JPS62198100A - 荷電粒子蓄積装置 - 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〕 この発明はシンクロトロン放射光を利用して、リソグラ
フィや物性研究を行うための荷電粒子蓄積装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第２図は例えば「ダレスベリの２ＧｅＶシンクロトロン
放射源のプログレス　レポート」、スラー、トンプソン
；　ニエークリア　インストルメント　アンド　メソッ
ド、　　１５２．１９７８．１−７（ｒＰｒｏｇｒｅｓ
ｓ　Ｒｅｐｏｒｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　２ＧｅＶ　５ｙｎｃ
ｈｒｏｔｒｏｎＲａｄｉａｔｉｏｎ　５ｏｕｒｃｅ　（
ＳＲ５）　ａｔ　ＤＡＲＥＳＢＩＩＲＹＪ　＋　　Ｖ。

Ｐ、　５ＩＩＬＬＩ！ＩＩ　ａｎｄ　Ｄ、Ｊ、　ＴＨＯ
ＭＰＳＯＮ　；　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｉｎ５ｔｒｕ＊ｅｎ
ｔ　ａｎｄ　　Ｍｅｔｈｏｄ、　１５２．１９７８．１
−７　）に示されたシンクロトロン放射光を利用するた
めの荷電粒子蓄積装置を示し、また第３図は例えば「Ｘ
線リソグラフィ用蓄積リング設計」、パン・ステイーン
バーゲン、グローブマン；プロシーデインダスオプ　５
ＰＴＥ−ザ　インタナショナル　ソサイエティ　フォア
　オプティカル　エンジニアリング、　　４４８４７５
　（ｒＳｔｏｒａｇｅ　ｒｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏ
ｒ　Ｘ−ｒａｙ　　１ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　Ｊ　＋Ａ
、ｖａｎ　　Ｓｔｅｅｎｂｅｒｇｅｎ　ａｎｄ　Ｗ、Ｇ
ｒｏｂｍａｎ　；　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　　ｏｆ　
　５ＰＩＥ　　−ｔｈｅ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ。

ｎａｌ　　５ｏｃｉｅｔｙ　　ｆｏｒ　　０ｐｔｉｃａ
ｌ　　Ｅｎｇｅｎｅｅｒｉｎｇ、Ｖｏｌ、４４８）に示
された他の荷電粒子蓄積装置を示す。両図において、１
は荷電粒子を入射するためのライナック、２は荷電粒子
を所定のエネルギまで加速するシンクロトロン、３は荷
電粒子を貯蓄する貯蓄槽、４は荷電粒子の進行方向を変
える偏向電磁石、５はシンクロトロン放射光を導くビー
ムライン、６は荷電粒子を収束する収束マグネット、ρ
は偏向電磁石４の曲率半径である。荷電粒子蓄積装置は
偏向電磁石の数とその曲率半径に応じているいろなもの
がある。

次に動作について第２図をもとに説明する。

ライナック１である程度のエネルギまで加速された荷電
粒子は、該ライナック１に続くビーム輸送系を通ってシ
ンクロトロン２へ導びかれ、該シンクロトロン２でもっ
と大きなエネルギ例えば０゜８Ｘ１０’ｅＶにまで加速
される。加速された荷電粒子は、貯蓄槽３へ貯蓄される
。このとき、加速された荷電粒子に力が働きその加速度
が変化すると、荷電粒子はフォトンすなわちシンクロト
ロン放射光を出して自らのエネルギを失うが、上記貯蓄
槽３のストレジリングに蓄えられた荷電粒子は、偏向電
磁石４で進行方向を変えられることにより進行方向にシ
ンクロトロン放射光を発生する。発生したシンクロトロ
ン放射光は、ビームライン５により外部へ導かれ、リソ
グラフィや物性研究に利用されることとなる。このとき
、荷電粒子を曲げる偏向電磁石の曲率半径ρは式（１）
で示され、Ｐは荷電粒子の運動量 ｑは電荷 Ｂは偏向電磁石が作る磁界 これより、磁界Ｂを強くすれば荷電粒子は急激に曲げら
れることとなる。一方、シンクロトロン放射光の臨界ス
ペクトルλＣには、式（２）で示される関係がある。

λＣ〔人）　＝５．５９ｐ　　（ｍ）　／Ｅ’　　（Ｇ
ｅＶ　）　−（２）〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の荷電粒子蓄積装置は以上のように構成されている
ので、同じ曲率半径を待つ偏向１！磁石が円周状に配置
されているために、放射光を利用施設へ導くためのビー
ムラインの本数をあまり多く取れず、また円形状の貯蓄
槽が入る敷地を用意しなければならなかった。そのため
、ビームラインを多く取ろうとすれば必然的に貯蓄槽の
径を大きくしなければならず、敷地及びシンクロトロン
放射光の有効利用という点で問題があった。さらに、従
来装置では各ビームラインから得られるスペクトルが決
まっており、リソグラフィや物性研究に際して適切なス
ペクトルを自由に得ることが困難であ−るという問題点
があった。

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、貯蓄槽を収容するための敷地とシンクロトロ
ン放射光とを有効に利用でき、かつ必要なスペクトルの
シンクロトロン放射光を得ることのできる荷電粒子蓄積
装置を得ろことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る荷電粒子蓄積装置は、曲率半径の異なる
多数の偏向電磁石を適宜配置して荷電粒子を所要の周回
軌道上を周回させるように貯蓄槽を形成したものである
。

〔作用〕

この発明においては、曲率半径の異なる多数の偏向電磁
石を適宜配置して荷電粒子が所要の周回軌道上を周回す
るようにしたので、敷地の形状に見合った貯蓄槽を形成
でき、かつ多くのビームラインを得ることができ、さら
には偏向電磁石の磁界の強さが異なるために種々の放射
光スペクトルを得ることができる。

〔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図はこの発明の一実施例による荷電粒子蓄積装置を
示し、図において、１〜３は第２図と同じものを示し、
５は貯Ｎ模３の内側あるいは外側に接して設けられ、シ
ンクロトロン放射光を導くビームライン、７は荷電粒子
が通過するチャンバ、４は荷電粒子の進行方向を変える
偏向電磁石で、これらはすべて曲率半径が異なり、従っ
て磁界の強さが異なるものであり、これらは敷地の形状
に合った荷電粒子周回軌道が得られるようにできるだけ
多（配置されている。また該電磁石の電源はすべて同一
で、そのコイルの巻き数は曲率半径に反比例するように
巻かれており、各偏向電磁石の磁界の強さは変えること
ができるようになっている。

このような本実施例装置では、従来装置がその貯蓄槽が
同じ曲率半径の偏向電磁石からなる円形状であるために
敷地が有効に利用できず、また放射光ビームラインの本
数が偏向電磁石の個数に比例するため、ビームラインの
本数を増やすには偏向電磁石の個数を増やし、従って貯
蓄槽を大きくしなければならなかったのに比べ、曲率半
径の異なる多数の偏向電磁石を用いて貯蓄槽を所要の形
状に形成するようにしたので、 吋腕テレ手敷地を有効に利用することができ、かつ偏向
電磁石の個数が多いためにビームラインの本数を増やす
ことができシンクロトロン放射光を有効に利用できる。

さらに偏向電磁石の半径が異なり、磁界の強さも異なる
ので、発生するシンクロトロン放射光は種々のスペクト
ルのものを得ることができ、最も適切なスペクトルを選
択して物性研究に有効に利用できるばかりでなく、リソ
グラフィについても複数の種類の露光を一台の装置で行
うことが可能である。

なお、上記実施例では、多数の偏向電磁石を同一平面内
に配置しているが、これは立体的に配置してよい。また
、偏向電磁石がら次の偏向電磁石までは直線のチャンバ
を用いているが、２つ以上の偏向電磁石を連結して配置
し、チャンバを用いなくてもよい。また、第１図では偏
向電磁石に続くビームラインを２本しか記していないが
、曲率半径が変わると１つの偏向電磁石から取ることの
できるビームラインの本数も変化するものであり、１つ
の偏向電磁石からできるだけ多くのビームラインを取る
ようにすることもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、曲率半径の異なる多
数の偏向１！磁石を適宜配置して荷電粒子を所要の周回
軌道上を周回させるように貯蓄槽を形成したので、貯蓄
槽を収容するための敷地をを効に利用でき、かつ多くの
ビームラインを設けてシンクロトロン放射光を有効に利
用できる。さらに、種々のスペクトルを有するシンクロ
トロン放射光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荷電粒子蓄積装置を
示す平面図、第２図は従来の荷電粒子蓄積装置を示す平
面図、第３図は従来の他の荷電粒子蓄積装置を示す平面
図である。 図において、１はライナック、２はシンクロトロン、３
は貯蓄槽、４は偏向電磁石、５はビームライン、６は収
束マグネット、７はチャンバである なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第２図 ｊ／７″ｋｌＩ 第３図 弓 ６：佼ｊｆη７．，１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲率半径の異なる多数の偏向電磁石を適宜配置し
   て荷電粒子を所要の周回軌道上を周回させるようにして
   なる貯蓄槽と、 該貯蓄槽に荷電粒子を供給する荷電粒子供給装置と、 上記貯蓄槽の内側あるいは外側にこれに接して設けられ
   放射光を取り出すための複数の放射光取り出し装置とを
   備えたことを特徴とする荷電粒子蓄積装置。
2. （２）上記貯蓄槽は多数の偏向電磁石が立体的に配置さ
   れてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   荷電粒子蓄積装置。
3. （３）上記偏向電磁石はすべて同一電源で駆動されるも
   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項記載の荷電粒子蓄積装置。