JP2002208499A - 加速器用ビームダクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主として、電子ビームの入射効率を向上させ
るとともに、セプタム電磁石の漏洩磁場の影響を電子ビ
ームにほとんど与えない加速器用ビームダクトを提供す
る。 【解決手段】 電子軌道Ｂ３を所望の偏向角で偏向する
偏向電磁石と、電子を周回軌道に入射させるセプタム電
磁石１２０とを備え、電子ビームを周回軌道Ｂ３内に所
望のエネルギーで蓄積するようにした電子蓄積リングに
おいて、セプタム電磁石１２０に隣接し、電子ビームを
入射させる位置に取り付けられるビームダクト１０であ
って、その素材に磁性材料を用いることにより、セプタ
ム電磁石１２０の漏洩磁場が蓄積電子ビームに与える影
響を低減するように構成した。この場合、ビームダクト
１０の素材として、純鉄を用いるようにすると、磁気飽
和が起こりにくく磁気シールドの効果が向上するととも
に、加工が容易で、製作コストを抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子やイオン等の
荷電粒子を加速する加速器一般に用いられる加速器用ビ
ームダクト及びその加速器用ビームダクトを用いた磁気
シールド方法に係り、特に、電子蓄積リングの電子ビー
ム入射に用いられるセプタム電磁石に隣接する加速器用
ビームダクト及びこの加速器用ビームダクトを用いた磁
気シールド方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、電子やイオン等の荷電粒子を
加速する加速器（荷電粒子を所定の周回軌道内で加速す
る円形加速器、及び、荷電粒子を直線的に加速する線形
加速器の双方を含む。）一般に用いられる加速器用ビー
ムダクトに関するものであるが、特に、電子蓄積リング
用のビームダクトを想定している。従って、以下、本発
明の理解の便を図るために、電子蓄積リングと、電子蓄
積リングに電子ビームを入射させる方法と、その入射の
際に用いられるセプタム電磁石と、従来のセプタム電磁
石の磁気シールド構造について、図３乃至図７を用いて
順次説明する。

【０００３】先ず、電子蓄積リング１００については、
特願２０００−０８３７１５号に比較的詳細に説明され
ているので、ここでは、図３を用いて簡単に説明するの
に留める。図３はこの電子蓄積リングの一例として、レ
ーストラック型の電子蓄積リング１００の平面図であ
る。このタイプの電子蓄積リング１００では、図３に示
すように１８０度偏向型の偏向電磁石１１０Ａ、１１０
Ｂを対向配置し、高真空に保たれたビームダクト１３０
内の周回軌道に、入射器１４０からセプタム電磁石１２
０を介して入射された電子ビームを、磁場の偏向作用に
より所望のエネルギーで、水平面内の設計された周回軌
道内に蓄積する。

【０００４】また、電子蓄積リング１００の他の主要構
成としては、電子ビームを周回軌道内に収束する四重極
電磁石１５０Ａ、１５０Ｂ、蓄積した電子ビームにエネ
ルギーを供給する高周波加速空胴１８０、電子を入射す
る際の入射軌道を形成する入射用パルスマグネット１６
０、ビームダクト１３０内の周回軌道内に電子ビームが
設計通り蓄積されているかどうかをモニタリングするビ
ームポジションモニタ１７０が挙げられる。

【０００５】次に、電子蓄積リング１００に電子ビーム
を入射させる方法について、図３を用いて説明する。電
子蓄積リング１００では、電子ビームを安定して蓄積す
るために、図３に示す入射器１４０により電子を一定の
エネルギーにまで加速して、電子蓄積リング１００に入
射させるようにしている。例えば、図３に示すタイプの
ものでは、マイクロトロンと呼ばれる入射器１４０によ
り電子のパルスビームを１５０MeVまで加速する。一
方、入射器１４０から入射させられる電子は、電子蓄積
リング１００の周回軌道に対して一定の角度を有してい
るため、スムーズに電子を周回軌道にのせるために、電
子ビームの方向を転換するセプタム電磁石１２０を用
い、このセプタム電磁石１２０を介して、電子蓄積リン
グ１００に入射させる。

【０００６】次に、このセプタム電磁石１２０につい
て、図４を用いて説明する。図４は、このセプタム電磁
石１２０の概略を示す平面図である。図４には、９０度
偏向型のセプタム電磁石１２０が図示されている。セプ
タム電磁石１２０は、上述したように、入射器１４０か
らの電子ビームの入射角度を小さくする装置であるが、
このため、パルス状の電子ビームがこのセプタム電磁石
１２０を通過するのに同期して瞬間的にパルス電流で励
磁し、磁場の偏向作用を利用して、電子ビームを周回軌
道（以下、「設計軌道」という場合がある。）Ｂ３から
少し外れた位置で、周回軌道Ｂ３と平行に、入射軌道Ｂ
１に入射させる。

【０００７】ところで、電子蓄積リング１００では、電
子ビームは、周回軌道Ｂ３を中心に、進行方向に垂直な
平面内で振動しながら周回する。この振動のことをベー
タトロン振動というが、このベータトロン振動のため
に、入射後、電子ビームに何の工夫も施さなければ、電
子ビームは周回軌道Ｂ３を複数回周回した後に、入射さ
れたセプタム電磁石１２０の入射軌道Ｂ１に戻り、ビー
ムダクト１３０の内壁と衝突して、安定な周回軌道Ｂ３
で蓄積される前に消滅してしまう。

【０００８】そこで、図３に示す入射用パルスマグネッ
ト１６０にパルス電流を流し、瞬間的に励磁させて、パ
ルスの立ち下がりを使って電子ビームを偏向し、入射時
のみ変形された軌道を形成して電子ビームの入射を行
う。これにより、電子は入射後もビームダクト１３０の
内壁と衝突することなく、周回軌道Ｂ３にのって、安定
して周回するようになる。

【０００９】しかし、電子ビームは入射時、ベータトロ
ン振動の振幅が大きく、励磁されているセプタム電磁石
１２０の近傍を通過し、セプタム電磁石１２０の漏洩磁
場の影響を受けて、進行方向が偏向されて軌道が不安定
になったり、電子ビームがビームダクト１３０と衝突し
て消滅する等の悪影響を受ける可能性がある。

【００１０】このため、従来のセプタム電磁石１２０で
は、磁束の漏洩を低減するために、磁性材で構成された
磁気シールド部材で磁気シールドするようにしている。
この従来のセプタム電磁石１２０の磁気シールド構造に
ついて、図５乃至図７を用いて説明する。図５は、セプ
タム電磁石１２０及びこのセプタム電磁石１２０に隣接
するビームダクト１３０の構造を示す縦断側面図であ
る。

【００１１】図５に示すように、従来のセプタム電磁石
１２０とビームダクト１３０の間には、磁性材で構成さ
れた磁気シールド部材１３４が取り付けられている。図
５において、１２２は、セプタム電磁石１２０の励磁用
コイルで、Ｂ１は、図４にも示されているが、セプタム
電磁石１２０から電子蓄積リング１００に入射される電
子ビームの入射軌道、同じくＢ３は、安定蓄積時におけ
る蓄積電子ビームの軌道（周回軌道或いは設計軌道）、
Ｂ２は入射直後の蓄積電子ビームの軌道である。

【００１２】図５にＢ２で示すように、入射直後の蓄積
電子ビームは、セプタム電磁石１２０の近傍を通過する
ために、セプタム電磁石１２０を励磁した場合の漏洩磁
場の悪影響を受けやすい。そこで、ビームダクト１３０
とセプタム電磁石１２０の間に磁気シールド部材１３４
を取り付け、この磁気シールド部材１３４により、セプ
タム電磁石１２０の漏洩磁場を低減するようにしてい
る。なお、従来のビームダクト１３０の素材は、真空材
として多用されるアルミニウム、ステンレス、銅等の非
磁性材料が用いられてる。

【００１３】この磁気シールド部材１３４を用いること
により生じる効果について、図６及び図７を用いて説明
する。図６は、磁気シールド部材１３４を用いない場合
のセプタム電磁石１２０の磁束ＦＬを示す上半面だけを
表示した側面図である。図７は、磁気シールド部材１３
４を用いた場合のセプタム電磁石１２０の磁束ＦＬを示
す上半面だけを表示した側面図である。なお、図６及び
図７では、磁束及び各構成部材は上下対称なので、上半
分のみを図示している。

【００１４】図６及び図７を対比すれば明らかである
が、磁気シールド部材１３４を用いた図７の方が、セプ
タム電磁石１２０の近傍を通過する磁束ＦＬの数が少な
くなり、磁気シールド部材１３４を用いることにより漏
洩磁場がある程度低減しているのが理解される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
セプタム電磁石１２０の磁気シールド構造では、次のよ
うな問題があった。図５において、磁気シールド部材１
３４の厚みとビームダクト１３０の壁厚と励磁用コイル
１２２とを合わせた厚みを一般にセプタム厚ｔ１と呼ん
でいる。従来のセプタム電磁石１２０の磁気シールド構
造では、磁気シールド部材１３４を用いるために当然で
あるが、このセプタム厚ｔ１が大きくなるという問題を
備えている。

【００１６】図５にＢ２で示すように、入射直後の蓄積
電子ビームは磁気シールド部材１３４に接するビームダ
クト１３０の内壁面１３０ａの近傍を通過する。一般
に、入射軌道Ｂ１と入射直後の軌道Ｂ２との距離ｄ１を
ターンセパレーションというが、ターンセパレーション
に対するセプタム厚ｔ１の比が大きくなれば、図５に示
す入射用パルスマグネット１６０を速く消磁しなければ
ならず、入射用パルスマグネット１６０の電源の負担増
になるほか、１回の励磁で入射できる電子ビーム量が少
なくなり、入射効率が悪くなるという問題が発生する。

【００１７】また、設計軌道Ｂ３と入射直後の軌道Ｂ２
との距離が大きい方がターンセパレーションを広い範囲
で設計できるので、セプタム厚ｔ１が小さく、入射直後
の軌道Ｂ２は、ビームダクトの内壁面１３０ａぎりぎり
近くまで設定できれば入射効率が向上する。従って、セ
プタム厚ｔ１が厚くければ、入射効率が悪化するので、
電子蓄積リング１００の設計では、このセプタム厚ｔ１
をいかに小さくするかということが問題になる。

【００１８】即ち、このセプタム厚ｔ１を薄くするため
に、磁気シールド部材１３４の厚み、励磁用コイル１２
２の厚みや、ビームダクト１３０の壁厚を薄くする必要
がある。しかし、ビームダクト１３０内は高真空に保た
れているために、大気圧に耐えうる厚みが必要であるこ
と、また、磁気シールド部材１３４の厚みを極端に薄く
すると磁気シールド部材１３４が磁気飽和を起こし、磁
気シールドの効果が低減するため一定の厚みが必要であ
る。更に、励磁用コイル１２２の厚みも電気抵抗の関係
上ある程度以下には設定できない。

【００１９】そのため、従来のセプタム電磁石１２０の
磁気シールド構造では、一定のセプタム厚を確保せざる
をえず、入射効率を向上させることが難しくなってい
た。また、図７に示すように、磁気シールド部材１３４
を用いれば、ある程度セプタム電磁石１２０の漏洩磁束
を低減できるが、それでも完全には電子ビームへの影響
を無くすことは困難であった。

【００２０】本発明は、上記課題（問題点）を解決し、
電子ビームの入射効率を向上させるとともに、セプタム
電磁石の漏洩磁場の影響を電子ビームにほとんど与えな
い加速器用ビームダクトを提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の加速器用ビーム
ダクトは、請求項１に記載のものでは、電子やイオン等
の荷電粒子を加速する加速器に用いられ、前記荷電粒子
の軌道を真空に保持するためのビームダクトにおいて、
前記ビームダクトの素材に磁性材料を用いるように構成
した。

【００２２】このように構成すると、磁性材で構成され
たビームダクトにより、外部機器等からの漏洩磁場が磁
気シールドされ、荷電粒子に対する漏洩磁場の悪影響を
除去できるので、この加速器用ビームダクトを用いる加
速器の性能や信頼性を向上させることができる。

【００２３】請求項２に記載の加速器用ビームダクト
は、電子を所望の周回軌道内で加速し、又は、蓄積する
電子シンクロトロン、或いは、電子蓄積リング等の電子
円形加速器に用いられ、前記電子の周回軌道を真空に保
持するためのビームダクトにおいて、前記ビームダクト
の素材に磁性材料を用いるように構成した。

【００２４】このように構成すると、電荷に比べて質量
が小さく漏洩磁場の影響を受けやすい電子を加速する場
合、特に、有効である。また、電子円形加速器では、設
計軌道内を、ほぼ光速の電子が膨大な回数周回し、漏洩
磁場の影響を多数回受けることになるので、特に、効果
的である。

【００２５】請求項３に記載の加速器用ビームダクト
は、電子軌道を所望の偏向角で偏向する偏向電磁石と、
電子を設計軌道に入射させるセプタム電磁石を備え、電
子（陽電子を含む）ビームを周回軌道内に所望のエネル
ギーで蓄積するようにした電子蓄積リングにおいて、前
記セプタム電磁石に隣接し、電子ビームを入射させる位
置に取り付けられるビームダクトであって、その素材に
磁性材料を用いることにより、セプタム電磁石の漏洩磁
場が蓄積電子ビームに与える影響を低減するように構成
した。

【００２６】このように構成すると、ビームダクトとセ
プタム電磁石間に磁気シールド部材を取り付けなくても
セプタム電磁石の漏洩磁場をシールドできるのでセプタ
ム厚を小さくでき、この結果、電子蓄積リングへの入射
効率を向上させることができる。また、セプタム電磁石
の漏洩磁場は、この磁気シールド用ビームダクトに誘導
されるので、ビームダクト内に蓄積される電子ビームに
与える影響を大幅に低減することができる。

【００２７】請求項４に記載の加速器用ビームダクト
は、上記ビームダクトの素材として、純鉄を用いるよう
に構成した。

【００２８】このように構成すると、上記効果がある上
に、磁気飽和が起こりにくく磁気シールドの効果が向上
するとともに、加工が容易で、製作コストを抑え、好適
な素材を用いた加速器用ビームダクトとすることができ
る。

【００２９】請求項５に記載の加速器用ビームダクト
は、上記ビームダクトの内面を、窒化チタン等のアウト
ガス防止用のコーティング材で被覆するように構成し
た。

【００３０】このように構成すると、ビームダクト内壁
からのアウトガスを抑え、電子蓄積リング等の加速器の
ビームダクト内の真空度を向上させることができる。

【００３１】請求項６に記載の加速器用ビームダクトに
よる磁気シールド方法では、請求項１乃至５のいずれか
に記載の加速器用ビームダクトを用いて、電子やイオン
等の荷電粒子に対する漏洩磁場の悪影響を除去するよう
にした。

【００３２】このようにすると、この加速器用ビームダ
クトを用いる加速器の性能や信頼性を向上させることが
できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の加速器用ビームダ
クト（以下簡単に「ビームダクト」とのみいう場合があ
る。）及び磁気シールド方法の一実施の形態について、
図１及び図２を用い、図３及び図５を参照して説明す
る。図１は、本発明のビームダクトの一実施の形態を示
す断面図である。図２は、本発明のビームダクトを用い
た場合におけるセプタム電磁石１２０の磁束ＦＬを示す
上半面だけを表示した側面図である。

【００３４】なお、図２では、図６及び図７同様、磁束
及び各構成部材は上下対称なので、上半分のみを図示し
ている。また、図２においては、簡易に磁場計算を行う
関係上、ビームダクトの断面形状を長方形型のもので示
し、図１に示したものと整合性が無いが、計算結果に関
してはほとんど影響がないことを付記しておく。

【００３５】先ず、本発明の加速器用ビームダクトの構
成について図１を用いて説明する。図１に示すように、
本実施の形態のビームダクト１０は、図５に示す従来の
ビームダクト１３０とほぼ同一の形状をしているが、そ
の構成素材に磁性材料である純鉄を用い、かつ、内壁面
１０ａには、窒化チタン（ＴｉＮ）をイオンプレーティ
ング法等の方法でコーティングしている。

【００３６】本発明の加速器用ビームダクトを以上のよ
うに構成すると、図２に示すように、セプタム電磁石１
２０の漏洩磁場は、その総量は増大してしまうが、強磁
性材料で構成されたビームダクト１０の壁内１０ｂに誘
導される。この結果、図２と図６及び図７とを比較する
と一目瞭然であるが、電子ビームが蓄積されている軌道
Ｂ２、Ｂ３、特に、セプタム電磁石１２０近傍の入射直
後の軌道Ｂ２に磁束ＦＬは見られなくなり、セプタム電
磁石１２０の漏洩磁場の影響が大幅に低減しているのが
理解される。

【００３７】即ち、従来技術では、特に、磁場の影響を
考慮せずに、真空材としてよく用いられているという理
由だけで、従来のビームダクト１３０には非磁性材料が
用いられていた。一方、本発明のビームダクト１０で
は、この従来技術に反して、セプタム電磁石１２０の構
成素材に磁性材料を用いる。この結果、セプタム電磁石
１２０の漏洩磁場の総量は増大するものの、このセプタ
ム電磁石１２０の漏洩磁場の磁束ＦＬの流れをビームダ
クト１０の壁内１０ｂに誘導することにより、蓄積され
ている電子ビームに対するセプタム電磁石１２０の漏洩
磁場の影響を大幅に低減するというものである。

【００３８】以上の理論的説明の他に、本実施の形態で
は、実際に磁場測定も行われている。例えば、セプタム
電磁石１２０にパルス状の励磁電流を流して励磁させた
場合、図７に示す磁気シールド部材１３２を用いたとき
の軌道Ｂ２における漏洩磁場のピーク強度は１０Ｇであ
ったのに対し、本発明のビームダクト１０を用いた場合
は、同じく０．６Ｇであり、磁気シールドの効果が格段
に向上していることが確かめられている。

【００３９】従って、本発明のビームダクト１０を用い
て磁気シールドするようにすると、従来のセプタム電磁
石１２０の磁気シールド構造とは異なり、磁気シールド
部材１３４を用いる必要がなくなる。この結果、ビーム
ダクト１０の壁厚と磁気シールド部材１３４の厚みとコ
イル１２２との和となっていたセプタム厚ｔ１（図５参
照）を、図１に示すように、ビームダクト１０の壁厚と
コイル１２２との和だけのセプタム厚ｔ２と小さくでき
るので、入射軌道Ｂ１と入射後の電子ビームの軌道Ｂ２
との間隔ｄ２が小さくなる。

【００４０】これにより、入射用パルスマグネット１６
０（図３参照）の電源への負担が軽減できるとともに入
射効率も増大する。また、設計軌道Ｂ３と入射直後の周
回軌道Ｂ２との距離を大きく取れるので、入射後にビー
ムダクト１０の壁と衝突して消滅してしまう電子の数を
大幅に低減でき、電子蓄積リング１００への電子の入射
効率を増大することができる。

【００４１】また、従来のビームダクト１３０では、セ
プタム厚ｔ１の厚みを極力小さくするために、磁性シー
ルド部材１３４の厚みを薄くし、漏洩磁場のシールドが
不十分であったが、本実施の形態のビームダクト１０で
は、ビームダクト１０自体が磁気シールドの役割を備え
るため、厚みをそれほど小さくする必要はなく、磁気シ
ールドも十分に行える。

【００４２】更に、上述したように、本実施の形態のビ
ームダクト１０の磁性素材に純鉄を用いることにより、
磁気飽和が起こりにくく磁気シールドの効果が向上する
とともに、加工が容易で、製作コストを抑え、好適な素
材の磁気シールド用ビームダクトとすることができる。

【００４３】ところで、純鉄はこのように優れた特性を
有するが、一方で、アウトガスが発生するという問題を
備えている。アウトガスが増加するとビームダクト内の
真空度が悪くなり、電子蓄積リング１００に蓄積されて
いる電子ビームの寿命が短くなるという問題が発生す
る。そこで、本実施の形態のビームダクト１０では、上
述したようにこの対策として、ビームダクトの内面１０
ａを、窒化チタンでコーティングし、このアウトガスの
発生を抑えるように構成している。

【００４４】本発明の加速器用ビームダクトは、上記実
施の形態に限定されず種々の変更が可能である。先ず、
上記実施の形態では、電子蓄積リングにおいて、セプタ
ム電磁石に隣接するビームダクトの場合で説明したが、
これは、特に、漏洩磁場の影響が大きいケースであるか
らである。しかし、本発明の加速器用ビームダクトは、
直線タイプの加速器やイオン等の他の荷電粒子を加速す
るタイプの加速器にももちろん適用できるものである。
これらに用いれば、外部機器等からの漏洩磁場の悪影響
を削減できるので加速器の性能や信頼性を向上すること
ができる。

【００４５】また、上記実施の形態では、ビームダクト
の磁性材料として純鉄を用いたが、他の磁性材料を用い
たビームダクトも本発明に含まれるのは勿論のことであ
る。更に、ビームダクトの内壁面をコーティングするコ
ーティング材として、窒化チタンを用いた例で説明した
が、これを他のアウトガス防止用のコーティング材に置
き換えても構わないのは、いうまでもないことである。

【００４６】

【発明の効果】本発明の加速器用ビームダクト及び磁気
シールド方法は、上記のように構成したために、以下の
ような優れた効果を有する。 （１）加速器用ビームダクトは、請求項１に記載したよ
うに、電子やイオン等の荷電粒子を加速する加速器に用
いられ、荷電粒子の軌道を真空に保持するためのビーム
ダクトにおいて、ビームダクトの素材に磁性材料を用い
るようにしたために、磁性材で構成されたビームダクト
により、外部からの漏洩磁場が磁気シールドされ、荷電
粒子に対する漏洩磁場の悪影響を除去できるので、この
加速器用ビームダクトを用いる加速器の性能や信頼性を
向上させることができる。

【００４７】（２）請求項２に記載の加速器用ビームダ
クトは、電子円形加速器に用いられ、電子の周回軌道を
真空に保持するためのビームダクトにおいて、ビームダ
クトの素材に磁性材料を用いるようにしたために、電荷
に比べて質量が小さく漏洩磁場の影響を受けやすい電子
を加速する場合、特に、磁気シールドの効果が有効であ
る。 （３）また、電子円形加速器では、設計軌道内をほぼ光
速の電子が膨大な回数周回し、漏洩磁場の影響を多数回
受けることになるので、特に、効果的である。

【００４８】（４）請求項３に記載の加速器用ビームダ
クトは、電子蓄積リングにおいて、セプタム電磁石に隣
接し、電子ビームを入射させる位置に取り付けられるビ
ームダクトであって、その素材に磁性材料を用いること
により、セプタム電磁石の漏洩磁場が蓄積電子ビームに
与える影響を低減するようにしたために、ビームダクト
とセプタム電磁石間に磁気シールド部材を取り付けなく
てもセプタム電磁石の漏洩磁場をシールドできるのでセ
プタム厚を小さくでき、この結果、電子蓄積リングへの
入射効率を向上させることができる。 （５）また、セプタム電磁石の漏洩磁場は、この磁気シ
ールド用ビームダクトに誘導されるので、ビームダクト
内に蓄積される電子ビームに与える影響を大幅に低減す
ることができる。

【００４９】（６）請求項４に記載の加速器用ビームダ
クトは、ビームダクトの素材として、純鉄を用いるよう
にしたために、磁気飽和が起こりにくく磁気シールドの
効果が向上するとともに、加工が容易で、製作コストを
抑え、好適な素材を用いた加速器用ビームダクトとする
ことができる。

【００５０】（７）請求項５に記載の加速器用ビームダ
クトは、ビームダクトの内面を、窒化チタン等のアウト
ガス防止用のコーティング材で被覆するようにしたため
に、ビームダクト内壁からのアウトガスを抑え、電子蓄
積リング等の加速器のビームダクト内の真空度を向上さ
せることができる。

【００５１】（８）請求項６に記載の加速器用ビームダ
クトによる磁気シールド方法では、本発明の加速器用ビ
ームダクトを用いて、電子やイオン等の荷電粒子に対す
る漏洩磁場の悪影響を除去するようにしたため、この加
速器用ビームダクトを用いる加速器の性能や信頼性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加速器用ビームダクトの一実施の形態
を示す縦断側面図である。

【図２】本発明の加速器用ビームダクトを用いた場合に
おけるセプタム電磁石の磁束を示す上半面だけを表示し
た側面図である。

【図３】レーストラック型の電子蓄積リングの平面図で
ある。

【図４】従来のセプタム電磁石の概略を示す平面図であ
る。

【図５】セプタム電磁石及びこのセプタム電磁石に隣接
するビームダクトの構造を示す縦断側面図である。

【図６】磁気シールド部材を用いない場合のセプタム電
磁石の磁束を示す上半面だけを表示した側面図である。

【図７】磁気シールド部材を用いた場合のセプタム電磁
石の磁束を示す上半面だけを表示した側面図である。

【符号の説明】

１０：ビームダクト １０ａ：ビームダクトの内面 １００：電子蓄積リング １１０Ａ、１１０Ｂ：偏向電磁石 １２０：セプタム電磁石 Ｂ２、Ｂ３：周回軌道

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子やイオン等の荷電粒子を加速する加
   速器に用いられ、前記荷電粒子の軌道を真空に保持する
   ためのビームダクトにおいて、 前記ビームダクトの素材に磁性材料を用いるようにした
   ことを特徴とする加速器用ビームダクト。
2. 【請求項２】 電子を所望の周回軌道内で加速し、又
   は、蓄積する電子シンクロトロン、或いは、電子蓄積リ
   ング等の電子円形加速器に用いられ、前記電子の周回軌
   道を真空に保持するためのビームダクトにおいて、 前記ビームダクトの素材に磁性材料を用いるようにした
   ことを特徴とする加速器用ビームダクト。
3. 【請求項３】 電子軌道を所望の偏向角で偏向する偏向
   電磁石と、電子を設計軌道に入射させるセプタム電磁石
   を備え、電子（陽電子を含む）ビームを周回軌道内に所
   望のエネルギーで蓄積するようにした電子蓄積リングに
   おいて、 前記セプタム電磁石に隣接し、電子ビームを入射させる
   位置に取り付けられるビームダクトであって、 その素材に磁性材料を用いることにより、セプタム電磁
   石の漏洩磁場が蓄積電子ビームに与える影響を低減する
   ようにしたことを特徴とする加速器用ビームダクト。
4. 【請求項４】 上記ビームダクトの素材として、純鉄を
   用いるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれかに記載の加速器用ビームダクト。
5. 【請求項５】 上記ビームダクトの内面を、例えば窒化
   チタン等のアウトガス防止用のコーティング材で被覆す
   るようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
   かに記載の加速器用ビームダクト。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の加速
   器用ビームダクトを用いて、電子やイオン等の荷電粒子
   に対する漏洩磁場の悪影響を除去するようにしたことを
   特徴とする加速器用ビームダクトによる磁気シールド方
   法。