JPH0982499A - シンクロトロン放射光ビーム集光装置 - Google Patents
シンクロトロン放射光ビーム集光装置Info
- Publication number
- JPH0982499A JPH0982499A JP25577295A JP25577295A JPH0982499A JP H0982499 A JPH0982499 A JP H0982499A JP 25577295 A JP25577295 A JP 25577295A JP 25577295 A JP25577295 A JP 25577295A JP H0982499 A JPH0982499 A JP H0982499A
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- JP
- Japan
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- synchrotron radiation
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- radiation beam
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シンクロトロン放射光の縦方向成分の屈折を
精密かつ容易に微調整することができ、制御が容易であ
ると共に、軽量でコンパクトに製作することができ、長
尺ミラーの破損を防止し得るシンクロトロン放射光ビー
ム集光装置を提供する。 【解決手段】 超高真空中に設置される長尺ミラーの両
端をクランプする固定部材の両側面の支軸を軸受を介し
て外枠に支承し、両固定部材間をピアノ線により連結
し、そのピアノ線の中央部をステップモータにより牽引
して、長尺ミラーを長手方向に弯曲させるようにした。
精密かつ容易に微調整することができ、制御が容易であ
ると共に、軽量でコンパクトに製作することができ、長
尺ミラーの破損を防止し得るシンクロトロン放射光ビー
ム集光装置を提供する。 【解決手段】 超高真空中に設置される長尺ミラーの両
端をクランプする固定部材の両側面の支軸を軸受を介し
て外枠に支承し、両固定部材間をピアノ線により連結
し、そのピアノ線の中央部をステップモータにより牽引
して、長尺ミラーを長手方向に弯曲させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円形粒子加速器
（シンクロトロン）から取出したシンクロトロン放射光
ビームをミラーにより反射させて集光し、実験装置に導
くためのシンクロトロン放射光ビーム集光装置に関する
もので、さまざまな物質の物性を調べたり、タンパク質
の構造を解明する等、物質科学や生命科学の基礎研究や
半導体素子開発等、最先端の技術分野に広く適用するこ
とができる。
（シンクロトロン）から取出したシンクロトロン放射光
ビームをミラーにより反射させて集光し、実験装置に導
くためのシンクロトロン放射光ビーム集光装置に関する
もので、さまざまな物質の物性を調べたり、タンパク質
の構造を解明する等、物質科学や生命科学の基礎研究や
半導体素子開発等、最先端の技術分野に広く適用するこ
とができる。
【０００２】
【従来の技術】シンクロトロン放射光は円形粒子加速器
（シンクロトロン）から取出されるが、このシンクロト
ロン放射光の光軸は平行ではなく、縦方向へはわずかに
拡散する傾向があるのに対し、横方向へは大きく拡散す
る傾向にある。
（シンクロトロン）から取出されるが、このシンクロト
ロン放射光の光軸は平行ではなく、縦方向へはわずかに
拡散する傾向があるのに対し、横方向へは大きく拡散す
る傾向にある。
【０００３】そのため、シンクロトロン放射光ビームを
特定の方向に集光させるには、縦方向成分については極
く小さく精密に屈折させ、横方向成分については大きく
屈折させる必要がある。一般には、横断面が凹面状の長
尺ミラーを超高真空中に設置し、その長尺ミラーにより
シンクロトロン放射光ビームを反射させて横方向成分を
一点に集光するように屈折させているが、縦方向成分に
ついては極く小さく精密に屈折させる必要があるため、
長尺ミラーを長手方向にわずかに弯曲させて、縦方向成
分の屈折を微調整できるようにしておくことが望まし
い。
特定の方向に集光させるには、縦方向成分については極
く小さく精密に屈折させ、横方向成分については大きく
屈折させる必要がある。一般には、横断面が凹面状の長
尺ミラーを超高真空中に設置し、その長尺ミラーにより
シンクロトロン放射光ビームを反射させて横方向成分を
一点に集光するように屈折させているが、縦方向成分に
ついては極く小さく精密に屈折させる必要があるため、
長尺ミラーを長手方向にわずかに弯曲させて、縦方向成
分の屈折を微調整できるようにしておくことが望まし
い。
【０００４】そこで、従来のシンクロトロン放射光ビー
ム集光装置は、横断面が凹面状の長尺ミラーを超高真空
中に設置し、その長尺ミラーを枠体により保持せしめ、
その枠体の底面を、長尺ミラーの両端より中央寄りに位
置する支点で支持し、枠体の両端に下向き押圧力を作用
させて、長尺ミラーを長手方向に上向きにわずかに弯曲
させるか、或は枠体の底面を長尺ミラーの両端に位置す
る支点で支持し、枠体の両端より中央寄りの２点に下向
きの押圧力を作用させて、長尺ミラーを長手方向に下向
きにわずかに弯曲させることにより、シンクロトロン放
射光の縦方向成分の屈折を微調整し、シンクロトロン放
射光ビームを特定の方向に集光させるようにしていた。
ム集光装置は、横断面が凹面状の長尺ミラーを超高真空
中に設置し、その長尺ミラーを枠体により保持せしめ、
その枠体の底面を、長尺ミラーの両端より中央寄りに位
置する支点で支持し、枠体の両端に下向き押圧力を作用
させて、長尺ミラーを長手方向に上向きにわずかに弯曲
させるか、或は枠体の底面を長尺ミラーの両端に位置す
る支点で支持し、枠体の両端より中央寄りの２点に下向
きの押圧力を作用させて、長尺ミラーを長手方向に下向
きにわずかに弯曲させることにより、シンクロトロン放
射光の縦方向成分の屈折を微調整し、シンクロトロン放
射光ビームを特定の方向に集光させるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のシンクロトロン放射光ビーム集光装置においては、
長尺ミラーを保持する枠体の両端又は中央寄りの２点
に、それぞれ別々に作動される油圧シリンダー等の機械
的な牽引手段を介して押圧力を作用させ、長尺ミラーを
長手方向にわずかに弯曲させるようにしているため、２
点における押圧力のバランスを取るのがきわめてむずか
しく、少しでもアンバランスであると、シンクロトロン
放射光の光軸に乱れを生じて、シンクロトロン放射光ビ
ームを所定の位置に集光させることができず、シンクロ
トロン放射光の縦方向成分の屈折を微調整するのに相当
の熟練を必要とし、制御しずらいと言う欠点があった。
又、従来の装置においては、機械的な牽引手段を介して
長尺ミラーを保持する枠体に押圧力が直接的に作用する
ため、超精密に表面加工された高価な長尺ミラーが破損
しやすいと言う欠点があった。
来のシンクロトロン放射光ビーム集光装置においては、
長尺ミラーを保持する枠体の両端又は中央寄りの２点
に、それぞれ別々に作動される油圧シリンダー等の機械
的な牽引手段を介して押圧力を作用させ、長尺ミラーを
長手方向にわずかに弯曲させるようにしているため、２
点における押圧力のバランスを取るのがきわめてむずか
しく、少しでもアンバランスであると、シンクロトロン
放射光の光軸に乱れを生じて、シンクロトロン放射光ビ
ームを所定の位置に集光させることができず、シンクロ
トロン放射光の縦方向成分の屈折を微調整するのに相当
の熟練を必要とし、制御しずらいと言う欠点があった。
又、従来の装置においては、機械的な牽引手段を介して
長尺ミラーを保持する枠体に押圧力が直接的に作用する
ため、超精密に表面加工された高価な長尺ミラーが破損
しやすいと言う欠点があった。
【０００６】本発明は、上記従来の欠点に鑑みて提案さ
れたもので、シンクロトロン放射光の縦方向成分の屈折
を精密かつ容易に微調整することができ、制御が容易で
あると共に、軽量でコンパクトに製作することができ、
長尺ミラーの破損を防止し得るシンクロトロン放射光ビ
ーム集光装置を提供せんとするものである。
れたもので、シンクロトロン放射光の縦方向成分の屈折
を精密かつ容易に微調整することができ、制御が容易で
あると共に、軽量でコンパクトに製作することができ、
長尺ミラーの破損を防止し得るシンクロトロン放射光ビ
ーム集光装置を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、超高真空中に設置され、シンクロトロン
放射光ビームを反射させる横断面が凹面状の長尺ミラー
と、その長尺ミラーの両端をそれぞれクランプし、両側
面に支軸を有する固定部材と、その固定部材の支軸を軸
受を介して支承する支柱に支持された外枠とを有し、両
固定部材間を長尺ミラーの底面と平行なピアノ線により
連結し、そのピアノ線の中央部をステップモータにより
長尺ミラーの底面に垂直な方向に牽引する牽引手段を設
けて、シンクロトロン放射光ビーム集光装置を構成した
ことを特徴とするものである。
決するために、超高真空中に設置され、シンクロトロン
放射光ビームを反射させる横断面が凹面状の長尺ミラー
と、その長尺ミラーの両端をそれぞれクランプし、両側
面に支軸を有する固定部材と、その固定部材の支軸を軸
受を介して支承する支柱に支持された外枠とを有し、両
固定部材間を長尺ミラーの底面と平行なピアノ線により
連結し、そのピアノ線の中央部をステップモータにより
長尺ミラーの底面に垂直な方向に牽引する牽引手段を設
けて、シンクロトロン放射光ビーム集光装置を構成した
ことを特徴とするものである。
【０００８】本発明のシンクロトロン放射光ビーム集光
装置は、上記のような手段をもって構成されているので
ステップモータを駆動すると、牽引手段によってピアノ
の線の中央部は長尺ミラーの底面に垂直な方向に間欠的
に牽引されるが、この牽引力はピアノ線の弾性を介して
両固定部材に均等に作用されるため、固定部材にクラン
プされた長尺ミラーには外枠の軸受に支承された固定部
材の支軸の軸芯回りの曲げモーメントが作用して、長尺
ミラーが長手方向に弯曲され、シンクロトロン放射光の
縦方向成分の屈折はステップモータによって精密に微調
整され、任意に制御されることになる。
装置は、上記のような手段をもって構成されているので
ステップモータを駆動すると、牽引手段によってピアノ
の線の中央部は長尺ミラーの底面に垂直な方向に間欠的
に牽引されるが、この牽引力はピアノ線の弾性を介して
両固定部材に均等に作用されるため、固定部材にクラン
プされた長尺ミラーには外枠の軸受に支承された固定部
材の支軸の軸芯回りの曲げモーメントが作用して、長尺
ミラーが長手方向に弯曲され、シンクロトロン放射光の
縦方向成分の屈折はステップモータによって精密に微調
整され、任意に制御されることになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明実施の
一形態を示すシンクロトロン放射光ビーム集光装置の部
分縦断側面図で、図２は図１における矢視Ａ−Ａ線に沿
った横断面図である。
態に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明実施の
一形態を示すシンクロトロン放射光ビーム集光装置の部
分縦断側面図で、図２は図１における矢視Ａ−Ａ線に沿
った横断面図である。
【００１０】図において、１はシンクロトロン放射光ビ
ームを反射させる長尺ミラーで、その横断面は凹面状に
形成され、鏡面２を上にして超高真空中に設置されてい
る。３は長尺ミラー１の両端をクランプする固定部材
で、天板３ａ、底板３ｂ、両側板３ｃ、３ｃより構成さ
れ、ボルト４にて固定されている。
ームを反射させる長尺ミラーで、その横断面は凹面状に
形成され、鏡面２を上にして超高真空中に設置されてい
る。３は長尺ミラー１の両端をクランプする固定部材
で、天板３ａ、底板３ｂ、両側板３ｃ、３ｃより構成さ
れ、ボルト４にて固定されている。
【００１１】５は長尺ミラー１を無理なく押圧して保持
するスペーサで、固定部材３の天板３ａと長尺ミラー１
の上面両側との間に介装され、ボルト６にて天板３ａに
取付けられている。７は固定部材３の両側板３ｃ、３ｃ
の両側面に設けられた水平方向の支軸である。
するスペーサで、固定部材３の天板３ａと長尺ミラー１
の上面両側との間に介装され、ボルト６にて天板３ａに
取付けられている。７は固定部材３の両側板３ｃ、３ｃ
の両側面に設けられた水平方向の支軸である。
【００１２】８は固定部材３を囲む外枠で、天枠８ａ、
底枠８ｂ、両側枠８ｃ、８ｃより構成され、ボルト９に
て固定されている。１０は軸受で、固定部材３の両側面
に水平に設けられた支軸７は、この軸受１０を介して外
枠８の両側枠８ｃ、８ｃに支承されている。
底枠８ｂ、両側枠８ｃ、８ｃより構成され、ボルト９に
て固定されている。１０は軸受で、固定部材３の両側面
に水平に設けられた支軸７は、この軸受１０を介して外
枠８の両側枠８ｃ、８ｃに支承されている。
【００１３】１１は架台１２に立設された支柱で、外枠
８は、その底板８ｂを支柱１１の上端のフランジ１３に
ボルト１４にて固定することにより、支柱１１に支持さ
れている。１５は長尺ミラー１の底面と平行に配置され
た２本のピアノ線で、その両端はそれぞれボルト１６を
介して固定部材３の底板３ｂに固定されるか、或は固定
部材３の底板３ｂと一体的に成形されて、固定部材３を
構成する連結部３ｄに止め具１７を介して固定され、両
固定部材３−３間を連結している。
８は、その底板８ｂを支柱１１の上端のフランジ１３に
ボルト１４にて固定することにより、支柱１１に支持さ
れている。１５は長尺ミラー１の底面と平行に配置され
た２本のピアノ線で、その両端はそれぞれボルト１６を
介して固定部材３の底板３ｂに固定されるか、或は固定
部材３の底板３ｂと一体的に成形されて、固定部材３を
構成する連結部３ｄに止め具１７を介して固定され、両
固定部材３−３間を連結している。
【００１４】１８は上端が平行な２本のピアノ線１５の
中央部を挾持して長尺ミラー１の底面に垂直な方向に牽
引する牽引ロッドで、その下端部はステップモータ１９
の回転力を直線運動に変換するギヤボックス２０と係合
され、その牽引ロッド１８の昇降移動量はリニアスケー
ル２１によって計測されるようになっている。
中央部を挾持して長尺ミラー１の底面に垂直な方向に牽
引する牽引ロッドで、その下端部はステップモータ１９
の回転力を直線運動に変換するギヤボックス２０と係合
され、その牽引ロッド１８の昇降移動量はリニアスケー
ル２１によって計測されるようになっている。
【００１５】上記のように構成されたシンクロトロン放
射光ビーム集光装置においては、ステップモータ１９を
作動させると、ステップモータ１９はパルス入力によっ
てステップ状に回転し、その回転力はギヤボックス２０
を介して直線運動に変換され、牽引ロッド１８はパルス
入力に応じて昇降されることになる。すると、長尺ミラ
ー１の底面と平行な２本のピアノ線１５の中央部は、牽
引ロッド１８、ステップモータ１９、ギヤボックス２０
よりなる牽引手段によって長尺ミラー１の底面に垂直な
方向に、ステップモータ１９の回転量に比例してステッ
プ状に牽引されることになるが、このステップ状の牽引
力はピアノ線１５の弾性によって緩衝されるため、ピア
ノ線１５により連結された両固定部材３、３が軸受１０
を介して外枠８に支承された支軸７の軸芯回りに回動し
ても、固定部材３によりクランプされた長尺ミラー１に
は無理な曲げモーメントの負荷が直接的に作用すること
はない。
射光ビーム集光装置においては、ステップモータ１９を
作動させると、ステップモータ１９はパルス入力によっ
てステップ状に回転し、その回転力はギヤボックス２０
を介して直線運動に変換され、牽引ロッド１８はパルス
入力に応じて昇降されることになる。すると、長尺ミラ
ー１の底面と平行な２本のピアノ線１５の中央部は、牽
引ロッド１８、ステップモータ１９、ギヤボックス２０
よりなる牽引手段によって長尺ミラー１の底面に垂直な
方向に、ステップモータ１９の回転量に比例してステッ
プ状に牽引されることになるが、このステップ状の牽引
力はピアノ線１５の弾性によって緩衝されるため、ピア
ノ線１５により連結された両固定部材３、３が軸受１０
を介して外枠８に支承された支軸７の軸芯回りに回動し
ても、固定部材３によりクランプされた長尺ミラー１に
は無理な曲げモーメントの負荷が直接的に作用すること
はない。
【００１６】従って、長尺ミラー１はリニアスケール２
１によって計測される牽引ロッド１８の昇降移動量に応
じ、その両端に均等に曲げモーメントが徐々に作用して
長手方向に弯曲されるので、超高真空中において長尺ミ
ラー１により反射されるシンクロトロン放射光の縦方向
成分は、長尺ミラー１の長手方向の弯曲度に応じて精密
に屈折されることになる。
１によって計測される牽引ロッド１８の昇降移動量に応
じ、その両端に均等に曲げモーメントが徐々に作用して
長手方向に弯曲されるので、超高真空中において長尺ミ
ラー１により反射されるシンクロトロン放射光の縦方向
成分は、長尺ミラー１の長手方向の弯曲度に応じて精密
に屈折されることになる。
【００１７】なお、ステップモータ１９はデジタル制御
が可能であるため、エンコーダを使用することにより、
リニアスケール２１の計測信号を利用してフィードバッ
ク制御を行い、シンクロトロン放射光の縦方向成分の屈
折の微調整制御を容易に行うことができる。但し、固定
部材３や外枠８、牽引ロッド１８、ステップモータ１
９、ギヤボックス２０等からなる牽引手段は、図示の実
施の形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能
であることは言うまでもない。
が可能であるため、エンコーダを使用することにより、
リニアスケール２１の計測信号を利用してフィードバッ
ク制御を行い、シンクロトロン放射光の縦方向成分の屈
折の微調整制御を容易に行うことができる。但し、固定
部材３や外枠８、牽引ロッド１８、ステップモータ１
９、ギヤボックス２０等からなる牽引手段は、図示の実
施の形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能
であることは言うまでもない。
【００１８】又、ピアノ線１５は、その縦弾性係数と径
を適宜選択し、その値と、ステップモータ１９により牽
引ロッド１８を牽引してリニアスケール２１で計測する
牽引ロッド１８の昇降移動量とから、長尺ミラー１の両
端に作用する曲げモーメントを計算することにより、長
尺ミラー１の長手方向の弯曲度をあらかじめ算出すこと
が可能である。
を適宜選択し、その値と、ステップモータ１９により牽
引ロッド１８を牽引してリニアスケール２１で計測する
牽引ロッド１８の昇降移動量とから、長尺ミラー１の両
端に作用する曲げモーメントを計算することにより、長
尺ミラー１の長手方向の弯曲度をあらかじめ算出すこと
が可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上具体的に説明したように、本発明に
よれば、ピアノ線により長尺ミラーに曲げモーメントを
作用させているので、長尺ミラーに無理な負荷がかから
ず、高価な長尺ミラーを破損させる恐れがないばかり
か、ピアノ線の中央部の１ケ所だけを牽引しているた
め、長尺ミラーの両端に均一に曲げモーメントがバラン
スよく作用するため、シンクロトロン放射光の光軸に乱
れを生じることはない。
よれば、ピアノ線により長尺ミラーに曲げモーメントを
作用させているので、長尺ミラーに無理な負荷がかから
ず、高価な長尺ミラーを破損させる恐れがないばかり
か、ピアノ線の中央部の１ケ所だけを牽引しているた
め、長尺ミラーの両端に均一に曲げモーメントがバラン
スよく作用するため、シンクロトロン放射光の光軸に乱
れを生じることはない。
【００２０】又、ピアノ線の牽引にステップモータを使
用しているため、シンクロトロン放射光の縦方向成分の
屈折を精密に微調整することができ、フィードバック制
御等も容易である。更に、使用する長尺ミラーに応じ
て、ピアノ線はその縦弾性係数や径、本数を適宜最適の
ものに変更することができるので、コストが安く、軽量
で、コンパクトに製作することができる等の効果を有
し、実用上きわめて有効なシンクロトロン放射光ビーム
集光装置を提供することができる。
用しているため、シンクロトロン放射光の縦方向成分の
屈折を精密に微調整することができ、フィードバック制
御等も容易である。更に、使用する長尺ミラーに応じ
て、ピアノ線はその縦弾性係数や径、本数を適宜最適の
ものに変更することができるので、コストが安く、軽量
で、コンパクトに製作することができる等の効果を有
し、実用上きわめて有効なシンクロトロン放射光ビーム
集光装置を提供することができる。
【００２１】
【図１】本発明の実施の一形態を示すシンクロトロン放
射光ビーム集光装置の部分縦断側面図である。
射光ビーム集光装置の部分縦断側面図である。
【図２】図１における矢視Ａ−Ａ線に沿った横断面図で
ある。
ある。
１ 長尺ミラー ２ 鏡面 ３ 固定部材 ４ ボルト ５ スペーサ ６ ボルト ７ 支軸 ８ 外枠 ９ ボルト １０ 軸受 １１ 支柱 １２ 架台 １３ フランジ １４ ボルト １５ ピアノ線 １６ ボルト １７ 止め具 １８ 牽引ロッド １９ ステップモータ ２０ ギヤボックス ２１ リニアスケール
Claims (1)
- 【請求項１】 超高真空中に設置され、シンクロトロン
放射光ビームを反射させる横断面が凹面状の長尺ミラー
と、その長尺ミラーの両端をそれぞれクランプし、両側
面に支軸を有する固定部材と、その固定部材の支軸を軸
受を介して支承する支柱に支持された外枠とを有し、両
固定部材間を長尺ミラーの底面と平行なピアノ線により
連結し、そのピアノ線の中央部をステップモータにより
長尺ミラーの底面に垂直な方向に牽引する牽引手段を設
けたことを特徴とするシンクロトロン放射光ビーム集光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25577295A JP2905429B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | シンクロトロン放射光ビーム集光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25577295A JP2905429B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | シンクロトロン放射光ビーム集光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982499A true JPH0982499A (ja) | 1997-03-28 |
| JP2905429B2 JP2905429B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=17283417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25577295A Expired - Lifetime JP2905429B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | シンクロトロン放射光ビーム集光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905429B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108002692A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-08 | 中国科学技术大学 | 一种基于双臂结构的压弯装置 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP25577295A patent/JP2905429B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108002692A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-08 | 中国科学技术大学 | 一种基于双臂结构的压弯装置 |
| CN108002692B (zh) * | 2017-12-13 | 2020-01-03 | 中国科学技术大学 | 一种基于双臂结构的压弯装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2905429B2 (ja) | 1999-06-14 |
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