JPH0520300U - 高周波加速空洞 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波加速空洞の内壁面からのガスの発生を
抑えて、粒子加速器真空チャンバー内の超高真空を保持
する。 【構成】 高周波加速空洞２１の空洞胴体３１に冷却流
路３６，３８を構成し、液体Ｎ₂ や液体Ｈｅ等の低温流
体を流す。これにより、空洞胴体３１の内壁面はガスの
ゲッター面として作用し、この内壁面に付着しているガ
スを付着したままに保持し、また空洞内に浮游している
ガスを吸着する。これにより、空洞２１内さらには真空
チャンバー２２全体を超高真空に保持できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、シンクロトロン等の粒子加速器で使用される高周波加速空洞に関 し、高周波加速空洞の内壁面からのガスの発生を抑えて、粒子加速器真空チャン バー内の超高真空を保持できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、シンクロトロンは、シンクロトロン放射光（ＳＯＲ）装置として、超々 ＬＳＩ回路の作成、医療分野における診断、分子解析、構造解析等様々な分野へ の適用が期待されている。 シンクロトロン放射光装置の概要を図２に示す。荷電粒子発生装置（電子銃等 ）１０で発生した電子ビームは線型加速装置（ライナック）１２で光速近くに加 速され、ビーム輸送部１４の偏向電磁石１６で偏向されて、インフレクタ１８を 介して蓄積リング２２内に入射される。蓄積リング２２に入射された電子ビーム は高周波加速空洞２１でエネルギを与えられながら収束電磁石２３（垂直方向用 ）、２５（水平方向用）で収束され、偏向電磁石２４で偏向されて蓄積リング２ ２（真空チャンバー）中を回り続ける。偏向電磁石２４で偏向される時に発生す るシンクロトロン放射光はビームチャンネル２６を通して例えば露光装置２８に 送られて超々ＬＳＩ回路作成用の光源等として利用される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

高周波加速空洞２１は容積が比較的大きく、その内壁面の面積が広いため、ガ スの発生源となり、真空チャンバー２２内を超高真空に保持するのが難しかった 。 この考案は上述の点に鑑みてなされたもので、高周波加速空洞の内壁面からの ガスの発生を抑えて、粒子加速器真空チャンバー内の超高真空を保持できるよう にした高周波加速空洞を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、空洞胴体に形成された冷却流路と、この冷却流路に低温流体を供 給して空洞胴体内壁面をガスのゲッター面として作用させる温度に冷却する低温 流体供給系統とを具備してなるものである。

【０００５】

【作用】

高周波加速空洞は外部から供給される高周波エネルギにより発熱するため、通 常空洞胴体全体に冷却流路を形成し、所定の温度（２０℃、４０℃等）の水を流 して冷却している。そこで、この考案ではこの冷却流路を利用して、水の代りに 液体Ｎ₂ や液体Ｈｅ等の低温流体を流すことにより、高周波加速空洞の内壁面を ガスのゲッター面の働きを持たせるようにしている。これにより、高周波加速空 洞内壁面からのガスの発生自体を抑えるとともに、真空チャンバー内に存在して いるガスを積極的に吸着排気するようにして、真空チャンバー内の超高真空を保 持するとともに、他の真空排気系の負荷を軽減できるようにしている。

【０００６】

【実施例】

この考案の一実施例を図１に示す。真空チャンバー２２内には荷電粒子ビーム が通過している。真空チャンバー２２の途中には高周波加速空洞２１が挿入され ている。高周波加速空洞２１は外部から高周波エネルギーが供給されて、真空チ ャンバー２２内の荷電粒子ビームを加速する。

【０００７】 高周波加速空洞２１の空洞胴体３１は、外形が略々円筒形に形成されている。 その周面部３０および端面部３２，３４内には、冷却水路３６，３８，３９（端 面部３４の冷却流路３９は図示せず）がそれぞれ形成されている。周面部３０の 冷却流路３６は、図１では直線状の仕切板４０を用いて全周を蛇行して一周する １本の流路として形成している。流路の端部には流体の入口４２と出口４４が形 成されている。全周を複数の区間に分割して、個々に独立した流路を形成してそ れぞれ流体の入口と出口を設けて、各流路にそれぞれ独立に流体を流すように構 成することもできる。このようにすれぱ、全周で均一に冷却することができる。

【０００８】 端面部３２，３４の冷却流路３８，３９は図１ではリング状の仕切板４６を用 いて同心円状の１本の流路として形成している。流路の端部には流体の入口４８ と出口５０が形成されている。

【０００９】 低温流体供給系統５２は液体Ｎ₂ や液体Ｈｅ等の低温流体５４をポンプ５６で 各面の冷却流路３６，３８に供給して空洞胴体３１を低温に冷却する。各冷却流 路３６，３８，３９から排出される低温流体５４はタンク５８に戻されて、冷却 器６０で冷却されて低温流体供給系統５２を循環する。

【００１０】 冷却時の周面部３０の断面図を図３に示す（端面部３２，３４も同様である。 ）。周面部３０内には仕切板４０により仕切られた冷却流路３６が形成されて低 温流体５４が流されている。これにより、周面部３０は冷却され、その内壁面３ １ａがガスのゲッター面として作用し、空洞内６０に浮游しているガス６２を吸 着排気する。また、もともと内壁面３１ａに付着しているガス６４は付着したま ま保持される。これにより、空洞内６０さらには真空チャンバー２２内全体を超 高真空に保持でき、他の真空排気系の負荷を軽減できる。

【００１１】 なお、空洞胴体３１の外周側は、全体を断熱材６６で包囲して断熱するのが望 ましい。

【００１２】

【変更例】

冷却流路３６は上記実施例のように空洞胴体３１に形成するほか、図４に示す ように空洞胴体３１の外周面に冷却配管７０を取り付けまたは接触させるように 構成することもできる。 また、この考案は、シンクロトロン以外の各種粒子加速器の高周波加速器にも 適用することができる。

【００１３】

【考案の効果】 以上説明したように、この考案によれば、高周波加速空洞の冷却流路を利用し て、液体Ｎ₂ や液体Ｈｅ等の低温流体を流すことにより、高周波加速空洞の内壁 面をガスのゲッター面の働きを持たせるようにしたので、高周波加速空洞内壁面 からのガスの発生自体を抑えるとともに、真空チャンバー内に存在しているガス を積極的に吸着排気するようにして、真空チャンバー内の超高真空を保持すると ともに、他の真空排気系の負荷を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す斜視図および低温流
体の供給系統図である。

【図２】ＳＯＲ装置の概要を示す平面図である。

【図３】図１の周面部３０の一部拡大断面図である。

【図４】冷却流路の別の構成例を示す一部拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

２１ 高周波加速空洞 ３１ 空洞胴体 ３１ａ 内壁面 ３６ 冷却流路 ５２ 低温流体供給系統 ５４ 低温流体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空洞胴体に形成された冷却流路と、 この冷却流路に低温流体を供給して空洞胴体内壁面をガ
   スのゲッター面として作用させる温度に冷却する低温流
   体供給系統とを具備してなる高周波加速空洞。