JPS62139300A - Method of taking out emitted light of cynchrotron and electron wave ring employing the method - Google Patents

Method of taking out emitted light of cynchrotron and electron wave ring employing the method

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JPS62139300A
JPS62139300A JP27990585A JP27990585A JPS62139300A JP S62139300 A JPS62139300 A JP S62139300A JP 27990585 A JP27990585 A JP 27990585A JP 27990585 A JP27990585 A JP 27990585A JP S62139300 A JPS62139300 A JP S62139300A
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synchrotron radiation
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冨増 多喜夫
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    • GPHYSICS
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70075Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/06Two-beam arrangements; Multi-beam arrangements storage rings; Electron rings

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、設計軌道に沿って回転しながら高周波加速
空胴で加速され、蓄積されている高エネルギー電子の電
子蓄積リング固有のベータトロン振動特性を利用して、
放射光を取出すジンクロト45°の偏向電磁石、2は入
射用セプタム電磁石、3はキツカーコイル、4は高周波
空胴、5は垂直方向の集束力をもつ四重様電磁石(以下
、Qd と呼ぶ)、6は水平方向の集束力をもつ四重様
電磁石(以下、Qfと呼ぶ)、7は上述のQf8をQd
5の両側に配した3台1セツトのトリプレットである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention utilizes the betatron oscillation inherent in an electron storage ring of high-energy electrons that are accelerated and stored in a high-frequency acceleration cavity while rotating along a designed trajectory. Taking advantage of the characteristics
A bending electromagnet with a zinc 45° angle for extracting the emitted light, 2 a septum electromagnet for incidence, 3 a Kitzker coil, 4 a high-frequency cavity, 5 a quadruple-like electromagnet with a vertical focusing force (hereinafter referred to as Qd), 6 is a quadruple-like electromagnet (hereinafter referred to as Qf) with horizontal focusing force, and 7 is the above-mentioned Qf8 as Qd.
This is a triplet set of 3 units placed on both sides of 5.

なお、11は設計電子軌道、12は電子を示す。Note that 11 indicates a designed electron orbit, and 12 indicates an electron.

従来の電子蓄積リングは本図のようにリング状に配置構
成され、入射用セプタム電磁石2に入射する電子ビーム
はわずか8 mmX 10mm角の入口を通って設計軌
道から外側に40mm外れた位置で安定な設計電子軌道
1工と平行に入射される。入射した電子12はそのまま
では設計電子軌道11のまわりをテ1数周する間に入射
用セプタ・電磁石2との仕切り°j撫に衝突して散逸し
てしまうので、半周下流のルギーを補充されながら蓄積
されている。
The conventional electron storage ring is arranged in a ring shape as shown in this figure, and the electron beam that enters the entrance septum electromagnet 2 passes through an entrance of only 8 mm x 10 mm square and is stabilized at a position 40 mm outward from the designed orbit. The beam is incident parallel to the designed electron trajectory. If the incident electrons 12 remain as they are, they will collide with the partition between the input scepter and the electromagnet 2 and be dissipated while making a few revolutions around the designed electron orbit 11, so the electron 12 will be replenished half a revolution downstream. However, it has been accumulated.

次に、第12図の蓄積リングから発生するシンクロトロ
ン放射光SR(以下単に放射光SRと称する)の特性を
第13図の図面に基づいて説明する。
Next, the characteristics of synchrotron radiation SR (hereinafter simply referred to as synchrotron radiation SR) generated from the storage ring shown in FIG. 12 will be explained based on the drawing of FIG. 13.

この図において、電子12は蓄積リングの設計電子軌道
11上で軌道半径中心の方向に加速される。
In this figure, electrons 12 are accelerated in the direction of the orbital radius center on the designed electron trajectory 11 of the storage ring.

この電子12から放射される放射光SRは設計電子軌道
11の面に垂直な方向にのみ鋭い指向性を持ち、円形の
設計電子軌道11の接線方向に拡散する発散光源である
The synchrotron radiation SR emitted from the electrons 12 is a diverging light source that has sharp directivity only in the direction perpendicular to the plane of the designed electron trajectory 11 and diffuses in the tangential direction of the circular designed electron trajectory 11.

[発明が解決しようとする問題点] 上述のような従来の電子蓄積リングでは、第13図の斜
線部分で示すように、極めて照射野が狭いため、放射光
SRの大面積照射を必要とするリングなどに従来使用さ
れてきた手法を利用したものであって、照射野拡大の手
法としては実用上あまり有効なものではなく改善の余地
があった。また、可変電磁石を蓄積リングの電子軌道上
に設けたときの電子軌道は非常に複雑で所定方向へ放射
光SRを出力するのは容易でなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional electron storage ring as described above, the irradiation field is extremely narrow, as shown by the shaded area in FIG. This method utilizes a method conventionally used for rings, etc., and is not a very effective method for expanding the irradiation field in practice, and there is room for improvement. Further, when the variable electromagnet is provided on the electron trajectory of the storage ring, the electron trajectory is very complicated, and it is not easy to output the synchrotron radiation SR in a predetermined direction.

この発明は、上述の問題点を解決するためになされたも
ので、電子蓄積リング固有のベータトロン振動特性を利
用して電子ビームを設計電子軌道のまわりに波動運動さ
せ、その波動(振動)の節近くで放射光をとり出すこと
により設計電子軌道からの開き角を大きくして垂直方向
のシンクロトロン放射光の照射野を拡大できるようにす
るとともに、電子ビームを水平、垂直方向に安定して移
−=; ヴ動でき、かつ、高輝度のシンクロトロン放射光を′〜
− 付発生して大面積照射することができるジンクロト11
′ 電子蓄積リング固有のベータトロン振動特性を利用して
、設計電子軌道上に蓄積された電子を垂直方向偏向手段
により設計電子軌道のまわりに垂直方向の波動運動をさ
せ、その波動の節近くでシンクロトロン放射光をとり出
すように構成したことを特徴とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and utilizes the betatron oscillation characteristics unique to an electron storage ring to cause an electron beam to move in waves around a designed electron orbit. By extracting the synchrotron radiation near the node, we can increase the opening angle from the designed electron orbit and expand the irradiation field of the synchrotron radiation in the vertical direction, while also stabilizing the electron beam in the horizontal and vertical directions. Move =; Moveable and transmit high-intensity synchrotron radiation
- Zinc 11 that can be generated and irradiated over a large area
′ Utilizing the betatron oscillation characteristics unique to the electron storage ring, the electrons accumulated on the designed electron orbit are caused to move vertically in a wave motion around the designed electron orbit using a vertical deflection means, and are moved near the nodes of the wave. It is characterized by being configured to extract synchrotron radiation light.

また、この発明の別の発明にかかる電子波動リングは、
電子蓄積リングのベータトロン振動特性を利用して設計
電子軌道上に蓄積された電子を垂直方向偏向手段および
水平方向偏向手段により電子軌道のまわりに垂直方向お
よび水平方向の波動運動をさせ、さらに垂直方向および
水平方向に同時にまたは別個に波動運動をする電子にア
ンジュレータにより赤外線からX線までの領域で高輝度
方向の波動運動をさせ、特に波動運動の節近くで設計軌
道からの開き角の一番大きい電子によるシンクロトロン
放射光によって照射野を拡大する。
Further, an electronic wave ring according to another invention of the present invention is
Using the betatron oscillation characteristics of the electron storage ring, the electrons accumulated on the designed electron orbit are caused to undergo vertical and horizontal wave motion around the electron orbit by vertical deflection means and horizontal deflection means. An undulator is used to cause electrons that move in wave motion simultaneously or separately in the direction and horizontal direction to move in a high-intensity direction in the region from infrared to Expands the irradiation field using synchrotron radiation using large electrons.

また、この発明の別の発明にかかる電子波動リングでは
、垂直方向偏向手段、水平方向偏向手段およびアンジュ
レータによって、さらに照射野の広い高輝度光源が得ら
れる。
Further, in the electronic wave ring according to another aspect of the present invention, a high-intensity light source with a wider irradiation field can be obtained by the vertical deflection means, the horizontal deflection means, and the undulator.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例である電子波動リングの概
略構成を示す、ここで、la〜1h、2〜7、および1
1.12は第12図の従来例と同じものである。
[Example] FIG. 1 shows a schematic configuration of an electronic wave ring which is an example of the present invention, where la to 1h, 2 to 7, and 1
1.12 is the same as the conventional example shown in FIG.

第1図において、21は電子ビームの波動運動に磁石で
ある。以下、電子ビームの軌道偏向について垂直方向へ
の偏向、水平方向への偏向の順に述べる。
In FIG. 1, 21 is a magnet for the wave motion of the electron beam. Hereinafter, the orbital deflection of the electron beam will be described in the order of vertical deflection and horizontal deflection.

まず、垂直偏向を実行するために、トリプレット7^の
QfB、 Qd5. QfBのうち下流側のQfBとQ
d5との間に設けた可変垂直偏向電磁石22aを励磁す
る。この可変垂直偏向電磁石22aの磁場(例えば数十
ガウス程度)の方向によって、第2図に示すように、下
流側のQfBに入射する電子ビーム軌道が上方向または
下方向に偏向し、さらにQfBの垂直方向の発散力によ
って実線で示すように増幅されて偏向し、偏向角45°
の偏向電磁石1dに入射する(第1図)。偏向電磁石1
dは、第3図(a)に示すように、傾入射角θ、(例え
ばよって縦集束され軌道を修正する。
First, to perform the vertical deflection, QfB of triplet 7^, Qd5. QfB and Q on the downstream side of QfB
d5 is excited. Depending on the direction of the magnetic field (of the order of tens of Gauss, for example) of the variable vertical deflection electromagnet 22a, the trajectory of the electron beam incident on the QfB on the downstream side is deflected upward or downward, as shown in FIG. It is amplified and deflected by the vertical diverging force as shown by the solid line, and the deflection angle is 45°.
(Fig. 1). Bending electromagnet 1
As shown in FIG. 3(a), d is the angle of inclination θ, (for example, the beam is longitudinally focused and the trajectory is corrected.

また、偏向電磁石1dを平行に通過する電子ビームは、
第4図に示すように、安定軌道から上下にdzcm離れ
てほぼ水平に通過し、下流側の偏向電磁石1fで上述と
同じように縦集束力を受けながら通過する。その時、さ
らに下流のトリプレット7Dに入射する電子ビームはそ
のトリプレット7のQa 5で安定軌道と交叉し、上方
向に偏向したものは下方向に、下方向に偏向したものは
上方向に偏向する。これにより電子12は第4図に示す
ように、可変垂直偏向電磁石22aをほぼ中心とする前
後3番目の偏向電磁石1a 、 1 fをそれぞれm 
Noとする上下波動を行う。この可変垂直偏向電磁石本
発明では、上下波動の節Noのところで波動電子12が
設計電子軌道11と可変な開き角αをもって波動すると
き、この節Noのところで放射させたシンクロトロン放
射光を用いて電子軌道面に垂直な方向の照射野を拡大し
ようというものである。
Furthermore, the electron beam passing through the bending electromagnet 1d in parallel is
As shown in FIG. 4, it passes approximately horizontally at a distance of dzcm vertically from the stable orbit, and passes while being subjected to a longitudinal focusing force in the same manner as described above by the deflection electromagnet 1f on the downstream side. At this time, the electron beam incident on the triplet 7D further downstream intersects the stable orbit at Qa 5 of that triplet 7, and the electron beam deflected upward is deflected downward, and the electron beam deflected downward is deflected upward. As a result, as shown in FIG. 4, the electrons 12 move the third bending electromagnets 1a and 1f in the front and rear, approximately centering around the variable vertical bending electromagnet 22a, into m.
Make an up and down wave with No. This variable vertical deflection electromagnet In the present invention, when the wave electron 12 waves at a node No. of the vertical wave motion with a variable opening angle α with respect to the designed electron trajectory 11, the synchrotron radiation emitted at this node No. is used to generate electrons. The idea is to expand the irradiation field in the direction perpendicular to the orbital plane.

第5図は、上述の設計電子軌道(安定軌道)11に対し
て上下に波動する電子ビーム12を立体的に図示したも
のであり、Hは照射野の縦幅、Wは同じく横幅であり、
放射光SRの垂直方向の照射野が著しく拡大されている
様子が示されている。なお、図中の斜線部分は従来の照
射野である。
FIG. 5 is a three-dimensional diagram of the electron beam 12 undulating up and down with respect to the above-mentioned designed electron trajectory (stable trajectory) 11, where H is the vertical width of the irradiation field, W is the horizontal width,
It is shown that the vertical irradiation field of the synchrotron radiation SR is significantly expanded. Note that the shaded area in the figure is the conventional irradiation field.

次に、電子ビームの水平方向の波動運動による可変水平
偏向電磁石22bの磁場(例えば±100ガウス程度)
の方向によって、下流側のQfθに入射する電子ビーム
の軌道は第6図に示すように、左方向(内側)Iまたは
右方向(外側)■に偏向され、さらにQf&の水平方向
集束力によって、それぞれ逆方向に軌道修正されて偏向
電磁石1dに水平に入射する。このとき、偏向電磁石1
dの傾入射角θ、(例えば、11.7°)によって上述
の偏向による左右方向のずれは磁場中の軌道半径Rに大
きく影響を与えることなく、その電子ビーム12の軌道
は安定軌道に対してほぼ平行に外側または内側に安定し
て移動し、また下流に位看するQf8によって、電子ビ
ームはさらに水平集束されていく。
Next, the magnetic field (for example, about ±100 Gauss) of the variable horizontal deflection electromagnet 22b is generated by the wave motion of the electron beam in the horizontal direction.
Depending on the direction of The respective orbits are corrected in opposite directions and are incident horizontally on the bending electromagnet 1d. At this time, bending electromagnet 1
Due to the inclination angle θ of d (for example, 11.7°), the horizontal deviation due to the above-mentioned deflection does not significantly affect the orbit radius R in the magnetic field, and the orbit of the electron beam 12 is kept relative to the stable orbit. The electron beam is further horizontally focused by Qf8, which stably moves outward or inward approximately parallel to the electron beam, and is positioned downstream.

水平偏向電磁石22bにより上下、左右に平行移動する
電子ビームを立体的に図示したものであり、アンジュレ
ータ21の中で発生した指向性の良い大強度光子を振動
の腹にあたるところから放射して大面積照射できること
を示している。d!は前述した左右方向の移動量、d2
は上下方向の移動量であり、■9wは第5図と同じもの
である。また、電子ビーム12の軌道はベータトロン振
動特性によって波打っているので、振動の節Noのとこ
ろで安定軌道に対して最大傾斜となる。従って、この節
Noのところにウィグラーをおいて光をとり出すと、そ
の放射光ORの拡がりは最大となる。
This is a three-dimensional diagram of an electron beam that moves in parallel vertically and horizontally by a horizontal deflection electromagnet 22b. It emits highly directional, high-intensity photons generated in the undulator 21 from the antinode of vibration to spread over a large area. This shows that it can be irradiated. d! is the amount of movement in the left and right direction mentioned above, d2
is the amount of movement in the vertical direction, and ■9w is the same as in FIG. 5. Furthermore, since the orbit of the electron beam 12 is undulating due to the betatron vibration characteristics, the maximum inclination with respect to the stable orbit occurs at the vibration node No. Therefore, when a wiggler is placed at this node No. to extract light, the spread of the emitted light OR becomes maximum.

このような電子波動特性は、第1図に示したトリブレッ
ト7(7A〜7D)を集束レンズとする蓄積とによって
、その蓄積リング固有のベータトロン振動特性に応じた
電子波動特性を持たせ、電子波動リングとして使用する
ことが可能である。
Such electron wave characteristics are created by storage using the triplet 7 (7A to 7D) shown in FIG. It can be used as an electronic wave ring.

この点も、この発明の大きな特徴の一つといえる。This point can also be said to be one of the major features of this invention.

次に、電子ビームの波動振幅制御について第10図の励
磁電流波形図を参照して説明する。
Next, wave amplitude control of the electron beam will be explained with reference to the excitation current waveform diagram in FIG. 10.

第10図で、横軸は時間t、縦軸は励磁電流I。In FIG. 10, the horizontal axis is time t, and the vertical axis is exciting current I.

であり、第1図の可変垂直偏向電磁石22a、可変水平
偏向電磁石22bに対し時間to”t+の聞に任意可変
な励磁電流I0を第10図のように印加制御する。
Then, an arbitrarily variable excitation current I0 is controlled to be applied to the variable vertical deflection electromagnet 22a and the variable horizontal deflection electromagnet 22b of FIG. 1 between the time to''t+ as shown in FIG. 10.

この場合では、電子ビームを等速に10秒の間に放射光
SRを照射することができる。
In this case, the synchrotron radiation SR can be irradiated with the electron beam at a constant speed for 10 seconds.

次に、波動電子ビームに赤外線からX線までの領域の光
子を放射させるアンジュレータ21の構造と作用につい
て、第11図(a)、(b)、(C)を参照して説明す
る。
Next, the structure and operation of the undulator 21 that causes the wave electron beam to emit photons in the range from infrared rays to X-rays will be explained with reference to FIGS. 11(a), (b), and (C).

第11図(a)はアンジュレータ21の概略を示し、こ
こで31は小型永久磁石であり、異極性の磁石を交互に
上下に配列している。また32は電子ビーム、λ0は周
期長である。
FIG. 11(a) schematically shows the undulator 21, where 31 is a small permanent magnet, and magnets of different polarities are arranged alternately above and below. Further, 32 is an electron beam, and λ0 is a period length.

アンジュレータ21から放射される放射光ORは従来の
蓄積リングからの放射光SRと比較すると、高輝度で1
02〜103倍の準単色をもつ放射光である。従来の蓄
積リングからの放射光SRの指向性−放射光SRとの相
対輝度比[tlR] / [SR]を示すと、2N< 
[UR]/ [SR] < 4N2の関係となる。上記
式中のNはアンジュレータ21の周期数である。ここで
、相対輝度比の最小値は蛇行した電子軌道の腹の数に等
しく、最大値は電子ビームの方向が揃っている腹のとこ
ろで放射された放射光の干渉効果が生じた時の値に等し
い。
The synchrotron radiation OR emitted from the undulator 21 has a high brightness of 1 when compared with the synchrotron radiation SR from a conventional storage ring.
It is synchrotron radiation with quasi-monochromaticity of 02 to 103 times. The directivity of synchrotron radiation SR from a conventional storage ring - relative brightness ratio [tlR] / [SR] of synchrotron radiation SR is 2N<
The relationship is [UR]/[SR] < 4N2. N in the above formula is the number of cycles of the undulator 21. Here, the minimum value of the relative brightness ratio is equal to the number of antinodes of the meandering electron orbit, and the maximum value is the value when the interference effect of the synchrotron radiation occurs at the antinodes where the directions of the electron beams are aligned. equal.

また、磁性体としてSmCO5等を用いた永久磁石のア
ンジュレータ21の場合の周期岳人。は3〜4cm程度
で、このときの周期NをlOとすると、放射光URは放
射光SRに比べて400倍の輝度が得られ、周期数Nを
16とすれば、放射光URは放射光SRに比べて100
0倍の輝度が得られ、このようにアンジュレータ21を
通過する電子は赤外線からX線までの領域で高輝度化さ
れた光子を放射する。なお、ア;。
Moreover, the periodic angle in the case of the permanent magnet undulator 21 using SmCO5 or the like as the magnetic material. is about 3 to 4 cm, and if the period N at this time is lO, then the synchrotron radiation UR is 400 times as bright as the synchrotron radiation SR, and if the period number N is 16, the synchrotron radiation UR is the synchrotron radiation. 100 compared to SR
A brightness of 0 times is obtained, and the electrons passing through the undulator 21 in this way emit photons with high brightness in the range from infrared rays to X-rays. In addition, a;.

一1ンジュレータ21の設置位置は電子波動リングの構
−1! に、電子蓄積リング軌道上に設置した可変垂直偏向電磁
石によって電子ビームを波動させ、その波動の節の所で
光を放射するようにしたので、従来の蓄積リングと比べ
て、蓄積リングからの放射光の照射野を大きく拡大でき
る。また、第2に、電子蓄積リング軌道上に設置した個
別の水平、垂直偏向電磁石およびアンジュレータによっ
て、従来の放射光に比べてはるかに照射野の広い高輝度
光源を得ることができ、また安定して波動電子ビーム軌
道の振幅を垂直、水平方向に任意の速度で変化させるこ
とができるので、リソグラフィー技術等に利用でき、そ
の工業的意義はきわめて大きい。
The installation position of the 11 indulator 21 is the structure 1 of the electronic wave ring! In addition, the electron beam is made to wave by a variable vertical deflection electromagnet installed on the orbit of the electron storage ring, and light is emitted at the nodes of the wave, so compared to conventional storage rings, the radiation from the storage ring is The light irradiation field can be greatly expanded. Second, the separate horizontal and vertical deflection electromagnets and undulators placed in the orbit of the electron storage ring make it possible to obtain a high-intensity light source with a much wider field than conventional synchrotron radiation, and it is also stable. Since the amplitude of the wave electron beam trajectory can be changed vertically and horizontally at arbitrary speeds, it can be used in lithography technology, etc., and its industrial significance is extremely large.

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

第1図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、 第5図は上下に波動する電子ビームを立体的に図示した
もので、放射光SRの照射野が拡大されることを示す図
、 第6図は電子ビームの水平方向の波動特性を示す図、 第7図は上下、左右に平行移動する電子ビームを立体的
に図示したもので、アンジュレータの中で発生した指向
性の良い大強度光子を大面積照射できることを示す図、 第8図および第9図はそれぞれこの発明の他の実施例を
示す概略構成図、 第1O図は励磁電波の波形を示す波形図、第11図(a
)はアンジュレータの構成を示す概略第13図は電子蓄
積リングからの放射光SRを説明する図である。 18〜1h・・・偏向電磁石、 2・・・入射用セプタム電磁石、 3・・・キツカーコイル、 4・・・高周波空洞、 5.6・・・四重接電磁石、 7・・・トリプレット、 11・・・設計電子軌道、 12・・・電子、 21・・・アンジュレータ、 22a・・・可変垂直偏向電磁石、 22b・・・可変水平偏向電磁石、 23・・・四重接電磁石、 31・・・小型永久磁石、 32・・・電子ビーム、 入0・・・周期長。 税、」その電+S才実りy7f)構成を示す力元町1図
第12図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention; FIG. 5 is a three-dimensional diagram of an electron beam undulating up and down, showing that the irradiation field of synchrotron radiation SR is expanded; Figure 6 is a diagram showing the wave characteristics of the electron beam in the horizontal direction. Figure 7 is a three-dimensional diagram of the electron beam moving in parallel vertically and horizontally. The large intensity with good directionality generated in the undulator is shown in Figure 6. 8 and 9 are schematic configuration diagrams showing other embodiments of the present invention, respectively. FIG. 1O is a waveform diagram showing the waveform of excitation radio waves, and FIG.
) is a schematic diagram showing the structure of the undulator. FIG. 13 is a diagram for explaining the radiation light SR from the electron storage ring. 18~1h... Bending electromagnet, 2... Septum electromagnet for incidence, 3... Kitzker coil, 4... High frequency cavity, 5.6... Quadruple contact electromagnet, 7... Triplet, 11. ...Designed electron orbit, 12...Electron, 21...Undulator, 22a...Variable vertical deflection electromagnet, 22b...Variable horizontal deflection electromagnet, 23...Quadruple tangent electromagnet, 31...Small size Permanent magnet, 32...electron beam, entry 0...period length. Figure 12 of Rikimoto-cho 1 shows the composition of tax, electricity + S 7f

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)所定の振幅と所定数の節を持って設計電子軌道のま
わりを電子が波動運動する電子波動リングにおいて、電
子より放射されるシンクロトロン放射光を電子の振動の
節近くで取り出すことを特徴とするシンクロトロン放射
光取出し方法。 2)偏向電磁石を設計電子軌道上の所定個所に所定数配
置し、この偏向電磁石の間に所定数の高周波加速空胴と
、入射する電子を集束する多重極電磁石の所定数とを前
記設計電子軌道上の所定位置に設けて前記入射する電子
を蓄積する電子蓄積リングと、 前記設計電子軌道上の任意の位置に蓄積された電子を前
記設計電子軌道のまわりに所定の方向に所定の振幅と所
定数の節を持つ波動運動をさせ、電子より放射されるシ
ンクロトロン放射光を該節の近くで取り出す偏向手段と
を具備したことを特徴とする電子波動リング。 3)前記偏向手段は、波動電子軌道の振幅と振動の節に
おける前記電子軌道からの開き角を任意に変化させるも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
電子波動リング。 4)偏向電磁石を設計電子軌道上の所定個所に所定数配
置し、この偏向電磁石の間に高周波加速空胴と、入射す
る電子を集束する多重極電磁石の所定数とを前記設計電
子軌道上の所定位置に設けて前記入射する電子を蓄積す
る電子蓄積リングと、 前記設計電子軌道上の任意の位置に蓄積された電子を前
記設計電子軌道のまわりに軌道面に垂直方向および水平
方向に所定の振幅と所定数の節を持つ波動運動をさせ、
電子より放射されるシンクロトロン放射光を該節の近く
で取り出す垂直方向偏向手段および水平方向偏向手段と
、 さらに、前記各偏向手段で垂直方向および水平方向に同
時にまたは個別に波動運動する電子に赤外線からX線ま
での領域で高輝度化された光子を発生させるアンジュレ
ータとを具備したことを特徴とする電子波動リング。 5)前記各偏向手段は、波動電子の振幅を自在に変化さ
せるものであることを特徴とする特許請求の範囲第4項
記載の電子波動リング。
[Claims] 1) In an electronic wave ring in which electrons move in waves around a designed electron orbit with a predetermined amplitude and a predetermined number of nodes, the synchrotron radiation light emitted from the electrons is A synchrotron radiation extraction method characterized by nearby extraction. 2) A predetermined number of bending electromagnets are arranged at predetermined locations on the designed electron orbit, and a predetermined number of high-frequency acceleration cavities and a predetermined number of multipole electromagnets that focus incident electrons are placed between the deflection electromagnets. an electron storage ring provided at a predetermined position on the orbit to accumulate the incident electrons; What is claimed is: 1. An electronic wave ring characterized by comprising a deflecting means for causing wave motion having a predetermined number of nodes and extracting synchrotron radiation light emitted from electrons near the nodes. 3) The electron wave ring according to claim 2, wherein the deflection means arbitrarily changes the amplitude of the wave electron trajectory and the opening angle from the electron trajectory at the vibration node. 4) A predetermined number of bending electromagnets are arranged at predetermined locations on the designed electron orbit, and between the deflection electromagnets, a high frequency acceleration cavity and a predetermined number of multipole electromagnets that focus incident electrons are placed on the designed electron orbit. an electron storage ring provided at a predetermined position to accumulate the incident electrons; Create wave motion with amplitude and a predetermined number of nodes,
vertical deflection means and horizontal deflection means for extracting synchrotron radiation light emitted from electrons near the node; An electronic wave ring characterized by comprising an undulator that generates highly bright photons in the range from to X-rays. 5) The electronic wave ring according to claim 4, wherein each of the deflecting means freely changes the amplitude of the wave electrons.
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JPH01195700A (en) * 1988-01-29 1989-08-07 Agency Of Ind Science & Technol X-ray generator
JPH0294299A (en) * 1988-09-28 1990-04-05 Mitsubishi Electric Corp Synchrotron and exposing method using synchrotron
WO2014128848A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 株式会社日立製作所 Method for forming and device for forming organic thin film pattern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01195700A (en) * 1988-01-29 1989-08-07 Agency Of Ind Science & Technol X-ray generator
JPH0294299A (en) * 1988-09-28 1990-04-05 Mitsubishi Electric Corp Synchrotron and exposing method using synchrotron
WO2014128848A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 株式会社日立製作所 Method for forming and device for forming organic thin film pattern
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