JPS5924519B2 - サイクロトロンの磁極中心磁場の調整方法 - Google Patents
サイクロトロンの磁極中心磁場の調整方法Info
- Publication number
- JPS5924519B2 JPS5924519B2 JP3508577A JP3508577A JPS5924519B2 JP S5924519 B2 JPS5924519 B2 JP S5924519B2 JP 3508577 A JP3508577 A JP 3508577A JP 3508577 A JP3508577 A JP 3508577A JP S5924519 B2 JPS5924519 B2 JP S5924519B2
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- magnetic field
- center
- cyclotron
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、サイクロトロンにおける縦型イオン源装置に
対し、その機構上から生じる磁極中心磁場の非対称性を
補償する調整方法に関するものである。
対し、その機構上から生じる磁極中心磁場の非対称性を
補償する調整方法に関するものである。
サイクロトロンの中心付近で加速を受ける粒子の運動は
磁場分布の対称に大きく依存する。
磁場分布の対称に大きく依存する。
縦型イオン源装置を用いるサイクロトロンでは第１図の
ごとく磁極５の中心部に設けられた孔に非磁性材料より
なるイオン源１が取りつけられるため、中心部の磁場強
度の対称性が失なわれる。
ごとく磁極５の中心部に設けられた孔に非磁性材料より
なるイオン源１が取りつけられるため、中心部の磁場強
度の対称性が失なわれる。
本発明でいう磁場の対称性及び非対称性とは、磁極中心
からある半径上の等分割した各点の磁場強度がその半径
上の全体からみた分布に対称性があるかないかを意味す
るものとする。
からある半径上の等分割した各点の磁場強度がその半径
上の全体からみた分布に対称性があるかないかを意味す
るものとする。
上記縦型イオン源装置を用いるサイクロトロンにおいて
磁極中心磁場の非対称性を補償し対称磁場にする調整が
不十分であると磁極の方位角方向に磁場の不均一を生じ
る。
磁極中心磁場の非対称性を補償し対称磁場にする調整が
不十分であると磁極の方位角方向に磁場の不均一を生じ
る。
この磁場の不均一はその半径と方位角θの関数であり、
フーリエ展開によって次の式で示される。
フーリエ展開によって次の式で示される。
Ｂ−百（ｒｏ）Ｄ＋ΣＪＣＯ３（ｉθ＋θ。
）〕１
こＳでｎは方位角方向の平均磁場で、ｈｉとθ。
１は方位角方向の磁場変動をフーリエで展開したときの
各成分の大きさと位相を表わす。
各成分の大きさと位相を表わす。
サイクロトロンの動作にとって主に問題になるのはその
うちの第一高調波り、Ｃ０８（θ＋θ。
うちの第一高調波り、Ｃ０８（θ＋θ。
１）の振動である。２次およびそれ以上高次の振動は磁
極中心磁場の対称性に与える影響は比較的小さく、通常
はじめの２．３回転の後で無視できる。
極中心磁場の対称性に与える影響は比較的小さく、通常
はじめの２．３回転の後で無視できる。
上記第一高調波の大きさｈｌはｌＸｌ０−４以下の値で
あることが望ましく、換言すればこの値以下の不均一が
許容される。
あることが望ましく、換言すればこの値以下の不均一が
許容される。
この値より大きい場合にはビームの軌道中心が磁極中心
に対して一方向に加算的にすれて行くため、ビーム軌道
中心と磁極中心の一致性がなくなり、ビームの取出し効
率に与える影響は太きむ）。
に対して一方向に加算的にすれて行くため、ビーム軌道
中心と磁極中心の一致性がなくなり、ビームの取出し効
率に与える影響は太きむ）。
従来、このような縦型イオン源装置を用いるサイクロト
ロンの磁場調整方法は磁極中心の幾何学的な形状に対す
る磁場強度を計算し、この結果をもとにセンタープラグ
６の磁極先端部形状を決め、実際の磁場強度分布を測定
して、さらにこの形状を修正して行く方法である。
ロンの磁場調整方法は磁極中心の幾何学的な形状に対す
る磁場強度を計算し、この結果をもとにセンタープラグ
６の磁極先端部形状を決め、実際の磁場強度分布を測定
して、さらにこの形状を修正して行く方法である。
この調整方法によると、センタープラグ６の先端部の複
雑な形状に対する機械加工の困難さを伴ない、かつ何回
もの磁場強度分布測定を必要とするために磁極中心の磁
場強度分布を高精度に調整することは容易でない。
雑な形状に対する機械加工の困難さを伴ない、かつ何回
もの磁場強度分布測定を必要とするために磁極中心の磁
場強度分布を高精度に調整することは容易でない。
本発明方法は、磁極中心部に非磁性材料よりなるイオン
源が取付けられるために磁場の対称性が損われた点に鑑
みてなされたもので、非磁性材料よりなるイオン源１の
コーンフランジ２に磁性金属片（例えば鉄リング）３を
装着し、この磁性金属片の厚さを所要厚さに調整するこ
とにより、磁極中心の磁場の第一高調波を調整し、磁極
中心磁場の非対称性を補償して対称磁場が得られるよう
にしたものである。
源が取付けられるために磁場の対称性が損われた点に鑑
みてなされたもので、非磁性材料よりなるイオン源１の
コーンフランジ２に磁性金属片（例えば鉄リング）３を
装着し、この磁性金属片の厚さを所要厚さに調整するこ
とにより、磁極中心の磁場の第一高調波を調整し、磁極
中心磁場の非対称性を補償して対称磁場が得られるよう
にしたものである。
以下図面によって本発明の一実姉例を説明する。
本発明方法は、第１図に示すようにイオン源１に取り付
けられているコーンフランジ２に、第２図示のような所
要厚さの鉄リングなどの磁性金属片３をボルト７等で装
着することにより磁場調整する方法であり、この磁性金
属片３の厚さは実際の磁場測定により決定する。
けられているコーンフランジ２に、第２図示のような所
要厚さの鉄リングなどの磁性金属片３をボルト７等で装
着することにより磁場調整する方法であり、この磁性金
属片３の厚さは実際の磁場測定により決定する。
なお、所要厚さの磁性金属片は、例えは異なった厚さの
磁性金属片を複数枚用いて糾み合せることにより極めて
容易に得ることができる。
磁性金属片を複数枚用いて糾み合せることにより極めて
容易に得ることができる。
いま、コーンフランジ２に磁性金属片３を装着しない場
合は、主に非磁性材料で構成されているセンタープラグ
６及び非磁性材料よりなるイオン源１の付近の磁場強度
が他の磁性材料よりなる磁極部付近の磁場強度より低く
なるために、サイクロトロンの磁極中心からの半径上の
磁場分布は非対称となり、対称磁場は得られない。
合は、主に非磁性材料で構成されているセンタープラグ
６及び非磁性材料よりなるイオン源１の付近の磁場強度
が他の磁性材料よりなる磁極部付近の磁場強度より低く
なるために、サイクロトロンの磁極中心からの半径上の
磁場分布は非対称となり、対称磁場は得られない。
コーンフランジ２に装着した磁性金属片３の厚さが薄遇
きると、この薄遇きる磁性金属片３の付近の磁場強度が
他の磁極部付近の磁場強度よりも低くなるために磁極中
心からの半径上の磁場分布は非対称となり、対称磁場は
得られない。
きると、この薄遇きる磁性金属片３の付近の磁場強度が
他の磁極部付近の磁場強度よりも低くなるために磁極中
心からの半径上の磁場分布は非対称となり、対称磁場は
得られない。
またコーンフランジ２に装着した磁性金属片３の厚さが
厚過ぎると、この厚過ぎる磁性金属片３の付近の磁場強
度が他の磁極部付近の磁場強度よりも高くなるために、
磁極中心からの半径上の磁場分布は非対称となり、やは
り対称磁場は得られない。
厚過ぎると、この厚過ぎる磁性金属片３の付近の磁場強
度が他の磁極部付近の磁場強度よりも高くなるために、
磁極中心からの半径上の磁場分布は非対称となり、やは
り対称磁場は得られない。
かくして本発明方法はコーンフランジ２に磁性金属片３
を装着し、この磁性金属片３の厚さを所要厚さに調整す
ることにより磁極中心磁場強度の第一高調波を調整して
センタープラグ６及びイオン源１の付近の磁場強度を他
の磁極部付近の磁場強度に等しくできるために、高精度
の対称磁場を得ることができるものである。
を装着し、この磁性金属片３の厚さを所要厚さに調整す
ることにより磁極中心磁場強度の第一高調波を調整して
センタープラグ６及びイオン源１の付近の磁場強度を他
の磁極部付近の磁場強度に等しくできるために、高精度
の対称磁場を得ることができるものである。
かくして本発明方法を採用したサイクロトロンではイオ
ン源スリット４より出たイオンは対称磁場中を加速され
ビームとなって外部に効率よく取出されるものである。
ン源スリット４より出たイオンは対称磁場中を加速され
ビームとなって外部に効率よく取出されるものである。
本発明によれは、イオン源１のコーンフランジ２に磁性
金属片３を装着し、この磁性金属片３の厚さを所要厚さ
に調整することにより磁極中心磁場強度の第一高調波を
調整して、磁極中心磁場の非対称性を補償でき、しかも
磁極中心磁場の対称性を磁性金属片３の厚さの調整によ
り非常に簡単に調整できるので、高精度の対称磁場を得
ることができる。
金属片３を装着し、この磁性金属片３の厚さを所要厚さ
に調整することにより磁極中心磁場強度の第一高調波を
調整して、磁極中心磁場の非対称性を補償でき、しかも
磁極中心磁場の対称性を磁性金属片３の厚さの調整によ
り非常に簡単に調整できるので、高精度の対称磁場を得
ることができる。
また磁極中心磁場の対称性が得られるので、中心磁場に
よる初期ビームの軌道中心と電磁石中心の一致性が得ら
れることになり、デフレフクーチヤンネルによるイオン
ビームの取出し効率を向−卜することができる。
よる初期ビームの軌道中心と電磁石中心の一致性が得ら
れることになり、デフレフクーチヤンネルによるイオン
ビームの取出し効率を向−卜することができる。
このことは磁極中心部に対称性を保持した磁場分布を生
成するに際し、従来行なわれていたような複雑な形状と
なるセンタープラグの設計、機械加工、磁場分布測定の
煩雑なる過程を採用する必要がなくなり、上述した簡易
な方法でサイクロトロンに具備すべき磁極中心付近の磁
場分布の対称性を得ることができ、センタープラグのコ
ストの低減及び磁極中心部の所望の磁場生成の容易さを
含め、本発明の方法によるサイクロトロンの磁極中心磁
場分布の調整手段をとることの効果は大きい。
成するに際し、従来行なわれていたような複雑な形状と
なるセンタープラグの設計、機械加工、磁場分布測定の
煩雑なる過程を採用する必要がなくなり、上述した簡易
な方法でサイクロトロンに具備すべき磁極中心付近の磁
場分布の対称性を得ることができ、センタープラグのコ
ストの低減及び磁極中心部の所望の磁場生成の容易さを
含め、本発明の方法によるサイクロトロンの磁極中心磁
場分布の調整手段をとることの効果は大きい。
第１図は本発明方法の一実鉋例の説明図、第２図ａ、ｂ
はそれぞれ本発明方法に使用する磁性金属片の一例を示
す平面図および断面図である。 １・・・・・・イオン源、２・・・・・・コーンフラン
ジ、３・・・・・・磁性金属片、４・・・・・・イオン
源スリット、５・・・・・・磁極、６・・・・・・セン
タープラグ。
はそれぞれ本発明方法に使用する磁性金属片の一例を示
す平面図および断面図である。 １・・・・・・イオン源、２・・・・・・コーンフラン
ジ、３・・・・・・磁性金属片、４・・・・・・イオン
源スリット、５・・・・・・磁極、６・・・・・・セン
タープラグ。
Claims (1)
- １ 縦型イオン源装置を用いるサイクロトロンにおいて
、非磁性材料よりなるイオン源のコーンフランジに磁性
金属片を装着し、この磁性金属片の厚さを所要厚さに調
整することにより磁極中心磁場の第一高調波を調整する
ことを特徴とするサイクロトロンの磁極中心磁場の調整
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3508577A JPS5924519B2 (ja) | 1977-03-28 | 1977-03-28 | サイクロトロンの磁極中心磁場の調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3508577A JPS5924519B2 (ja) | 1977-03-28 | 1977-03-28 | サイクロトロンの磁極中心磁場の調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53120099A JPS53120099A (en) | 1978-10-20 |
| JPS5924519B2 true JPS5924519B2 (ja) | 1984-06-09 |
Family
ID=12432122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3508577A Expired JPS5924519B2 (ja) | 1977-03-28 | 1977-03-28 | サイクロトロンの磁極中心磁場の調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924519B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09115698A (ja) * | 1995-10-17 | 1997-05-02 | Rikagaku Kenkyusho | サイクロトロンの磁場調整用中心棒 |
-
1977
- 1977-03-28 JP JP3508577A patent/JPS5924519B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53120099A (en) | 1978-10-20 |
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