KR20210109618A - 하전 입자 가속기 및 그 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

조립 작업을 간략화할 수 있는 하전 입자 가속기 및 그 시공 방법을 제공한다. 진공 덕트 접합부(10)에 있어서, 커플링 부재(11)는 수나사(21)가 외주면에 새겨너어져 형성되고 환상 시일재(12)에 접촉하는 접촉면(25)이 내주면(22)의 말단에 형성되어 있고, 링 부재(15)는 커플링 부재(11A)의 접촉면(25)을 향해서 환상 시일재(12)를 압압(押壓)하는 압압면(26)이 형성되어 있고, 너트 부재(16)는 링 부재(15)에 맞닿는 맞닿음면(28)이 형성되고 커플링 부재(11A)의 수나사(21)와 나사결합되는 암나사(27)가 내주면에 새겨넣어져 형성되어 있다.

Description

하전 입자 가속기 및 그 시공 방법
본 발명의 실시형태는, 하전 입자 가속기 및 그 시공 방법에 관한 것이다.
가속기는, 복수의 덕트 부품의 양단(兩端)을 커플링 부재로 상호 접속한 진공 덕트에 의해, 하전 입자의 궤도가 형성되어 있다. 그리고, 이 진공 덕트를 따라 편향 전자석, 사극 전자석, 스크린 모니터와 같은 복수의 기기가 설치되고, 이 진공 덕트의 내부 공간을 운동하는 하전 입자의 궤도가 제어된다. 그리고, 종래에 있어서의 가속기의 진공 덕트를 구성하는 커플링 부재는, 덕트 부품의 양단부에 용접된 플랜지체였다.
일본국 특개평8-124698호 공보
종래에 있어서는, 각종 기기를 포함하는 덕트 부품을 상호 접속하는데 있어서, 다음과 같은 공정을 거치는 것이 불가피했다. 즉, 공장 또는 현지에서 전자석 등의 기기를 분해하고, 플랜지가 부착된 덕트 부품을 설치하고, 재조립 후에 출하하는 공정이다. 혹은, 현지에 전자석 등의 기기를 설치하고, 일단에만 플랜지를 갖는 덕트 부품을 기기에 삽입 후, 반대단에 플랜지체를 용접하는 공정이다. 이 때문에 공장 및 현지에 있어서, 가속기의 진공 덕트를 조립할 때에는, 많은 작업을 요하고 있었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 고려해서 이루어진 것이며, 조립 작업을 간략화할 수 있는 하전 입자 가속기 및 그 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 분해도.
도 2는 제1 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 조립도.
도 3은 진공 덕트 접합부를 확대해서 나타내는 도 2의 A부 확대 단면도.
도 4의 (A)(B)(C)는 제1 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 시공 방법의 설명도.
도 5의 (A)(B)(C)는 제1 실시형태의 다른 예에 따른 하전 입자 가속기의 시공 방법의 설명도.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 분해도.
도 7은 제2 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 조립도.
도 8의 (A)(B)(C)는 제2 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 시공 방법의 설명도.
(제1 실시형태)
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 의거해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 분해도이다. 이와 같이 하전 입자 가속기는, 그 일부분인 진공 덕트 접합부(10A(10))에 있어서, 하전 입자가 통과하는 덕트 부품(17)에 삽입 통과하는 커플링 부재(11A), 환상 시일재(12), 링 부재(15), 너트 부재(16)를 구비하고 있다.
커플링 부재(11A)는, 수나사(21)가 외주면에 새겨넣어져 형성되고, 환상 시일재(12)에 접촉하는 접촉면(25)이 내주면(22)의 말단에 형성되어 있다. 그리고 제1 실시형태에 있어서의 커플링 부재(11A)의 선단측에는 플랜지판(18)이 형성되어 있다. 링 부재(15)는, 커플링 부재(11A)의 접촉면(25)을 향해서 환상 시일재(12)를 압압(押壓)하는 압압면(26)이 형성되어 있다. 너트 부재(16)는, 링 부재(15)에 맞닿는 맞닿음면(28)이 형성되고, 커플링 부재(11A)의 수나사(21)와 나사결합되는 암나사(27)가 내주면에 새겨넣어져 형성되어 있다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 조립도이다. 이와 같이 덕트 부품(17)의 말단에 마련된 진공 덕트 접합부(10A)를, 2개의 대향하는 커플링 부재(11A)의 플랜지판(18)(도 1)끼리 맞대어, 나사 등으로 체결한다. 또, 플랜지판(18)의 맞댐면에는, 내부의 밀봉성을 확보하기 위한 가스킷이나 O링 등의 시일재(도시 생략)가 배치되어 있다. 이와 같이 해서 복수의 덕트 부품(17)을 이음에 의해, 운동하는 하전 입자의 궤도로 되는 진공 덕트가 형성된다.
도 3은 진공 덕트 접합부(10)(도 2)의 파선 부분 A부의 확대 단면도이다. 이와 같이 덕트 부품(17)과 커플링 부재(11) 사이에는 클리어런스(31)가 형성되어 있다. 그리고, 덕트 부품(17)과 너트 부재(16) 사이에도 클리어런스(31)가 형성되어 있다. 그리고 이 클리어런스(31)에 의해, 커플링 부재(11)에 대한 덕트 부품(17)의 경사가 허용된다.
커플링 부재(11)의 내경은, 삽입 통과하는 덕트 부품(17)의 외경보다도 치수 여유를 갖고 있다. 그리고, 커플링 부재(11)의 말단에 형성된 접촉면(25)(도 1)은, 링 부재(15)의 외주가 걸어 맞춰질 정도로 내주면(22)이 확경(擴徑)되고, 또한 환상 시일재(12)가 밀착하는 면은 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 링 부재(15)의 내경은 삽입 통과하는 덕트 부품(17)의 외경보다도 치수 여유를 갖고, 또한 환상 시일재(12)가 밀착하는 단면(端面)은, 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 또한 링 부재(15)는, 너트 부재(16)의 회전 시에 함께 돌지 않을 정도로, 너트 부재(16)의 맞닿음면(28)(도 1)에 맞닿는 단면이, 활면(滑面)으로 형성되어 있다.
환상 시일재(12)는, 압압력을 받아서 탄성 변형하고, 접촉면에 밀착해서 밀폐성을 발휘하는 O링 등이 이용된다. 커플링 부재(11)가 너트 부재(16)에 나사 삽입함에 의해, 환상 시일재(12)는, 커플링 부재(11)의 말단과 링 부재(15)의 단면과 덕트 부품(17)의 외주면으로부터 압압력을 받는다. 탄성 변형한 환상 시일재(12)는, 덕트 부품(17)의 외주면을 따르는 외기의 침입 루트를 밀폐하여, 덕트 부품(17) 내부의 진공도를 유지한다. 또한, 클리어런스(31)에 있어서, 덕트 부품(17)이 커플링 부재(11)에 대하여 경사져도, 환상 시일재(12)의 탄성 변형이 추종하므로, 밀폐성이 손상되지 않는다. 이 때문에 시공 시의 위치 어긋남 등은, 일반적으로 벨로우즈를 설치해서 흡수하지만, 각 실시형태에 있어서는, 그와 같은 벨로우즈 없이 흡수할 수 있다.
도 4의 (A)(B)(C)는, 제1 실시형태에 따른 하전 입자 가속기(30A)의 시공 방법의 설명도이다. 도 4에 나타나는 바와 같이 하전 입자 가속기(30A)는, 덕트 부품(17)을 통과하는 하전 입자와 상호 작용하는 기기(35)와, 이 기기(35)를 바닥면(도시 생략)에 대해서 지지하는 지지 부재(36)를 구비하고 있다. 또, 통과하는 하전 입자와 상호 작용하는 기기(35)로서는, 편향 전자석, 사극 전자석, 스크린 모니터가 예시되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
그리고 제1 실시형태에 따른 하전 입자 가속기(30A)의 시공 방법은, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 기기(35)에 덕트 부품(17)을 삽입 통과시킨다. 그리고 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 너트 부재(16), 링 부재(15), 환상 시일재(12), 커플링 부재(11A)를 이 순번으로, 덕트 부품(17)의 선단으로부터 삽입한다. 또한, 커플링 부재(11A)의 수나사(21)(도 1)와 너트 부재(16)의 암나사(27)(도 1)를 나사결합시킨다. 이에 의해, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이 진공 덕트 접합부(10A)의 조립이 종료된다.
도 5의 (A)(B)(C)는, 제1 실시형태의 다른 예에 따른 하전 입자 가속기(30B)의 시공 방법의 설명도이다. 이와 같이, 복수의 기기(35)에 덕트 부품(17)을 삽입 통과시키는 경우가 있다. 이 하전 입자 가속기(30B)의 시공 방법은, 전술한 하전 입자 가속기(30A)의 시공 방법에 준하므로 설명을 생략한다.
(제2 실시형태)
다음으로 도 6 내지 도 8을 참조해서 본 발명에 있어서의 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 또, 도 6 내지 도 8에 있어서 도 1 내지 도 5와 공통인 구성 또는 기능을 갖는 부분은, 동일 부호로 나타내고, 중복되는 설명을 생략한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 분해도이다. 도 7은 제2 실시형태에 따른 하전 입자 가속기의 일부분의 조립도이다.
이와 같이 하전 입자 가속기는, 그 일부분인 진공 덕트 접합부(10B(10))에 있어서, 하전 입자가 통과하는 덕트 부품(17)에 삽입 통과하는 커플링 부재(11B), 환상 시일재(12), 링 부재(15), 너트 부재(16)를 구비하고 있다.
커플링 부재(11B)는, 수나사(21)가 외주면에 새겨넣어져 형성되고, 환상 시일재(12)에 접촉하는 접촉면(25)이 내주면(22)의 말단에 형성되어 있다. 그리고 제2 실시형태에 있어서의 커플링 부재(11B)는, 환상 시일재(12)에 접촉하는 접촉면(25)이 양단에 형성되고, 외주면에 새겨넣어져 형성된 수나사(21)는, 양단에 2개의 너트 부재(16)가 나사결합된다. 링 부재(15)는, 커플링 부재(11B)의 접촉면(25)을 향해서 환상 시일재(12)를 압압하는 압압면(26)이 형성되어 있다. 너트 부재(16)는, 링 부재(15)에 맞닿는 맞닿음면(28)이 형성되고, 커플링 부재(11)의 수나사(21)와 나사결합되는 암나사(27)가 내주면에 새겨넣어져 형성되어 있다.
도 8의 (A)(B)(C)는, 제2 실시형태에 따른 하전 입자 가속기(30C)의 시공 방법의 설명도이다. 도 8에 나타나는 바와 같이 하전 입자 가속기(30C)는, 덕트 부품(17)을 통과하는 하전 입자와 상호 작용하는 기기(35)와, 이 기기(35)를 바닥면(도시 생략)에 대해서 지지하는 지지 부재(36)를 구비하고 있다.
그리고 제2 실시형태에 따른 하전 입자 가속기(30C)의 시공 방법은, 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, 기기(35)에 덕트 부품(17)을 삽입 통과시킨다. 그리고 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 너트 부재(16), 링 부재(15), 환상 시일재(12), 커플링 부재(11B)를 이 순번으로, 덕트 부품(17)의 선단으로부터 삽입한다. 또 커플링 부재(11B)의 양단에는, 대향하는 2개의 덕트 부품(17)이 삽입되어 있다. 또한, 커플링 부재(11B)의 수나사(21)(도 6)와 너트 부재(16)의 암나사(27)(도 6)를 나사결합시킨다. 이에 의해, 도 7 및 도 8의 (C)에 나타내는 바와 같이 진공 덕트 접합부(10B)의 조립이 종료된다.
이와 같이, 각 실시형태에 따른 하전 입자 가속기(30)의 시공 방법에 따르면, 덕트 부품(17)을 전자석 등의 기기(35)에 삽입 통과시키는데 있어서, 기기(35)를 분해하거나 플랜지의 용접 작업을 실시할 필요가 없어진다. 또한, 시공 현장에 있어서, 기기(35)를 설치한 후에, 진공 덕트를 시설할 수 있어, 공사의 자유도를 높일 수 있다.
이상 기술한 적어도 하나의 실시형태의 하전 입자 가속기에 의하면, 덕트 부품의 선단을, 커플링 부재, 환상 시일재, 링 부재, 너트 부재로 구성함에 의해, 조립 작업을 간략화하는 것이 가능해진다.
본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 실시형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 생략, 치환, 변경, 조합을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함되는 것이다.

Claims (6)

  1. 하전 입자가 통과하는 덕트 부품에 삽입 통과하는 커플링 부재, 환상 시일재, 링 부재, 너트 부재를 구비하고,
    상기 커플링 부재는, 수나사가 외주면에 새겨넣어져 형성되고, 상기 환상 시일재에 접촉하는 접촉면이 내주면의 말단에 형성되고,
    상기 링 부재는, 상기 커플링 부재의 상기 접촉면을 향해서 상기 환상 시일재를 압압(押壓)하는 압압면이 형성되고,
    상기 너트 부재는, 상기 링 부재에 맞닿는 맞닿음면이 형성되고, 상기 커플링 부재의 수나사와 나사결합되는 암나사가 내주면에 새겨넣어져 형성되어 있는 하전 입자 가속기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 부재는, 선단측에 플랜지판이 형성되어 있는 하전 입자 가속기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 부재는,
    상기 환상 시일재에 접촉하는 상기 접촉면이 양단(兩端)에 형성되고,
    상기 외주면에 새겨넣어져 형성된 상기 수나사는, 양단에 2개의 상기 너트 부재가 나사결합되는 하전 입자 가속기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트 부품과 상기 커플링 부재에 의해 형성되는 클리어런스와, 상기 덕트 부품과 상기 너트 부재에 의해 형성되는 클리어런스는, 상기 커플링 부재에 대한 상기 덕트 부품의 경사를 허용하는 것인 하전 입자 가속기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트 부품을 통과하는 상기 하전 입자와 상호 작용하는 기기와,
    상기 기기를 바닥면에 대해서 지지하는 지지 부재를 구비하는 하전 입자 가속기.
  6. 제5항에 기재된 하전 입자 가속기의 시공 방법으로서,
    상기 기기에 상기 덕트 부품을 삽입 통과시키는 스텝과,
    상기 너트 부재, 상기 링 부재, 상기 환상 시일재, 상기 커플링 부재를 이 순번으로, 상기 덕트 부품의 선단으로부터 삽입하는 스텝과,
    상기 커플링 부재의 상기 수나사와 상기 너트 부재의 상기 암나사를 나사결합시키는 스텝을 포함하는 하전 입자 가속기의 시공 방법.
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