞれ配置するのが好ましい。
側面、並びに前記偏向電磁石の上面部及び外周側面を、
中性子遮蔽材及びγ線遮蔽材で被覆すると共に、当該中
性子遮蔽材を外側に、γ線遮蔽材を内側になるようそれ
ぞれ配置するのが好ましい。
【００１６】また、前記中性子遮蔽材はポリエチレン、
パラフィンまたはエポキシ樹脂のいずれかまたはこれら
の組み合わせよりなり、かつ前記γ線遮蔽材は鉛、鉄、
コンクリートのいずれかまたはこれらの組み合わせより
なるのが好ましい。
パラフィンまたはエポキシ樹脂のいずれかまたはこれら
の組み合わせよりなり、かつ前記γ線遮蔽材は鉛、鉄、
コンクリートのいずれかまたはこれらの組み合わせより
なるのが好ましい。
【００１７】更に、電子を入射するための入射用真空ダ
クト及び集束電磁石よりなるビーム輸送系にも、中性子
遮蔽材及びγ線遮蔽材を配置・被覆するようにしても良
い。
クト及び集束電磁石よりなるビーム輸送系にも、中性子
遮蔽材及びγ線遮蔽材を配置・被覆するようにしても良
い。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、図１〜図３を参照して本
発明の実施の形態について説明する。本例では、小型の
電子蓄積リング１を対象とし、その一部となる入射器２
０としてレーストラック型マイクロトロンを使用する。
このような入射器２０はコンパクトであり、両端には鉄
ヨークを含む偏向電磁石２１，２２が配置されている。
これら一対の偏向電磁石２１，２２を結合する形で上方
及び両側面を門型の遮蔽構造物２３で覆っている。この
遮蔽構造物２３は、鉛のような高密度の材料で偏向電磁
石２１，２２の鉄ヨークと等価なγ線遮蔽能力を持たせ
る。また、入射器２０全体を中性子の遮蔽に必要な厚さ
を有するポリエチレンのような密度の小さい板材（図示
せず）で覆っている。入射器２０と蓄積リング本体１０
はビーム輸送系３０で結合されている。
発明の実施の形態について説明する。本例では、小型の
電子蓄積リング１を対象とし、その一部となる入射器２
０としてレーストラック型マイクロトロンを使用する。
このような入射器２０はコンパクトであり、両端には鉄
ヨークを含む偏向電磁石２１，２２が配置されている。
これら一対の偏向電磁石２１，２２を結合する形で上方
及び両側面を門型の遮蔽構造物２３で覆っている。この
遮蔽構造物２３は、鉛のような高密度の材料で偏向電磁
石２１，２２の鉄ヨークと等価なγ線遮蔽能力を持たせ
る。また、入射器２０全体を中性子の遮蔽に必要な厚さ
を有するポリエチレンのような密度の小さい板材（図示
せず）で覆っている。入射器２０と蓄積リング本体１０
はビーム輸送系３０で結合されている。
【００１９】図２を参照して、蓄積リング本体１０は、
図４の例と同様、レーストラック型であり、真空ダクト
１１を有している。一対の偏向電磁石装置１２が真空ダ
クト１１の両側の半円周部に設けられ、真空ダクト１１
内において電子ビームを一対の半円周状軌道に沿わせる
べく偏向させる。ビーム輸送系３０からの電子ビームは
インフレクタ１５を通して真空ダクト１１内に入射す
る。収束用電磁石、その他の構成要素については図示説
明を省略する。
図４の例と同様、レーストラック型であり、真空ダクト
１１を有している。一対の偏向電磁石装置１２が真空ダ
クト１１の両側の半円周部に設けられ、真空ダクト１１
内において電子ビームを一対の半円周状軌道に沿わせる
べく偏向させる。ビーム輸送系３０からの電子ビームは
インフレクタ１５を通して真空ダクト１１内に入射す
る。収束用電磁石、その他の構成要素については図示説
明を省略する。
【００２０】この蓄積リング本体１０も、入射器２０と
同様、外周に鉄ヨークを有する一対の偏向電磁石装置１
２とその間に渡された鉛等による門型の遮蔽構造物１３
とで全周にわたってγ線を遮蔽する。そして、これらの
外側全体をポリエチレンのような密度の小さい中性子の
遮蔽材１４で覆うことにより、電子蓄積リングのみでの
放射線遮蔽が可能となる。
同様、外周に鉄ヨークを有する一対の偏向電磁石装置１
２とその間に渡された鉛等による門型の遮蔽構造物１３
とで全周にわたってγ線を遮蔽する。そして、これらの
外側全体をポリエチレンのような密度の小さい中性子の
遮蔽材１４で覆うことにより、電子蓄積リングのみでの
放射線遮蔽が可能となる。
【００２１】ビーム輸送系３０についても、ビームのこ
ぼれが無視できないようであれば、内側をγ線遮蔽層、
外側を中性子遮蔽層とした２層構造の遮蔽材からなる門
型の遮蔽構造物３１で放射線を遮蔽する。
ぼれが無視できないようであれば、内側をγ線遮蔽層、
外側を中性子遮蔽層とした２層構造の遮蔽材からなる門
型の遮蔽構造物３１で放射線を遮蔽する。
【００２２】なお、遮蔽材の材料としては、γ線の遮蔽
は高密度の材料であれば良く、安価であることが重要で
ある。このことから、鉛、鉄、コンクリートの他、銅、
鉄鉱石のような廃鉱石等が効果的である。一方、中性子
の遮蔽は、安価で取扱いの容易なことが重要であり、低
速中性子を対象とする場合、原子番号の小さい材料が有
効で、水素を多く含む有機化合物（ポリエチレン、パラ
フィン、エポキシ樹脂等）の他、水、コンクリートが効
果的である。特に、数百ＭｅＶの高エネルギーの場合、
必ずγ線と中性子とが同時に発生するので併用が不可欠
である（一般に、１０ＭｅＶを境にして中性子の遮蔽が
問題となる）。
は高密度の材料であれば良く、安価であることが重要で
ある。このことから、鉛、鉄、コンクリートの他、銅、
鉄鉱石のような廃鉱石等が効果的である。一方、中性子
の遮蔽は、安価で取扱いの容易なことが重要であり、低
速中性子を対象とする場合、原子番号の小さい材料が有
効で、水素を多く含む有機化合物（ポリエチレン、パラ
フィン、エポキシ樹脂等）の他、水、コンクリートが効
果的である。特に、数百ＭｅＶの高エネルギーの場合、
必ずγ線と中性子とが同時に発生するので併用が不可欠
である（一般に、１０ＭｅＶを境にして中性子の遮蔽が
問題となる）。
【００２３】遮蔽材料の設置順序も決まっており、高密
度のγ線遮蔽材を内側に、低密度の中性子遮蔽材を外側
にする。これは、発生直後の高速中性子（最も遮蔽が難
しく、遮蔽材の厚さが大きい）を、まず高密度のγ線遮
蔽材で弾性散乱を利用して減速し、低速中性子にするた
めである。
度のγ線遮蔽材を内側に、低密度の中性子遮蔽材を外側
にする。これは、発生直後の高速中性子（最も遮蔽が難
しく、遮蔽材の厚さが大きい）を、まず高密度のγ線遮
蔽材で弾性散乱を利用して減速し、低速中性子にするた
めである。
【００２４】次に、遮蔽材の厚さについて説明する。前
述したように、放射線の遮蔽は入射時について検討すれ
ば十分で、γ線、中性子共に１μＳｖ／ｈｒに低下させ
る必要がある。
述したように、放射線の遮蔽は入射時について検討すれ
ば十分で、γ線、中性子共に１μＳｖ／ｈｒに低下させ
る必要がある。
【００２５】本例では、下記の表１に示されている各遮
蔽材の十分の一価層（放射線強度を１／１０に減衰させ
るのに必要な厚さ）を使用する。
蔽材の十分の一価層（放射線強度を１／１０に減衰させ
るのに必要な厚さ）を使用する。
【００２６】
【表１】
【００２７】そして、上記の放射線を遮蔽するのに必要
な遮蔽材の厚さは、単純に計算すると下記の表２のよう
になる。
な遮蔽材の厚さは、単純に計算すると下記の表２のよう
になる。
【００２８】
【表２】
【００２９】ただし、過剰遮蔽を避けるため、次のよう
な遮蔽構造でも十分対応できる。すなわち、十分な鉄ヨ
ークの厚さを有する偏向電磁石装置１２については、γ
線の追加遮蔽はせず、１０ｃｍ厚のポリエチレンで中性
子を遮蔽する。一方、一対の偏向電磁石装置１２を橋渡
ししている部分については、γ線を５ｃｍ厚の鉛で遮蔽
し、１０ｃｍ厚のポリエチレンで中性子を遮蔽する。そ
のうえで、一部、０度方向γ線の発生する箇所（入射部
インフレクタ）を局所的に鉛で追加遮蔽すれば良い。
な遮蔽構造でも十分対応できる。すなわち、十分な鉄ヨ
ークの厚さを有する偏向電磁石装置１２については、γ
線の追加遮蔽はせず、１０ｃｍ厚のポリエチレンで中性
子を遮蔽する。一方、一対の偏向電磁石装置１２を橋渡
ししている部分については、γ線を５ｃｍ厚の鉛で遮蔽
し、１０ｃｍ厚のポリエチレンで中性子を遮蔽する。そ
のうえで、一部、０度方向γ線の発生する箇所（入射部
インフレクタ）を局所的に鉛で追加遮蔽すれば良い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば電子蓄積リング一式を設置する場合、放射線遮蔽に関
する建屋あるいは設置場所への特別な要求事項の問題を
解消できる。すなわち、厚いコンクリート壁に代表され
る放射線遮蔽構造物を別に設置することが不要となり、
建屋の建設費用あるいは設置のための費用を大幅に低減
することができる。
ば電子蓄積リング一式を設置する場合、放射線遮蔽に関
する建屋あるいは設置場所への特別な要求事項の問題を
解消できる。すなわち、厚いコンクリート壁に代表され
る放射線遮蔽構造物を別に設置することが不要となり、
建屋の建設費用あるいは設置のための費用を大幅に低減
することができる。
【図１】本発明による電子蓄積リング一式を示す斜視図
である。
である。
【図２】図１に示された蓄積リング本体を一部破断して
示した平面図である。
示した平面図である。
【図３】図１に示された蓄積リング本体を一部破断して
示した側面図である。
示した側面図である。
【図４】従来の電子蓄積リング一式を示す平面図であ
る。
る。
【図５】従来の電子蓄積リング一式の設置例を示す平面
図である。
図である。
１ 電子蓄積リング １０ 蓄積リング本体 １１ 真空ダクト １２，２１，２２ 偏向電磁石装置 １３，２３，３１ 遮蔽構造物 １４ 遮蔽材 １５ インフレクタ ２０ 入射器 ３０ ビーム輸送系
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つの直線部と２つの半円周部とからな
るレーストラック型の真空ダクトを有し、該真空ダクト
内部に高速で運動する電子を蓄積しかつ前記半円周部に
は偏向電磁石を設けることにより、当該半円周部から放
射光を放射するよう構成されたレーストラック型電子蓄
積リングにおいて、真空ダクトの直線部の上面及び両側
面、並びに前記偏向電磁石の上面部及び外周側面を、す
べて中性子遮蔽材で、更に少なくとも前記直線部はγ線
遮蔽材で被覆するようにしたことを特徴とする電子蓄積
リング。 - 【請求項２】 前記真空ダクトの直線部上面及び両側
面、並びに前記偏向電磁石の上面部及び外周側面を、中
性子遮蔽材及びγ線遮蔽材で被覆すると共に、当該中性
子遮蔽材を外側に、γ線遮蔽材を内側になるようそれぞ
れ配置したことを特徴とする請求項１記載の電子蓄積リ
ング。 - 【請求項３】 前記中性子遮蔽材はポリエチレン、パラ
フィンまたはエポキシ樹脂のいずれかまたはこれらの組
み合わせよりなり、かつ前記γ線遮蔽材は鉛、鉄、コン
クリートのいずれかまたはこれらの組み合わせよりなる
ことを特徴とする請求項１記載の電子蓄積リング。 - 【請求項４】 電子を入射するための入射用真空ダクト
及び集束電磁石よりなるビーム輸送系にも、中性子遮蔽
材及びγ線遮蔽材を配置・被覆したことを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の電子蓄積リング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20199695A JPH0950899A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 電子蓄積リング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20199695A JPH0950899A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 電子蓄積リング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0950899A true JPH0950899A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16450217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20199695A Pending JPH0950899A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 電子蓄積リング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0950899A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009229384A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Shimizu Corp | 放射線遮蔽壁 |
| JP2011112610A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 中性子遮蔽装置 |
| JP2017510032A (ja) * | 2014-03-31 | 2017-04-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | アンジュレータ |
-
1995
- 1995-08-08 JP JP20199695A patent/JPH0950899A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009229384A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Shimizu Corp | 放射線遮蔽壁 |
| JP2011112610A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 中性子遮蔽装置 |
| JP2017510032A (ja) * | 2014-03-31 | 2017-04-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | アンジュレータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010124 |