JPS6222400A

JPS6222400A - 電子ビ−ムによるイオンビ−ムの冷却装置

Info

Publication number: JPS6222400A
Application number: JP60160222A
Authority: JP
Inventors: 恵一山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1987-01-30

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】〔発明の技術分野〕本発明番マ電子ビームによってイオンビームを冷却する
装置に関する。

【発明の技術的背景とその問題点〕

イオン蓄積リング中のイオンビームは衝突実験等に使用
されると散乱され、所要の方向と異なる方向成分の運動
量が発生する。このままでは実験精度等の面から問題と
なるため、この余分な運動量を取り去る必要がある。こ
れは冷却するとも称される。この冷却を行なうために使
用する装置として、電子ビームによるイオンビームの冷
却装置がある。この冷却装置では、電子銃が発生する電
子ビームを誘導磁場により、イオン蓄積リングから入っ
て来たイオンの周囲に平行に導いてやり。

電子ビームとイオンビームとのクーロン相互作用　−に
より、イオンビームの余分な運動量を除去することが考
えられ、田辺徹美氏著「ビーム電子冷却」月刊フィジッ
クス／　Ｖｏｌ、６　ｋｌ、　１９８５年発行に記載さ
れている。そして、この冷却装置では電子ビームに高精
度の方向性が要求される。

〔発明の目的〕

本発明は高精度の方向性を有する電子ビームを利用した
イオンビームの冷却装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明においては、イオンビームの余分な運動量を電子
ビームで取り去り、その際、誘導コイルと磁気シールド
との間に電子ビームの方向補正コイルを設けることによ
り、電子ビームの方向調整を可能とし、さらに磁気シー
ルドを電磁石鉄心として利用し、方向補正コイルの電源
容量の低減を可能とするものである。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例について、第１図および第２図
を参照して説明する。

高速電子を発生する電子銃のと電子を加速するために電
子銃■に取付けられた加速管■は、高電圧を使用するた
め、絶縁ガス又は絶縁油を封入した圧力容器■に収納さ
れ、圧力容器■の片端を介して真空容器（５ａ）に接続
されている。電子ビーム（１２）は誘導コイル（４ａ）
　、　（４ｂ）　、　（４ｃ）　＝　（４ｄ）　、　（
４ｅ）によって発生される誘導磁場により、真空容器（
５ａ）、　（５ｂ）、　（５ｃ）中を通過する。この誘
導コイル（４ａ）　〜（４ａ）は真空容器（５ａ）〜（
５ｃ）の外周に配置され、その外周には誘導コイル（４
ａ）〜（４ｅ）の発生磁場が外部に洩れるのを防ぐため
に磁気シールド０が取付けられる。そしてその際、誘導
コイル（４ａ）〜（４ｅ）と磁気シールド（へ）との間
に、誘導コイル（４ａ）　〜（４ａ）と直交して方向補
正コイル（７ａ）　、　（７ｂ）　。

（７ｃ）　、　（７ｄ）　、　（）ｅ）が設けられる。

真空容器（５ａ）〜（５ｃ）を通過した電子ビーム（１
２）は絶縁ガス又は絶縁油を封入した圧力容器（１０）
に収納された減速管■とコレクタ■に導かれてエネルギ
を回収される。

イオン蓄積リング（１１）は真空容器（５ａ）、　（５
ｃ）のポートを介して接続され、イオン蓄積リング（１
１）のイオンビーム（１３）に対して、中央の真空容器
（５ｂ）内で電子ビーム（１２）に平行に包まれ、クー
ロン相互作用を行なうように構成する。方向補正コイル
（７ａ）は第２図の紙面に垂直な方向に通電されＡ方向
及びＢ方向の磁場を発生するように構成する。

他の方向補正コイル（７ｂ）〜（７ｅ）も、（７ａ）と
同様な磁場を発生するように構成する。

次に作用について説明する・電子銃■から打出された電子ビーム（１２）は加速管■
により所定のエネルギまで加速され、誘導コイル（４ａ
）〜（４ｅ）の作る誘導磁場に導かれ、中央の真空容器
（５ｂ）中でイオンビームを平行に包み、クーロン相互
作用によりイオンビーム（１３）の余分な運動量を除去
する。この際、打出された電子ビームの方向と誘導磁場
の方向が一致していない場合には、電子ビーム自体が余
分な運動量を持つことになり、イオンビームから余分な
運動量を除去しないで、逆に余分な運動量を与えてしま
うことになる。電子ビーム（１２）の方向は電子銃■の
方向に依存し、又、誘導磁場の方向は誘導コイル（４ａ
）〜（４ｅ）の取付は方向性に依存するが、これらの方
向性は、製作精度２組立端度に依存する誤差を持ってい
る。方向補正コイル（７ａ）〜（７ｅ）を第２図のよう
に取付けると、第２図の入方向及びＢ方向の２種の補正
磁場を発生する。この補正磁場は電子ビーム（１２）に
対し、Ａ方向の補正磁場は電子ビーム（１２）をＢ方向
に、又、Ｂ方向の補正磁場は電子ビーム（１２）をＡ方
向に傾ける作用をする。この２種の補正磁場をそれぞれ
独立に発生すれば、電子ビーム（１２）の方向は任意に
調整でき、電子ビーム（１２）の方向を誘導磁場の方向
に合わせることができる。又、方向補正コイル（７ａ）
〜（７ｅ）は各誘導コイル（４ａ）〜（４ｅ）に対応し
て分割されているので。

この方向の調整は、各誘導コイル毎に行なうことができ
る。さらに方向補正コイル（７ａ）〜（７ｅ）は磁気シ
ールド■の内側に取付けられているため、磁気シールド
（ｅは方向補正コイル（７ａ）〜（７ｅ）の起磁力を低
減させ、そのため方向補正コイルの電源容量は空心時に
対し軽減される。

〔発明の効果〕

以上で説明したように１本発明では電子ビームを導く誘
導コイルと磁気シールドとの間に２方向の磁場を発生で
きる方向補正コイルを設置することにより、電子ビーム
と誘導磁場の方向を組立精度や製作精度から決まる精度
以上にそろえることができるため、イオンビームからの
余分な運動量の除去能力が向上すると共に、磁気シール
ドが鉄心として作用するため、方向補正コイルの電源容
量を低減できる特徴を有する電子ビームによるイオンビ
ームの冷却装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子ビームによるイオンビームの冷却
装置の一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の■−
■線に沿う矢視断面図である。１・・・電子銃　　　　　　　２・・・加速管３・・・
圧力容器　　　　　　４８〜４８・・・誘導コイル５ａ
〜５ｃ・・・真空容器　　　　６・・・磁気シールド７
８〜７ｅ・・・方向補正コイル　８・・・減速管９・・
・コレクタ　　　　　　１０・・・圧力容器１１・・・
蓄積リング　　　　　１２・・・電子ビーム１３・・・
イオンビーム

Claims

【特許請求の範囲】

蓄積リングから真空容器内を通過させるイオンビームに
対し、これを冷却する電子ビームを射出する電子銃と、
電子銃の射出口に取付けられた加速管と、絶縁ガスや絶
縁油を封入して電子銃と加速管を絶縁する圧力容器と、
圧力容器に接続して取付けられ前記イオンビームと電子
ビームの一部が平行して通過する真空容器と、真空容器
の他端に取付けられ電子ビームを減速する減速管と、減
速管の出口に取付けられ電子ビームのエネルギを回収す
るコレクタと、以上の各構成要素の全てを覆うように取
付けられた誘導コイル及び誘導コイルの周囲に設置され
た磁気シールドとを備え、誘導コイルと磁気シールドと
の間にビーム方向補正コイルを設けたことを特徴とする
電子ビームによるイオンビームの冷却装置。