JPH0555498U

JPH0555498U - 粒子加速器の偏向部の真空チャンバ構造

Info

Publication number: JPH0555498U
Application number: JP11380791U
Authority: JP
Inventors: 康一片山
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】粒子加速器の偏向部の真空チャンバの内表面
積を小さくして、ガスの放出量を少くする。【構成】粒子加速器の偏向部３０を構成する真空チャ
ンバ２２を、複数本の直管４０をタイロッド付ベローズ
４２を間に挾んで溶接４８で連結することにより作る。
連結後にタイロッド４６の長さを調整することにより、
真空チャンバ２２全体を偏向軌道３８に沿わせる。偏向
部の真空チャンバを箱状のチャンバや全体をベローズで
作ったものに比べて内表面積が小さくなり、ガスの放出
量が減少する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、粒子加速器の偏向部における真空チャンバ構造に関し、チャンバ内壁面の表面積を小さくすることを可能にしてチャンバ内壁面からのガスの放出量を減少させたものである。

【０００２】粒子加速器の一例として、小型シンクロトロン放射光装置（ＳＯＲ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２２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】蓄積リング２２の偏向部（偏向電磁石２４が配置されている位置）を構成する真空チャンバは、チャンバ壁を厚肉に構成することができれば、直管に力を加えて円弧状に曲げて作ることができる。しかし、偏向磁場の時間的変化率が大きい電子シンクロトロン等では偏向部のチャンバ壁に大きな渦電流が発生するため、チャンバ壁を厚肉に構成することができない。このため、このようなものでは、チャンバ壁を肉薄に作らなければならないが、直管に力を加えて曲げる方法ではこのような薄肉の直管は潰れてしまい、円弧状に形成することはできない。

【０００４】このため、従来は図３に示すように、偏向部３０の真空チャンバを箱状のチャンバ３２，３４をつないで構成したり、図４に示すように、ベローズ３６で構成したりしていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記図３の箱状のチャンバ３２，３４や図４のベローズ３６を用いると、チャンバ内表面積が大きいため、ガス放出量が多く、真空チャンバ２２内を超高真空に保つのが難しかった。

【０００６】この考案は、従来の技術における欠点を解決して、内表面を小さくしてガスの放出量を少くすることができる粒子加速器の偏向部真空チャンバ構造を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、複数本の直管を偏向軌道に沿って斜めにつなぎ合わせて偏向部の真空チャンバを構成したものである。

【０００８】また、請求項２〜４の考案は、請求項１の考案を具体化したものである。すなわち、請求項２の考案は、直管の端面をその軸方向に対して略々直角に形成し、これら直管相互間にタイロッド付ベローズを介挿したものである。

【０００９】また、請求項３の考案は、直管の端面をその軸方向に対して略々直角に形成し、これら直管相互間に端面をテーパ状に形成した狭幅のリング状部材を介挿したものである。

【００１０】また、請求項４の考案は、直管の端面をテーパ状に形成して、直管相互を直接つなぎ合わせたものである。

【００１１】

【作用】

請求項１の考案によれば、直管を偏向軌道に沿って斜めにつなぎ合わせて偏向部の真空チャンバを構成したので、前記図３の箱状チャンバ３２，３４や図４のベローズ３６で構成した場合に比べてチャンバ内表面積が小さくなり、ガス放出量を減らすことができる。また、直管を曲げたりせずにそのまま用いることができるので、薄肉のものを用いることができ、磁場の時間的変化率が大きい偏向部にも利用することができる。

【００１２】また、請求項２，３の考案によれば、直管相互間にタイロッド付ベローズや端面にテーパが形成された狭幅のリング状部材を介挿するので、直管の端面をテーパ状に形成しなくてすみ直管の製造が容易となる。また、請求項２の考案によれば、タイロッド付ベローズにより、偏向部チャンバの中心軌道位置の調整を行なうことができる。

【００１３】また、請求項４の考案によれば、直管の端面をテーパ状に形成する手間はかかるものの、直管相互間にはベローズやリング状部材を介挿しなくてすむので、安価に実現できる。

【００１４】

【実施例】

以下、この考案の実施例を説明する。はじめにその概要を図５を参照して説明する。図５は、例えばＳＯＲ装置の蓄積リングの偏向部を構成する真空チャンバを示したものである。この偏向部３０は例えば偏向半径が３０ｍ程度の大曲率で全長が２〜６ｍ程度に形成されており、真空チャンバ２２は偏向軌道３８（ビーム周回軌道）に沿って１本の長さが例えば３０cm程度の直管４０を斜めにつないていって構成されている。各直管４０は肉厚が例えば０．３mm程度の薄板を丸めて、突き合わされる辺どうしを溶接することにより、断面が例えば楕円の直管に形成されている。

【００１５】次に、直管どうしをつなぐ具体例を説明する。（具体例１）図１の具体例は、請求項２の考案の一実施例を示すもので、直管４０相互間をタイロッド付ベローズ４２でつないだものである。各直管４０は例えば矩形の薄板を丸めて作られ、その端面が非テーパ面（すなわち、軸方向に対して略々直角な端面）に形成されている。

【００１６】タイロッド付ベローズ４２は、ベローズ４４の周囲にタイロッド４６を配置して構成され、タイロッド４４の長さを内周側と外周側で異ならせることにより、屈曲状態を任意に設定することができる。

【００１７】タイロッド付ベローズ４２と直管４０とはその端面どうしを溶接４８で接合することにより直結される。薄肉の直管４０を溶接するため、直管４０の端部を外側に折り曲げてエッジ５０を形成して溶接４８（ＴＩＧ、電子ビーム溶接等）を行なう。

【００１８】各直管４０をタイロッド付ベローズ４２を間に挾んで溶接４８で接合してつなぎ合わせていって偏向部３０の真空チャンバ２２ができ上がったら、各タイロッド付ベローズ４２のタイロッド４４の長さを調整することにより、偏向軌道３８に沿った形状に調整する。

【００１９】以上の構成によれば、偏向部３０の真空チャンバ２２を直管４０で構成しているので、前記図３の箱状チャンバ３２，３４や図４の全体をベローズ３６で構成したものに比べて内表面積を小さくすることができ、ガス放出量を減らすことができる。また、タイロッド付ベローズ４２を介挿したので、つなぎ合わせた後に偏向軌道３８に正しく沿うように調整することができる。また、直管４０は端面をテーパに形成しなくてすむので製造が容易である。

【００２０】（具体例２）図６の具体例は、請求項３の考案の一実施例を示すもので、直管４０相互間をリング状部材５２でつないだものである。各直管４０は端面が非テーパ面（すなわち、軸方向に対して略々直角な端面）に形成されている。

【００２１】リング状部材５２は端面をテーパ状に形成して、くさび形に形成されたもので、例えば、直管４０と同じ薄板をリング状に丸めて、溶接して作られている。テーパの程度は直管４０と連結したときに偏向軌道３８に沿って真空チャンバ２２が形成される大きさにする（例えば内周側の幅が０．５mm、外周側の幅が１mm）。

【００２２】リング状部材５２と直管４０とはその端面どうしを溶接４８で接合することにより直結される。薄肉の直管４０とリング状部材５２を溶接するため、直管４０およびリング状部材５２の端部を外側に折り曲げてエッジ５０，５６を形成して溶接４８（ＴＩＧ、電子ビーム溶接等）を行なう。

【００２３】以上の構成によれば、偏向部３０の真空チャンバ２２を直管４０で構成しているので、前記図３の箱状チャンバ３２，３４や図４のベローズ３６で構成したものに比べて内表面積を小さくすることができ、ガス放出量を減らすことができる。また、直管４０は端面をテーパに形成しなくてすむので製造が容易である。

【００２４】（具体例３）図７の具体例は、請求項４の考案の一実施例を示すもので、直管４０相互間を直接つないだものである。各直管４０は端面がテーパ面に形成されている。

【００２５】テーパの程度は、直管４０を相互につないでいったときに、偏向軌道３８に沿って真空チャンバ２２が形成される大きさにする。

【００２６】直管４０と直管４０とはその端面どうしを溶接４８で接合することにより直結される。薄肉の直管４０を溶接するため、直管４０の端部を外側に折り曲げてエッジ５０を形成して溶接４８（ＴＩＧ、電子ビーム溶接等）を行なう。

【００２７】以上の構成によれば、偏向部３０の真空チャンバ２２を直管４０で構成しているので、前記図３の箱状チャンバ３２，３４や図４のベローズ３６で構成したものに比べて内表面積を小さくすることができ、ガス放出量を減らすことができる。また、直管４０どうしを直接連結し、間に介挿させる部材や装置が不要なので安価に実現できる。

【００２８】

【変更例】

前記実施例では、この考案をＳＯＲ装置の偏向部の真空チャンバに適用した場合について説明したが、他の粒子加速器の真空チャンバの偏向部にも適用することができる。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１の考案によれば、直管を偏向軌道に沿って斜めにつなぎ合わせて偏向部の真空チャンバを構成したので、前記図３の箱状チャンバ３２，３４や図４のベローズ３６で構成した場合に比べて内表面積が小さくなり、ガス放出量を減らすことができる。また、直管を曲げたりせずにそのまま用いることができるので、薄肉のものを用いることができ、磁場の時間的変化率が大きい偏向部にも利用することができる。

【００３０】また、請求項２，３の考案によれば、直管相互間にタイロッド付ベローズや端面にテーパが形成された狭幅のリング状部材を介挿するので、直管の端面をテーパ状に形成しなくてすみ直管の製造が容易となる。また、請求項２の考案によれば、タイロッド付ベローズにより、偏向部チャンバの中心軌道位置の調整を行なうことができる。

【００３１】また、請求項４の考案によれば、直管の端面をテーパ状に形成する手間はかかるものの、直管相互間にはベローズやリング状部材を介挿しなくてすむので、安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２の考案の一実施例を示す平面図であ
る。

【図２】ＳＯＲ装置の概要を示す平面図である。

【図３】従来の偏向部の真空チャンバ構造を示す平面図
である。

【図４】従来の他の偏向部の真空チャンバ構造を示す平
面図である。

【図５】この考案の実施例の概要を示す平面図である。

【図６】請求項３の考案の一実施例を示す平面図であ
る。

【図７】請求項４の考案の一実施例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２２真空チャンバ３０偏向部３８偏向軌道４０直管４２タイロッド付ベローズ５２リング状部材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数本の直管を偏向軌道に沿って斜めにつ
なぎ合わせて構成されてなる粒子加速器の偏向部の真空
チャンバ構造。
【請求項２】前記直管の端面がその軸方向に対して略々
直角に形成されており、これら直管相互間にタイロッド
付ベローズを介挿してなる請求項１記載の粒子加速器の
真空チャンバ構造。
【請求項３】前記直管の端面がその軸方向に対して略々
直角に形成されており、これら直管相互間に端面をテー
パ状に形成した狭幅のリング状部材を介挿してなる請求
項１記載の粒子加速器の真空チャンバ。
【請求項４】前記直管の端面をテーパ状に形成して、直
管相互を直接つなぎ合わせてなる請求項１記載の粒子加
速器の真空チャンバ。