JPH11111499A - 高周波加速空胴および該高周波加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置 - Google Patents
高周波加速空胴および該高周波加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置Info
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- JPH11111499A JPH11111499A JP26867297A JP26867297A JPH11111499A JP H11111499 A JPH11111499 A JP H11111499A JP 26867297 A JP26867297 A JP 26867297A JP 26867297 A JP26867297 A JP 26867297A JP H11111499 A JPH11111499 A JP H11111499A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、機械的強度に優れ、しかも安定して
加速空胴の性能を維持できる高周波加速空胴および該高
周波加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリ
ング装置を提供する。 【解決手段】Ｃu からなる筒状の外導体１２の中空部に
同軸的にＣu からなる内導体１３を配置し、これら外導
体１２と内導体１３の間に空胴１４を形成した高周波加
速空胴１１の内導体１３の周囲にマグネトロン２０を有
するワイヤ１９を巻き付け、このワイヤ１９を操作する
ことで、マグネトロン２０を内導体１３周囲に沿って螺
旋状に移動させることにより、高周波加速空胴１１内の
外導体１２および内導体１３の表面を始めとする内部表
面全体にＮb 薄膜を形成するようにしている。
加速空胴の性能を維持できる高周波加速空胴および該高
周波加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリ
ング装置を提供する。 【解決手段】Ｃu からなる筒状の外導体１２の中空部に
同軸的にＣu からなる内導体１３を配置し、これら外導
体１２と内導体１３の間に空胴１４を形成した高周波加
速空胴１１の内導体１３の周囲にマグネトロン２０を有
するワイヤ１９を巻き付け、このワイヤ１９を操作する
ことで、マグネトロン２０を内導体１３周囲に沿って螺
旋状に移動させることにより、高周波加速空胴１１内の
外導体１２および内導体１３の表面を始めとする内部表
面全体にＮb 薄膜を形成するようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子を加速す
る高周波加速空胴および該高周波加速空胴製作に用いら
れるマグネトロンスパッタリング装置に関するものであ
る。
る高周波加速空胴および該高周波加速空胴製作に用いら
れるマグネトロンスパッタリング装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、原子核や素粒子の研究のために
開発された加速器は、電子、陽子、イオンなどの荷電粒
子を電磁力で数十億電子ボルト（数ＧｅＶ）程度の高エ
ネルギー状態に加速するものとして用いられている。
開発された加速器は、電子、陽子、イオンなどの荷電粒
子を電磁力で数十億電子ボルト（数ＧｅＶ）程度の高エ
ネルギー状態に加速するものとして用いられている。
【０００３】このような加速器では、荷電粒子を加速す
るため、そのビームラインに高周波加速空胴を設けてい
る。この高周波加速空胴は、共振によって内部に電磁エ
ネルギーを蓄え、高電磁界を発生させてビームにエネル
ギーを加えることにより荷電粒子を加速するものであ
る。
るため、そのビームラインに高周波加速空胴を設けてい
る。この高周波加速空胴は、共振によって内部に電磁エ
ネルギーを蓄え、高電磁界を発生させてビームにエネル
ギーを加えることにより荷電粒子を加速するものであ
る。
【０００４】ところで、高周波加速空胴は、その内部が
高電界になると、空胴内部表面に循環電流が流れるよう
になる。そして、この電流は高周波電流であるため、空
胴内面の材質に応じた表皮深さを流れ、ジュール損失を
生じる。
高電界になると、空胴内部表面に循環電流が流れるよう
になる。そして、この電流は高周波電流であるため、空
胴内面の材質に応じた表皮深さを流れ、ジュール損失を
生じる。
【０００５】ところが、このジュール損失は、銅やアル
ミニウムなどで作られる常電導高周波加速空胴において
は、荷電粒子ビームの加速に必要な高電界を得る際に極
めて大きなものとなり、このジュール損失を補うため、
大きな高周波電力を供給できる大出力の高周波発振器が
必要となる。しかし、現状では、それを賄えるだけの大
出力の高周波発振器は現存せず、さらに、高周波加速空
胴の冷却面でも問題があり、常電導高周波加速空胴の適
用には限界があった。
ミニウムなどで作られる常電導高周波加速空胴において
は、荷電粒子ビームの加速に必要な高電界を得る際に極
めて大きなものとなり、このジュール損失を補うため、
大きな高周波電力を供給できる大出力の高周波発振器が
必要となる。しかし、現状では、それを賄えるだけの大
出力の高周波発振器は現存せず、さらに、高周波加速空
胴の冷却面でも問題があり、常電導高周波加速空胴の適
用には限界があった。
【０００６】そこで、最近では、高周波加速空胴の内面
に電流が流れてもジュール損失が生じない電気抵抗がほ
ぼ０Ωの超電導材を採用した超電導高周波加速空胴が考
えられている。
に電流が流れてもジュール損失が生じない電気抵抗がほ
ぼ０Ωの超電導材を採用した超電導高周波加速空胴が考
えられている。
【０００７】このような超電導高周波加速空胴は、使用
分野が多方面にわたるが、特に、最近では、放射性廃棄
物の消滅処理用の加速器においては、限られた電力によ
る超電導高周波加速空胴が切望されている。
分野が多方面にわたるが、特に、最近では、放射性廃棄
物の消滅処理用の加速器においては、限られた電力によ
る超電導高周波加速空胴が切望されている。
【０００８】図５（ａ）（ｂ）は、このような超電導高
周波加速空胴のうち同軸型のものの構成例を示すもの
で、超電導高周波加速空胴１は、筒状の外導体２の中空
部に同軸的に内導体３を配置し、これら外導体２と内導
体３の間に空胴４を形成している。また、外導体２の側
面に、空胴４に連通するビームパイプ５、５を貫通して
設けるとともに、これらビームパイプ５の中心軸の延長
線上に位置する内導体３部分に孔部３１を形成し、さら
に、超電導高周波加速空胴１の上部には、高周波（以下
ＲＦとする）入力カプラーポート６とチューナ７を配置
している。
周波加速空胴のうち同軸型のものの構成例を示すもの
で、超電導高周波加速空胴１は、筒状の外導体２の中空
部に同軸的に内導体３を配置し、これら外導体２と内導
体３の間に空胴４を形成している。また、外導体２の側
面に、空胴４に連通するビームパイプ５、５を貫通して
設けるとともに、これらビームパイプ５の中心軸の延長
線上に位置する内導体３部分に孔部３１を形成し、さら
に、超電導高周波加速空胴１の上部には、高周波（以下
ＲＦとする）入力カプラーポート６とチューナ７を配置
している。
【０００９】この場合、超電導高周波加速空胴１を構成
する外導体２および内導体３を始めとして、ビームパイ
プ５、ＲＦ入力カプラーポート６およびチューナ７は、
全て超電導体であるＮb 材から構成されており、図示し
ない液体ヘリウム容器の内部に設置し、この容器内部を
液体ヘリウムで満たすことで浸漬冷却している。そし
て、この状態から、ＲＦ入力カプラーポート６内部の図
示しないアンテナよりＲＦパワーを外導体２と内導体３
の間の空胴４に供給することで内部に電磁エネルギーを
蓄え、高電磁界を発生させてビームパイプ５中のビーム
にエネルギーを加え荷電粒子を加速するようにしてい
る。
する外導体２および内導体３を始めとして、ビームパイ
プ５、ＲＦ入力カプラーポート６およびチューナ７は、
全て超電導体であるＮb 材から構成されており、図示し
ない液体ヘリウム容器の内部に設置し、この容器内部を
液体ヘリウムで満たすことで浸漬冷却している。そし
て、この状態から、ＲＦ入力カプラーポート６内部の図
示しないアンテナよりＲＦパワーを外導体２と内導体３
の間の空胴４に供給することで内部に電磁エネルギーを
蓄え、高電磁界を発生させてビームパイプ５中のビーム
にエネルギーを加え荷電粒子を加速するようにしてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
超電導高周波加速空胴全体をＮb 材で構成したものによ
ると、製作コストが高額となり、また、高純度のＮb 材
を使用するため、機械的強度も弱い。さらに、Ｎb 材同
志の溶接箇所が多くなるため、溶接欠陥を発生する可能
性が高く、加速空胴の性能が劣化するという問題点があ
る。
超電導高周波加速空胴全体をＮb 材で構成したものによ
ると、製作コストが高額となり、また、高純度のＮb 材
を使用するため、機械的強度も弱い。さらに、Ｎb 材同
志の溶接箇所が多くなるため、溶接欠陥を発生する可能
性が高く、加速空胴の性能が劣化するという問題点があ
る。
【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、機械的強度に優れ、しかも安定して加速空胴の性能
を維持できる高周波加速空胴および該高周波加速空胴製
作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置を提供
することを目的とする。
で、機械的強度に優れ、しかも安定して加速空胴の性能
を維持できる高周波加速空胴および該高周波加速空胴製
作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも常電導材からなる筒状の外導体の中空部に同
軸的に常電導材からなる内導体を配置し、これら外導体
と内導体の間に空胴を形成した高周波加速空胴におい
て、前記高周波加速空胴内の前記外導体および内導体の
表面を含む前記高周波加速空胴の内部表面に超電導材か
らなる薄膜を形成するようにしている。
少なくとも常電導材からなる筒状の外導体の中空部に同
軸的に常電導材からなる内導体を配置し、これら外導体
と内導体の間に空胴を形成した高周波加速空胴におい
て、前記高周波加速空胴内の前記外導体および内導体の
表面を含む前記高周波加速空胴の内部表面に超電導材か
らなる薄膜を形成するようにしている。
【００１３】このようにすれば、高電界により高周波加
速空胴の内部表面に循環電流が流れても、ジュール損失
を抑制できる。また、超電導材の使用を最小限にしてコ
スト的に安価にできる。さらに、常電導材を使用するこ
とで、機械的強度を高めることができるとともに、超電
導材同志の溶接箇所がなくなり、溶接欠陥を発生する可
能性も低くできる。
速空胴の内部表面に循環電流が流れても、ジュール損失
を抑制できる。また、超電導材の使用を最小限にしてコ
スト的に安価にできる。さらに、常電導材を使用するこ
とで、機械的強度を高めることができるとともに、超電
導材同志の溶接箇所がなくなり、溶接欠陥を発生する可
能性も低くできる。
【００１４】請求項２記載の発明は、少なくとも常電導
材からなる筒状の外導体の中空部に同軸的に常電導材か
らなる内導体を配置し、これら外導体と内導体の間に空
胴を形成した高周波加速空胴製作に用いられるマグネト
ロンスパッタリング装置において、前記空胴中の前記内
導体の周囲に沿って設けられたワイヤと、このワイヤに
取り付けられた超電導材の薄膜を形成するためのマグネ
トロンとを具備し、前記ワイヤの操作により前記マグネ
トロンを前記内導体周囲に沿って移動可能にしている。
材からなる筒状の外導体の中空部に同軸的に常電導材か
らなる内導体を配置し、これら外導体と内導体の間に空
胴を形成した高周波加速空胴製作に用いられるマグネト
ロンスパッタリング装置において、前記空胴中の前記内
導体の周囲に沿って設けられたワイヤと、このワイヤに
取り付けられた超電導材の薄膜を形成するためのマグネ
トロンとを具備し、前記ワイヤの操作により前記マグネ
トロンを前記内導体周囲に沿って移動可能にしている。
【００１５】このようにすれば、高周波加速空胴内の外
導体および内導体の表面を含む内部表面全体に均一した
厚さで薄膜を形成することができる。請求項３記載の発
明は、少なくとも常電導材からなる筒状の外導体の中空
部に同軸的に常電導材からなる内導体を配置し、これら
外導体と内導体の間に空胴を形成した高周波加速空胴製
作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置におい
て、前記空胴中の前記内導体の周囲に沿って設けられた
ワイヤと、このワイヤに沿って移動可能にする駆動手段
を有する超電導材の薄膜を形成するためのマグネトロン
とを有している。
導体および内導体の表面を含む内部表面全体に均一した
厚さで薄膜を形成することができる。請求項３記載の発
明は、少なくとも常電導材からなる筒状の外導体の中空
部に同軸的に常電導材からなる内導体を配置し、これら
外導体と内導体の間に空胴を形成した高周波加速空胴製
作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置におい
て、前記空胴中の前記内導体の周囲に沿って設けられた
ワイヤと、このワイヤに沿って移動可能にする駆動手段
を有する超電導材の薄膜を形成するためのマグネトロン
とを有している。
【００１６】このようにすれば、高周波加速空胴内の外
導体および内導体を含む内部表面全体の薄膜形成を自動
的に効率よく行うことができる。請求項４記載の発明
は、少なくとも常電導材からなる筒状の外導体の中空部
に同軸的に常電導材からなる内導体を配置し、これら外
導体と内導体の間に空胴を形成した高周波加速空胴製作
に用いられるマグネトロンスパッタリング装置におい
て、前記空胴中の前記内導体の周囲に沿って設けられた
ワイヤと、このワイヤに沿って複数個設けられた超電導
材の薄膜を形成するためのマグネトロンとを有してい
る。このようにすれば、高周波加速空胴内の外導体およ
び内導体を含む内部表面全体の薄膜形成を短時間で行う
ことができる。
導体および内導体を含む内部表面全体の薄膜形成を自動
的に効率よく行うことができる。請求項４記載の発明
は、少なくとも常電導材からなる筒状の外導体の中空部
に同軸的に常電導材からなる内導体を配置し、これら外
導体と内導体の間に空胴を形成した高周波加速空胴製作
に用いられるマグネトロンスパッタリング装置におい
て、前記空胴中の前記内導体の周囲に沿って設けられた
ワイヤと、このワイヤに沿って複数個設けられた超電導
材の薄膜を形成するためのマグネトロンとを有してい
る。このようにすれば、高周波加速空胴内の外導体およ
び内導体を含む内部表面全体の薄膜形成を短時間で行う
ことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。 （第１の実施の形態）図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第
１の実施の形態が適用される同軸型高周波加速空胴の概
略構成を示している。図において、１１は高周波加速空
胴で、この高周波加速空胴１１は、Ｃu からなる筒状の
外導体１２を有し、この外導体１２の中空部に同軸的に
Ｃu からなる内導体１３を配置し、これら外導体１２と
内導体１３の間に空胴１４を形成している。
に従い説明する。 （第１の実施の形態）図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第
１の実施の形態が適用される同軸型高周波加速空胴の概
略構成を示している。図において、１１は高周波加速空
胴で、この高周波加速空胴１１は、Ｃu からなる筒状の
外導体１２を有し、この外導体１２の中空部に同軸的に
Ｃu からなる内導体１３を配置し、これら外導体１２と
内導体１３の間に空胴１４を形成している。
【００１８】また、筒状の外導体１２の側面に空胴１４
に連通するＣu からなるビームパイプ１５、１５を貫通
して設けるとともに、これらビームパイプ１５の中心軸
の延長線上に位置する内導体１３部分に孔部１３１を形
成している。
に連通するＣu からなるビームパイプ１５、１５を貫通
して設けるとともに、これらビームパイプ１５の中心軸
の延長線上に位置する内導体１３部分に孔部１３１を形
成している。
【００１９】さらに、高周波加速空胴１１の上部には、
図示しないアンテナを有するＣu からなる高周波（以下
ＲＦとする）入力カプラーポート１６を設けるととも
に、チューナ１７を設けている。
図示しないアンテナを有するＣu からなる高周波（以下
ＲＦとする）入力カプラーポート１６を設けるととも
に、チューナ１７を設けている。
【００２０】このように構成された高周波加速空胴１１
の外導体１２と内導体１３の間の空胴１４中に、ＲＦ入
力カプラーポート１６よりマグネトロンスパッタリング
装置１８を挿入している。
の外導体１２と内導体１３の間の空胴１４中に、ＲＦ入
力カプラーポート１６よりマグネトロンスパッタリング
装置１８を挿入している。
【００２１】このマグネトロンスパッタリング装置１８
は、ワイヤ１９と、このワイヤ１９の先端に設けられる
マグネトロン２０を有している。ワイヤ１９は、内導体
１３の周囲に巻き付けられる形状をなすもので、このワ
イヤ１９を操作することで、マグネトロン２０を内導体
１３周囲に沿って螺旋状に移動できるようにしている。
また、このワイヤ１９には、図示しない冷却水路が設け
られていて、ワイヤ１９自身およびマグネトロン２０の
温度を制御できるようにしている。一方、マグネトロン
２０は、高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導
体１３を始めとする内部表面全体にＮb 薄膜を形成する
ためのもので、図２に示すように複数（図示例では４
個）のドーナツ型永久磁石２０１を図示のような極性関
係に並設し、これら永久磁石２０１をＮb 材からなる円
筒容器２０２内に収容し、さらに、円筒容器２０２を貫
通して永久磁石２０１の穴部にワイヤ１９端部を挿通す
るように構成している。この場合、ワイヤ１９の動きが
スムーズに行くように、永久磁石２０１の穴部とワイヤ
１９との間に若干の隙間を設けている。
は、ワイヤ１９と、このワイヤ１９の先端に設けられる
マグネトロン２０を有している。ワイヤ１９は、内導体
１３の周囲に巻き付けられる形状をなすもので、このワ
イヤ１９を操作することで、マグネトロン２０を内導体
１３周囲に沿って螺旋状に移動できるようにしている。
また、このワイヤ１９には、図示しない冷却水路が設け
られていて、ワイヤ１９自身およびマグネトロン２０の
温度を制御できるようにしている。一方、マグネトロン
２０は、高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導
体１３を始めとする内部表面全体にＮb 薄膜を形成する
ためのもので、図２に示すように複数（図示例では４
個）のドーナツ型永久磁石２０１を図示のような極性関
係に並設し、これら永久磁石２０１をＮb 材からなる円
筒容器２０２内に収容し、さらに、円筒容器２０２を貫
通して永久磁石２０１の穴部にワイヤ１９端部を挿通す
るように構成している。この場合、ワイヤ１９の動きが
スムーズに行くように、永久磁石２０１の穴部とワイヤ
１９との間に若干の隙間を設けている。
【００２２】また、高周波加速空胴１１の外導体１２と
ワイヤ１９との間には、外導体１２をプラス極、ワイヤ
１９をマイナス極にして直流電源２１を接続し、例えば
Ａrガスの雰囲気中で直流電源２１によりワイヤ１９を
介してマグネトロン２０に所定の電圧を印加することに
より、マグネトロン２０周囲にプラズマが発生して円筒
容器２０２よりＮb 材料を放出させ、高周波加速空胴１
１内の外導体１２および内導体１３表面を始めとする内
部表面にスパッタさせるようにしている。
ワイヤ１９との間には、外導体１２をプラス極、ワイヤ
１９をマイナス極にして直流電源２１を接続し、例えば
Ａrガスの雰囲気中で直流電源２１によりワイヤ１９を
介してマグネトロン２０に所定の電圧を印加することに
より、マグネトロン２０周囲にプラズマが発生して円筒
容器２０２よりＮb 材料を放出させ、高周波加速空胴１
１内の外導体１２および内導体１３表面を始めとする内
部表面にスパッタさせるようにしている。
【００２３】次に、このように構成した実施の形態の動
作を説明する。まず、図１（ａ）（ｂ）に示すように高
周波加速空胴１１を構成し、この高周波加速空胴１１の
外導体１２と内導体１３の間の空胴１４中にマグネトロ
ンスパッタリング装置１８を挿入する。
作を説明する。まず、図１（ａ）（ｂ）に示すように高
周波加速空胴１１を構成し、この高周波加速空胴１１の
外導体１２と内導体１３の間の空胴１４中にマグネトロ
ンスパッタリング装置１８を挿入する。
【００２４】そして、外導体１２と内導体１３の間の空
胴１４に、例えばＡr ガスを充填し、直流電源２１より
ワイヤ１９を介してマグネトロン２０に所定の電圧を印
加する。これにより、マグネトロン２０周囲にプラズマ
が発生して、円筒容器２０２よりＮb 材料が放出され、
高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導体１３の
表面を始めとする内部表面にスパッタされる。
胴１４に、例えばＡr ガスを充填し、直流電源２１より
ワイヤ１９を介してマグネトロン２０に所定の電圧を印
加する。これにより、マグネトロン２０周囲にプラズマ
が発生して、円筒容器２０２よりＮb 材料が放出され、
高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導体１３の
表面を始めとする内部表面にスパッタされる。
【００２５】この状態で、ワイヤ１９を操作し、マグネ
トロン２０を内導体１３周囲に沿って螺旋状に移動させ
ることにより、高周波加速空胴１１内の外導体１２およ
び内導体１３の表面を始めとする内部表面全体にＮb 薄
膜を形成できることになる。
トロン２０を内導体１３周囲に沿って螺旋状に移動させ
ることにより、高周波加速空胴１１内の外導体１２およ
び内導体１３の表面を始めとする内部表面全体にＮb 薄
膜を形成できることになる。
【００２６】従って、このようにすれば、高周波加速空
胴１１を構成する外導体１２、内導体１３を始め、ビー
ムパイプ１５、ＲＦ入力カプラーポート１６の全てをＣ
u 材で構成し、これらの表面にマグネトロンスパッタリ
ング装置１８により電気抵抗がほぼ０ΩのＮb 薄膜を形
成するようにしたので、高電界により高周波加速空胴の
内部表面に循環電流が流れた場合も、ジュール損失を確
実に抑制することができる。また、高周波加速空胴１１
の内部表面にＮb 薄膜を形成するのみのため、Ｎb 材の
使用量も最小限にでき、コスト的にも安価にできる。さ
らに、高周波加速空胴１１を構成する外導体１２、内導
体１３を始め、ビームパイプ１５、ＲＦ入力カプラーポ
ート１６の全てをＣu 材で構成しているため、機械的強
度を高めることができ、また、Ｃu 材は、熱電導および
電気特性とも優れるため、高周波加速空胴１１の内部表
面における損失を低減でき、より高い加速電界を発生さ
せることが可能になる。さらに、高周波加速空胴１１の
内部表面の溶接箇所も少なくでき、溶接欠陥を発生する
可能性も低くなり、加速空胴の性能劣化も解消できる。
胴１１を構成する外導体１２、内導体１３を始め、ビー
ムパイプ１５、ＲＦ入力カプラーポート１６の全てをＣ
u 材で構成し、これらの表面にマグネトロンスパッタリ
ング装置１８により電気抵抗がほぼ０ΩのＮb 薄膜を形
成するようにしたので、高電界により高周波加速空胴の
内部表面に循環電流が流れた場合も、ジュール損失を確
実に抑制することができる。また、高周波加速空胴１１
の内部表面にＮb 薄膜を形成するのみのため、Ｎb 材の
使用量も最小限にでき、コスト的にも安価にできる。さ
らに、高周波加速空胴１１を構成する外導体１２、内導
体１３を始め、ビームパイプ１５、ＲＦ入力カプラーポ
ート１６の全てをＣu 材で構成しているため、機械的強
度を高めることができ、また、Ｃu 材は、熱電導および
電気特性とも優れるため、高周波加速空胴１１の内部表
面における損失を低減でき、より高い加速電界を発生さ
せることが可能になる。さらに、高周波加速空胴１１の
内部表面の溶接箇所も少なくでき、溶接欠陥を発生する
可能性も低くなり、加速空胴の性能劣化も解消できる。
【００２７】また、マグネトロンスパッタリング装置１
８は、内導体１３の周囲に螺装されるワイヤ１９先端に
マグネトロン２０を取り付け、ワイヤ１９の操作により
マグネトロン２０を内導体１３周囲に沿って螺旋状に移
動できるようにしているので、高周波加速空胴１１内の
外導体１２および内導体１３の表面を始めとする内部表
面全体に均一した厚さでＮb 薄膜を形成することができ
る。 （第２の実施の形態）図３（ａ）（ｂ）は、本発明の第
２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部
分には同符号を付している。
８は、内導体１３の周囲に螺装されるワイヤ１９先端に
マグネトロン２０を取り付け、ワイヤ１９の操作により
マグネトロン２０を内導体１３周囲に沿って螺旋状に移
動できるようにしているので、高周波加速空胴１１内の
外導体１２および内導体１３の表面を始めとする内部表
面全体に均一した厚さでＮb 薄膜を形成することができ
る。 （第２の実施の形態）図３（ａ）（ｂ）は、本発明の第
２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部
分には同符号を付している。
【００２８】この場合もマグネトロンスパッタリング装
置１８は、ワイヤ１９とマグネトロン２０を有し、ワイ
ヤ１９は、内導体１３の周囲に巻き付けた状態で固定
し、また、マグネトロン２０は、図示しない駆動機構に
よりワイヤ１９に沿って内導体１３周囲に沿って螺旋状
に自動的に移動できるようにしている。
置１８は、ワイヤ１９とマグネトロン２０を有し、ワイ
ヤ１９は、内導体１３の周囲に巻き付けた状態で固定
し、また、マグネトロン２０は、図示しない駆動機構に
よりワイヤ１９に沿って内導体１３周囲に沿って螺旋状
に自動的に移動できるようにしている。
【００２９】このような構成としても、外導体１２と内
導体１３の間の空胴１４に、例えばＡr ガスを充填し、
直流電源２１よりワイヤ１９を介してマグネトロン２０
に所定の電圧を印加すると、マグネトロン２０周囲にプ
ラズマが発生して、Ｎb 材料が高周波加速空胴１１内の
外導体１２および内導体１３の表面を始めとする内部表
面にスパッタされる。また、この状態で、マグネトロン
２０の図示しない駆動手段により、マグネトロン２０を
内導体１３周囲に沿って螺旋状に移動させることによ
り、高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導体１
３の表面を始めとする内部表面全体にＮb 薄膜を形成す
ることができる。
導体１３の間の空胴１４に、例えばＡr ガスを充填し、
直流電源２１よりワイヤ１９を介してマグネトロン２０
に所定の電圧を印加すると、マグネトロン２０周囲にプ
ラズマが発生して、Ｎb 材料が高周波加速空胴１１内の
外導体１２および内導体１３の表面を始めとする内部表
面にスパッタされる。また、この状態で、マグネトロン
２０の図示しない駆動手段により、マグネトロン２０を
内導体１３周囲に沿って螺旋状に移動させることによ
り、高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導体１
３の表面を始めとする内部表面全体にＮb 薄膜を形成す
ることができる。
【００３０】従って、このようにしても第１の実施の形
態と同様な効果を期待でき、さらに、マグネトロンスパ
ッタリング装置１８は、マグネトロン２０を駆動手段に
より、ワイヤ１９に沿って自動的に移動させるようにで
きるので、高周波加速空胴１１の内部表面のＮb 薄膜の
形成を自動的に効率よく行うことができる。 （第３の実施の形態）図４（ａ）（ｂ）は、本発明の第
３の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部
分には同符号を付している。
態と同様な効果を期待でき、さらに、マグネトロンスパ
ッタリング装置１８は、マグネトロン２０を駆動手段に
より、ワイヤ１９に沿って自動的に移動させるようにで
きるので、高周波加速空胴１１の内部表面のＮb 薄膜の
形成を自動的に効率よく行うことができる。 （第３の実施の形態）図４（ａ）（ｂ）は、本発明の第
３の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部
分には同符号を付している。
【００３１】この場合もマグネトロンスパッタリング装
置１８は、ワイヤ１９とマグネトロン２０を有し、ワイ
ヤ１９を内導体１３の周囲に巻き付けた状態で設けると
ともに、このワイヤ１９に沿って、複数のマグネトロン
２０を所定の間隔をおいて設けている。
置１８は、ワイヤ１９とマグネトロン２０を有し、ワイ
ヤ１９を内導体１３の周囲に巻き付けた状態で設けると
ともに、このワイヤ１９に沿って、複数のマグネトロン
２０を所定の間隔をおいて設けている。
【００３２】このような構成としても、外導体１２と内
導体１３の間の空胴１４に、例えばＡr ガスを充填し、
直流電源２１よりワイヤ１９を介してマグネトロン２０
に所定の電圧を印加すると、複数のマグネトロン２０周
囲にプラズマが発生して、Ｎb 材料が高周波加速空胴１
１内の外導体１２および内導体１３の表面を始めとする
内部表面にスパッタされるようになり、内部表面全体に
一度にＮb 薄膜を形成することができる。
導体１３の間の空胴１４に、例えばＡr ガスを充填し、
直流電源２１よりワイヤ１９を介してマグネトロン２０
に所定の電圧を印加すると、複数のマグネトロン２０周
囲にプラズマが発生して、Ｎb 材料が高周波加速空胴１
１内の外導体１２および内導体１３の表面を始めとする
内部表面にスパッタされるようになり、内部表面全体に
一度にＮb 薄膜を形成することができる。
【００３３】従って、このようにしても第１の実施の形
態と同様な効果を期待でき、さらに、複数のマグネトロ
ン２０を同時に動作させることで、高周波加速空胴１１
の内部表面のＮb 薄膜の形成を短時間で行うことがで
き、高周波加速空胴１１の製作を効率的に行うことがで
きる。
態と同様な効果を期待でき、さらに、複数のマグネトロ
ン２０を同時に動作させることで、高周波加速空胴１１
の内部表面のＮb 薄膜の形成を短時間で行うことがで
き、高周波加速空胴１１の製作を効率的に行うことがで
きる。
【００３４】なお、上述した第１乃至第３の実施の形態
では、高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導体
１３を始めとする内部表面全体にＮb 薄膜を形成する場
合を述べたが、Ｎb 材に限定するものでなく、マグネト
ロンスパッタリングに応用できる超電導材ならば、他の
ものを適用することもできる。
では、高周波加速空胴１１内の外導体１２および内導体
１３を始めとする内部表面全体にＮb 薄膜を形成する場
合を述べたが、Ｎb 材に限定するものでなく、マグネト
ロンスパッタリングに応用できる超電導材ならば、他の
ものを適用することもできる。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高周
波加速空胴内の外導体および内導体の表面を含む高周波
加速空胴の内部表面に超電導材からなる薄膜を形成する
ようにしたので、高電界により高周波加速空胴の内部表
面に循環電流が流れても、ジュール損失を確実に抑制で
きる。また、超電導材の使用を最小限にできるので、コ
スト的にも安価にできる。さらに、常電導材を使用する
ことで、機械的強度を高めることができるとともに、超
電導材同志の溶接箇所がなくなり、溶接欠陥を発生する
可能性も低くできる。
波加速空胴内の外導体および内導体の表面を含む高周波
加速空胴の内部表面に超電導材からなる薄膜を形成する
ようにしたので、高電界により高周波加速空胴の内部表
面に循環電流が流れても、ジュール損失を確実に抑制で
きる。また、超電導材の使用を最小限にできるので、コ
スト的にも安価にできる。さらに、常電導材を使用する
ことで、機械的強度を高めることができるとともに、超
電導材同志の溶接箇所がなくなり、溶接欠陥を発生する
可能性も低くできる。
【００３６】また、高周波加速空胴内の外導体および内
導体の表面を含む内部表面全体に均一した厚さで超電導
材の薄膜を形成することができる。さらに、高周波加速
空胴内の外導体および内導体を含む内部表面全体の超電
導材の薄膜形成を自動的に効率よく行うことができる。
導体の表面を含む内部表面全体に均一した厚さで超電導
材の薄膜を形成することができる。さらに、高周波加速
空胴内の外導体および内導体を含む内部表面全体の超電
導材の薄膜形成を自動的に効率よく行うことができる。
【００３７】さらにまた、高周波加速空胴内の外導体お
よび内導体を含む内部表面全体の超電導材の薄膜形成を
短時間で行うことができ、高周波加速空胴の製作を効率
的に行うことができる。
よび内導体を含む内部表面全体の超電導材の薄膜形成を
短時間で行うことができ、高周波加速空胴の製作を効率
的に行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す
図。
図。
【図２】第１の実施の形態に用いられるマグネトロンの
概略構成を示す図。
概略構成を示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す
図。
図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の概略構成を示す
図。
図。
【図５】従来の超電導高周波加速空胴の一例の概略構成
を示す図。
を示す図。
１１…高周波加速空胴、 １２…外導体、 １３…内導体、 １４…空胴、 １５…ビームパイプ、 １６…高周波入力カプラーポート、 １７…チューナ、 １８…マグネトロンスパッタリング装置、 １９…ワイヤ、 ２０…マグネトロン、 ２０１…永久磁石、 ２０２…円筒容器、 ２１…直流電源。
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも常電導材からなる筒状の外導
体の中空部に同軸的に常電導材からなる内導体を配置
し、これら外導体と内導体の間に空胴を形成した高周波
加速空胴において、 前記高周波加速空胴内の前記外導体および内導体の表面
を含む前記高周波加速空胴の内部表面に超電導材からな
る薄膜を形成したことを特徴とする高周波加速空胴。 - 【請求項２】 少なくとも常電導材からなる筒状の外導
体の中空部に同軸的に常電導材からなる内導体を配置
し、これら外導体と内導体の間に空胴を形成した高周波
加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング
装置において、前記空胴中の前記内導体の周囲に沿って
設けられたワイヤと、 このワイヤに取り付けられた超電導材の薄膜を形成する
ためのマグネトロンとを具備し、 前記ワイヤの操作により前記マグネトロンを前記内導体
周囲に沿って移動可能にしたことを特徴とするマグネト
ロンスパッタリング装置。 - 【請求項３】 少なくとも常電導材からなる筒状の外導
体の中空部に同軸的に常電導材からなる内導体を配置
し、これら外導体と内導体の間に空胴を形成した高周波
加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング
装置において、 前記空胴中の前記内導体の周囲に沿って設けられたワイ
ヤと、 このワイヤに沿って移動可能にする駆動手段を有する超
電導材の薄膜を形成するためのマグネトロンとを具備し
たことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。 - 【請求項４】 少なくとも常電導材からなる筒状の外導
体の中空部に同軸的に常電導材からなる内導体を配置
し、これら外導体と内導体の間に空胴を形成した高周波
加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング
装置において、 前記空胴中の前記内導体の周囲に沿って設けられたワイ
ヤと、 このワイヤに沿って複数個設けられた超電導材の薄膜を
形成するためのマグネトロンとを具備したことを特徴と
するマグネトロンスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26867297A JPH11111499A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 高周波加速空胴および該高周波加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26867297A JPH11111499A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 高周波加速空胴および該高周波加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111499A true JPH11111499A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17461800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26867297A Pending JPH11111499A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 高周波加速空胴および該高周波加速空胴製作に用いられるマグネトロンスパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111499A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110706991A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-17 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种适用于机械调谐式磁控管的外部调谐机构 |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP26867297A patent/JPH11111499A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110706991A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-17 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种适用于机械调谐式磁控管的外部调谐机构 |
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