JPH01282499A - 荷電粒子装置用偏向電磁石 - Google Patents
荷電粒子装置用偏向電磁石Info
- Publication number
- JPH01282499A JPH01282499A JP63110821A JP11082188A JPH01282499A JP H01282499 A JPH01282499 A JP H01282499A JP 63110821 A JP63110821 A JP 63110821A JP 11082188 A JP11082188 A JP 11082188A JP H01282499 A JPH01282499 A JP H01282499A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- yoke
- aperture
- return yoke
- electromagnet
- Prior art date
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- Pending
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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。
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］
この発明は荷電粒子の進行方向を曲げるために使用され
る荷電粒子装置用偏向電磁石、特にそのヨーク部分の改
良に関するものである。
る荷電粒子装置用偏向電磁石、特にそのヨーク部分の改
良に関するものである。
［従来の技術］
従来のこの種の荷電粒子装置用偏向電磁石としては、例
えば第３図と第４図に示すようなものがあった。第３図
は偏向電磁石を上からみた状態を示し、第４図は第３図
ＩＶ−ＩＶ部分の断面状態を示す。
えば第３図と第４図に示すようなものがあった。第３図
は偏向電磁石を上からみた状態を示し、第４図は第３図
ＩＶ−ＩＶ部分の断面状態を示す。
同図に示す偏向電磁石は、例えば文献ｒＩＮＳ−ＮＵＭ
Ａ−２４Ｆｉｌｄ Ｍｅａｓｕｒｅ−ｍｅｎｔ ｏ
ｆ Ｄｉｐｏｌｅ Ｍａｇｎｅｔｓｆｏｒ ＴＲ
ＡＮＪ ｐ３６．３７に示されたものであって、（１）
はリターンヨーク、（２）はコイル、（３）はアパーチ
ャーである。
Ａ−２４Ｆｉｌｄ Ｍｅａｓｕｒｅ−ｍｅｎｔ ｏ
ｆ Ｄｉｐｏｌｅ Ｍａｇｎｅｔｓｆｏｒ ＴＲ
ＡＮＪ ｐ３６．３７に示されたものであって、（１）
はリターンヨーク、（２）はコイル、（３）はアパーチ
ャーである。
リターンヨーク（１）は鉄などの導磁材を用いて構成さ
れ、円弧状に湾曲するアパーチャー（３）を形成するた
めに全体が湾曲して形成されている。
れ、円弧状に湾曲するアパーチャー（３）を形成するた
めに全体が湾曲して形成されている。
以上のように構成された偏向電磁石は、コイル（２）で
発生された磁界がヨーク（２）によってアパーチャー（
３）に収束される。アパーチャ＝（３）に進入した荷電
粒子は、磁界と荷電粒子との間に作用するローレンツ力
によって、その進行方向を曲げられながらアパーチャー
（３）内を通過する。これにより、荷電粒子をアバーチ
ャ−（３）の湾曲方向に沿って偏向することができる。
発生された磁界がヨーク（２）によってアパーチャー（
３）に収束される。アパーチャ＝（３）に進入した荷電
粒子は、磁界と荷電粒子との間に作用するローレンツ力
によって、その進行方向を曲げられながらアパーチャー
（３）内を通過する。これにより、荷電粒子をアバーチ
ャ−（３）の湾曲方向に沿って偏向することができる。
リターンヨーク（１）の形状は、得ようとする偏向角度
によって決められる。
によって決められる。
例えば、１８０度の偏向角度を得るためには、第５図に
示すように、全体が１８０度に湾曲された形状のリター
ンヨーク（１）が使用される。
示すように、全体が１８０度に湾曲された形状のリター
ンヨーク（１）が使用される。
ところで、この種の偏向電磁石では、荷電粒子のビーム
強度及び偏向角度に応じて、アパーチャー（３）に収束
すべき磁界の大きさを決めなければならない。荷電粒子
のビームが強い場合、あるいは偏向角度か深い場合は、
それに応じた高磁界をアパーチャー（３）に収束させる
必要がある。
強度及び偏向角度に応じて、アパーチャー（３）に収束
すべき磁界の大きさを決めなければならない。荷電粒子
のビームが強い場合、あるいは偏向角度か深い場合は、
それに応じた高磁界をアパーチャー（３）に収束させる
必要がある。
アパーチャー（３）に高磁界を収束させるに際しては、
リターンヨーク（１）における磁気１貝失と漏れ磁界を
それぞれ少なくすることが要求される。このためには、
リターンヨーク（１）が磁気飽和する磁界レベルすなわ
ち磁気飽和レベルを高くする必要がある。磁気飽和レベ
ルを高くするためには、リターンヨーク（１）の厚みＷ
をできるたけ大きくする必要がある。
リターンヨーク（１）における磁気１貝失と漏れ磁界を
それぞれ少なくすることが要求される。このためには、
リターンヨーク（１）が磁気飽和する磁界レベルすなわ
ち磁気飽和レベルを高くする必要がある。磁気飽和レベ
ルを高くするためには、リターンヨーク（１）の厚みＷ
をできるたけ大きくする必要がある。
［発明が解決しようとする課′、ＸＵ］しかしながら、
従来の荷電粒子装置用偏向電磁石は、第３図に示すよう
に、リターンヨーク（１）の全体をアパーチャー（３）
の湾曲形状に合せて形成していたので、リターンヨーク
（１）の厚みＷがアパーチャー（３）の内周側における
曲率半径Ｗｍａｘよりも大きくなることはなかった。つ
まり、リターンヨーク（１）の厚みＷはアパーチャー（
３）の湾曲曲率によって規定されていた。
従来の荷電粒子装置用偏向電磁石は、第３図に示すよう
に、リターンヨーク（１）の全体をアパーチャー（３）
の湾曲形状に合せて形成していたので、リターンヨーク
（１）の厚みＷがアパーチャー（３）の内周側における
曲率半径Ｗｍａｘよりも大きくなることはなかった。つ
まり、リターンヨーク（１）の厚みＷはアパーチャー（
３）の湾曲曲率によって規定されていた。
このため、リターンヨーク（１）の磁気飽和レベルはア
パーチャー（３）の湾曲曲率によって制限され、高磁界
あるいは偏向角度が深い場合は、磁気損失及び漏れ磁界
の増大を防ぐことができなくなる、という課題があった
。
パーチャー（３）の湾曲曲率によって制限され、高磁界
あるいは偏向角度が深い場合は、磁気損失及び漏れ磁界
の増大を防ぐことができなくなる、という課題があった
。
上述の問題を解消するためには、アパーチャー（３）の
内周側における曲率半径ＷＢｘを十分に大きくすること
が考えられる。しかし、アパーチャー（３）の内周側に
おける曲率半径ＷＩｌｌａＸを大きくするにことは、リ
ターンヨーク（１）の曲率半径の増大すなわち大型化を
意味する。つまり、強ビームの荷電粒子を高磁界によっ
て偏向するためには、その高磁界下での磁気損失及び漏
れ磁界を少なくするために、偏向電磁石を著しく大型化
しなければならなくなる、という別の課題が生じる。
内周側における曲率半径ＷＢｘを十分に大きくすること
が考えられる。しかし、アパーチャー（３）の内周側に
おける曲率半径ＷＩｌｌａＸを大きくするにことは、リ
ターンヨーク（１）の曲率半径の増大すなわち大型化を
意味する。つまり、強ビームの荷電粒子を高磁界によっ
て偏向するためには、その高磁界下での磁気損失及び漏
れ磁界を少なくするために、偏向電磁石を著しく大型化
しなければならなくなる、という別の課題が生じる。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、電磁石のサイズを著しく増大させることなく、高磁界
下での磁気損失及び漏れ磁界が少ない荷電粒子装置用偏
向電磁石を得ることを目的とする。
、電磁石のサイズを著しく増大させることなく、高磁界
下での磁気損失及び漏れ磁界が少ない荷電粒子装置用偏
向電磁石を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る荷電粒子装置用偏向電磁石は、円弧状に
湾曲したアパーチャーを形成するために全体として円弧
状に湾曲形成されるとともに、その湾曲の内側部分が全
体の湾曲方向とは反対方向に湾曲して突き出して形成さ
れたリターンヨークを何するものである。
湾曲したアパーチャーを形成するために全体として円弧
状に湾曲形成されるとともに、その湾曲の内側部分が全
体の湾曲方向とは反対方向に湾曲して突き出して形成さ
れたリターンヨークを何するものである。
［作用］
上記手段によって、リターンヨークの実効的な厚みをア
パーチャーの湾曲曲率で規定される厚みよりも大きくす
ることができるようになるため、電磁石全体の外形サイ
ズを著しく増大させることなく、高磁界下での磁気損失
及び漏れ磁界が少ない荷電粒子装置用偏向電磁石を得る
ことができる。
パーチャーの湾曲曲率で規定される厚みよりも大きくす
ることができるようになるため、電磁石全体の外形サイ
ズを著しく増大させることなく、高磁界下での磁気損失
及び漏れ磁界が少ない荷電粒子装置用偏向電磁石を得る
ことができる。
［実施例］
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
なお、図において、従来と同一または対応する部分は同
一符号で示す。
一符号で示す。
第１図はこの発明の第１実施例による荷電粒子装置用偏
向電磁石の要部を示す。
向電磁石の要部を示す。
同図において、（１）はリターンヨーク、（２）はコイ
ル、（３）はアパーチャーである。
ル、（３）はアパーチャーである。
ここで、リターンヨーク（１）は、全体が円弧状に湾曲
することによって円弧状に屈曲するアパーチャー（３）
を形成するとともに、その湾曲が全体の湾曲方向とは反
対方向に湾曲して突き出している。（４）はその突き出
し部分を示す。
することによって円弧状に屈曲するアパーチャー（３）
を形成するとともに、その湾曲が全体の湾曲方向とは反
対方向に湾曲して突き出している。（４）はその突き出
し部分を示す。
上記のように形成されたリターンヨーク（１）は、アパ
ーチャー（３）の曲率半径を大きくしなくても、上記突
き出し部分（４）によって、その実効的な厚みを、アパ
ーチャー（３）の湾曲曲率で規定される厚みよりも大き
くすることができる。
ーチャー（３）の曲率半径を大きくしなくても、上記突
き出し部分（４）によって、その実効的な厚みを、アパ
ーチャー（３）の湾曲曲率で規定される厚みよりも大き
くすることができる。
これにより、電磁石のサイズを著しく増大させ−ること
なく、高磁界下での磁気損失及び磁界が少ない荷電粒子
装置用偏向電磁石を得ることができるようになる。
なく、高磁界下での磁気損失及び磁界が少ない荷電粒子
装置用偏向電磁石を得ることができるようになる。
また、］二記文き出し部分（４）によって増大させられ
るリターンヨーク（１）の実効的な厚みは、上記突出部
分（４）の突出の大きさ及び湾曲の形状などによって任
意に選択及び調整することができる。
るリターンヨーク（１）の実効的な厚みは、上記突出部
分（４）の突出の大きさ及び湾曲の形状などによって任
意に選択及び調整することができる。
第２図はこの発明の別の実施例の要部を示したものであ
って、ここではリターンヨーク（１）の全体を１８０度
湾曲させることによって、１８０度の荷電粒子偏向角度
をｉ）でいるとともに、その湾曲の内側に、全体の湾曲
方向とは反対方向に湾曲して突き出す突き出し部分（４
）によって、リターンヨーク（１）の実効的な厚みを大
幅に増大させている。
って、ここではリターンヨーク（１）の全体を１８０度
湾曲させることによって、１８０度の荷電粒子偏向角度
をｉ）でいるとともに、その湾曲の内側に、全体の湾曲
方向とは反対方向に湾曲して突き出す突き出し部分（４
）によって、リターンヨーク（１）の実効的な厚みを大
幅に増大させている。
これにより、第１の実施例の場合と同様に、電磁石のサ
イズを考しく増大させることなく、高磁界下での磁気損
失及び漏れ磁界が少ない荷電粒子装置用偏向電磁石を得
ることができるようになっている。
イズを考しく増大させることなく、高磁界下での磁気損
失及び漏れ磁界が少ない荷電粒子装置用偏向電磁石を得
ることができるようになっている。
［発明の効果コ
この発明は以−り説明したとおり、円弧状に湾曲したア
パーチャーを形成するために全体として円弧状に湾曲形
成されるとともに、その湾曲の内側部分が全体の湾曲方
向とは反対方向に湾曲して突き出して形成されたリター
ンヨークを何する構造により、リターンヨークの実効的
な厚みをアパーチャーの湾曲曲率で規定される厚みより
も大きくすることができるようになるため、電磁石全体
の外形サイズを著しく増大させることなく、高磁界下で
の磁気損失及び漏れ磁界が少ない荷７は粒子装置用（−
向７ヒ磁石を得ることができる効果がある。
パーチャーを形成するために全体として円弧状に湾曲形
成されるとともに、その湾曲の内側部分が全体の湾曲方
向とは反対方向に湾曲して突き出して形成されたリター
ンヨークを何する構造により、リターンヨークの実効的
な厚みをアパーチャーの湾曲曲率で規定される厚みより
も大きくすることができるようになるため、電磁石全体
の外形サイズを著しく増大させることなく、高磁界下で
の磁気損失及び漏れ磁界が少ない荷７は粒子装置用（−
向７ヒ磁石を得ることができる効果がある。
第１図はこの発明の第１の実施例による荷電粒子装置用
偏向電磁石の要部を示す上面図、第２図はこの発明の第
２の実施例による荷電粒子装置用偏向電磁石の要部を示
す上面図、第３図は従来の荷電粒子装置用偏向電磁石の
第１の構成例を示す上面図、第４図は第３図のＩＶ−Ｉ
Ｖ部分の断面図、第５図は従来の荷電粒子装置用偏向電
磁石の第１の構成例を示す上面図である。 図中（１）はリターンヨーク、（２）はコイル、（３）
はアパーチャー、（４）は突き出し部分である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 （他 ２名） 偏句電琺七 第１図 電−石・）二面 ＠２図
偏向電磁石の要部を示す上面図、第２図はこの発明の第
２の実施例による荷電粒子装置用偏向電磁石の要部を示
す上面図、第３図は従来の荷電粒子装置用偏向電磁石の
第１の構成例を示す上面図、第４図は第３図のＩＶ−Ｉ
Ｖ部分の断面図、第５図は従来の荷電粒子装置用偏向電
磁石の第１の構成例を示す上面図である。 図中（１）はリターンヨーク、（２）はコイル、（３）
はアパーチャー、（４）は突き出し部分である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 （他 ２名） 偏句電琺七 第１図 電−石・）二面 ＠２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 この発明は荷電粒子の進行方向を曲げるために使用され
る荷電粒子装置用偏向電磁石、特にそのヨーク部分の改
良に関するものである。 円弧状に湾曲したアパーチャーを形成するために全体と
して円弧状に湾曲形成されるとともに、その湾曲の内側
部分が全体の湾曲方向とは反対方向に湾曲して突き出し
て形成されたリターンヨークを備えたことを特徴とする
荷電粒子装置用偏向電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110821A JPH01282499A (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 荷電粒子装置用偏向電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63110821A JPH01282499A (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 荷電粒子装置用偏向電磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01282499A true JPH01282499A (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=14545511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63110821A Pending JPH01282499A (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 荷電粒子装置用偏向電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01282499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156209A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオンビーム／荷電粒子ビーム照射装置 |
| JP2007207467A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Jeol Ltd | エネルギーフィルタ |
| KR101226505B1 (ko) * | 2004-11-30 | 2013-01-25 | 가부시키가이샤 에스이엔 | 이온 빔, 하전입자 빔 조사 시스템 |
-
1988
- 1988-05-07 JP JP63110821A patent/JPH01282499A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156209A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオンビーム／荷電粒子ビーム照射装置 |
| KR101226505B1 (ko) * | 2004-11-30 | 2013-01-25 | 가부시키가이샤 에스이엔 | 이온 빔, 하전입자 빔 조사 시스템 |
| JP2007207467A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Jeol Ltd | エネルギーフィルタ |
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