JPH01319300A - 電子シンクロトロン装置の運転方法 - Google Patents
電子シンクロトロン装置の運転方法Info
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- JPH01319300A JPH01319300A JP63152828A JP15282888A JPH01319300A JP H01319300 A JPH01319300 A JP H01319300A JP 63152828 A JP63152828 A JP 63152828A JP 15282888 A JP15282888 A JP 15282888A JP H01319300 A JPH01319300 A JP H01319300A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/08—Arrangements for injecting particles into orbits
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、シンクロトロン軌道放射光発生用の電子シン
クロトロン装置を運転するときなどに適した電子シンク
ロトロン装置の運転方法に関する。
クロトロン装置を運転するときなどに適した電子シンク
ロトロン装置の運転方法に関する。
（従来の技術）
周知のように、電子シンクロトロン装置の多くは、線形
加速器等を含む電子入射器で電子をあるエネルギまで加
速し、この予備加速された電子を加速リング内に入射し
た後、高周波加速空洞を用いて定格エネルギまで加速す
る方式を採用している。
加速器等を含む電子入射器で電子をあるエネルギまで加
速し、この予備加速された電子を加速リング内に入射し
た後、高周波加速空洞を用いて定格エネルギまで加速す
る方式を採用している。
ところで、加速リング内へ電子ビームを入射するに際し
ては９通常、加速リングの中心軌道上の振動（ベータト
ロン振動）を利用し、加速リングの周長の複数借方だけ
入射するようにしている。
ては９通常、加速リングの中心軌道上の振動（ベータト
ロン振動）を利用し、加速リングの周長の複数借方だけ
入射するようにしている。
この入射方式は、多回転入射方式と呼ばれている。
−度の多回転入射で十分な蓄積電子電流が得られない場
合には、放射減衰によるベータトロン振動の減衰を利用
して複数回の多回転入射を繰返す。
合には、放射減衰によるベータトロン振動の減衰を利用
して複数回の多回転入射を繰返す。
いわゆる多重入射方式の採用が要求される。
しかし、常電導電磁石を用い、最大偏向磁場が１．５Ｔ
程度で、加速リングの周長が数ＬＯｍ程度の従来の電子
シンクロトロン装置では、加速リングの周長および偏向
半径の大きいことが原因し、たとえば１５〜３０ＭｅＶ
程度の低エネルギ電子を入射させたときには、放射減衰
時間τｄが数１０分〜数分と長くなる。この放射減衰時
間τｄは、蓄積電子電流が５００ＩＩＡでのビーム寿命
τＴと同程度である。
程度で、加速リングの周長が数ＬＯｍ程度の従来の電子
シンクロトロン装置では、加速リングの周長および偏向
半径の大きいことが原因し、たとえば１５〜３０ＭｅＶ
程度の低エネルギ電子を入射させたときには、放射減衰
時間τｄが数１０分〜数分と長くなる。この放射減衰時
間τｄは、蓄積電子電流が５００ＩＩＡでのビーム寿命
τＴと同程度である。
すなわち、第４図は、半径３ｍ、最大偏向磁場１．５丁
の電子シンクロトロン装置において、蓄積電子電流が５
００ｉＡのときにおけるビームサイズσＸおよびビーム
寿命τＴにエネルギ依存性と放射減衰時間τｄのエネル
ギ依存性と示している。この図から判かるように、入射
電子エネルギが３０ＭｅＶ以下の場合には１放射減衰時
間τｄが蓄積電子電流５００ｉＡでのビーム寿命τＴと
同程度になる。このため、１５〜３０ＭｅＶと言った低
エネルギ電子を入射させたときには、多重入射方式を採
用することができず、蓄積電子電流を大きくすることは
できない。なお、高エネルギ電子を入射すれば、放射減
衰時間τｄを短くできるので、多重入射方式を採用でき
、蓄積電子電流を大きくすることができる。しかし、こ
の場合には電子入射器が大型化するので装置全体を小型
化することが困難となる。
の電子シンクロトロン装置において、蓄積電子電流が５
００ｉＡのときにおけるビームサイズσＸおよびビーム
寿命τＴにエネルギ依存性と放射減衰時間τｄのエネル
ギ依存性と示している。この図から判かるように、入射
電子エネルギが３０ＭｅＶ以下の場合には１放射減衰時
間τｄが蓄積電子電流５００ｉＡでのビーム寿命τＴと
同程度になる。このため、１５〜３０ＭｅＶと言った低
エネルギ電子を入射させたときには、多重入射方式を採
用することができず、蓄積電子電流を大きくすることは
できない。なお、高エネルギ電子を入射すれば、放射減
衰時間τｄを短くできるので、多重入射方式を採用でき
、蓄積電子電流を大きくすることができる。しかし、こ
の場合には電子入射器が大型化するので装置全体を小型
化することが困難となる。
上記のように低エネルギ電子を入射させたとき。
放射減衰時間τｄが長くなる主な原因は、常電導電磁石
で（−向磁場を印加する構成では１発生できる磁場の強
さに限界があり、偏向半径および加速リングの周長を大
きく設定せざるを得ないことにある。そこで、常電導電
磁石より大幅に小型で。
で（−向磁場を印加する構成では１発生できる磁場の強
さに限界があり、偏向半径および加速リングの周長を大
きく設定せざるを得ないことにある。そこで、常電導電
磁石より大幅に小型で。
かつはるかに強力な磁場を発生することが可能な超電導
電磁石を用いて偏向磁場を印加し、これによって偏向半
径の小径化および加速リングの周長を短くすることが考
えられる。
電磁石を用いて偏向磁場を印加し、これによって偏向半
径の小径化および加速リングの周長を短くすることが考
えられる。
しかし、従来の加速器理論によれば、エネルギが、たと
えば１５ＭｅＶ程度のときにはビーム寿命τＴが大幅に
短くなるとされていた。したがって。
えば１５ＭｅＶ程度のときにはビーム寿命τＴが大幅に
短くなるとされていた。したがって。
たとえ超電導電磁石を用い、偏向半径を小さくしたり、
加速リングの周長を短くして１５ＭｅＶ程度における放
射減衰時間τｄを短くしても、このエネルギ領域ではビ
ーム寿命τＴも大幅に短くなるため２結局、多重入射方
式は採用できないとされていた。
加速リングの周長を短くして１５ＭｅＶ程度における放
射減衰時間τｄを短くしても、このエネルギ領域ではビ
ーム寿命τＴも大幅に短くなるため２結局、多重入射方
式は採用できないとされていた。
（発明が解決しようとする課題）
上述の如く、従来の電子シンクロトロン装置では、低エ
ネルギ電子を多重入射方式で入射させて蓄積電子電流を
大きくすることが困難であるとされていた。
ネルギ電子を多重入射方式で入射させて蓄積電子電流を
大きくすることが困難であるとされていた。
そこで本発明は、低エネルギの電子入射器を用い１容易
に蓄積電子電流を増加させることができる電子シンクロ
トロン装置の運転方法を提供することを目的としている
。
に蓄積電子電流を増加させることができる電子シンクロ
トロン装置の運転方法を提供することを目的としている
。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために１本発明に係る運転方法では
、偏向磁場を超電導電磁石で得るようにした電子シンク
ロトロン装置を運転するに際し。
、偏向磁場を超電導電磁石で得るようにした電子シンク
ロトロン装置を運転するに際し。
４０ＭｅＶ以下の低エネルギ電子入射器を用い、加速リ
ング内へ所定の時間内に複数回の電子ビーム入射を行な
うようにしている。
ング内へ所定の時間内に複数回の電子ビーム入射を行な
うようにしている。
（作 用）
先に述べたように、偏向磁場印加源として超電導電磁石
を用いれば、偏向半径を小さくでき。
を用いれば、偏向半径を小さくでき。
加速リングの周長を短くできる。このように、加速リン
グの小型化を図れば、低エネルギ電子を入射させた場合
でも本質的に放射減衰時間τｄを短（できる。問題は、
このような低エネルギ領域でのビーム寿命τＴが通説の
ように果して短くなるか否かにある。低エネルギ領域で
のビーム寿命τＴは、 Ｔｏｕｓｃｈｅｋ寿命で決まる
ことが知られており、従来はエネルギが低いほどＴｏｕ
ｓｃｈｅｋ寿命が大幅に短くなり、この結果、ビーム寿
命τＴも大幅に短くなるとされていた。
グの小型化を図れば、低エネルギ電子を入射させた場合
でも本質的に放射減衰時間τｄを短（できる。問題は、
このような低エネルギ領域でのビーム寿命τＴが通説の
ように果して短くなるか否かにある。低エネルギ領域で
のビーム寿命τＴは、 Ｔｏｕｓｃｈｅｋ寿命で決まる
ことが知られており、従来はエネルギが低いほどＴｏｕ
ｓｃｈｅｋ寿命が大幅に短くなり、この結果、ビーム寿
命τＴも大幅に短くなるとされていた。
しかし１発明者らの研究によると、上記通説では電子間
の衝突によるビームの膨張による効果を正確に評価して
いないことが判かった。すなわち。
の衝突によるビームの膨張による効果を正確に評価して
いないことが判かった。すなわち。
偏向磁場印加源として超電導電磁石を用い、半径０．５
ｍに設定された加速リングを考えてみる。この加速リン
グを用いて臨界波長が１９．４人の軌道放射光を得ると
きの定格エネルギは５２５ＭｅＶ、最大偏向磁場は３．
５Ｔとなる。なお、さらに波長が短い軌道放射光を得よ
うとするときには定格エネルギおよび最大偏向磁場を増
加させればよい。このような加速リングについて、偏向
磁場の勾配指数ｎ−０，５、蓄積電子電流１人の条件で
、ビームサイズσＸ、ビーム寿命τＴのエネルギ依存性
および放射減衰時間τｄのエネルギ依存性を計算によっ
て求めてみたところ第・２図に示す結果を得た。この図
から判かるように、加速リングの周長が短いのことが有
効に作用し、入射電子エネルギが１５ＭｅＶの場合でも
放射減衰時間は３５秒程度にしかならない。一方、ここ
では電子間あ多重散乱の効果を詳細に評価してビームの
膨張を計算している。その結果、ビームサイズσＸは１
５ＭｅＶのとき約７Ｍと大きいことが判かった。このた
め、 Ｔｏｕｓｃｈｅｋ寿命つまりビ ム寿命τＴも１
０００秒以上であることが判かった。電子シンクロトロ
ン装置では、定格エネルギでのビーム蓄積に要求される
１ ０” ｔｏｒｒ程度の真空度を確保して運転するの
で、残留ガスとの衝突によるビーム寿命τＴは、 １５
ＭｅＶでも１時間以上になる。
ｍに設定された加速リングを考えてみる。この加速リン
グを用いて臨界波長が１９．４人の軌道放射光を得ると
きの定格エネルギは５２５ＭｅＶ、最大偏向磁場は３．
５Ｔとなる。なお、さらに波長が短い軌道放射光を得よ
うとするときには定格エネルギおよび最大偏向磁場を増
加させればよい。このような加速リングについて、偏向
磁場の勾配指数ｎ−０，５、蓄積電子電流１人の条件で
、ビームサイズσＸ、ビーム寿命τＴのエネルギ依存性
および放射減衰時間τｄのエネルギ依存性を計算によっ
て求めてみたところ第・２図に示す結果を得た。この図
から判かるように、加速リングの周長が短いのことが有
効に作用し、入射電子エネルギが１５ＭｅＶの場合でも
放射減衰時間は３５秒程度にしかならない。一方、ここ
では電子間あ多重散乱の効果を詳細に評価してビームの
膨張を計算している。その結果、ビームサイズσＸは１
５ＭｅＶのとき約７Ｍと大きいことが判かった。このた
め、 Ｔｏｕｓｃｈｅｋ寿命つまりビ ム寿命τＴも１
０００秒以上であることが判かった。電子シンクロトロ
ン装置では、定格エネルギでのビーム蓄積に要求される
１ ０” ｔｏｒｒ程度の真空度を確保して運転するの
で、残留ガスとの衝突によるビーム寿命τＴは、 １５
ＭｅＶでも１時間以上になる。
以上のことを纏めると次のようになる。すなわち、磁場
印加源として超電導電磁石を用い、加速リングが半径０
，５ｍ程度に設定された電子シンクロトロン装置では、
入射電子エネルギが１５ＭｅＶ程度のときでも放射減衰
時間τｄは３５秒程度と短い。
印加源として超電導電磁石を用い、加速リングが半径０
，５ｍ程度に設定された電子シンクロトロン装置では、
入射電子エネルギが１５ＭｅＶ程度のときでも放射減衰
時間τｄは３５秒程度と短い。
しかも、エネルギが１５ＭｅＶ程度で、蓄積電子電流が
１へ程度のビームは、ビーム寿命τＴが１０００秒以上
と十分に長い。このように、放射減衰時間τｄに比べて
ビーム寿命τＴが十分長ければ、放射減衰によるベータ
トロン振動が十分に減衰した後に再び多回転入射するこ
とが可能となる。つまり、低エネルギ電子での多重入射
が可能となる。
１へ程度のビームは、ビーム寿命τＴが１０００秒以上
と十分に長い。このように、放射減衰時間τｄに比べて
ビーム寿命τＴが十分長ければ、放射減衰によるベータ
トロン振動が十分に減衰した後に再び多回転入射するこ
とが可能となる。つまり、低エネルギ電子での多重入射
が可能となる。
多重入射はビーム寿命程度の時間まで続けることが可能
であるが、今、入射の繰返し周期を６０秒とし、入射時
間を５分間とすると、 １５ＭｅＶの低エネルギ電子を
入射するときには５回分の入射が行なえることになる。
であるが、今、入射の繰返し周期を６０秒とし、入射時
間を５分間とすると、 １５ＭｅＶの低エネルギ電子を
入射するときには５回分の入射が行なえることになる。
−度の多回転入射で約２０Ｏｎ＋Ａの電子電流を入射で
きるものとすると、５分間の多重入射を行なうことによ
り、ＬＡ程度の蓄積電子電流が得られることになる。本
発明運転方法は。
きるものとすると、５分間の多重入射を行なうことによ
り、ＬＡ程度の蓄積電子電流が得られることになる。本
発明運転方法は。
上述した新たな知見に立脚しているのである。
（実施例）
以下１図面を参照しながら実施形態を説明する。
第２図には電子シンクロトロン装置１０の概略構成が示
されている。この電子シンクロトロン装置１０は、リソ
グラフィの光源となるシンクロトロン軌道放射光を発生
するためのものである。図においては、加速リング、放
射光を取出す手段および排気系が省略されている。これ
らは公知のものと同様に構成されている。加速リングは
半径が０．５ｍに形成されている。そして、加速リング
の中途位置には高周波加速空洞１１が介在している。
されている。この電子シンクロトロン装置１０は、リソ
グラフィの光源となるシンクロトロン軌道放射光を発生
するためのものである。図においては、加速リング、放
射光を取出す手段および排気系が省略されている。これ
らは公知のものと同様に構成されている。加速リングは
半径が０．５ｍに形成されている。そして、加速リング
の中途位置には高周波加速空洞１１が介在している。
加速リングの紙面と直交する両側には、偏向磁場印加源
としての超電導電磁石１２ａ〜１２ｄが配置されている
。また、加速リングの途中部分には。
としての超電導電磁石１２ａ〜１２ｄが配置されている
。また、加速リングの途中部分には。
この部分を紙面と直交する方向に挟む関係にパルス電磁
石１３が配置されている。一方１図中１４は電子入射器
であり、この電子入射器１４は電子を４０ＭｅＶ以下に
予備加速して加速リング内に選択的に入射できるように
構成されている。
石１３が配置されている。一方１図中１４は電子入射器
であり、この電子入射器１４は電子を４０ＭｅＶ以下に
予備加速して加速リング内に選択的に入射できるように
構成されている。
このように構成された電子シンクロトロン装置１０は１
次のようにして運転される。すなわち。
次のようにして運転される。すなわち。
加速リング内を１０”” ｔｏｒｒ程度の真空度に排気
した後、超電導電磁石１２８〜１２ｄを、た゛とえば最
大偏向磁場が３，５Ｔとなるように付勢する。次に。
した後、超電導電磁石１２８〜１２ｄを、た゛とえば最
大偏向磁場が３，５Ｔとなるように付勢する。次に。
電子入射器１４から、たとえばＬ５ＭｅＶに予備加速さ
れた電子ビームを加速リング内に１５秒間に亙って多回
転入射させる。この入射時だけパルス電磁石１３を付勢
する。
れた電子ビームを加速リング内に１５秒間に亙って多回
転入射させる。この入射時だけパルス電磁石１３を付勢
する。
多回転入射された電子は、パルス電磁石１３で発生した
磁場の影響を受け、変形されたビームの平衡軌道１５を
中心にしてベータトロン振動する。
磁場の影響を受け、変形されたビームの平衡軌道１５を
中心にしてベータトロン振動する。
平衡軌道１５はパルス電磁石１３による磁場が時間とと
もに減少していくにつれてパルス磁場のないときのビー
ムの中心軌道１６に近付いていく。
もに減少していくにつれてパルス磁場のないときのビー
ムの中心軌道１６に近付いていく。
したがって、多回転入射終了時には、入射電子は中心軌
道１６の回りをベータトロン振動する。この振動は第１
図に示した特性から判かるように多回転入射終了時点か
ら約３５秒後には減衰する。多回転入射終了時点から４
５秒経過した時点で再び上述した手順で電子入射器１４
から電子ビームを多回転入射させる。以後、上述したサ
イクルで必要回数だけ多回転入射して加速リング内の蓄
積電子電流をたとえばＩＡまで増加させる。このとき。
道１６の回りをベータトロン振動する。この振動は第１
図に示した特性から判かるように多回転入射終了時点か
ら約３５秒後には減衰する。多回転入射終了時点から４
５秒経過した時点で再び上述した手順で電子入射器１４
から電子ビームを多回転入射させる。以後、上述したサ
イクルで必要回数だけ多回転入射して加速リング内の蓄
積電子電流をたとえばＩＡまで増加させる。このとき。
加速リング内の電子ビームは第１図の特性から判かるよ
うに寿命までは程遠い状態で回転している。
うに寿命までは程遠い状態で回転している。
そして、加速リング内への電子の入射を終了した後、高
周波加速空洞コ１を用いて必要なエネルギまで電子を加
速する。
周波加速空洞コ１を用いて必要なエネルギまで電子を加
速する。
したがって、低エネルギ電子の入射で所望とする直まで
蓄積電子電流を増加させることができ。
蓄積電子電流を増加させることができ。
この電子を所望とするエネルギまで簡単に加速できるこ
とになる。
とになる。
なお、上述した例は２円形の加速リングを備えた電子シ
ンクロトロン装置１０に本発明運転方法を適用している
が、第３図に示すように偏向用の超電導電磁石１２ｅ、
１２ｆを２箇所だけに配置し１加速リングがレーストラ
ック状に形成された電子シンクロトロン装置１０ａや、
加速リングが多角形に形成された電子シンクロトロン装
置や。
ンクロトロン装置１０に本発明運転方法を適用している
が、第３図に示すように偏向用の超電導電磁石１２ｅ、
１２ｆを２箇所だけに配置し１加速リングがレーストラ
ック状に形成された電子シンクロトロン装置１０ａや、
加速リングが多角形に形成された電子シンクロトロン装
置や。
シンクロトロン軌道放射光を得る目的以外の電子シンク
ロトロン装置にも適用できることは勿論である。
ロトロン装置にも適用できることは勿論である。
［発明の効果〕
本発明の運転方法によれば、低エネルギ、つまり小型の
電子入射器を使って所望の蓄積電子電流を得ることがで
き、たとえば小型でシンクロトロン軌道放射光強度の高
い電子シンクロトン装置の実現に寄与できる。
電子入射器を使って所望の蓄積電子電流を得ることがで
き、たとえば小型でシンクロトロン軌道放射光強度の高
い電子シンクロトン装置の実現に寄与できる。
第１図は本発明運転方法の可能性を見出したビーム寿命
、ビームサイズおよび放射減衰時間のエネルギ依存性の
計算例を示す図、第２図および第３図は本発明の運転方
法を説明するための図、第４図は従来の理論に基いて算
出されたビーム寿命。 ビームサイズおよび放射減衰時間のエネルギ依存性を示
す図である。 １０．１０ａ・・・電子シンクロトロン装置。 １１・・・高周波加速空洞、］２ａ〜１２ ｆ・・・偏
向磁場発生用の超電導電磁石、１３・・・パルス電磁石
３１４・・・電子入射器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武び １苅しギε（ＭｅＶ） 工茅ル〜”Ｅ （ＭｅＶ） 第１：ｊＡ 第２図 ｇ３図 皿体Ｊしぺ“Ｅ（ＭｅＶ） 第４８ 手続補正書 １、事件の表示 特願昭６３−１５２８２８号 ２、発明の名称 電子シンクロトロン装置の運転方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）株式会社 東 芝 ４、代理人 東京都千代口１区霞が関３丁目７番２号〒１００電話０
３（５０２）３１８１ （大代表）（５８４７）弁理土
鈴江武彦 ７、補正の内容 （１）明細書の第３頁５行１１から同頁６行目にかけて
「およびビーム寿命・・・・・・・・・示している。」
とあるのを「のエネルギ依存性とビーム寿命τＴおよび
放射減衰時間τ６のエネルギ依存性を示している。」と
訂正する。 （２）明細書の第７頁１行目に「第２図」とあるのを「
第１図」と訂正する。 （３）明細書の第８頁１９行目から第１１頁１８行目に
かけて「第２図には・・・・・・・・・適用できること
は勿論である。」とあるのを下記の通りに訂正する。 記 第２図（ａ）には電子シンクロトロン装置１０の概略構
成が示されている。この電子シンクロトロン装置１０は
、リソグラフィの光源となるシンクロトロン軌道放射光
を発生するためのものである。なお１図においては、放
射光を取り出して案内する手段および排気系が省略され
ている。これらは公知のものと同様に構成されている。 この電子シンクロトロン装置１０は、加速リング１１を
６ｉｉえている。この加速リング１１は、半径が０．５
ｍに形成されている。加速リング１１の所定位置には、
加速リング１１内を通過する電子ビームを加速するため
の高周波加速空洞１２が配置されている。また、加速リ
ング１１の所定位置には、加速リング内にパルス磁場を
印加するパルス電磁石１３が配置されている。 加速リング１１の内周側および外周側には、それぞれ加
速リング１１内に第２図（ｂ）中に実線矢印で示すよう
に、偏向用磁場を印加するための内側超電導電磁石１４
および外側超電導電磁石１５が配置されている。なお、
第２図（ａ）中、１１、Ｉ２は、内側超電導電磁石１４
および外側超電導電磁石１５を構成している超電導コイ
ルに流れる電流の向きを示している。また、超電導電磁
石１４．１５は、第２図（ｂ）に示すように、加速リン
グ１１内に印加される磁場の強さを均一化させるために
、断面がＣ形のコア１６を備えている。 一方、加速リング１１の中途位置には、電子を４０Ｍｅ
Ｖ以下にＹ６ｆｌ加速ｌ−て加速リング］−１内に選択
的に入射させる電子入射器１７が接続されている。 このように構成された電子シンクロトロン装置１０は次
のようにして運転される。すなわち、加速リング１１内
を１０−’ｔｏｒｒ程度の真空度に排気した後、超電導
電磁石１４．１５を。たとえば最大（−向磁場が３．５
Ｔとなるように付勢する。次に。 電子入射器］７がら、たとえば１５ＭｃＶに’Ｆ Ｇ加
速された電子ビームを加速リング１１内に１５秒間隔に
瓦って多回転入射させる。この入射時だけパルス電磁石
１３を付勢する。 多回転入射された電子は１パルス屯磁石１３で発生した
パルス磁場の影響を受け、・１４役ｉ軌道】８の回りに
ベータトロン振動を行う。パルス磁場が徐々に減少する
につれて、このベータトロン振動゛が減衰する。ベータ
トロン振動の減衰につれて平衡軌道１８が中心軌道１つ
に近付き、最終的に平衡軌道が中心軌道１９に一致する
。これより７１１子ビームは安定して中心軌道〕９に沿
って運動する（ただし、電子ビームは振幅の比較的小さ
いベータトロン振動を行う。）。 このベータトロン振動は、第１図に示した特性から判る
ように、多回転入射終了時点から約３５秒後には減衰す
る。多回転入射終了時点から４５秒経過した時点で再び
上述した手順で電子入射器１７から電子ビームを多回転
入射させる。 このとき、加速リング１１内の電子ビームの寿命τ、は
、第１図の特性から判るように、ａ射減衰時間τ６より
著しく長い。したがって、以後。 上述したサイクルで所定回数だ（）電子ビームを多回転
入射させて中心軌道１９に沿って電子を蓄積させ、加速
リング１１内の蓄積電子電流をたとえばＩＡまで増加さ
せる。その後、蓄積電子を高周波加速空洞１２で加速さ
せる。 したがって、上述した運転方法であると、入射される電
子ビームが低エネルギであっても、所望とする値まで蓄
積電子電流を増大さけることができ、しかも所定値まで
加速することができる。 なお、上述した例は１円形の加速リングを備えた電子シ
ンクロトロン装置１０に本発明運転方法を適用している
が１第３図に示すように、偏向用磁場を発生させるため
の超電導電磁石２Ｆ、）ａ＋２０ｂを２論所だけに配置
し、加速リングがレーストラック状に形成された電子シ
ンクロトロン装置１０ａや、加速リングが多角形に形成
された７は了シンクロトロン装置や、さらにはシンクロ
トロン軌道放射光をｊする目的以外の電子シンクロトロ
〉装置にも本発明を適用できることは勿論である。 （４）明細書の第１２頁８行１１から同頁９付目にかけ
て「第２図および第３図は本発明の運転方法を説明する
ための図、第４図は従来の理論に基いて」とあるのを下
記の通りに訂正する。 を己 第２図（ａ）は本発明の運転方法が適用される゛トｕ子
シンクロトロン装置の概略構成を示す図、第２図（ｂ）
は同装置における偏向用磁場印加構成を示す図、第３図
は本発明の運転方法が適用される別のタイプの電子シン
クロトロン装置の概略構成図、第４図は従来型の電子シ
ンクロトロン装置について （５）明細書の第１２頁１４行１」から同頁１６行目に
かけて「１１・・・高周波加速空洞、・・・・・・・・
・１４・・・電子入射器。」とあるのを下記の通りに訂
正する。 記 １１・・・加速リング、１２・・・高周波加速空洞、１
３・・・パルス電磁石、１４，１５，２０ａ、 ２０
ｂ−・・偏向用磁場を発生するための超電導電磁石、１
７・・・電子入射器。 （６）明細書の第７頁２行目に「短いの」とあるのを「
短い」と訂正する。 （７）図面の第２図および第３図を別紙の通りに訂正す
る。 第３図
、ビームサイズおよび放射減衰時間のエネルギ依存性の
計算例を示す図、第２図および第３図は本発明の運転方
法を説明するための図、第４図は従来の理論に基いて算
出されたビーム寿命。 ビームサイズおよび放射減衰時間のエネルギ依存性を示
す図である。 １０．１０ａ・・・電子シンクロトロン装置。 １１・・・高周波加速空洞、］２ａ〜１２ ｆ・・・偏
向磁場発生用の超電導電磁石、１３・・・パルス電磁石
３１４・・・電子入射器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武び １苅しギε（ＭｅＶ） 工茅ル〜”Ｅ （ＭｅＶ） 第１：ｊＡ 第２図 ｇ３図 皿体Ｊしぺ“Ｅ（ＭｅＶ） 第４８ 手続補正書 １、事件の表示 特願昭６３−１５２８２８号 ２、発明の名称 電子シンクロトロン装置の運転方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）株式会社 東 芝 ４、代理人 東京都千代口１区霞が関３丁目７番２号〒１００電話０
３（５０２）３１８１ （大代表）（５８４７）弁理土
鈴江武彦 ７、補正の内容 （１）明細書の第３頁５行１１から同頁６行目にかけて
「およびビーム寿命・・・・・・・・・示している。」
とあるのを「のエネルギ依存性とビーム寿命τＴおよび
放射減衰時間τ６のエネルギ依存性を示している。」と
訂正する。 （２）明細書の第７頁１行目に「第２図」とあるのを「
第１図」と訂正する。 （３）明細書の第８頁１９行目から第１１頁１８行目に
かけて「第２図には・・・・・・・・・適用できること
は勿論である。」とあるのを下記の通りに訂正する。 記 第２図（ａ）には電子シンクロトロン装置１０の概略構
成が示されている。この電子シンクロトロン装置１０は
、リソグラフィの光源となるシンクロトロン軌道放射光
を発生するためのものである。なお１図においては、放
射光を取り出して案内する手段および排気系が省略され
ている。これらは公知のものと同様に構成されている。 この電子シンクロトロン装置１０は、加速リング１１を
６ｉｉえている。この加速リング１１は、半径が０．５
ｍに形成されている。加速リング１１の所定位置には、
加速リング１１内を通過する電子ビームを加速するため
の高周波加速空洞１２が配置されている。また、加速リ
ング１１の所定位置には、加速リング内にパルス磁場を
印加するパルス電磁石１３が配置されている。 加速リング１１の内周側および外周側には、それぞれ加
速リング１１内に第２図（ｂ）中に実線矢印で示すよう
に、偏向用磁場を印加するための内側超電導電磁石１４
および外側超電導電磁石１５が配置されている。なお、
第２図（ａ）中、１１、Ｉ２は、内側超電導電磁石１４
および外側超電導電磁石１５を構成している超電導コイ
ルに流れる電流の向きを示している。また、超電導電磁
石１４．１５は、第２図（ｂ）に示すように、加速リン
グ１１内に印加される磁場の強さを均一化させるために
、断面がＣ形のコア１６を備えている。 一方、加速リング１１の中途位置には、電子を４０Ｍｅ
Ｖ以下にＹ６ｆｌ加速ｌ−て加速リング］−１内に選択
的に入射させる電子入射器１７が接続されている。 このように構成された電子シンクロトロン装置１０は次
のようにして運転される。すなわち、加速リング１１内
を１０−’ｔｏｒｒ程度の真空度に排気した後、超電導
電磁石１４．１５を。たとえば最大（−向磁場が３．５
Ｔとなるように付勢する。次に。 電子入射器］７がら、たとえば１５ＭｃＶに’Ｆ Ｇ加
速された電子ビームを加速リング１１内に１５秒間隔に
瓦って多回転入射させる。この入射時だけパルス電磁石
１３を付勢する。 多回転入射された電子は１パルス屯磁石１３で発生した
パルス磁場の影響を受け、・１４役ｉ軌道】８の回りに
ベータトロン振動を行う。パルス磁場が徐々に減少する
につれて、このベータトロン振動゛が減衰する。ベータ
トロン振動の減衰につれて平衡軌道１８が中心軌道１つ
に近付き、最終的に平衡軌道が中心軌道１９に一致する
。これより７１１子ビームは安定して中心軌道〕９に沿
って運動する（ただし、電子ビームは振幅の比較的小さ
いベータトロン振動を行う。）。 このベータトロン振動は、第１図に示した特性から判る
ように、多回転入射終了時点から約３５秒後には減衰す
る。多回転入射終了時点から４５秒経過した時点で再び
上述した手順で電子入射器１７から電子ビームを多回転
入射させる。 このとき、加速リング１１内の電子ビームの寿命τ、は
、第１図の特性から判るように、ａ射減衰時間τ６より
著しく長い。したがって、以後。 上述したサイクルで所定回数だ（）電子ビームを多回転
入射させて中心軌道１９に沿って電子を蓄積させ、加速
リング１１内の蓄積電子電流をたとえばＩＡまで増加さ
せる。その後、蓄積電子を高周波加速空洞１２で加速さ
せる。 したがって、上述した運転方法であると、入射される電
子ビームが低エネルギであっても、所望とする値まで蓄
積電子電流を増大さけることができ、しかも所定値まで
加速することができる。 なお、上述した例は１円形の加速リングを備えた電子シ
ンクロトロン装置１０に本発明運転方法を適用している
が１第３図に示すように、偏向用磁場を発生させるため
の超電導電磁石２Ｆ、）ａ＋２０ｂを２論所だけに配置
し、加速リングがレーストラック状に形成された電子シ
ンクロトロン装置１０ａや、加速リングが多角形に形成
された７は了シンクロトロン装置や、さらにはシンクロ
トロン軌道放射光をｊする目的以外の電子シンクロトロ
〉装置にも本発明を適用できることは勿論である。 （４）明細書の第１２頁８行１１から同頁９付目にかけ
て「第２図および第３図は本発明の運転方法を説明する
ための図、第４図は従来の理論に基いて」とあるのを下
記の通りに訂正する。 を己 第２図（ａ）は本発明の運転方法が適用される゛トｕ子
シンクロトロン装置の概略構成を示す図、第２図（ｂ）
は同装置における偏向用磁場印加構成を示す図、第３図
は本発明の運転方法が適用される別のタイプの電子シン
クロトロン装置の概略構成図、第４図は従来型の電子シ
ンクロトロン装置について （５）明細書の第１２頁１４行１」から同頁１６行目に
かけて「１１・・・高周波加速空洞、・・・・・・・・
・１４・・・電子入射器。」とあるのを下記の通りに訂
正する。 記 １１・・・加速リング、１２・・・高周波加速空洞、１
３・・・パルス電磁石、１４，１５，２０ａ、 ２０
ｂ−・・偏向用磁場を発生するための超電導電磁石、１
７・・・電子入射器。 （６）明細書の第７頁２行目に「短いの」とあるのを「
短い」と訂正する。 （７）図面の第２図および第３図を別紙の通りに訂正す
る。 第３図
Claims (1)
- 偏向磁場を超電導電磁石で得るようにした電子シンクロ
トロン装置を運転するに際し、４０ＭｅＶ以下の低エネ
ルギ電子入射器を用い、加速リング内へ所定の時間内に
複数回の電子ビーム入射を行なうようにしたことを特徴
とする電子シンクロトロン装置の運転方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152828A JPH01319300A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 電子シンクロトロン装置の運転方法 |
| EP89306247A EP0351956B1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Electron synchrotron accelerating apparatus |
| DE68911779T DE68911779T2 (de) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Elektronensynchrotronbeschleunigungsanlage. |
| US07/369,073 US4988950A (en) | 1988-06-21 | 1989-06-21 | Electron synchrotron accelerating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152828A JPH01319300A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 電子シンクロトロン装置の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319300A true JPH01319300A (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15549027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152828A Pending JPH01319300A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 電子シンクロトロン装置の運転方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4988950A (ja) |
| EP (1) | EP0351956B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01319300A (ja) |
| DE (1) | DE68911779T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101169A (en) * | 1989-09-29 | 1992-03-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchrotron radiation apparatus |
| US5600213A (en) * | 1990-07-20 | 1997-02-04 | Hitachi, Ltd. | Circular accelerator, method of injection of charged particles thereof, and apparatus for injection of charged particles thereof |
| JPH05198398A (ja) * | 1991-03-19 | 1993-08-06 | Hitachi Ltd | 円形加速器及び円形加速器のビーム入射方法 |
| US5459393A (en) * | 1991-10-04 | 1995-10-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Beam position monitor and beam position detecting method |
| US5374913A (en) * | 1991-12-13 | 1994-12-20 | Houston Advanced Research Center | Twin-bore flux pipe dipole magnet |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE436962B (sv) * | 1983-06-17 | 1985-01-28 | Scanditronix Instr | Race-track mikrotron for lagring av en energirik elektronstrale |
| US4849705A (en) * | 1985-09-21 | 1989-07-18 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Method of incidence of charged particles into a magnetic resonance type accelerator and a magnetic resonance type accelerator in which this method of incidence is employed |
| JPH0732079B2 (ja) * | 1986-02-26 | 1995-04-10 | 株式会社日立製作所 | 電子ビ−ム安定化法 |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63152828A patent/JPH01319300A/ja active Pending
-
1989
- 1989-06-20 DE DE68911779T patent/DE68911779T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-20 EP EP89306247A patent/EP0351956B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-21 US US07/369,073 patent/US4988950A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4988950A (en) | 1991-01-29 |
| EP0351956B1 (en) | 1993-12-29 |
| DE68911779D1 (de) | 1994-02-10 |
| DE68911779T2 (de) | 1994-05-19 |
| EP0351956A1 (en) | 1990-01-24 |
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