JPH04273409A - 超電導マグネツト装置及び該超電導マグネツト装置を使用した粒子加速器 - Google Patents
超電導マグネツト装置及び該超電導マグネツト装置を使用した粒子加速器Info
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- JPH04273409A JPH04273409A JP5577091A JP5577091A JPH04273409A JP H04273409 A JPH04273409 A JP H04273409A JP 5577091 A JP5577091 A JP 5577091A JP 5577091 A JP5577091 A JP 5577091A JP H04273409 A JPH04273409 A JP H04273409A
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導マグネツト装置及
び該超電導マグネツトを使用した粒子加速器に係り、特
にシンクロトロン放射光発生用粒子蓄積リング等の粒子
加速器の扇型超電導偏向マグネツトとして好適な超電導
マグネツト装置における不整磁場補正に関する。
び該超電導マグネツトを使用した粒子加速器に係り、特
にシンクロトロン放射光発生用粒子蓄積リング等の粒子
加速器の扇型超電導偏向マグネツトとして好適な超電導
マグネツト装置における不整磁場補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】外周側にシンクロトロン放射光導出用開
口を有する扇型超電導偏向マグネツトは、超電導コイル
に流れる電流により発生する電磁力で該超電導コイルが
変位し、不整磁場が発生する。
口を有する扇型超電導偏向マグネツトは、超電導コイル
に流れる電流により発生する電磁力で該超電導コイルが
変位し、不整磁場が発生する。
【０００３】超電導偏向マグネツトにおける磁場補正技
術は、アイ・イー・イー・イー トランザクシヨンズ
オン マグネテイツクス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ）第
１７巻 第１号 １９８１年 の第７２８頁〜第
７３１頁に「デイベロツプメント オブ スーパー
コンダクテング マグネツツ フオア ビーム
ラインズ アンド アクセレレター アツト
ＫＥＫ」（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｕ
ｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｓ ｆ
ｏｒ ｂｅａｎ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ａｃｃ
ｅｌｅｒａｔｏｒａｔ ＫＥＫ）と題して開示されて
いる。 該超電導マグネツトは、荷電粒子の軌道と垂直な断面に
おける超電導コイルの断面形状が、荷電粒子軌道を中心
に同心円上及び中心水平面に関して対称に配置した複数
の超電導体の集合体形状であり、シート状に巻回した複
数の磁場補正コイルを超電導コイルの内周面の近傍にお
いて荷電粒子軌道を中心にした同心円上及び中心水平面
に対して対称となるように配置する構成である。
術は、アイ・イー・イー・イー トランザクシヨンズ
オン マグネテイツクス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ）第
１７巻 第１号 １９８１年 の第７２８頁〜第
７３１頁に「デイベロツプメント オブ スーパー
コンダクテング マグネツツ フオア ビーム
ラインズ アンド アクセレレター アツト
ＫＥＫ」（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｕ
ｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｓ ｆ
ｏｒ ｂｅａｎ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ａｃｃ
ｅｌｅｒａｔｏｒａｔ ＫＥＫ）と題して開示されて
いる。 該超電導マグネツトは、荷電粒子の軌道と垂直な断面に
おける超電導コイルの断面形状が、荷電粒子軌道を中心
に同心円上及び中心水平面に関して対称に配置した複数
の超電導体の集合体形状であり、シート状に巻回した複
数の磁場補正コイルを超電導コイルの内周面の近傍にお
いて荷電粒子軌道を中心にした同心円上及び中心水平面
に対して対称となるように配置する構成である。
【０００４】しかしながら、シンクロトロン放射光発生
用粒子蓄積リングの扇型超電導偏向マグネツトのように
、超電導コイルの外周側にシンクロトロン放射光導出用
の開口を設けた構成では、シート状の磁場補正コイルを
配置することが困難であり、他の有効な不整磁場補正手
段の出現が望まれている。
用粒子蓄積リングの扇型超電導偏向マグネツトのように
、超電導コイルの外周側にシンクロトロン放射光導出用
の開口を設けた構成では、シート状の磁場補正コイルを
配置することが困難であり、他の有効な不整磁場補正手
段の出現が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従つて本発明の目的は
、シンクロトロン放射光発生用粒子蓄積リングの扇型超
電導偏向マグネツト等のように、超電導コイルの外周側
に開口を設けた超電導マグネツト装置において、該超電
導コイルに流れる電流による電磁力で該超電導コイル辺
が変位することにより発生する不整磁場を補正するのに
好適な補正手段を提供することにある。
、シンクロトロン放射光発生用粒子蓄積リングの扇型超
電導偏向マグネツト等のように、超電導コイルの外周側
に開口を設けた超電導マグネツト装置において、該超電
導コイルに流れる電流による電磁力で該超電導コイル辺
が変位することにより発生する不整磁場を補正するのに
好適な補正手段を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、扇型に巻回さ
れた一対の超電導コイルを粒子周回通路の両側に所定の
間隔で対向配置し、該粒子周回通路の外周側に開口を設
けた超電導マグネツト装置において、前記超電導コイル
の前記開口側に位置するコイル辺の両側面に隣接して巻
回した変位補正コイルと、該変位補正コイルに流す補償
電流を制御する補償電流制御装置とを設けたことを特徴
とする。
れた一対の超電導コイルを粒子周回通路の両側に所定の
間隔で対向配置し、該粒子周回通路の外周側に開口を設
けた超電導マグネツト装置において、前記超電導コイル
の前記開口側に位置するコイル辺の両側面に隣接して巻
回した変位補正コイルと、該変位補正コイルに流す補償
電流を制御する補償電流制御装置とを設けたことを特徴
とする。
【０００７】
【作用】変位補正コイルに流れる電流は、超電導コイル
に流れる電流による電磁力で該超電導コイル辺が変位す
ることによる不整磁場の発生を補正する。
に流れる電流による電磁力で該超電導コイル辺が変位す
ることによる不整磁場の発生を補正する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【０００９】図１はシンクロトロン放射光発生用電子蓄
積リングを構成する扇型超電導偏向マグネツト装置の平
面図、図２はそのＩＩ−ＩＩ断面図、図３は電気的接続
図である。
積リングを構成する扇型超電導偏向マグネツト装置の平
面図、図２はそのＩＩ−ＩＩ断面図、図３は電気的接続
図である。
【００１０】該超電導偏向マグネツト１は粒子周回軌道
２を周回する荷電粒子（電子）を偏向するもので、１つ
の偏向マグネツト１が９０度の偏向を担当し、４つの偏
向マグネツト１で周回する電子蓄積リングを構成する。
２を周回する荷電粒子（電子）を偏向するもので、１つ
の偏向マグネツト１が９０度の偏向を担当し、４つの偏
向マグネツト１で周回する電子蓄積リングを構成する。
【００１１】該超電導マグネツト１の鉄心３は、平面形
状が概ね９０度の扇状であり、縦断面形状がその中央部
のクライオスタツト配置用のドーナツ（円弧）状空間３
ａと該空間３ａから外周側面に開口するシンクロトロン
放射光導出口３ｂによりＣ字状となつている。一対の超
電導コイル４，５は、それぞれが、楔型断面形状の超電
導導体４ａ，５ａを扇型の平面形状となるように巻回し
て形成した鞍型コイルであり、粒子周回軌道２に沿つて
湾曲した超電導コイル辺の断面形状は超電導導体４ａ，
５ａが重合した集合体である。中心部の粒子周回通路６
と該粒子周回通路６から外周側面に開口するシンクロト
ロン放射光導出口６ａを形成するための断面Ｃ字状のク
ライオスタツト７は、該シンクロトロン放射光導出口６
ａが前記鉄心３のシンクロトロン放射光導出口３ｂと対
向するように前記ドーナツ状空間３ａ内に配置され、非
磁性の支持体２１を介して鉄心３に支持される。
状が概ね９０度の扇状であり、縦断面形状がその中央部
のクライオスタツト配置用のドーナツ（円弧）状空間３
ａと該空間３ａから外周側面に開口するシンクロトロン
放射光導出口３ｂによりＣ字状となつている。一対の超
電導コイル４，５は、それぞれが、楔型断面形状の超電
導導体４ａ，５ａを扇型の平面形状となるように巻回し
て形成した鞍型コイルであり、粒子周回軌道２に沿つて
湾曲した超電導コイル辺の断面形状は超電導導体４ａ，
５ａが重合した集合体である。中心部の粒子周回通路６
と該粒子周回通路６から外周側面に開口するシンクロト
ロン放射光導出口６ａを形成するための断面Ｃ字状のク
ライオスタツト７は、該シンクロトロン放射光導出口６
ａが前記鉄心３のシンクロトロン放射光導出口３ｂと対
向するように前記ドーナツ状空間３ａ内に配置され、非
磁性の支持体２１を介して鉄心３に支持される。
【００１２】そして、前記一対の超電導コイル４，５は
、前記粒子周回通路６及びシンクロトロン放射光導出口
６ａを上下から挾んで対向するように、非磁性支持体８
によつて前記クライオスタツト７内に位置決め固定され
、前記粒子周回通路６に沿つて偏向磁場（双極磁場）Ｂ
を発生する。
、前記粒子周回通路６及びシンクロトロン放射光導出口
６ａを上下から挾んで対向するように、非磁性支持体８
によつて前記クライオスタツト７内に位置決め固定され
、前記粒子周回通路６に沿つて偏向磁場（双極磁場）Ｂ
を発生する。
【００１３】また、前記一対の超電導コイル４，５のコ
イル辺のうちでシンクロトロン放射光導出口６ａ側に位
置し該導出口６ａを挾んで対向するコイル辺を構成する
超電導導体４ａ，５ａの重合体の前記対向側面とその反
対側面に隣接して変位補正コイル９，１０が配置される
。各変位補正コイル９，１０は導線を扇型に巻回してシ
ート状に形成されたもので、前記超電導コイル４，５の
コイル辺の前記対向側面に隣接する側に位置する変位補
正コイル辺に超電導コイル４，５と逆方向の補償電流が
流れ、その反対側面に隣接する側に位置するコイル辺に
超電導コイル４，５と同方向の補償電流が流れるように
、前記非磁性支持体８に形成された変位補正コイル嵌合
溝に嵌合して支持される。
イル辺のうちでシンクロトロン放射光導出口６ａ側に位
置し該導出口６ａを挾んで対向するコイル辺を構成する
超電導導体４ａ，５ａの重合体の前記対向側面とその反
対側面に隣接して変位補正コイル９，１０が配置される
。各変位補正コイル９，１０は導線を扇型に巻回してシ
ート状に形成されたもので、前記超電導コイル４，５の
コイル辺の前記対向側面に隣接する側に位置する変位補
正コイル辺に超電導コイル４，５と逆方向の補償電流が
流れ、その反対側面に隣接する側に位置するコイル辺に
超電導コイル４，５と同方向の補償電流が流れるように
、前記非磁性支持体８に形成された変位補正コイル嵌合
溝に嵌合して支持される。
【００１４】前記変位補正コイル９，１０に流す補償電
流を制御する補償電流制御装置は、図３に詳述するよう
に、超電導コイル電源１１から前記超電導コイル４（５
）に供給される超電導コイル電流ｉｍの値を検出する超
電導コイル電流検出器１２と、超電導コイル電流ｉｍの
値に対する補償電流ｉｓの最適値の対応関数を記憶する
関数記憶装置１３と、前記超電導コイル電流検出器１２
で検出される超電導コイル電流ｉｍの値に基づいて前記
対応関数を参照して補償電流値ｉｓの最適値を求め、該
補償電流ｉｓを前記変位補正コイル９（１０）に供給す
るように変位補正コイル電源１４を制御する補償電流指
令装置１５を備える。そして、前記関数記憶装置１３に
は、各超電導偏向コイルの不整磁場発生の個体差に合わ
せて最適な補償電流制御が可能なように対応関数を記憶
させ、または変更する関数変更手段が設けられる。
流を制御する補償電流制御装置は、図３に詳述するよう
に、超電導コイル電源１１から前記超電導コイル４（５
）に供給される超電導コイル電流ｉｍの値を検出する超
電導コイル電流検出器１２と、超電導コイル電流ｉｍの
値に対する補償電流ｉｓの最適値の対応関数を記憶する
関数記憶装置１３と、前記超電導コイル電流検出器１２
で検出される超電導コイル電流ｉｍの値に基づいて前記
対応関数を参照して補償電流値ｉｓの最適値を求め、該
補償電流ｉｓを前記変位補正コイル９（１０）に供給す
るように変位補正コイル電源１４を制御する補償電流指
令装置１５を備える。そして、前記関数記憶装置１３に
は、各超電導偏向コイルの不整磁場発生の個体差に合わ
せて最適な補償電流制御が可能なように対応関数を記憶
させ、または変更する関数変更手段が設けられる。
【００１５】以上の構成において、超電導コイル４，５
に電流を流すことにより偏向磁場Ｂが発生し、周回する
荷電粒子を偏向する。そして、シンクロトロン放射光１
６を、導出口３ｂ，６ａを通して外部に導出する。
に電流を流すことにより偏向磁場Ｂが発生し、周回する
荷電粒子を偏向する。そして、シンクロトロン放射光１
６を、導出口３ｂ，６ａを通して外部に導出する。
【００１６】ところで、超電導コイル４，５に図４の（
ａ）に示す方向の電流ｉｍが流れると、対向する両超電
導コイル辺（超電導導体４ａ，５ａ）間には該電流の２
乗に比例した大きさの電磁吸引力ｆが作用する。この電
磁吸引力ｆは、内周側のコイル辺同志と外周側のコイル
辺同志に作用するが、両超電導コイル４，５を支持する
非磁性支持体８は、シンクロトロン放射光導出口６ａを
確保するためにクライオスタツト７内でＣ字状構造体を
成しているので、外周側（シンクロトロン放射光導出口
側）の超電導コイル辺に作用する電磁吸引力ｆによつて
シンクロトロン放射光導出口６ａを狭めるように弾性変
形する。この弾性変形量は、概ね、超電導コイル電流ｉ
ｍの２乗に比例する。この非磁性支持体８の変形によつ
て、超電導コイル４，５は図４の（ｂ）のように変位す
る。この超電導コイル辺の変位は、該コイル辺配置領域
に、図４の（ｃ）に図示するようなシート状電流を流し
たのと同様に作用し、不整磁場を発生する。
ａ）に示す方向の電流ｉｍが流れると、対向する両超電
導コイル辺（超電導導体４ａ，５ａ）間には該電流の２
乗に比例した大きさの電磁吸引力ｆが作用する。この電
磁吸引力ｆは、内周側のコイル辺同志と外周側のコイル
辺同志に作用するが、両超電導コイル４，５を支持する
非磁性支持体８は、シンクロトロン放射光導出口６ａを
確保するためにクライオスタツト７内でＣ字状構造体を
成しているので、外周側（シンクロトロン放射光導出口
側）の超電導コイル辺に作用する電磁吸引力ｆによつて
シンクロトロン放射光導出口６ａを狭めるように弾性変
形する。この弾性変形量は、概ね、超電導コイル電流ｉ
ｍの２乗に比例する。この非磁性支持体８の変形によつ
て、超電導コイル４，５は図４の（ｂ）のように変位す
る。この超電導コイル辺の変位は、該コイル辺配置領域
に、図４の（ｃ）に図示するようなシート状電流を流し
たのと同様に作用し、不整磁場を発生する。
【００１７】この実施例は、この不整磁場を補正するた
めに、変位補正コイル９，１０に前記シート状電流に対
して逆方向の補償電流ｉｓを流すものである。
めに、変位補正コイル９，１０に前記シート状電流に対
して逆方向の補償電流ｉｓを流すものである。
【００１８】前記変位補正コイル９，１０は、図５の（
ａ），（ｂ）に示すように、超電導コイル４，５のコイ
ル辺を構成する超電導導体の重合体の対向側面に該超電
導コイル電流ｉｍと逆方向の補償電流が流れるコイル辺
９ａ，１０ａを配置し、該重合体の反対側面に該超電導
コイル電流ｉｍと同方向の補償電流が流れるコイル辺９
ｂ，１０ｂを配置しているので、前記シート状電流を近
似的に打ち消す電流分布状態となり、不整磁場の発生が
防止される。
ａ），（ｂ）に示すように、超電導コイル４，５のコイ
ル辺を構成する超電導導体の重合体の対向側面に該超電
導コイル電流ｉｍと逆方向の補償電流が流れるコイル辺
９ａ，１０ａを配置し、該重合体の反対側面に該超電導
コイル電流ｉｍと同方向の補償電流が流れるコイル辺９
ｂ，１０ｂを配置しているので、前記シート状電流を近
似的に打ち消す電流分布状態となり、不整磁場の発生が
防止される。
【００１９】超電導コイル４，５を支持する非磁性支持
体８が弾性変形すると仮定すると、該超電導コイル辺の
変位量δは電磁吸引力ｆに比例し、該電磁吸引力ｆは超
電導コイル電流ｉｍの２乗に比例するのでδ∝ｆ∝ｉｍ
２ が成り立つ。超電導コイル辺の変位によるシート状電流
に基づく不整磁場発生起磁力ａｔはシート状電流の断面
積（変位面積）と電流密度ｊの積になる。シート状電流
の電流密度ｊは超電導コイル電流ｉｍに比例するのでａ
ｔ∝δｊ∝ｉｍ３ が成り立つ。従つて、このシート状電流による不整磁場
発生起磁力ａｔを打ち消す起磁力を前記変位補正コイル
９，１０に発生させるには、該変位補正コイル９，１０
に超電導コイル電流ｉｍのほぼ３乗に比例した補償電流
ｉｓを供給することが必要である。
体８が弾性変形すると仮定すると、該超電導コイル辺の
変位量δは電磁吸引力ｆに比例し、該電磁吸引力ｆは超
電導コイル電流ｉｍの２乗に比例するのでδ∝ｆ∝ｉｍ
２ が成り立つ。超電導コイル辺の変位によるシート状電流
に基づく不整磁場発生起磁力ａｔはシート状電流の断面
積（変位面積）と電流密度ｊの積になる。シート状電流
の電流密度ｊは超電導コイル電流ｉｍに比例するのでａ
ｔ∝δｊ∝ｉｍ３ が成り立つ。従つて、このシート状電流による不整磁場
発生起磁力ａｔを打ち消す起磁力を前記変位補正コイル
９，１０に発生させるには、該変位補正コイル９，１０
に超電導コイル電流ｉｍのほぼ３乗に比例した補償電流
ｉｓを供給することが必要である。
【００２０】このような補償電流供給制御を実現するた
めに、電流検出器１２は超電導コイル４（５）に流れる
電流ｉｍの値を検出して補償電流指令装置１５に入力す
る。補償電流指令装置１５は、関数記憶装置１３を参照
して該超電導コイル電流ｉｍによる超電導コイル辺の変
位に基づく前記シート状電流の影響を打ち消すのに最適
な補償電流ｉｓの値を求め、該補償電流ｉｓを変位補正
コイル９（１０）に供給するように変位補正コイル電源
１４を制御する。
めに、電流検出器１２は超電導コイル４（５）に流れる
電流ｉｍの値を検出して補償電流指令装置１５に入力す
る。補償電流指令装置１５は、関数記憶装置１３を参照
して該超電導コイル電流ｉｍによる超電導コイル辺の変
位に基づく前記シート状電流の影響を打ち消すのに最適
な補償電流ｉｓの値を求め、該補償電流ｉｓを変位補正
コイル９（１０）に供給するように変位補正コイル電源
１４を制御する。
【００２１】このように超電導コイル４（５）に流れる
電流ｉｍの値に応じて補償電流ｉｓの値を制御すれば、
低い偏向磁場に対応する低エネルギー電子から高い偏向
磁場に対応する高エネルギー電子まで、安定して加速あ
るいは蓄積することができる。
電流ｉｍの値に応じて補償電流ｉｓの値を制御すれば、
低い偏向磁場に対応する低エネルギー電子から高い偏向
磁場に対応する高エネルギー電子まで、安定して加速あ
るいは蓄積することができる。
【００２２】以上に述べた変位補正コイル９，１０によ
る不整磁場補正技術は、超電導コイル４（５）の内周側
のコイル辺にも追加して、同様に、適用することができ
る。内周側の超電導コイル辺の変位量は外周側の超電導
コイル辺よりも少ないので、該内周側の超電導コイル辺
に隣接配置する変位補正コイルの起磁力、例えばターン
数は、外周側の超電導コイル辺に対する変位補正コイル
の起磁力、例えばターン数よりも小さくて済む。
る不整磁場補正技術は、超電導コイル４（５）の内周側
のコイル辺にも追加して、同様に、適用することができ
る。内周側の超電導コイル辺の変位量は外周側の超電導
コイル辺よりも少ないので、該内周側の超電導コイル辺
に隣接配置する変位補正コイルの起磁力、例えばターン
数は、外周側の超電導コイル辺に対する変位補正コイル
の起磁力、例えばターン数よりも小さくて済む。
【００２３】内外周両側の超電導コイル辺に対して変位
補正コイルを設ければ、より高精度の不整磁場補正を実
現することができる。
補正コイルを設ければ、より高精度の不整磁場補正を実
現することができる。
【００２４】なお、上記実施例は超電導コイル４，５の
コイル辺がシンクロトロン放射光導出口６ａを狭める方
向に変位することにより発生する不整磁場を補正するよ
うに変位補正コイル９，１０のコイル辺配置位置を決め
ているが、超電導コイル４，５のコイル辺の変位方向が
これと直角方向となる場合には、変位補正コイル９，１
０のコイル辺の配置位置も直角方向になり、両方向の変
位が複合して発生する場合には、変位補正コイル９，１
０の配置位置も複合的になる。
コイル辺がシンクロトロン放射光導出口６ａを狭める方
向に変位することにより発生する不整磁場を補正するよ
うに変位補正コイル９，１０のコイル辺配置位置を決め
ているが、超電導コイル４，５のコイル辺の変位方向が
これと直角方向となる場合には、変位補正コイル９，１
０のコイル辺の配置位置も直角方向になり、両方向の変
位が複合して発生する場合には、変位補正コイル９，１
０の配置位置も複合的になる。
【００２５】図６は、シンクロトロン放射光発生用電子
蓄積リングを構成する扇型超電導偏向マグネツト装置の
他の実施例を示す縦断側面図である。この実施例は、前
記変位補正コイル９，１０の他に製作誤差による不整磁
場を補償する多極磁場補正コイル１７〜２０を備えてい
る。該多極磁場補正コイル１７〜２０は、粒子周回軌道
２を中心にした同心円上に該中心を通る水平面に関して
対称となるように配置される。その他の構成は前述した
扇型超電導偏向マグネツト装置と同じである。
蓄積リングを構成する扇型超電導偏向マグネツト装置の
他の実施例を示す縦断側面図である。この実施例は、前
記変位補正コイル９，１０の他に製作誤差による不整磁
場を補償する多極磁場補正コイル１７〜２０を備えてい
る。該多極磁場補正コイル１７〜２０は、粒子周回軌道
２を中心にした同心円上に該中心を通る水平面に関して
対称となるように配置される。その他の構成は前述した
扇型超電導偏向マグネツト装置と同じである。
【００２６】このように不整磁場発生原因毎に補正コイ
ルを設けると、高精度で不整磁場を補正することが可能
となり、偏向磁場の均一度を大幅に向上させることがで
きる。
ルを設けると、高精度で不整磁場を補正することが可能
となり、偏向磁場の均一度を大幅に向上させることがで
きる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明は、シンクロトロン
放射光発生用電子蓄積リングの扇型超電導偏向マグネツ
ト等のように、超電導コイルの外周側に開口が設けられ
た超電導マグネツト装置において、超電導コイルに流れ
る電流による電磁力で該超電導コイル辺が変位すること
により発生する不整磁場を補正して均一な偏向磁場を発
生することができる。
放射光発生用電子蓄積リングの扇型超電導偏向マグネツ
ト等のように、超電導コイルの外周側に開口が設けられ
た超電導マグネツト装置において、超電導コイルに流れ
る電流による電磁力で該超電導コイル辺が変位すること
により発生する不整磁場を補正して均一な偏向磁場を発
生することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るシンクロトロン放射光
発生用電子蓄積リングを構成する扇型超電導偏向マグネ
ツト装置の平面図である。
発生用電子蓄積リングを構成する扇型超電導偏向マグネ
ツト装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】前記マグネツト装置の電気的接続図である。
【図４】超電導コイル電流と超電導コイル辺の変位とシ
ート状電流の関係を示す説明図である。
ート状電流の関係を示す説明図である。
【図５】超電導コイル電流と超電導コイル辺の変位と変
位補正コイルに流す補償電流の関係を示す説明図である
。
位補正コイルに流す補償電流の関係を示す説明図である
。
【図６】本発明の他の実施例に係るシンクロトロン放射
光発生用電子蓄積リングを構成する扇型超電導偏向マグ
ネツト装置の縦断側面図である。
光発生用電子蓄積リングを構成する扇型超電導偏向マグ
ネツト装置の縦断側面図である。
２ 粒子周回軌道
３ 鉄心
４，５ 超電導コイル
６ 粒子周回通路
３ｂ，６ａ シンクロトロン放射光導出口９，１０
変位補正コイル １２ 電流検出器 １３ 関数記憶装置 １４ 変位補正コイル電源 １５ 補償電流指令装置
変位補正コイル １２ 電流検出器 １３ 関数記憶装置 １４ 変位補正コイル電源 １５ 補償電流指令装置
Claims (9)
- 【請求項１】 扇型に巻回された一対の超電導コイル
を粒子周回通路の両側に所定の間隔で対向配置し、該粒
子周回通路の外周側に開口を設けた超電導マグネツト装
置において、前記超電導コイルの前記開口側に位置する
コイル辺の両側面に隣接して巻回した変位補正コイルと
、該変位補正コイルに流す補償電流を制御する補償電流
制御装置とを設けたことを特徴とする超電導マグネツト
装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記変位補正コイ
ルは前記超電導コイル辺の彎曲外周側だけでなく彎曲内
周側にも設け、彎曲外周側に位置するコイルのターン数
を彎曲内周側に位置するコイルのターン数よりも多くし
たことを特徴とする超電導マグネツト装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記補償電流制御
装置は前記超電導コイルに流れる電流の値に応じて前記
変位補正コイルに流す補償電流の値を制御することを特
徴とする超電導マグネツト装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記補償電流制御
装置は、電源と、超電導コイル電流検出器と、超電導コ
イル電流値と最適補償電流値の対応関数を記憶する関数
記憶手段と、該対応関数を変更する関数変更手段と、前
記超電導コイル電流検出器で検出される超電導コイル電
流値に基づいて前記対応関数を参照して補償電流値を求
め、該補償電流を前記変位補正コイルに供給するように
前記電源を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る超電導マグネツト装置。 - 【請求項５】 内部のドーナツ状空間から外周側面に
開口するシンクロトロン放射光導出口を有する断面Ｃ字
型の扇型鉄心と、前記ドーナツ状空間内に配置されたク
ライオスタツトと、扇型に巻回されその間に粒子周回通
路を挾んで対向するように前記クライオスタツト内に配
置された一対の超電導コイルとを備えた超電導マグネツ
ト装置において、前記超電導コイルの前記シンクロトロ
ン放射光導出口側に位置するコイル辺の両側面に隣接し
て巻回した変位補正コイルと、該変位補正コイルに流す
補償電流を制御する補償電流制御装置とを設けたことを
特徴とする超電導マグネツト装置。 - 【請求項６】 請求項１または５において、前記超電
導コイルの製作誤差による不整磁場を補償する多極磁場
補正コイルを設けたことを特徴とする超電導マグネツト
装置。 - 【請求項７】 請求項６において、前記多極磁場補正
コイルは複数のシート状コイルにより形成したことを特
徴とする超電導マグネツト装置。 - 【請求項８】 請求項１または５において、前記超電
導コイルを支持する非磁性支持体に変位補正コイル嵌合
溝を設け、前記変位補正コイルを該嵌合溝に嵌合させた
ことを特徴とする超電導マグネツト装置。 - 【請求項９】 請求項１または５に記載した超電導マ
グネツト装置を備えたことを特徴とする粒子加速器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5577091A JPH04273409A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 超電導マグネツト装置及び該超電導マグネツト装置を使用した粒子加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5577091A JPH04273409A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 超電導マグネツト装置及び該超電導マグネツト装置を使用した粒子加速器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04273409A true JPH04273409A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=13008107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5577091A Pending JPH04273409A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 超電導マグネツト装置及び該超電導マグネツト装置を使用した粒子加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04273409A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009301992A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Toshiba Corp | 超電導コイル装置 |
| US8916843B2 (en) | 2005-11-18 | 2014-12-23 | Mevion Medical Systems, Inc. | Inner gantry |
| US8927950B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-01-06 | Mevion Medical Systems, Inc. | Focusing a particle beam |
| US8933650B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-01-13 | Mevion Medical Systems, Inc. | Matching a resonant frequency of a resonant cavity to a frequency of an input voltage |
| US8941083B2 (en) | 2007-10-11 | 2015-01-27 | Mevion Medical Systems, Inc. | Applying a particle beam to a patient |
| US8952634B2 (en) | 2004-07-21 | 2015-02-10 | Mevion Medical Systems, Inc. | Programmable radio frequency waveform generator for a synchrocyclotron |
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| US9155186B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-10-06 | Mevion Medical Systems, Inc. | Focusing a particle beam using magnetic field flutter |
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| US9301384B2 (en) | 2012-09-28 | 2016-03-29 | Mevion Medical Systems, Inc. | Adjusting energy of a particle beam |
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| US9950194B2 (en) | 2014-09-09 | 2018-04-24 | Mevion Medical Systems, Inc. | Patient positioning system |
| US9962560B2 (en) | 2013-12-20 | 2018-05-08 | Mevion Medical Systems, Inc. | Collimator and energy degrader |
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| US11103730B2 (en) | 2017-02-23 | 2021-08-31 | Mevion Medical Systems, Inc. | Automated treatment in particle therapy |
| US12161885B2 (en) | 2019-03-08 | 2024-12-10 | Mevion Medical Systems, Inc. | Delivery of radiation by column and generating a treatment plan therefor |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP5577091A patent/JPH04273409A/ja active Pending
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| US12168147B2 (en) | 2019-03-08 | 2024-12-17 | Mevion Medical Systems, Inc. | Collimator and energy degrader for a particle therapy system |
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