JPS62150803A - 荷電粒子偏向用超電導電磁石 - Google Patents
荷電粒子偏向用超電導電磁石Info
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- JPS62150803A JPS62150803A JP60294811A JP29481185A JPS62150803A JP S62150803 A JPS62150803 A JP S62150803A JP 60294811 A JP60294811 A JP 60294811A JP 29481185 A JP29481185 A JP 29481185A JP S62150803 A JPS62150803 A JP S62150803A
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- Particle Accelerators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、円形加速器、ストレージリング、５ＯＲ（
シンクロトロン軌道放射）装置、イオン注入装置、質量
分析装置等において、荷電粒子を偏向させるのに用いる
超電導ダイポール電磁石に関する。
シンクロトロン軌道放射）装置、イオン注入装置、質量
分析装置等において、荷電粒子を偏向させるのに用いる
超電導ダイポール電磁石に関する。
首記した如き装置に使う荷電粒子偏向用電磁石としては
、鉄心にコイルを巻いた常電導タイプのものが一般的で
あるが、常電導方式では、小型でより強力な偏向用電磁
石を実現し難いことから、本発明者等は、この問題を無
くすべく、超電導ダイポール電磁石に、磁場の方向に対
して垂直方向に曲率を与えたものを考案し、特願昭６０
−２４９２８５号により提案した。第５図はその一例を
示したもので、ビームダクト１の外周に２個のくら形超
電導コイル２を対向して跨がせたくら形ダイポール電磁
石に曲率を与えである。
、鉄心にコイルを巻いた常電導タイプのものが一般的で
あるが、常電導方式では、小型でより強力な偏向用電磁
石を実現し難いことから、本発明者等は、この問題を無
くすべく、超電導ダイポール電磁石に、磁場の方向に対
して垂直方向に曲率を与えたものを考案し、特願昭６０
−２４９２８５号により提案した。第５図はその一例を
示したもので、ビームダクト１の外周に２個のくら形超
電導コイル２を対向して跨がせたくら形ダイポール電磁
石に曲率を与えである。
ところで、超電導電磁石は、絶対零度近くの温度下にあ
ってはじめて超電導現象を示す。従って、そのコイルを
液体ヘリウム等の極低温冷媒液と共にクライオスタット
内に収納する必要があるが、このときの冷却手段を含め
た電磁石の構造設計が悪いと、種々の不都合が生じてく
る。例えば、第６図に示すように、荷電粒子通過軌道（
以下ではこれを粒子軌道と云う）３の外周をビームダク
ト１で囲み、その外周に断熱層４．５に包まれた中空環
状の冷却槽６を同心的に配置し、この槽の内側の周壁６
ａ外周に超電導コイル２を取付ける構造は、比較的容易
に考えられるが、このように、断熱層を半径方向に２重
配置すると、電磁石の外径が大きくなって設置スペース
や取扱い面で不利になる。
ってはじめて超電導現象を示す。従って、そのコイルを
液体ヘリウム等の極低温冷媒液と共にクライオスタット
内に収納する必要があるが、このときの冷却手段を含め
た電磁石の構造設計が悪いと、種々の不都合が生じてく
る。例えば、第６図に示すように、荷電粒子通過軌道（
以下ではこれを粒子軌道と云う）３の外周をビームダク
ト１で囲み、その外周に断熱層４．５に包まれた中空環
状の冷却槽６を同心的に配置し、この槽の内側の周壁６
ａ外周に超電導コイル２を取付ける構造は、比較的容易
に考えられるが、このように、断熱層を半径方向に２重
配置すると、電磁石の外径が大きくなって設置スペース
や取扱い面で不利になる。
また、この場合、内側の断熱層４の厚さを考慮して、つ
まり、その厚さによって増大した大きな空間を対象にし
て軌道３に所定の均一な磁場を出す必要があるので、コ
イル線材の電流密度やその線材にか＼る磁場等も大きく
なる。従って、使用する超電等コイル線材への要求特性
も当然厳しくなる。
まり、その厚さによって増大した大きな空間を対象にし
て軌道３に所定の均一な磁場を出す必要があるので、コ
イル線材の電流密度やその線材にか＼る磁場等も大きく
なる。従って、使用する超電等コイル線材への要求特性
も当然厳しくなる。
そこで、この発明は、コイルの冷却手段を含めた荷電粒
子偏向用超電導電磁石の小型化、構造の簡素化、コイル
負荷の軽減化を計ることを課題としている。
子偏向用超電導電磁石の小型化、構造の簡素化、コイル
負荷の軽減化を計ることを課題としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題を解決するため、この発明は、第１図乃至第
３図に示すように、中心に粒子軌２ユ３を有する超電導
ダイポール電磁石において、上記粒子軌道３の外周に、
軌道を包囲する内ダク１−７１、その外周に同心配置し
た外ダク）７ｂ、両ダクト間の空間の入口を封鎖する一
対の端壁７ Ｃｌ ７ Ｃ’の各要素によって形成され
、その４つの要素によって画された内部空間が極低温冷
媒液の収納部となるコイル冷却槽７を配置し、この槽の
内ダクト７ａ外周面に超電導コイル２を取付け、さらに
、外ダク）７ｂの外周面及び対の端壁７ Ｃ、７Ｃ’の
外表面に沿った部位に断熱層８を設けたのである。
３図に示すように、中心に粒子軌２ユ３を有する超電導
ダイポール電磁石において、上記粒子軌道３の外周に、
軌道を包囲する内ダク１−７１、その外周に同心配置し
た外ダク）７ｂ、両ダクト間の空間の入口を封鎖する一
対の端壁７ Ｃｌ ７ Ｃ’の各要素によって形成され
、その４つの要素によって画された内部空間が極低温冷
媒液の収納部となるコイル冷却槽７を配置し、この槽の
内ダクト７ａ外周面に超電導コイル２を取付け、さらに
、外ダク）７ｂの外周面及び対の端壁７ Ｃ、７Ｃ’の
外表面に沿った部位に断熱層８を設けたのである。
槽７は、冷媒液の注入口を兼ねるなどした気化ガスの排
気口を有するが、図はそれを省略している。
気口を有するが、図はそれを省略している。
なお、断熱層８は、液体窒素等の冷媒液を収納した槽、
真空層、熱反射層のいずれか、又はそれ等を組合せたも
のが望ましい。また、この層８は、冷却槽７の半径方向
断熱を行う部分８ａと長手方向断熱を行う部分８ｂが分
離可能に形成されていてもよい。
真空層、熱反射層のいずれか、又はそれ等を組合せたも
のが望ましい。また、この層８は、冷却槽７の半径方向
断熱を行う部分８ａと長手方向断熱を行う部分８ｂが分
離可能に形成されていてもよい。
この構造では、冷却槽の内ダクト７ａがビームダクトと
して使用され、このダクトとコイル２との間に断熱層が
存在しないため、電磁石の半径方向寸法を縮小できる。
して使用され、このダクトとコイル２との間に断熱層が
存在しないため、電磁石の半径方向寸法を縮小できる。
また、コイル２が粒子軌道３に接近したことによってコ
イル負荷が軽減され、さらに、その負荷軽減によりコイ
ルの小型化が可能になるため、電磁石の一層の体積縮小
が計れる。
イル負荷が軽減され、さらに、その負荷軽減によりコイ
ルの小型化が可能になるため、電磁石の一層の体積縮小
が計れる。
このほか、粒子軌道は高真空に保つ必要があるが、ビー
ムダクトによってその真空を保つ第５図の構造と異なり
、内外のダクトを備える冷却槽全体によって真空を維持
するため、粒子軌道内の真空度をより高めることも可能
になる。
ムダクトによってその真空を保つ第５図の構造と異なり
、内外のダクトを備える冷却槽全体によって真空を維持
するため、粒子軌道内の真空度をより高めることも可能
になる。
第４図は、この発明の電磁石の吏用の一例を示す図であ
って、Ａが前述したこの発明の偏向用電磁石を示してい
る。Ｂは荷電粒子の集束用電磁石、Ｃは高周波加速空洞
である。この装置では、電磁万人によって電子の向きを
偏向することにより、粒子軌道３に電子を光速に近い速
度で周回させ、電子進行方向の接線方向に放射光を発生
する。
って、Ａが前述したこの発明の偏向用電磁石を示してい
る。Ｂは荷電粒子の集束用電磁石、Ｃは高周波加速空洞
である。この装置では、電磁万人によって電子の向きを
偏向することにより、粒子軌道３に電子を光速に近い速
度で周回させ、電子進行方向の接線方向に放射光を発生
する。
なお、この発明は、磁場の方向に対して垂直方向に曲率
の与えられた曲線ダイポール荷電粒子偏向用電磁石、上
記曲率の与えられていない直線ダイポール荷電粒子偏向
用電磁石のいずれにも適用できる。
の与えられた曲線ダイポール荷電粒子偏向用電磁石、上
記曲率の与えられていない直線ダイポール荷電粒子偏向
用電磁石のいずれにも適用できる。
以上の通り、この発明によれば、粒子軌道の外周に直接
コイル冷却槽を配置し、その槽の内ダクトをビームダク
トとして使用するようにしたので、内側に断熱層の無い
分電磁石を小型化することができる。また、超電導コイ
ルが粒子軌道に接近しているのでコイル負荷が軽減され
、かつ、それによるコイルの小型化により全体の体積も
更に小さくすることができる。
コイル冷却槽を配置し、その槽の内ダクトをビームダク
トとして使用するようにしたので、内側に断熱層の無い
分電磁石を小型化することができる。また、超電導コイ
ルが粒子軌道に接近しているのでコイル負荷が軽減され
、かつ、それによるコイルの小型化により全体の体積も
更に小さくすることができる。
このほか、内側の断熱層を無くしたことにより全体の構
造が簡素化され、また、二重壁のコイル冷却槽自体が粒
子軌道の真空を維持する壁材となるため、粒子軌道の真
空度を高めることも可能になると云った効果が得られる
。
造が簡素化され、また、二重壁のコイル冷却槽自体が粒
子軌道の真空を維持する壁材となるため、粒子軌道の真
空度を高めることも可能になると云った効果が得られる
。
第１図は、この発明の電磁石の一例を示す斜視外観図、
第２図はその展開状態の側面視断面図、第３図は第２図
のＮ−１１Ｉ線に沿った断面図、第４図は使用の一例を
示す平面線図、第５図は磁場の方向に対して垂直方向に
曲率を与えたダイポール超電導電磁石の斜視図、第６図
は冷却手段を含めた一般的に考えられる荷電粒子偏向用
超電導電磁石の断面図である。 ２・・・超電導コイル、３・・・粒子軌道、７・・・コ
イル冷却槽、７ａ・・・内ダクト、７ｂ・・・外ダクト
、７ｃ。 ７Ｃ′・・・端壁、８・・・断熱層、Ａ・・・この発明
の荷電粒子偏向用超電導電磁石 特許出願人 住友電気工業株式会社同代理人 鎌
１）文 二
第２図はその展開状態の側面視断面図、第３図は第２図
のＮ−１１Ｉ線に沿った断面図、第４図は使用の一例を
示す平面線図、第５図は磁場の方向に対して垂直方向に
曲率を与えたダイポール超電導電磁石の斜視図、第６図
は冷却手段を含めた一般的に考えられる荷電粒子偏向用
超電導電磁石の断面図である。 ２・・・超電導コイル、３・・・粒子軌道、７・・・コ
イル冷却槽、７ａ・・・内ダクト、７ｂ・・・外ダクト
、７ｃ。 ７Ｃ′・・・端壁、８・・・断熱層、Ａ・・・この発明
の荷電粒子偏向用超電導電磁石 特許出願人 住友電気工業株式会社同代理人 鎌
１）文 二
Claims (1)
- 荷電粒子を偏向する超電導ダイポール電磁石において
、中心に位置した荷電粒子通過軌道の外周に、軌道を包
囲する内ダクト、その外周に同心配置される外ダクト及
び内外のダクト間の空間の入口を封鎖する一対の端壁の
各要素によつて形成されるコイル冷却槽を配置し、この
冷却槽の内ダクト外周面に超電導コイルを取付け、さら
に、外ダクトの外周面及び対の端壁の外表面に沿つた部
位に断熱層を設けたことを特徴とする荷電粒子偏向用超
電導電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60294811A JPS62150803A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 荷電粒子偏向用超電導電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60294811A JPS62150803A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 荷電粒子偏向用超電導電磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62150803A true JPS62150803A (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=17812556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60294811A Pending JPS62150803A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 荷電粒子偏向用超電導電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62150803A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6132069A (en) * | 1996-07-19 | 2000-10-17 | Moriyama Sangyo Kabushiki Kaisha | Light body, light body mounting base and embedded lighting equipment |
| JP2017098504A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 株式会社東芝 | 高温超電導コイル、高温超電導磁石および高温超電導コイルの製造方法 |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP60294811A patent/JPS62150803A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6132069A (en) * | 1996-07-19 | 2000-10-17 | Moriyama Sangyo Kabushiki Kaisha | Light body, light body mounting base and embedded lighting equipment |
| JP2017098504A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 株式会社東芝 | 高温超電導コイル、高温超電導磁石および高温超電導コイルの製造方法 |
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