JPH0532960Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば超LSI微細加工等に用いられ
る加速器に使用される高周波加速空胴用アンテナ
に関する。

（従来の技術） 加速器は電子・陽子・イオンなどのビームを10
億電子ボルト（1GeV）程度の高エネルギー状態
に加速するためのものであり、この加速器の一例
としては従来から素粒子の研究分野で大形のも
の、例えば直径１Km以上のものが建設されてい
る。また最近は、例えば電子からの放射光
（SOR光といわれる）を利用した超LSI微細加工
（リソグラフイ）など新しい分野への応用として
比較的小形なもの例えば直径が10ｍ程度の加速器
も建設されるようになつてきている。

加速器には、電子の加速やSOR光で失なわれ
るエネルギー補給を行うために、高周波エネルギ
ーを電子に供給する高周波加速空胴が設けられて
いる。

高周波加速空胴には種々の形式や共振周波数の
ものがあるが、ここでは半共軸型高周波空胴を例
にとつて説明する。

第２図は従来の高周波加速空胴の一例で、１は
外筒、２は側板、３は側板２に固定された一対の
加速電極である。外筒１には空胴内に高周波エネ
ルギーを供給するためのアンテナ４が装着されて
おり、図示しない高周波電源に接続されている。

また、５は空胴の共振周波数を調整するチユー
ナーである。なお、空胴内は加速電極３に接続さ
れるビームダクト６同様10^-9Torr以上の高真空
に保持される。そのために各部材の接合面にはガ
スケツト８が装着されている。７は電子ビームで
ある。

アンテナ４の従来例を第３図に示す。９は内導
体、１０は外導体でその先端はカツプリングコイ
ル１１で短絡されている。また、内導体９と外導
体１０とで形成される環状空間の一部にはセラミ
ツクス製の真空封止板１２がそれぞれの導体に真
空気密にロー付けされ、真空バウンダリーを形成
するように設けられている。また外導体１０の外
周にはフランジ１３が固着され、外筒１に固着さ
れたポート１ａにガスケツト８を介してボルト接
続されている。

（考案が解決しようとする問題点） この様な構成のアンテナ４において、内外導体
９，１０は高周波電流によるジユール損失で発熱
するが、真空中の部分は冷却が不充分であり、内
外導体９，１０間に熱膨張差が生じる。一般には
通電断面積の小さい（直径が細い）内導体９の方
が外導体１０よりも温度上昇が大きく熱膨張量も
大となる。内導体９と外導体１０の先端はカツプ
リングコイル１１で連結されているため、熱膨張
差により真空封止板１２に過大な荷重が加わり、
ロー付け部からのガスリークや、時には真空封止
板１２が破損することもあつた。

この様なことから本考案は、内外導体の熱膨張
差を吸収して過大な応力を生じることのない高周
波加速空胴用アンテナを提供する事を目的とす
る。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記目的を達成するために、カツプリ
ングコイル１１と真空封止板１２の間の内導体９
の一部に軸方向伸縮が可能なコネクター１４を設
ける。一方その部分の外導体１０側には継手フラ
ンジ１５とその相フランジ１６を設けガスケツト
８を介してボルト結合する。

（作用） カツプリングコイル１１と真空封止板１２の間
の内導体９の一部にコネクター１４を設けたこと
により、内外導体９，１０間に生じるジユール損
失による熱膨張差をコネクター１４の軸方向伸縮
で吸収できる。そのため真空封止板１２に加わる
荷重はコネクター１４の摺動抵抗力のみになり過
大な荷重によるリークや破損を防止できる。また
継手フランジ１５、相フランジ１６のボルト結合
を解除することにより、真空封止板１２部を容易
に分解出来るので万が一真空封止板１２が破損し
た場合でも、予備品と取替える事により早急な復
旧が可能になる。

（実施例） 以下本考案の一実施例について第１図を用いて
説明する。

第１図はアンテナ４の断面図で、９は内導体、
１０は外導体でその先端はカツプリングコイル１
で短絡されている。

また、内導体９と外導体１０とで形成される環
状空間の一部にはセラミツクス製の真空封止板１
２がそれぞれの導体に真空気密にロー付けされ、
真空バウンダリーを形成するように設けられてい
る。

カツプリングコイル１１と真空封止板１２の間
の内導体９の一部は数mmの軸方向移動が可能なコ
ネクター１４で接続されている。

また、真空封止板１２の外周側には冷却溝１５
ａを有する継手フランジ１５が固着され、外導体
１０に固着された相フランジ１６とガスケツト８
を介してボルト結合されている。

次に上記の様に構成された高周波加速空胴用ア
ンテナの作用について説明する。

内導体９や外導体１０はジユール損失により発
熱するが真空封止板１２の外周に設けられた冷却
溝１５ａに水等の冷却媒体を流すことによつて除
熱される。したがつて内外導体９，１０の温度上
昇を小さくできる。しかし内導体９の方が外導体
１０に比して通電断面積が小さいため、発熱が大
きくかつ熱伝達も悪いので温度上昇が大となり熱
膨張差が生じる。この内導体９と外導体１０との
熱膨張差はコネクター１４の嵌合摺動によつて吸
収されるので真空封止板１２に過大な荷重が加わ
ることもなく、リークや破損が生じるのを防止で
きる。

また、外導体１０側の継手フランジ１５と相フ
ランジ１６のボルト結合を解除することにより真
空封止板１２部を容易に分解出来るので万が一真
空封止板１２が破損した場合でも予備品と取替る
ことにより早急な復旧が可能になる。なお、外導
体側の継手フランジや相フランジはなくても熱膨
張差吸収上は差支えない。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、内外導体
の熱膨張差をコネクターで吸収できるので、真空
封止板に過大な荷重が加わることがなく、リーク
や破損の恐れもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の高周波加速空胴用アンテナの
一実施例の部分破断縦断面図、第２図は従来の加
速器用高周波加速空胴を示す縦断面図、第３図は
第２図のアンテナ部分を示す部分破断縦断面図で
ある。 １……外筒、２……側板、３……加速電極、４
……アンテナ、５……チユーナ、６……ビームダ
クト、７……電子ビーム、９……内導体、１０…
…外導体、１１……カツプリングコイル、１２…
…真空封止板、１４……コネクター、１５……継
手フランジ、１５ａ……冷却溝、１６……相フラ
ンジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内導体と外導体とで同軸管を形成し、その先端
   をカツプリングコイルで短絡し、内導体と外導体
   間の環状空間の一部に真空気密に固着された真空
   封止板を有する高周波加速空胴用アンテナにおい
   て、カツプリングコイルと真空封止板の間の内導
   体の一部に軸方向伸縮が可能なコネクターを設け
   た事を特徴とする高周波加速空胴用アンテナ。