JPS62177900A - 放射光発生装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体加工や物性解析に用いる放射光発生装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば「シンクロトロン放射用のｍ伝導レース
トラック電子蓄積リングとその注入用マイクロトロン」
、ミャハラ、クカタ、ナカニシ；ｌ５ＳＴテクニカルレ
ポート、２１号、１９８４．（ｒＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｎｇ　　ｒａｃｅｔｒａｃｋ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ
　ｓｔｏｒａｇｅ　ｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｅｘｉｓｔ
ｅｎｔ　１ｎｊｅｃｔｏｒ　ｍ１ｃｒｏｔｒｏｎ　ｆｏ
ｒｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｊ　
Ｙ、Ｍｉｙａｈａｒａ、に、Ｔａｋａｔａ。

Ｔ、Ｎａｋａｎｉｓｈｉ　　；　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　
Ｒｅｐｏｒｔ　　ｏｆ　１．Ｓ、Ｓ、Ｔ、　。

Ｎｏ、２１．１９８４）に示された従来の放射光発生装
置の水平正面図、第４図はその動作を説明するための図
である。図において、■は電子を貯蓄するためのほぼ楕
円管状の真空槽、２は加速器（図示せず）から電子を輸
送する輸送管、３は電子を注入するためのセプタム電磁
石、４は電子供給時に電子軌道を変化させるキッカ電磁
石、５ａ。

５ｂは真空槽１の左右円弧部に設けられ、電子を曲げる
ための二極電磁石で、ここでは超伝導コイルを用いてい
る。６は真空槽１の直線部と二極電磁石５ａ、５ｂとの
接続部に設けられ、電子を収束するための四極電磁石で
、６ａ、６ｂは水平方向、６ｃ、６ｄは垂直方向に収束
作用を持つ。７ａ　’−ｃはその他の制御用電磁石、３
　ａ　−ｄは直空用装置、９はエネルギ補充装置、１Ｑ
ａ−ｄ放射光取出し装置である。

次に動作について説明する。真空装置３　ａ　％　ｄを
作動させ、真空槽１が十分に真空に達したところで二極
電磁石５ａ、５ｂ、四極電磁石５　ａ　−ｄおよびその
他の制御用電磁石７ａ−ｃに通電し、一定の磁界を作る
。この状態でセプタム電磁石３に通電し、輸送管２に加
速器から電子が供給されるように設定した後、キッカ電
磁石４を作動させる。このキッカ電磁石４の作用によっ
て、電子の軌道は第４図の中心軌道１１から平衡軌道１
２”のように移動し、セプタム電磁石３の所で新たに入
ってくる電子に近づくこととなり、これにより電子を取
り込むことができる（以後、この作用を入射と呼ぶ）。

そして、キッカ電磁石４の電流が零に戻ると、平衡軌道
１２は中心軌道１１に戻り、電子は安定にここを周回し
、二極電磁石５ａ、５ｂで曲げられる所で放射光を発生
する。

このような放射光発生装置では、該装置の大きさは二極
電磁石５ａ、５ｂの曲率半径が支配的な要因であり、こ
れを小さくするために高い磁界を発生できる超伝導体の
使用が考えられてきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の放射光発生装置は以上のように構成されているの
で、入射の際の電子の平衡軌道１２がセプタム電磁石３
以外の所で中心軌道１１から大きくずれるため、磁界を
一定に保たなければならない領域が広くなり、そのため
電磁石が大型化して高価になる。特に上記従来装置のよ
うに、二極電磁石を超伝導体で作る場合には、均一な磁
界の領域が狭くなり、入射の時の電子軌道のずれによっ
て失われる電子の割合が増し、電子をＮ積しにくいなど
の問題点があった。このために超伝導体を用いた放射光
発生装置の小型化はまだ達成されていない。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、超伝導体を用いた安価で小型の放射光発生装
置を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る放射光発生装置は、荷電粒子軌道の変化
に応じて二極電磁石の電流を変化するようにしたもので
ある。

〔作用〕

この発明においては、荷電粒子軌道の変化に応じて二極
電磁石の電流を変化するようにしたので、入射時の二極
電磁石内での荷電粒子軌道のずれを小さくすることがで
き、該二極電磁石で必要とされる磁界の領域を狭くする
ことができる。また蓄積時に荷電粒子の振動により荷電
粒子軌道にずれが生じるのを防ぐことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による放射光発生装置を示し、第
２図はその動作を説明するための図である。図において
、１〜４．７ａ−ｃ、８ａ〜ｄ、９．１０ａ−ｄは第３
図と同じものを示す。

ここで、セプタム電磁石３と輸送管２は真空槽１のキッ
カ電磁石４に対向する直線部に配置されており、このた
め電子はリングの外側から供給されることとなる。５ａ
、５ｂ及び５　ａ　−ｄはキッカ電磁石４の電流値に応
じてその電源電流が変化する二極電磁石及び四極電磁石
である。特に二極電磁石５ａ、５ｂの電流値はキッカ電
磁石４の電流が大きくなれば小さくなるように設定され
ている。

Ｌｌａ、ｌｌｂは電子の中心軌道、１２ａ、１２ｂは電
子の平衡軌道である。

次に作用効果について説明する。電子を加速器（図示せ
ず）から供給するためにキッカ電磁石４を作動させると
電子の軌道は中心軌道１１ａから平衡軌道１２ａにずれ
る。しかしながらこの時、二極電極石５ａ、５ｂの電流
は設定により従来よりも低くなっているので、中心軌道
１１ａは外側へずれて軌道１１ｂのようになり、このた
め平衡軌道１２ａも外側へずれ軌道１２ｂのようになっ
て従来の中心軌道１１ａに近くなる。

このように二極電磁石内の電子軌道のずれは二極電磁石
の電流が一定の場合よりも小さくなるので、二極電磁石
で必要とされる磁界の領域が狭くなり、二極電磁石は小
さくてよく、安価で小型のものを用いることができる。

また超伝導電磁石などにも適用可能となり、さらに安価
で小型の放射光発生装置を得ることが可能となる。

また、本発明の第２の実施例として、蓄積時に電子の振
動により、電子軌道にずれが生じた場合、該電子軌道の
変化に応じて二極および四極電磁石の電流を変化させる
ことにより、上記のような電子軌道のずれの発生を防止
することもできる。

なお、上記実施例では、二極および四極電磁石の電流変
化は電源電流を変えることによって行なったが、主電源
電流は一定にしておき別のコイルを設け、該コイルを二
極、四極電磁石の電流を変化するための専用電源として
用いても同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、荷電粒子軌道の変化
に応じて二極電磁石の電流を変化するようにしたので、
二極電磁石を小型化でき、また超伝導体を用いた安価で
小型の放射光発生装置を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による放射光発生装置の水
平正面図、第２図はその動作説明図、第３図は従来の放
射光発生装置の水平正面図、第４図はその動作説明図で
ある。 図において、１は真空槽、２は輸送管、３はセプタム電
磁石、４はキンカミ磁石、５ａ、５ｂは二極電磁石、５
　ａ　−ｄは四極電磁石、７ａ−ｃは制御用電磁石、３
　ａ　−ｄは真空用装置、９はエネルギ補充装置、１Ｑ
ａ＝ｄは放射光取出し装置、１１ａ、ｌｌｂは中心軌道
、１２ａ、１２ｂは平衡１ｉ８１ｔ道である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ほぼ楕円管状の真空槽と該真空槽の左右円弧部に
   設けられた一対の二極電磁石とからなり、荷電粒子を貯
   蓄する荷電粒子貯蓄槽と、 荷電粒子の軌道を変化させるキッカ電磁石を含み、上記
   貯蓄槽に荷電粒子を供給する荷電粒子供給装置と、 上記貯蓄槽の荷電粒子から放射光を取出すための放射光
   取出し装置とを備えた放射光発生装置において、 上記荷電粒子の軌道の変化に応じて上記二極電磁石の電
   流を変化させる制御手段を備えたことを特徴とする放射
   光発生装置。
2. （２）上記荷電粒子貯蓄槽は上記真空槽の直線部と上記
   二極電磁石との接続部に設けられた荷電粒子を収束する
   ための四極電磁石を備えたものであり、上記制御手段は
   上記荷電粒子の軌道の変化に応じて上記四極電磁石の電
   流をも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１項記載の放射光発生装置。
3. （３）上記荷電粒子の軌道の変化は上記キッカ電磁石の
   電流変化により生ずるものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載又は第２項記載の放射光発生装置
   。
4. （４）上記荷電粒子の軌道の変化は上記荷電粒子の振動
   により生ずるものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の放射光発生装置。
5. （５）上記荷電粒子は電子であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の放射
   光発生装置。