JPH02197100A - 電子蓄積リングの大電流ビーム蓄積方法 - Google Patents
電子蓄積リングの大電流ビーム蓄積方法Info
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- JPH02197100A JPH02197100A JP1658589A JP1658589A JPH02197100A JP H02197100 A JPH02197100 A JP H02197100A JP 1658589 A JP1658589 A JP 1658589A JP 1658589 A JP1658589 A JP 1658589A JP H02197100 A JPH02197100 A JP H02197100A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 16
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- Particle Accelerators (AREA)
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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、電子蓄積リングに大電流の電子ビームを蓄
積させるとともに電子ビームの長寿命化を図る方法に関
するものである。
積させるとともに電子ビームの長寿命化を図る方法に関
するものである。
［従来の技術］
第２図は、電子蓄積リングの概略構成を示している。
内部に電子ビームが周回するビームダクト（不図示）と
、高周波電磁場を印加して電子ビームを加速させるＲＦ
空洞２１と、ビームダクトに沿って周回させるために電
子ビームに偏向力を与える偏向電磁石２２と、電子ビー
ムが発散しないよう集束させるための集束電磁石２３と
、ビームダクト内に加速した電子ビームを発生させる入
射器２４と、入射器２４からの電子ビームをビームダク
ト内の電子ビームの中心軌道Ａに載せるための入射部２
５とを備える。
、高周波電磁場を印加して電子ビームを加速させるＲＦ
空洞２１と、ビームダクトに沿って周回させるために電
子ビームに偏向力を与える偏向電磁石２２と、電子ビー
ムが発散しないよう集束させるための集束電磁石２３と
、ビームダクト内に加速した電子ビームを発生させる入
射器２４と、入射器２４からの電子ビームをビームダク
ト内の電子ビームの中心軌道Ａに載せるための入射部２
５とを備える。
この電子蓄積リングにおける入射蓄積時のビーム電流が
増加してくると、このビーム電流に起因して金属性のビ
ームダクトに電磁場（ウェータフィールド〕が誘起する
ようになり、このウェークフィールドにビーム自身の振
動運動が共鳴したりすると、振動の振幅が大きくなり、
ビームが失われるといったビーム不安定性が起き易くな
り、その結果、大電流のビーム蓄積が困難となる。
増加してくると、このビーム電流に起因して金属性のビ
ームダクトに電磁場（ウェータフィールド〕が誘起する
ようになり、このウェークフィールドにビーム自身の振
動運動が共鳴したりすると、振動の振幅が大きくなり、
ビームが失われるといったビーム不安定性が起き易くな
り、その結果、大電流のビーム蓄積が困難となる。
そこで、従来はこのビーム不安定性の発生を避けるため
、ビームダクトの断面形状をリング周方向に可能な限り
滑らかにして局部的に強力なつ工−クフィールドが起き
るのを防いだり、あるいは高速にビームの偏向が行える
機構を設けて、ビーム不安定性が起きたとき、そのビー
ムの変化を直ちに検知して、ビーム変化を矯正すべく前
記ビーム偏向機構にフィードバック制御している。
、ビームダクトの断面形状をリング周方向に可能な限り
滑らかにして局部的に強力なつ工−クフィールドが起き
るのを防いだり、あるいは高速にビームの偏向が行える
機構を設けて、ビーム不安定性が起きたとき、そのビー
ムの変化を直ちに検知して、ビーム変化を矯正すべく前
記ビーム偏向機構にフィードバック制御している。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、ビームダクト形状をリング周方向に滑らかに
する方法については、電子１積リングが、真空排気装置
や放射光取り出し窓、あるいは上述した、偏向及び集束
電磁石等の各種機構及び装置を必要とするため、ビーム
ダクトをビーム周にわたって完全に同一の断面形状には
構成できず、ビーム不安定を引き起こすウェークフィー
ルドを完全になくすことはできなかった。又、ビーム入
射時は、蓄積ビームを強制的に中心軌道からずらす必要
があり、このために発生ずるウェークフィールドも避け
られないという問題があった。
する方法については、電子１積リングが、真空排気装置
や放射光取り出し窓、あるいは上述した、偏向及び集束
電磁石等の各種機構及び装置を必要とするため、ビーム
ダクトをビーム周にわたって完全に同一の断面形状には
構成できず、ビーム不安定を引き起こすウェークフィー
ルドを完全になくすことはできなかった。又、ビーム入
射時は、蓄積ビームを強制的に中心軌道からずらす必要
があり、このために発生ずるウェークフィールドも避け
られないという問題があった。
一方、ビーム乱れが生じたとき、その乱れをなくすべく
用いられるフィードバック制御は、そのための機構が複
雑で装置が高価であること、更にこのフィードバック制
御は、特定の不安定性、特定のモードに対してのみ有効
であり、多くの不安定性モードが起きている場合には、
抑えきれないという欠点があった。
用いられるフィードバック制御は、そのための機構が複
雑で装置が高価であること、更にこのフィードバック制
御は、特定の不安定性、特定のモードに対してのみ有効
であり、多くの不安定性モードが起きている場合には、
抑えきれないという欠点があった。
この発明は、上述した問題点をなくすためになされたも
のであり、大電流ビーム蓄積と、長寿命化方法を提供す
ることを目的とする。
のであり、大電流ビーム蓄積と、長寿命化方法を提供す
ることを目的とする。
し課題を解決するための手段］
この発明の電子蓄積リング電大電流ビーム蓄積及び長寿
命化方法は、電子ビームを蓄積させる蓄積リングのビー
ムダクトの所定部に高周波電磁場を発生させるための高
周波電極を設け、電子ビームの振動運動を共鳴励起させ
ることのできる周波数の高周波電力を前記高周波電極に
印加して、電子ビームの振動を励起させることを特徴と
する。
命化方法は、電子ビームを蓄積させる蓄積リングのビー
ムダクトの所定部に高周波電磁場を発生させるための高
周波電極を設け、電子ビームの振動運動を共鳴励起させ
ることのできる周波数の高周波電力を前記高周波電極に
印加して、電子ビームの振動を励起させることを特徴と
する。
［作用］
ビームダクト内において高周波電力を印加すると、蓄積
ビームにおけるベータトロン振動が励起され、蓄積ビー
ムの振幅が例えば上下方向に拡大されるので、ビーム位
置によってビーム振動の振動数が変化し、ビーム振動の
振動数の広がりが大きくなる。上述したビーム不安定性
は、ウェークフィールドと、ビーム振動との共鳴現象で
あるため、ビーム振動の振動数の広がりを大きくしてお
くと、この共鳴現象は抑制される。この効果はランダウ
ダンピングと呼ばれる、このランダウダンピングによる
作用は、ある特定の不安定モードだけでなく、複数の異
なる種類のモードが混在した不安定性の場合にし、同様
な効果を期待できる。
ビームにおけるベータトロン振動が励起され、蓄積ビー
ムの振幅が例えば上下方向に拡大されるので、ビーム位
置によってビーム振動の振動数が変化し、ビーム振動の
振動数の広がりが大きくなる。上述したビーム不安定性
は、ウェークフィールドと、ビーム振動との共鳴現象で
あるため、ビーム振動の振動数の広がりを大きくしてお
くと、この共鳴現象は抑制される。この効果はランダウ
ダンピングと呼ばれる、このランダウダンピングによる
作用は、ある特定の不安定モードだけでなく、複数の異
なる種類のモードが混在した不安定性の場合にし、同様
な効果を期待できる。
尚、請求項（２）に記載のごとく、高周波の出力を調整
して蓄積ビームがビームダクトの壁面に衝突しない程度
に適度に励起してビーム振幅を大きくすれば、ランダウ
ダンピングによってビーム断面積が大きくなり、タウシ
エツク（Ｔ ｏｕｓｃｈｅｋ）効果によるビーム量の減
衰を抑えることができ、ビームの長寿命化が実現できる
ため、更に大電流のビーム蓄積が容易になる。
して蓄積ビームがビームダクトの壁面に衝突しない程度
に適度に励起してビーム振幅を大きくすれば、ランダウ
ダンピングによってビーム断面積が大きくなり、タウシ
エツク（Ｔ ｏｕｓｃｈｅｋ）効果によるビーム量の減
衰を抑えることができ、ビームの長寿命化が実現できる
ため、更に大電流のビーム蓄積が容易になる。
［実施例コ
第１図は、この発明の電子蓄積リングの大電流ビーム蓄
積及び長寿命化方法を具体化した装置の一実施例を示し
ている。
積及び長寿命化方法を具体化した装置の一実施例を示し
ている。
ｌは、ビームダクトであり、このビームダクト１に蓄え
られる蓄積ビームＱを四方から挟むように、ビームダク
トｌのそれぞれ上下壁面に沿って蓄積ビームＱ方向に所
定長の電極２が２本づつ設けられる。電極２のそれぞれ
の両端部は、絶縁性のブッシング３を介してビームダク
トｌを貫通しており、それぞれの電極２の一端には、高
周波信号発生器４よりの高周波信号を電力増幅する高周
波増幅器５の高周波出力が印加され、又、Ｎ極２のそれ
ぞれの他端には、成端用のターミネーンヨン６が接続さ
れる。尚、高周波信号としては、電極２より高周波を印
加したとき、蓄積ビームＱに共鳴励起させることのでき
る周波数が選ばれる。
られる蓄積ビームＱを四方から挟むように、ビームダク
トｌのそれぞれ上下壁面に沿って蓄積ビームＱ方向に所
定長の電極２が２本づつ設けられる。電極２のそれぞれ
の両端部は、絶縁性のブッシング３を介してビームダク
トｌを貫通しており、それぞれの電極２の一端には、高
周波信号発生器４よりの高周波信号を電力増幅する高周
波増幅器５の高周波出力が印加され、又、Ｎ極２のそれ
ぞれの他端には、成端用のターミネーンヨン６が接続さ
れる。尚、高周波信号としては、電極２より高周波を印
加したとき、蓄積ビームＱに共鳴励起させることのでき
る周波数が選ばれる。
上記構成のビームダクトｌにおいて、４本の電極２の適
当な電極に高周波電力を印加すると、蓄積ビームＱにお
ける上下方向または水平方向のベータトロン振動が励起
され、例えば第１図のように蓄積ビームＱの振幅が図中
の矢印で示すごとく上下方向に拡大される。このとき、
高周波増幅器５の出力を調整して蓄積ビームＱがビーム
ダクトｌの壁面に衝突しない程度に適度に励起してビー
ム振幅を大きくすると、ビーム位置によってビーム振動
の振動数が変化するため、既述したごとく、ビーム不安
定性が抑制されるとともにビームの長寿命化が実現され
、大電流のビーム蓄積が可能となる。
当な電極に高周波電力を印加すると、蓄積ビームＱにお
ける上下方向または水平方向のベータトロン振動が励起
され、例えば第１図のように蓄積ビームＱの振幅が図中
の矢印で示すごとく上下方向に拡大される。このとき、
高周波増幅器５の出力を調整して蓄積ビームＱがビーム
ダクトｌの壁面に衝突しない程度に適度に励起してビー
ム振幅を大きくすると、ビーム位置によってビーム振動
の振動数が変化するため、既述したごとく、ビーム不安
定性が抑制されるとともにビームの長寿命化が実現され
、大電流のビーム蓄積が可能となる。
第３図は、上記装置における蓄積ビーム電流の実測結果
を示しており、蓄積ビーム電流を増大させるとき、時間
ＴＩにて蓄積ビーム電流がＸに達したときに、不安定性
が発生して、逆に電流値が減少するようになったが、時
間Ｔ、で高周波を印加したところ、蓄積ビーム電流は時
間の怪過とともに増大するようになり、前記の電流値Ｘ
を越えても不安定性は発生しなかった。
を示しており、蓄積ビーム電流を増大させるとき、時間
ＴＩにて蓄積ビーム電流がＸに達したときに、不安定性
が発生して、逆に電流値が減少するようになったが、時
間Ｔ、で高周波を印加したところ、蓄積ビーム電流は時
間の怪過とともに増大するようになり、前記の電流値Ｘ
を越えても不安定性は発生しなかった。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明は、蓄積ビームに対して
高周波を印加するといった簡単な方法でらってビームを
励起させ、その振幅を大きくして、ランダウダンピング
効果を強めるようにしたので、ビーム不安定性は生じず
、更にビームの長寿命化が実現し、大電流のビーム蓄積
が可能となる。
高周波を印加するといった簡単な方法でらってビームを
励起させ、その振幅を大きくして、ランダウダンピング
効果を強めるようにしたので、ビーム不安定性は生じず
、更にビームの長寿命化が実現し、大電流のビーム蓄積
が可能となる。
第１図はこの発明の電子蓄積リングの大電流ビーム蓄積
及び長寿命化方法を具体化した装置の一実施例を示す概
略図、第２図は電子蓄積リングの概略構成を示す図、第
３図は、第１図の装置における蓄積ビーム電流の実測値
を示す図である。 １・・・ビームダクト、２・・・電極、３・・・ブッシ
ング、４・・・高周波信号発生器、５・・・高周波増幅
器、６・・・ターミネーション、Ｑ・・・蓄積ビーム。 第１図 第３図
及び長寿命化方法を具体化した装置の一実施例を示す概
略図、第２図は電子蓄積リングの概略構成を示す図、第
３図は、第１図の装置における蓄積ビーム電流の実測値
を示す図である。 １・・・ビームダクト、２・・・電極、３・・・ブッシ
ング、４・・・高周波信号発生器、５・・・高周波増幅
器、６・・・ターミネーション、Ｑ・・・蓄積ビーム。 第１図 第３図
Claims (2)
- （１）電子ビームを蓄積させる蓄積リングのビームダク
トの所定部に高周波電磁場を発生させるための高周波電
極を設け、電子ビームの振動運動を共鳴励起させること
のできる周波数の高周波電力を前記高周波電極に印加し
て、電子ビームの振動を励起させることを特徴とする電
子蓄積リングの大電流ビーム蓄積及び長寿命化方法。 - （２）電子ビームがビームダクトに衝突して失われない
程度にビーム振動の振幅を大きくできるように、高周波
電磁場の強度を調整する請求項（１）記載の電子蓄積リ
ングの大電流ビーム蓄積及び長寿命化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016585A JPH0758640B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 電子蓄積リングの大電流ビーム蓄積方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016585A JPH0758640B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 電子蓄積リングの大電流ビーム蓄積方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02197100A true JPH02197100A (ja) | 1990-08-03 |
| JPH0758640B2 JPH0758640B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=11920354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1016585A Expired - Lifetime JPH0758640B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 電子蓄積リングの大電流ビーム蓄積方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758640B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120957305A (zh) * | 2025-10-16 | 2025-11-14 | 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) | 一种激励方向可切换的横向反馈系统及其控制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63116400A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | 株式会社東芝 | 加速器のノツクアウト電極 |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1016585A patent/JPH0758640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63116400A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-20 | 株式会社東芝 | 加速器のノツクアウト電極 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120957305A (zh) * | 2025-10-16 | 2025-11-14 | 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) | 一种激励方向可切换的横向反馈系统及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0758640B2 (ja) | 1995-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |