JPH0495900A - 荷電粒子装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、荷電粒子、例えば電子やイオンのビームを
輸送、加速、減速および蓄積するための荷電粒子装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、荷電粒子装置、特に、その電磁石系については、
分子科学研究所発行“ＵＶ５ＯＲストレージリングの設
計”ＵＶ５ＯＲ−９（１９８２年）３７〜４７ページに
記載されている。

第５図は従来の荷電粒子装置の２極電磁石（１）を示し
、図において、矢印（２）はこの磁石（１）による磁場
方向、（３）は２極電磁石（１）を据付ける架台、（４
）は荷電粒子の通過するビームダクトである。

第６図は互いに直角な方向の磁場を発生させる２極電磁
石（１）を輸送系やシンクロトロンに組み込んだ従来装
置を示す。

次に動作について説明する。ビームダクト（４）内を通
過する荷電粒子は、２極電磁石（１）によって作られた
磁場（２）によりローレンツ力を受け、ビーム軌道方向
と磁場方向（２）の両方向に直角な方向に曲げられる。

その偏向角の大きさは、荷電粒子の質量と荷電の比、荷
電粒子のエネルギーおよび２極電磁石（１）によって作
る磁場の大きさ等によって決められる。そこて２極電磁
石（１）を動作させる電流値で磁場の強さを制御するこ
とによって荷電粒子軌道の曲がりを調整する。例えば第
５図においては、紙面垂直方向に通過する荷電粒子は紙
面内の左右方向に曲げられる。この２極電磁石（１）と
荷電粒子軌道軸の回りに９０°回転させた２＄ｉ電磁石
の２種類を、第６図のように、複数個用いることにより
、荷電粒子の軌道を任意の方向に変えたり、また揚動を
受けた軌道を正しい方向に戻すときに利用する。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のような従来の荷電粒子装置は、２極電磁石が荷電
粒子軌道軸に対して固定されていたので、任意の方向に
任意の角度で荷電粒子を曲げるなめには、互いに磁場方
向の異なった２個の２極電磁石を用いねばならず、磁石
やそれに必要な電源の個数が増えるのみならず、荷電粒
子軌道上の空間的取合いを苦しくするという間圧があっ
た。

この発明は上記のような問題点を解消するなめになされ
たもので、磁石やその電源の数を節約することができる
とともに、わずかなスペースで荷電粒子軌道を任意の方
向に、任意の角度で偏向させることができる荷電粒子装
置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は、２極電磁石に、荷電粒
子軌道軸を中心に２極電磁石を回転駆動する駆動手段が
付設されている。

［作　用］ この発明においては、駆動手段により、２極電磁石は荷
電粒子軌道軸を中心に任意の角度だけ回動変位できるの
で、その作る磁場の向きを、荷電粒子軌道軸に垂直な面
内の任意の方向にとることができる。そこで荷電粒子を
曲げたい方向は駆動手段で制御し、その曲げの大きさは
２極電磁石の電流値で制御することにより、荷電粒子を
任意の方向に任意の大きさだけ曲げる。

［実施例］ 第１図、第２図はこの発明の一実施例を示し、図におい
て、ステッピングモータ（５）の軸に取付けられた歯車
（６）に噛合う歯車（７）は、ビームダクト（４）を中
心軸として回転する歯車であり、２極電磁石（１）を支
持している。支持枠（８）は歯車（７）が滑らかに回転
できるように、歯車（７）を支持している。架台（３）
は支持枠（８）やステッピングモータ（５）を固定して
いる。

次に動作について説明する。ステッピングモタ（５）を
動かすと、歯車（６）が回転し、支持枠（８）によって
支えられた歯車（７）が回転する。歯車（７）は２極電
磁石（１）を支持しているので、２極電磁石（１）の作
る磁場方向（２）は、従ってビムダクト（４）を中心に
回動変位することになる。

そこで、荷電粒子をある方向に、ある角度だけ曲げたい
場合には、その方向にローレンツ力が働くようにステッ
ピングモータ（５）を動かして磁場方向（２）を定める
。荷電粒子の曲げ角の大きさは２極電磁石（１）の電流
を調整することで磁場（２）の強さを変え、曲げ角を定
める。

第３図、第４図は他の実施例を示し、図において、２極
電磁石（１）とステッピングモータ（５）とその軸に取
付けられた歯車（６）とを、支持枠（９）に取付け、そ
れらを、ビームダクト（４）を中心に滑らかに回転でき
るように支持する枠（１０）に歯車（７）が取付けられ
、歯車（６）と噛合わさっている。

支持枠（１０）はビームダクト（４）に固定されている
。

従って、この場合は、モータ（５）自体が２極電磁石（
１）とともに回転するように精成されており、また、装
置全体を支持する架台は必要がない。

なお、上記各実施例では歯車のかみ合わせを用いたが、
車などを用いた摩擦を利用したものや、ベルトやチェー
ンなどの動力伝達手段で６よい。

また、ステッピングモータを用いているが、制御できる
ものなら他の駆動手段でもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、２極電磁石を荷電粒
子軌道軸を中心に任意の角度に回動変位できるようにし
たので、これまで２台の２極電磁石を使って行っていた
荷電粒子軌道の偏向が、安価な構造で達成され、才な、
この装置を取付けるための軌道軸方向の空間も少なくて
すむという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の正断面図、第２図は同じ
く側面図、第３図は他の実施例の正断面図、第４図は同
じく側面図、第５図は従来の荷電粒子装置の要部正断面
図、第６図は他の従来装置の斜視図である。 （１）　　　・２極電磁石、（２）・・磁場方向、（４
）・ビームダクト、（５）・・ステッピングモータ、（
６）、（７）　　　・歯車、（８）　、　（９）　、　
（１０）・・支持枠。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　曾　　我　　道　　照然１図 、￥）２図 昂５図 Ｐ／Ｆ）６図 手 続 補 正 書 平成 ３年 ８月２１　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビームダクトと、このビームダクトを囲んで配置された
   ２極電磁石と、前記ビームダクトの荷電粒子軌道軸を中
   心に前記２極電磁石に任意の角度の回動変位を与える駆
   動手段とを備えてなる荷電粒子装置。