KR100268649B1

KR100268649B1 - 입자가속기

Info

Publication number: KR100268649B1
Application number: KR1019970053019A
Authority: KR
Inventors: 강보선; 김성면; 박종필
Original assignee: 권상문; 삼성중공업주식회사
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 2000-10-16
Also published as: KR19990032087A

Abstract

내부의 진공상태를 부분적으로 조절할 수 있도록 된 입자 가속기에 관하여 개시된다. 개시된 입자 가속기는; 입자발생원으로부터 발생된 하전입자를 가속시키는 입자가속관과, 상기 입자가속관에 의해 가속된 입자 빔을 소정 각도로 편향시키는 빔편향장치와, 상기 입자가속관과 빔편향장치 내부를 진공상태로 만드는 짐공펌프를 구비하는 것으로, 상기 입자가속관과 빔편향장치 내부의 진공상태를 각각 독립적으로 제어하는 진공제어수단으로서 입자가속관과 빔편향장치 사이에 설치되어 각각의 내부 공간을 상호 연결 및 차단시키는 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 따르면 입자가속관과 빔편향장치의 독립적인 진공제어가 가능하게 됨으로써, 그 각각의 보수나 리크 테스트시 입자 가속기 전체의 진공상태를 파괴하지 않아도 되는 장점이 있다.

Description

입자 가속기{Particle accelerator}

본 발명은 입자 가속기에 관한 것으로, 특히 그 내부의 진공상태를 부분적으로 조절할 수 있도록 된 입자 가속기에 관한 것이다.

입자 가속기는 전자, 양자, 중양자, α선 등의 하전입자를 가속하여 높은 에너지를 가진 입자빔을 얻기 위한 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 입자가속관(110)과, 진공펌프(120)와, 빔편향장치(130)를 구비하고 있다. 상기 입자가속관(110)은 그 내부의 일측에 마련된 입자발생원으로부터 발생된 상기 하전입자를 가속하는 역할을 하는 장치이고, 상기 빔편향장치(130)는 상기 입자가속관(110)으로부터 발생된 입자빔을 원하는 각도로 편향시키는 장치이다. 이와 같이 편향된 입자빔은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 빔편향장치(130)의 하단부에 마련된 빔인출창(131)을 통해 피조사물에 조사된다. 그리고, 상기 진공펌프(120)는 입자가속관(110) 내부와 빔편향장치(130) 내부를 진공상태로 만드는 역할을 한다. 이에 따라 입자 가속기 내부의 진공상태를 유지하기 위하여 상기 빔인출창(131)에는 통상 금속박막이 설치된다.

이와 같은 입자 가속기는 그 사용 시간이 증가함에 따라 상기 빔인출창(131)에 설치된 금속박막이 부식이나 열화 등에 의해 미세하게라도 손상이 발생하게 되면, 손상부위를 통해 리크(leak)가 발생하여 그 내부의 진공상태가 나빠지게 된다. 이러한 상태로 계속 운전하게 되면, 진공펌프(120)의 수명 단축, 입자가속관(110) 내부 및 입자발생원 등의 오염 현상이 발생하게 되므로, 리크가 발생되는 즉시 상기 금속박막을 교체할 필요가 있다.

그런데, 종래의 입자 가속기에 있어서는 상기 진공펌프(120)가 입자가속관(110)과 빔편향장치(130)의 내부를 동시에 진공상태로 만들도록 되어 있다. 따라서, 상기 금속박막을 교체할 때에는 입자 가속기 전체의 진공상태를 파괴하여야만 하므로, 교체 작업 후 다시 진공펌핑을 위해서는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 입자 가속기를 처음 설치할 때나 정기적인 보수, 점검시에 작업자의 실수 등에 의해 상기 금속박막이 찢어질 가능성이 있는데, 이때 입자가속관(110) 내부로 외부의 공기가 급격하게 흡입됨으로써 세라믹 재질인 입자가속관(110) 내부가 파손되거나 심하게 오염될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 입자가속관과 빔편향장치의 독립적인 진공제어가 가능하게 된 입자 가속기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 입자 가속기의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 빔편향장치의 빔인출창을 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 입자 가속기의 개략적인 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

110,210...입자가속관 120,220...진공펌프

130,230...빔편향장치 131,231...빔인출창

240...게이트밸브

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 입자 가속기는; 입자발생원으로부터 발생된 하전입자를 가속시키는 입자가속관과, 상기 입자가속관에 의해 가속된 입자 빔을 소정 각도로 편향시키는 빔편향장치와, 상기 입자가속관과 상기 빔편향장치 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프를 포함하며,

상기 입자가속관과 상기 빔편향장치 내부의 진공상태를 각각 독립적으로 제어하는 것으로서, 상기 입자가속관과 상기 빔편향장치 사이에 입자가속관과 빔편향장치 내의 공간을 상호 연결 및 차단시키는 밸브가 마련되어 있는 점에 특징이 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 입자가속관과 빔편향장치의 독립적인 진공제어가 가능하게 됨으로써, 그 각각의 보수나 리크 테스트시 입자 가속기 전체의 진공상태를 파괴하지 않아도 되는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 입자 가속기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 입자 가속기의 개략적인 구성도이다.

도 3에 따르면, 본 발명에 의한 입자 가속기는 입자가속관(210)과, 진공펌프(220)과, 빔편향장치(230)와, 게이트밸브(240)를 구비하게 된다.

상기 입자가속관(210)은 그 내부의 일측에 마련된 입자발생원으로부터 발생된 전자, 양자, 중양자, α선 등의 하전입자를 가속하는 장치이며, 사용 중에는 그 내부를 진공상태로 만들게 된다.

상기 빔편향장치(230)는 상기 입자가속관(110)으로부터 발생된 입자 빔을 원하는 각도로 편향시키는 장치이며, 이 또한 사용 중에는 그 내부를 진공상태로 만들게 된다. 그리고, 상기 빔편향장치(230) 하단부에는 편향된 입자 빔을 피조사물에 조사하기 위해 빔인출창(231)이 마련되고, 상기 빔인출창(231)에는 금속박막이 설치되어 그 내부의 진공상태를 유지하게 된다.

상기 진공펌프(220)는 입자가속관(210) 내부와 빔편향장치(230) 내부를 진공상태로 만드는 역할을 한다.

여기에서 본 발명의 특징부는 다음과 같다.

상기 입자가속관(210)과 상기 빔편향장치(230) 내부의 진공상태를 각각 독립적으로 제어하는 진공제어수단으로서 상기 게이트밸브(240)가 구비된다. 상기 게이트밸브(240)는 입자가속관(210)과 빔편향장치(230) 사이에 설치되어 그 각각의 내부 공간을 상호 연결 및 차단시키게 된다. 즉, 상기 게이트밸브(240)를 연 때에는 입자가속관(210)과 빔편향장치(230)의 내부 공간이 서로 연결되어 진공상태가 동일하게 유지되고, 상기 게이트밸브(240)를 닫은 때에는 입자가속관(210) 내부의 진공상태와 빔편향장치(230) 내부의 진공상태가 독립적으로 제어될 수 있다.

이와 같이 진공제어수단으로서 게이트밸브(240)를 구비한 본 발명에 따른 입자 가속기에 있어서는, 상기 빔인출창(231)에 설치된 금속박막이 부식이나 열화 등에 의해 손상이 발생한 경우에 상기 게이트밸브(240)를 닫고 상기 금속박막을 교체하게 된다. 따라서, 입자가속관(210) 내부의 진공상태는 유지한 채 금속박막의 교체작업이 행해지게 되어, 교체 작업 후 빔편향장치(230) 내부만 진공펌핑하면 되므로, 입자 가속기의 운전에 필요한 진공도까지 도달하기 위한 시간이 절약되며, 이에 따라 진공펌프(220)의 소비전력도 절감된다.

그리고, 입자 가속기를 처음 설치한 때나 정기적인 점검시에는 리크 테스트를 행하게 되는데, 이 때에도 게이트밸브(240)의 조작에 의해 입자가속관(210) 또는 빔편향장치(230) 만의 리크 테스트가 가능하므로 보다 빠르고 정확하게 리크 테스트를 행할 수 있게 된다.

또한, 입자 가속기를 처음 설치할 때나 정기적인 보수, 점검시에 게이트밸브(240)를 닫고 작업함으로써, 작업자의 실수 등에 의해 상기 금속박막이 찢어짐으로써 발생되는 입자가속관(210) 내부의 파손과 오염을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 입자 가속기는 입자가속관과 빔편향장치의 독립적인 진공제어가 가능하게 됨으로써, 그 각각의 보수나 리크 테스트시 입자 가속기 전체의 진공상태를 파괴하지 않아도 되므로 작업시간이 단축된다. 또한, 보수나 정기점검시에 상기 게이트밸브를 닫고 작업함으로써 순간적인 실수나 사고에 의해 금속박막이 파손될 경우 발생 가능한 입자가속관 내부의 파손을 방지할 수 있다.

Claims

입자발생원으로부터 발생된 하전입자를 가속시키는 입자가속관과, 상기 입자가속관에 의해 가속된 입자 빔을 소정 각도로 편향시키는 빔편향장치와, 상기 입자가속관과 상기 빔편향장치 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프를 포함하는 입자 가속기에 있어서;

상기 입자가속관과 상기 빔편향장치 내부의 진공상태를 각각 독립적으로 제어하는 것으로서, 상기 입자가속관과 상기 빔편향장치 사이에 입자가속관과 빔편향장치 내의 공간을 상호 연결 및 차단시키는 밸브가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 입자 가속기.