JPH10142342A - Beam position monitor and its manufacture - Google Patents

Beam position monitor and its manufacture

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JPH10142342A
JPH10142342A JP29639896A JP29639896A JPH10142342A JP H10142342 A JPH10142342 A JP H10142342A JP 29639896 A JP29639896 A JP 29639896A JP 29639896 A JP29639896 A JP 29639896A JP H10142342 A JPH10142342 A JP H10142342A
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JP
Japan
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block
beam position
brazing
flange
position monitor
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JP29639896A
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Japanese (ja)
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Mitsuru Saeki
満 佐伯
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance reliability of brazing of a stainless steel flange to a block in a beam position monitor. SOLUTION: Metal plating is applied at least to a part 8 on the surface of a stainless steel flange 3 being brazed to a block 1 in order to retard deposition of M23 C6 in the stainless steel to the brazed surface thus enhancing reliability of brazing. Consequently, a beam position monitor can be manufactured by two times of brazing work, i.e., a brazing work of a pickup electrode to the block 1 and a brazing work of the flange 3 to the block 1 using three kinds of brazing material after brazing the components of the pickup electrode using a eutectic brazing tiller metal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子、陽電子等の
ビーム加速器のビーム位置をモニタするビーム位置モニ
タに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam position monitor for monitoring a beam position of a beam accelerator for electrons, positrons and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような加速器用のビーム位置モニタ
としては、従来、エーティーエフ デザイン アンド
スタディ レポート 1995(ATF DESIGN
AND STUDY REPORT 1995)の第
99〜104頁に記載されているものが知られている。
これによれば、ビーム位置をモニタリングするための4
個のピックアップ電極を、ビームを通過させる筒状のブ
ロックの内部に臨ませて、そのブロックの外周壁に対称
に固定し、そのブロックをフランジに固定した構造とな
っている。ピックアップ電極は、ステンレス製のボタン
電極をセラミックス絶縁材を介してアルミニウム製の外
筒内に固定し、その外筒をアルミニウム製のブロックの
外周壁に設けられた挿通孔16に挿通して電子ビーム溶
接により接合している。また、アルミニウム製のブロッ
クはビームを導くアルミニウム製のダクトに溶接により
接合されている。そして、4個のピックアップ電極によ
りビームから発する電磁波を検出し、それら検出信号の
強度等に基づいて、ビームの位置をモニタリングするよ
うになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a beam position monitor for such an accelerator, TF Design and
Study Report 1995 (ATF DESIGN
AND STUDY REPORT 1995), pp. 99-104.
According to this, 4 for monitoring the beam position.
The pickup electrodes face the inside of a cylindrical block through which a beam passes, are fixed symmetrically to the outer peripheral wall of the block, and the block is fixed to a flange. As the pickup electrode, a stainless steel button electrode is fixed in an aluminum outer cylinder via a ceramic insulating material, and the outer cylinder is inserted into an insertion hole 16 provided in the outer peripheral wall of the aluminum block, so that the electron beam is emitted. Joined by welding. The aluminum block is welded to an aluminum duct for guiding the beam. Electromagnetic waves emitted from the beam are detected by the four pickup electrodes, and the position of the beam is monitored based on the intensity of the detection signal.

【0003】ここで、ビームから発する電磁波は極めて
弱いことから、ビーム位置モニタのピックアップ電極の
位置精度が要求されるとともに、高い据付け精度(位置
精度)が要求される。上記の文献に示されたものは、ブ
ロックに位置決め基準面を設け、これとステンレス製の
支持架台の基準面とを合わせることにより、位置決めを
するようになっている。
[0003] Here, since the electromagnetic wave emitted from the beam is extremely weak, the position accuracy of the pickup electrode of the beam position monitor is required, and the installation accuracy (position accuracy) is required. In the above-mentioned literature, positioning is performed by providing a positioning reference surface on a block and aligning the positioning reference surface with a reference surface of a stainless steel support base.

【0004】しかし、上記文献のビーム位置モニタによ
れば、アルミニウム製のブロックにピックアップ電極を
電子ビーム溶接により接合しているため、ピックアップ
電極とブロックの挿通孔16との隙間を完全に溶接する
ことができないため、一部に隙間が残るのを避けること
ができない。このような隙間は、高周波の電磁波を測定
する場合に、静電容量として作用するため、ビーム位置
検出の誤差になるという問題があった。また、電子ビー
ム溶接により、アルミニウム製のブロックに熱歪が発生
するため、ピックアップ電極の位置に誤差を生ずる場合
があった。さらに、アルミニウム製のブロックは、ステ
ンレス製の支持架台に比べて剛性が低いため、ブロック
を支持架台に固定する際にブロックが変形する場合があ
り、ピックアップ電極の位置精度が低下するという問題
があった。
However, according to the beam position monitor disclosed in the above document, since the pickup electrode is joined to the aluminum block by electron beam welding, the gap between the pickup electrode and the insertion hole 16 of the block must be completely welded. Can not avoid leaving a gap in a part. Such a gap acts as a capacitance when measuring a high-frequency electromagnetic wave, so that there is a problem that an error occurs in beam position detection. Further, since thermal distortion occurs in the aluminum block due to the electron beam welding, an error may occur in the position of the pickup electrode. Furthermore, since the aluminum block has a lower rigidity than the stainless steel support base, the block may be deformed when the block is fixed to the support base, and the positional accuracy of the pickup electrode is reduced. Was.

【0005】そこで、ブロックを銅により形成し、この
銅ブロックにステンレス(例えば、SUS316)製の
フランジを銀ローによって接合し、そのフランジを基準
面としてステンレス製の支持架台に固定することによ
り、剛性の違いによる位置精度の問題を解決することが
提案されている。また、ピックアップ電極を構成するボ
タン電極、セラミックス絶縁材、及び金属外筒を銀ロー
によって接合して組み立てるとともに、そのピックアッ
プ電極を胴ブロックに対して銀ローで接合することによ
り、接合部の隙間を銀ローで埋め、高周波の電磁波検出
に障害となる静電容量を低減することが提案されてい
る。そして、これらの方法によれば、例えば、800℃
前後の温度でロー付け作業が行われるため、固溶化処理
と同様、残留歪を除去することができる。
Therefore, the block is formed of copper, and a stainless steel (for example, SUS316) flange is joined to the copper block with a silver solder, and the flange is fixed to a stainless steel support base using the flange as a reference surface, thereby obtaining a rigid body. It has been proposed to solve the problem of the positional accuracy due to the difference of. In addition, the button electrode, the ceramic insulating material, and the metal outer cylinder that constitute the pickup electrode are joined and assembled with a silver solder, and the pickup electrode is joined to the body block with a silver solder to reduce the gap at the joint. It has been proposed to fill with silver low to reduce the capacitance that hinders the detection of high-frequency electromagnetic waves. According to these methods, for example, 800 ° C.
Since the brazing operation is performed before and after the temperature, the residual strain can be removed similarly to the solution treatment.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、銅、ステン
レスあるいはセラミックススをロー付けする場合、金又
は銀等の単一金属をロー材として用いたり、溶解温度が
一定値の共晶ロー(銀72%、銅28%)を用いる。通
常、3種以上の金属を用いるロー材や、共晶ロー以外の
銀と銅のロー材は、固相点と液相点の2つの境界温度を
持ち、それらの境界温度の間は固相と液相が混在する遷
移状態になっている。このような遷移状態を持つロー材
を使用する場合は、溶解温度が一定のロー材を使用する
場合に比べ、液相に入ってからの液状化が鈍く、ロー付
け温度で一定に保持するフラットトップ時間を長くとり
がちである。そのため、ステンレス鋼をロー付けする場
合は、ステンレスのM236相がロー付け面に析出し、
これがロー材の延びを妨げるために、ロー付けの信頼性
が低下してしまうという問題がある。
When brazing copper, stainless steel, or ceramics, a single metal such as gold or silver is used as a brazing material, or a eutectic brazing material (silver 72) having a constant melting temperature is used. %, Copper 28%). Usually, brazing materials using three or more metals and silver and copper brazing materials other than eutectic brazing have two boundary temperatures between a solidus point and a liquidus point. And the liquid phase are mixed. When using a brazing material having such a transition state, the liquefaction after entering the liquid phase is slower than when using a brazing material with a constant melting temperature, and the flat material that maintains a constant at the brazing temperature is used. They tend to take a long time. Therefore, if the brazing of stainless steel, M 23 C 6 phase stainless steel deposited on the brazing surface,
This hinders the elongation of the brazing material, so that the reliability of brazing is reduced.

【0007】このようなステンレスのM236相の析出
を抑えて、ピックアップ電極の構成部品のロー付けと、
ピックアップ電極とブロックのロー付けと、ブロックと
フランジのロー付けの3つのロー付け作業を行う方法と
して、例えば溶解温度が一定値の銀ローを用いて、3つ
のロー付け作業を一回のロー付け作業で行うことが考え
られる。しかし、ピックアップ電極は、構成部品が多
く、かつフランジやブロックに比べて部品が小さいこと
から、ピックアップ電極は個別のロー付け作業により組
み立てるのが合理的である。つまり、ピックアップ電極
の構成部品である金属外筒、絶縁セラミックス、ボタン
電極等を、所望の組立て状態に重力などを利用して配置
し、その姿勢に合った拘束治具を使って支持しながら、
ロー付けするのが好ましい。したがって、溶解温度が一
定値の銀ローを用いて、3つのロー付け作業を一回のロ
ー付け作業で行うことは合理的でない。
[0007] The precipitation of the M 23 C 6 phase of stainless steel is suppressed, and the components of the pickup electrode are soldered.
As a method of performing three brazing operations of brazing the pickup electrode and the block and brazing the block and the flange, for example, using a silver brazing having a constant melting temperature, the three brazing operations are performed once. It can be done by work. However, since the pickup electrode has many components and is smaller than the flange and the block, it is reasonable to assemble the pickup electrode by individual brazing work. In other words, the metal outer cylinder, insulating ceramics, button electrodes, and the like, which are components of the pickup electrode, are arranged in a desired assembled state using gravity or the like, and supported using a restraining jig that matches the posture thereof.
It is preferable to braze. Therefore, it is not reasonable to perform three brazing operations in one brazing operation using a silver brazing material having a constant melting temperature.

【0008】また、ピックアップ電極の構成部品のロー
付けを終了した後、ピックアップ電極をブロックにロー
付けする作業と、そのブロックをフランジにロー付けす
る作業とを行う場合、ピックアップ電極の構成部品を接
合しているロー材が溶解しないようにしなければならな
い。すなわち、ピックアップ電極とブロックとを接合す
るロー材の溶解温度よりも、ピックアップ電極の構成部
品を接合するロー材の溶解温度を高いものにしなければ
ならない。例えば、ピックアップ電極の構成部品を接合
するロー材として、金や銀の単一金属を用いることが考
えられる。しかし、金や銀の単一金属によるロー付け作
業は、通常のピックアップ電極のロー付け作業とは異な
る特殊作業となるため、好ましいことではない。
[0008] Further, when the work of brazing the pickup electrode to the block and the work of brazing the block to the flange after the brazing of the components of the pickup electrode are completed, the components of the pickup electrode are joined. The brazing material must not be dissolved. That is, the melting temperature of the brazing material for joining the components of the pickup electrode must be higher than the melting temperature of the brazing material for joining the pickup electrode and the block. For example, it is conceivable to use a single metal such as gold or silver as the brazing material for joining the components of the pickup electrode. However, the brazing operation using a single metal such as gold or silver is not preferable because it is a special operation different from the usual brazing operation for the pickup electrode.

【0009】さらに、ピックアップ電極の構成部品のロ
ー付け作業と、ブロックとフランジのロー付け作業を、
それぞれ溶解温度が一定値の銀ローを用いて比較的短時
間で行うことにより、ステンレスのM236相の析出を
抑え、その後、ピックアップ電極とブロックのロー付け
作業を、溶解温度が銀ローよりも低い3種金属のロー材
を用いてロー付け作業をすることが考えられる。しか
し、これによれば、ロー付け作業が3回になるので、作
業能率が悪くなる。
Further, the work of brazing the components of the pick-up electrode and the work of brazing the block and the flange,
By using a silver solder having a constant melting temperature for a relatively short time, the precipitation of the stainless steel M 23 C 6 phase is suppressed. It is conceivable to perform the brazing operation using lower brazing materials of three metals. However, according to this, since the brazing operation is performed three times, the work efficiency is deteriorated.

【0010】本発明は、ビーム位置モニタにおけるステ
ンレス製のフランジとブロックとのロー付けの信頼性を
向上することを課題とする。
An object of the present invention is to improve the reliability of brazing a stainless steel flange and a block in a beam position monitor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ステンレスを用いて形成されたフランジ
の表面のうち、少なくともブロックにロー付けされる部
分に金属メッキを施しておくことにより、ステンレスの
236のロー付け面への析出を抑えることができるか
ら、それらのロー付けの信頼性を向上させることができ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method in which at least a portion of a surface of a flange formed using stainless steel, which is brazed to a block, is subjected to metal plating. Since the precipitation of M 23 C 6 of stainless steel on the brazing surface can be suppressed, the reliability of brazing can be improved.

【0012】また、ステンレス製のフランジのロー付け
面にM236が析出するのを抑えることができるから、
ビーム位置モニタの各部のロー付けに用いるロー材及び
ロー付け作業手順の自由度が増す。例えば、ピックアッ
プ電極の構成部品のロー付けを共晶ローを用いて予め行
った後、ピックアップ電極とブロックとのロー付け、及
びブロックとフランジのロー付けを3種金属のロー材を
用いて行うことにより、ロー付け作業を2回にできる。
Further, since M 23 C 6 can be prevented from depositing on the brazing surface of the stainless steel flange,
The degree of freedom of the brazing material used for brazing each part of the beam position monitor and the brazing operation procedure is increased. For example, after the brazing of the components of the pickup electrode is performed in advance using a eutectic brazing, the brazing of the pickup electrode to the block and the brazing of the block to the flange are performed using a brazing material of three metals. Thereby, the brazing operation can be performed twice.

【0013】ここで、3種金属のロー材としては、銀と
銅に、インジウムを添加したものと、亜鉛を添加したも
のの2種が一般的である。亜鉛は、減圧雰囲気では揮発
してロー付け炉の内壁に付着するため、インジウム添加
のロー材を用いるのが好ましい。 また、ビーム位置モ
ニタは、数十μmの精度でビーム位置を測定するもので
あるから、ステンレス製のフランジ全面に金属メッキを
施すと、フランジを支持架台に接合して位置決めする基
準面に施されたメッキ層に厚みのバラツキが生ずる場合
があり、これにより設置誤差の問題が生ずる可能性があ
るので、少なくとも基準面には金属メッキを施さないこ
とが望ましい。
Here, as the three kinds of brazing materials, there are generally two kinds of materials, in which indium is added to silver and copper, and in which zinc is added. Since zinc volatilizes in a reduced-pressure atmosphere and adheres to the inner wall of the brazing furnace, it is preferable to use a brazing material to which indium is added. Also, since the beam position monitor measures the beam position with accuracy of several tens of μm, if the entire surface of the stainless steel flange is plated with metal, it is applied to the reference surface that positions the flange by joining it to the support base. Since the thickness of the plated layer may vary, which may cause a problem of installation error, it is preferable that at least the reference plane is not plated with metal.

【0014】ステンレス製のフランジに施す金属メッキ
としては、ニッケル、錫などが好ましい。
The metal plating applied to the stainless steel flange is preferably nickel, tin, or the like.

【0015】なお、ロー付け技術は、銅又は銅合金を主
体とする部品の接合技術して発達したため、ブロックを
アルミニウムで形成したビーム位置モニタには本発明を
そのまま適用することはできない。また、本発明の銅製
のブロックに接合されるビームダクトがアルミニウム製
の場合は、フランジおよびOリングを介してアルミニウ
ム製のビームダクトと銅製のブロックとを接合すること
が好ましい。
Since the brazing technique has been developed as a joining technique of parts mainly composed of copper or a copper alloy, the present invention cannot be applied to a beam position monitor in which a block is formed of aluminum. When the beam duct joined to the copper block of the present invention is made of aluminum, it is preferable to join the aluminum beam duct and the copper block via a flange and an O-ring.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のビー
ム位置モニタを図1乃至図5を用いて説明する。図1は
ビーム位置モニタを一部破断して示した正面図、図2は
図1の線II-IIから見た矢視図、図3はピックアップ電
極の断面図、図4はフランジの正面図、図5はステンレ
スのM236の析出開始時間と温度との関係を説明する
線図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A beam position monitor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a front view of the beam position monitor partially cut away, FIG. 2 is a view as seen from the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view of the pickup electrode, and FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the precipitation start time of M 23 C 6 of stainless steel and the temperature.

【0017】図1,2に示すように、ビーム位置モニタ
は、電子などのビームが通過又は蓄積される円筒状のブ
ロック1と、このブロック1の外周壁から内部に臨ませ
て挿入された複数のピックアップ電極2と、ブロック1
の両端部を支持するフランジ3と、このフランジ3を位
置決め固定する支持部材4を備えて構成されている。本
実施の形態では、4個のピックアップ電極2をブロック
1の周方向に90°づつ位相をずらして配置し、相対向
する2個のピックアップ電極2を1組として、2組のピ
ックアップ電極2が設けられている。それぞれのピック
アップ電極2は、図3に示すように、金属製の円筒状の
外筒11の内部に、リング状の絶縁筒12を装着し、こ
の絶縁筒12に金属製の電極支持部材13を介してアン
テナとしてのボタン電極14を支持してなり、外筒11
の先端部の外周に接合した銅製の電極フランジ15を介
して、ブロック1に設けられた挿通孔16に挿通して接
合されている。また、図1に示すように、フランジ3は
位置決め用の基準面6を有し、この基準面6をステンレ
ス製の支持部材4に形成された基準面7に当接させて固
定され、これによりピックアップ電極2の位置が所定の
位置関係に設定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the beam position monitor comprises a cylindrical block 1 through which a beam of electrons or the like passes or accumulates, and a plurality of blocks inserted from the outer peripheral wall of the block 1 so as to face the inside. Pickup electrode 2 and block 1
, And a support member 4 for positioning and fixing the flange 3. In the present embodiment, the four pickup electrodes 2 are arranged with a phase shift of 90 ° in the circumferential direction of the block 1 and two sets of the two pickup electrodes 2 opposed to each other constitute one set. Is provided. As shown in FIG. 3, each of the pickup electrodes 2 has a ring-shaped insulating tube 12 mounted inside a metal cylindrical outer tube 11, and a metal electrode support member 13 attached to the insulating tube 12. The button electrode 14 as an antenna is supported through the
Are inserted into and joined to an insertion hole 16 provided in the block 1 via a copper electrode flange 15 joined to the outer periphery of the tip of the block. As shown in FIG. 1, the flange 3 has a reference surface 6 for positioning, and the reference surface 6 is fixed by abutting the reference surface 6 on a reference surface 7 formed on a stainless steel support member 4. The position of the pickup electrode 2 is set in a predetermined positional relationship.

【0018】このように構成されるビーム位置モニタの
ブロック1の両端に、加速器のビームダクト5を電子ビ
ーム溶接等の溶接により真空的に気密に接合して用いら
れる。つまり、加速器において加速又は蓄積されるビー
ム6がブロック1の内部に導入されると、そのビーム6
から発する高周波の電磁波がそれぞれのピックアップ電
極2により検出され、かつ電圧信号に変換される。ピッ
クアップ電極2から出力される電圧信号は、ピックアッ
プ電極2からビーム6までの距離に相関しており、図示
していない信号処理装置に入力される。信号処理装置で
は、相対向する2組のピックアップ電極2の検出信号の
差をそれぞれ求め、その差に基づいてビーム6の位置を
測定するようになっている。
The beam duct 5 of the accelerator is used at both ends of the block 1 of the beam position monitor thus constructed in a vacuum-tight manner by welding such as electron beam welding. That is, when the beam 6 accelerated or accumulated in the accelerator is introduced into the block 1, the beam 6
Are detected by the respective pickup electrodes 2 and converted into voltage signals. The voltage signal output from the pickup electrode 2 is correlated with the distance from the pickup electrode 2 to the beam 6, and is input to a signal processing device (not shown). In the signal processing device, the difference between the detection signals of the two pairs of pickup electrodes 2 facing each other is obtained, and the position of the beam 6 is measured based on the difference.

【0019】次に、上記構成のビーム位置モニタの製造
方法及び各構成部品の詳細について説明する。ブロック
1は、銅の熱間鍛造材を用いて形成され、ビームダクト
5が接合される両端部はビーム5と同径、同厚に形成さ
れ、中央部はそれよりも大径、肉厚に形成されている。
そして、ブロック1は、フランジ3に形成された孔に両
端の小径部を挿入し、大径部の端面をフランジ3のフラ
ンジ面に当接させて接合される。フランジ3は、ステン
レス製の支持部材4に固定したときに変形しないような
剛性を有し、かつ磁性による高周波の乱れを排除するた
めに非磁性のSUS316を用いて形成されている。ま
た、フランジ3は残留歪を除去するため、周知の時効
(固溶化)処理をした後に、機械加工により形成する。
Next, a method of manufacturing the beam position monitor having the above configuration and details of each component will be described. The block 1 is formed by using a hot forging material of copper, and both ends to which the beam duct 5 is joined are formed to have the same diameter and the same thickness as the beam 5, and the central portion has a larger diameter and a greater thickness. Is formed.
Then, the blocks 1 are joined by inserting the small-diameter portions at both ends into the holes formed in the flange 3 and bringing the end surfaces of the large-diameter portions into contact with the flange surfaces of the flanges 3. The flange 3 has rigidity so as not to be deformed when fixed to the support member 4 made of stainless steel, and is formed using non-magnetic SUS 316 in order to eliminate disturbance of high frequency due to magnetism. The flange 3 is formed by machining after a well-known aging (solid solution) treatment in order to remove residual strain.

【0020】ピックアップ電極2の外筒11は、ロー付
け時の温度変化により絶縁筒12のアルミナセラミック
スに引っ張り歪がかからないように、熱膨張率の小さい
CuNi又はコバール(kovar)等の金属を用いて
形成される。ここでは、非磁性のCuNiを用いてい
る。絶縁筒12は、アルミナセラミックスにより形成さ
れる。ボタン電極14の先端部はステンレス(例えばS
US304)、ピン状の基部はコバール等により形成さ
れる。電極支持部材13は、CuNi等の金属により形
成される。また、電極フランジ15は銅により形成され
る。そして、外筒11と絶縁筒12との間、絶縁筒12
と電極支持部材13との間、電極支持部材13とボタン
電極14との間、及び外筒11と電極フランジ15との
間を、ロー付けにより接合して組み立てる。ロー付け作
業は、各構成部品が移動しないように補助治具で押さえ
ながら行うが、基本的には重力を使って位置決めし、共
晶ローを用い約800℃の温度でロー付けする。
The outer cylinder 11 of the pick-up electrode 2 is made of a metal such as CuNi or Kovar having a small coefficient of thermal expansion so that tensile strain is not applied to the alumina ceramic of the insulating cylinder 12 due to a temperature change during brazing. It is formed. Here, nonmagnetic CuNi is used. The insulating cylinder 12 is formed of alumina ceramics. The tip of the button electrode 14 is made of stainless steel (for example, S
US 304), the pin-shaped base is made of Kovar or the like. The electrode support member 13 is formed of a metal such as CuNi. Further, the electrode flange 15 is formed of copper. And, between the outer cylinder 11 and the insulating cylinder 12, the insulating cylinder 12
And the electrode support member 13, the electrode support member 13 and the button electrode 14, and the outer cylinder 11 and the electrode flange 15 are assembled by brazing. The brazing operation is performed while holding each component with an auxiliary jig so as not to move. Basically, the components are positioned using gravity and brazed at a temperature of about 800 ° C. using a eutectic brazing.

【0021】このようにして予めロー付けされたピック
アップ電極2をブロック1の壁面に形成された挿通孔1
6に、薄く形成されたロー材を挟んで挿入し、ブック1
とフランジ3の接合面にも薄く形成されたロー材を挟ん
でそれらを所定の位置関係にセットしてロー付けを行
う。ここで用いるロー材は、既にロー付けされているピ
ックアップ電極2の共晶ローが溶解しないように、イン
ジウム添加の銀と銅の3種金属ロー材を用いて約750
℃の温度でロー付けする。ところで、3種金属ローは前
述したように液相と固相の混合状態が存在するため液化
が鈍く、ロー付けの最高温度を高目にとると共晶ローの
融点に近づくため、最高温度の保持時間を10〜15分
程度に長めにするのが普通である。そのため、ステンレ
ス製のフランジ3と銅製のブロック1との間に、M23
6が析出し、ロー付けの接合強度が著しく低下する。図
5に、SUS316のM236の析出開始時間におよぼ
す温度と固溶化処理温度との関係を示す。図から判るよ
うに、800℃近傍にて析出開始が最も早い。
The pickup electrode 2 soldered in advance as described above is inserted into the insertion hole 1 formed in the wall surface of the block 1.
6 and insert the thin brazing material into it.
A brazing material formed thinly is also sandwiched between the joining surfaces of the flange 3 and the flange 3, and they are set in a predetermined positional relationship, and brazing is performed. The brazing material used here is about 750 using a three-metal brazing material of indium-added silver and copper so that the eutectic brazing of the pickup electrode 2 already brazed is not dissolved.
Braze at a temperature of ° C. By the way, as described above, liquefaction is slow because the mixed state of the liquid phase and the solid phase is present as described above. Usually, the holding time is lengthened to about 10 to 15 minutes. Therefore, between the stainless steel flange 3 and the copper block 1, M 23 C
6 precipitates, and the joining strength of brazing is significantly reduced. FIG. 5 shows the relationship between the temperature of the SUS316 and the time required for the precipitation of M 23 C 6 and the solution treatment temperature. As can be seen from the figure, the onset of precipitation is the fastest at around 800 ° C.

【0022】この点、本実施の形態によれば、フランジ
3の表面にニッケルメッキが施されているから、M23
6の析出が押さえられ、ロー付けを支障なく行うことが
できる。ニッケルメッキの厚みは、M236の析出抑制
効果と磁性による悪影響を考慮すると、5〜10μm程
度が好ましい。また、メッキ材は、ニッケルの他に錫を
用いてもよい。
In this regard, according to the present embodiment, since the surface of the flange 3 is nickel-plated, the M 23 C
Precipitation of 6 is suppressed, and brazing can be performed without any trouble. The thickness of the nickel plating is preferably about 5 to 10 μm in consideration of the effect of suppressing precipitation of M 23 C 6 and the adverse effect of magnetism. Further, tin may be used as the plating material in addition to nickel.

【0023】上述したように、本実施の形態によれば、
ピックアップ電極2とブロック1をロー付けにより接合
しているため、それらの間の隙間にロー材が充填される
ので、不要な隙間が形成されるのを排除できる。そのた
め、ビーム検出の誤差要因となる高周波の静電容量を小
さくすることができる。
As described above, according to the present embodiment,
Since the pickup electrode 2 and the block 1 are joined by brazing, the gap between them is filled with the brazing material, so that the formation of an unnecessary gap can be eliminated. Therefore, it is possible to reduce the high-frequency capacitance that causes an error in beam detection.

【0024】また、ブロック1の銅は熱間鍛造材を用
い、フランジ3は時効処理されたステンレス鋼を用い、
さらにフランジ3のロー付け面に金属メッキを施し、ロ
ー付けに悪影響をおよぼすM236の析出を抑制して、
それらをロー付け接合していることから、全ての残留歪
がなく、寸法精度がよく、接合の信頼性が高いビーム位
置モニタを、バラツキなく形成することができる。
The copper of the block 1 is made of a hot forged material, the flange 3 is made of an aged stainless steel,
Furthermore, metal plating is applied to the brazing surface of the flange 3 to suppress the precipitation of M 23 C 6 , which adversely affects the brazing,
Since they are joined by brazing, it is possible to form a beam position monitor having no residual distortion, good dimensional accuracy, and high joining reliability without variation.

【0025】また、フランジ3の基準面6に金属メッキ
を施すと、メッキ厚みのバラツキにより、フランジ3の
基準面6と支持部材4の基準面7との相対位置関係がバ
ラツキ、測定精度に影響をおよぼす場合がある。このよ
うな場合は、図4に示すように、基準面6にはメッキを
施さないようにするのが好ましい。この場合は、図4に
おいてフランジ3を上下逆にし、基準面6の部分を残し
てメッキ液に漬けることにより簡単に作業できる。
When the reference surface 6 of the flange 3 is plated with metal, the relative positional relationship between the reference surface 6 of the flange 3 and the reference surface 7 of the support member 4 varies due to the variation in plating thickness, and the measurement accuracy is affected. In some cases. In such a case, it is preferable that the reference surface 6 is not plated as shown in FIG. In this case, the operation can be easily performed by turning the flange 3 upside down in FIG. 4 and immersing it in the plating solution while leaving the reference surface 6 portion.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステンレスを用いて形成されたフランジの表面のうち、
少なくともブロックにロー付けされる部分に金属メッキ
を施したことから、ステンレスのM236のロー付け面
への析出を抑えることができ、これによりロー付けの信
頼性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention,
Of the surface of the flange formed using stainless steel,
Since metal plating is applied to at least the portion to be brazed to the block, it is possible to suppress precipitation of stainless steel M 23 C 6 on the brazing surface, thereby improving the reliability of brazing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るビーム位置モニタ
を一部破断して示した正面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a beam position monitor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の線II-IIから見た矢視図である。FIG. 2 is a view as seen from the line II-II in FIG. 1;

【図3】ピックアップ電極の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a pickup electrode.

【図4】フランジの正面図である。FIG. 4 is a front view of a flange.

【図5】ステンレスのM236の析出開始時間と温度と
の関係を説明する線図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the time at which M 23 C 6 precipitation of stainless steel starts and the temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブロック 2 ピックアップ電極 3 フランジ 4 支持部材 5 ビームダクト 6,7 基準面 11 外筒 12 絶縁筒 13 電極支持部材 14 ボタン電極 15 電極フランジ 16 挿通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Block 2 Pickup electrode 3 Flange 4 Support member 5 Beam duct 6, 7 Reference plane 11 Outer cylinder 12 Insulation cylinder 13 Electrode support member 14 Button electrode 15 Electrode flange 16 Insertion hole

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年11月11日[Submission date] November 11, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビーム位置をモニタリングするためのピ
ックアップ電極が、ビームを通過又は蓄積する筒状のブ
ロックの内部に臨ませて、当該ブロックの外周壁にロー
付けされ、該ブロックが該ブロックを支持するフランジ
にロー付けされてなるビーム位置モニタにおいて、 前記ブロックが銅を用いて形成されてなり、前記フラン
ジがステンレスを用いて形成され、かつ前記フランジの
表面のうち、少なくとも前記ブロックにロー付けされる
部分に金属メッキが施されてなることを特徴とするビー
ム位置モニタ。
1. A pickup electrode for monitoring a beam position is brazed to an outer peripheral wall of a block facing a part of a cylindrical block that passes or accumulates a beam, and the block supports the block. In the beam position monitor which is brazed to the flange to be formed, the block is formed using copper, the flange is formed using stainless steel, and at least the surface of the flange is brazed to at least the block. A beam position monitor characterized in that a metal part is provided on a portion of the beam position.
【請求項2】 請求項1に記載のビーム位置モニタにお
いて、前記フランジは位置決め用の基準面を有し、かつ
該基準面をステンレス製の支持部材に形成された基準面
に接触させて固定されるものとし、前記フランジの基準
面を除いて前記金属メッキが施されてなることを特徴と
するビーム位置モニタ。
2. The beam position monitor according to claim 1, wherein said flange has a positioning reference surface, and is fixed by bringing said reference surface into contact with a reference surface formed on a stainless steel support member. A beam position monitor, wherein the metal plating is applied except for a reference surface of the flange.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のビーム位置モニ
タにおいて、前記金属メッキは、ニッケルと錫のいずれ
か一方であることを特徴とするビーム位置モニタ。
3. The beam position monitor according to claim 1, wherein said metal plating is one of nickel and tin.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のビー
ム位置モニタにおいて、前記ピックアップ電極は、金属
製の外筒内に絶縁セラミックスを介してボタン電極を銀
ロー付けにより接合してなり、該銀ロー付けに用いる銀
ローは銅と銀以外の金属の含有率が、0.1重量%以下
であることを特徴とするビーム位置モニタ。
4. The beam position monitor according to claim 1, wherein the pickup electrode is formed by joining a button electrode to a metal outer cylinder via an insulating ceramic by silver brazing, A beam position monitor, wherein the silver brazing used for the silver brazing has a content of metals other than copper and silver of 0.1% by weight or less.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載のビー
ム位置モニタにおいて、前記ブロックと前記フランジと
を接合するロー材は、銅と銀の他に、インジウムを含有
することを特徴とするビーム位置モニタ。
5. The beam position monitor according to claim 1, wherein the brazing material for joining the block and the flange contains indium in addition to copper and silver. Beam position monitor.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載のビー
ム位置モニタにおいて、前記ブロックを形成する銅は、
熱間鍛造材であることを特徴とするビーム位置モニタ。
6. The beam position monitor according to claim 1, wherein the copper forming the block is:
A beam position monitor characterized by being a hot forged material.
【請求項7】 ビーム位置をモニタリングするためのピ
ックアップ電極が、ビームを通過又は蓄積する筒状のブ
ロックの内部に臨ませて、当該ブロックの外周壁にロー
付けされ、該ブロックが該ブロックを支持するフランジ
にロー付けされてなるビーム位置モニタの製造方法にお
いて、 前記ブロックを銅を用いて形成する段階と、前記フラン
ジをステンレスを用いて形成する段階と、該フランジの
表面のうち、少なくとも前記ブロックにロー付けされる
部分に金属メッキを施す段階と、前記ピックアップ電極
の構成部品を銀ロー付けして前記ピックアップ電極を形
成する段階と、該ピックアップ電極と前記ブロック並び
に該ブロックと前記フランジを同時に銀ロー付けする段
階とからなることを特徴とするビーム位置モニタの製造
方法。
7. A pick-up electrode for monitoring a beam position is brazed to an outer peripheral wall of the block so as to face the inside of a cylindrical block that passes or accumulates a beam, and the block supports the block. In the method of manufacturing a beam position monitor brazed to a flange to be formed, the step of forming the block using copper, the step of forming the flange using stainless steel, and at least the block of the surface of the flange Applying a metal plating to a part to be brazed to the metal, forming the pickup electrode by brazing the components of the pick-up electrode to silver, and simultaneously setting the pick-up electrode and the block, and the block and the flange to silver. Producing a beam position monitor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011169184A (en) * 2010-02-17 2011-09-01 Panasonic Corp Filter device and coolant compressor
CN103028833A (en) * 2012-12-19 2013-04-10 江苏安德信超导加速器科技有限公司 Welding process of beam position monitor

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