JPH06160598A

JPH06160598A - 粒子加速器における放射光アブソーバ装置

Info

Publication number: JPH06160598A
Application number: JP31531392A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Marushita; 元治丸下
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】真空悪化等の緊急時においても真空系に対し
て放射光の熱的影響を与えない粒子加速器における放射
光アブソーバ装置を提供することを目的とする。【構成】ビームライン９に、蓄積リング５内の超高真
空状態を保護するために設けられた遮断バルブ１４や速
断バルブ１５等の真空系より上流側に配設され、ビーム
ライン９内に遮断板２３を進入させることにより出射し
てきた放射光Ｓを遮断する放射光アブソーバ装置２１で
ある。この装置は、遮断板２３が、高速駆動部２６によ
り放射光Ｓを遮断する位置まで高速度で進入せしめられ
る。また、遮断板２３は、高速駆動部２６と併設されて
いる低速駆動部２７により放射光Ｓを遮断する位置まで
低速度で進入せしめられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シンクロトロン等の粒
子加速器のビームラインに備えられている放射光アブソ
ーバ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、直径が１０ｍ以下の比較的小型の
粒子加速器としてシンクロトロンが開発されつつあり、
そのようなシンクロトロンから放射される放射光である
シンクロトロン放射光（ＳＯＲ光）を利用して、たとえ
ば超ＬＳＩ回路の製造、医療分野における診断、分子解
析、構造解析等の様々な分野への適用が期待されてい
る。

【０００３】図６はシンクロトロンの概要を示すもので
あって、電子銃等の電子発生装置１で発生させた電子ビ
ームを直線加速器（ライナック）２で光速近くに加速
し、偏向電磁石３で偏向させてインフレクタ４を介して
真空ダクトからなる蓄積リング５に入射する。蓄積リン
グ５に入射した電子ビームは高周波加速空洞６によりエ
ネルギを与えられながら収束電磁石７で収束され、偏向
電磁石８で偏向されて蓄積リング５内を周回し続ける。
そして、偏向電磁石８で偏向される際にＳＯＲ光Ｓが放
射され、それが光取り出しラインであるビームライン９
を介してたとえば構造解析装置１０に出射されて利用さ
れるのである。

【０００４】上記のビームライン９は、蓄積リング５か
らのＳＯＲ光Ｓの取り出しと遮断を行なうのみならず、
蓄積リング５内の超高真空（１０^-10Ｔｏｒｒ程度）を
保護する機能が要求されるものである。そのため、ビー
ムライン９のベリリウム（Ｂｅ）窓１１を配設した基端
部より上流側には、図７に概略的に示すように、上流側
から順次、手動バルブ１２、光アブソーバ１３、遮断バ
ルブ１４、速断バルブ１５、マスクスリット１６、衝撃
波遅延管１７、ビームシャッタ１８、大バルブ１９、等
の真空系が備えられていることが一般的である。なお、
ビームライン９の基端部には、構造解析装置１０に向け
てＳＯＲ光Ｓを透過させるベリリウム（Ｂｅ）窓１１が
その周囲を超高真空状態として備えられており、かつ基
端部の真空度を常に計測するためベリリウム（Ｂｅ）窓
１１の上流には真空度測定器２０ａが配設されている。

【０００５】前記真空系のうち、手動バルブ１２は、メ
インテナンス時に蓄積リング５の真空を遮断するための
もの、光アブソーバ１３はＳＯＲ光Ｓの出射の全てを遮
断するためのもの、また、マスクスリット１６はＳＯＲ
光Ｓの出射サイズを限定するためのものである。また、
速断バルブ１５はビームライン９での急激な真空悪化が
蓄積リング５に到達することを防止するべくたとえば数
十〜数百ミリ秒程度の高速で閉じて真空を遮断するため
のもの、遮断バルブ１４はさらに真空を確実に遮断する
ためのもの、衝撃波遅延管１７は急速な真空悪化の際の
衝撃波の伝播速度を遅らせてその間に上記の速断バルブ
１５を閉じさせるためのものである。さらに、ビームシ
ャッタ１８は硬Ｘ線やγ線の漏洩を防止するためのも
の、大バルブ１９はさらに下流側の部分との間の真空を
遮断するためのものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した光アブソーバ
１３は、駆動部（図示せず）によってビームライン９内
に進入退出自在となるように配設されており、進入せし
められることによりＳＯＲ光Ｓの出射を遮断するもので
ある。通常、駆動部は、ＳＯＲ光Ｓを遮断する位置まで
光アブソーバ１３を低速度で進入させていた。

【０００７】ところで、若し、構造解析装置１０側に何
等かの原因で真空破壊が生じた場合、遮断バルブ１４、
速断バルブ１５等は蓄積リング５内の超高真空状態を保
護するため即座に作動するが、従来の光アブソーバ１３
は低速度で進入してＳＯＲ光Ｓを遮断するので、ＳＯＲ
光Ｓが遮断バルブ１４、速断バルブ１５等の弁体等に照
射してしまい、熱的破壊を起こすおそれがあった。この
熱的破壊により遮断バルブ１４、速断バルブ１５の機能
が失われると蓄積リング５内の超高真空状態を保障する
ことができず、極めて大きな問題となる。

【０００８】本発明は上記事情に鑑み、真空悪化等の緊
急時においても真空系に対して放射光の熱的影響を与え
ない粒子加速器における放射光アブソーバ装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
粒子加速器における放射光アブソーバ装置は、シンクロ
トロン等の粒子加速器におけるビームラインに、蓄積リ
ング内の超高真空状態を保護するために設けられた遮断
バルブや速断バルブ等の真空系より上流側に配設され、
該ビームライン内に遮蔽板を進入させることにより出射
してきた放射光を遮断する放射光アブソーバ装置であっ
て、遮蔽板は、高速駆動部により放射光を遮断する位置
まで高速度で進入せしめられることを特徴とする装置で
ある。

【００１０】また、請求項２記載の粒子加速器における
放射光アブソーバ装置は、請求項１記載の装置におい
て、遮蔽板が、高速駆動部と併設されている低速駆動部
により放射光を遮断する位置まで低速度で進入せしめら
れることを特徴とする装置である。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１記載の粒子加速器における放
射光アブソーバ装置によれば、ビームラインの下流側に
おいて何等かの原因で真空破壊が生じた場合、第１の駆
動部の作動により遮蔽板が高速度で放射光の遮断位置ま
で進入せしめられる。それにより、従来問題になってい
た真空系すなわち遮断バルブや速断バルブ等の弁体に対
する放射光の熱的影響が回避される。そして、真空系を
正常に作動させることができる。

【００１２】また、請求項２記載の粒子加速器における
放射光アブソーバ装置によれば、遮蔽板を高速度で進入
させる第１の駆動部と併設して、遮蔽板を放射光の遮断
位置まで低速度で進入させる第２の駆動部が備えられて
いるので、メンテナンス時など通常の遮蔽板の進入時に
おいて第２の駆動部を使用することにより、遮蔽板の損
傷等が少なくなる。したがって、遮蔽板の寿命長期化が
図られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の粒子加速器における放射光ア
ブソーバ装置の一実施例について図を参照して説明す
る。なお、図６及び図７で示したものと同一構成部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。

【００１４】本実施例の放射光アブソーバ装置２１は、
図１から図４に示す構造とされている。図中符号２２
は、上流側に光取出し窓２２ａ、下流側に光通過窓２２
ｂを設けたチャンバーである。このチャンバー２２内に
は、蓄積リング５から出射されたＳＯＲ光Ｓが光取り出
し窓２２ａから入射し、一点鎖線で示す軌道Ｐを通過し
て光通過窓２２ｂから外部（遮断バルブ１４側）へ出射
されるようになっている。そして、チャンバー２２内
には、ＳＯＲ光Ｓの全てを遮断せしめるアブソーバ（遮
蔽板）２３が上下に回動自在に配設されている。

【００１５】アブソーバ２３は、無酸素銅を材料とし、
空洞部２３ａを有する外観略ヘ字状に屈曲形成された板
状部材である。このアブソーバ２３は、一辺部２３ｂが
上流側の上方に向けて延在し、他辺部２３ｃが下流側の
略水平方向に向けて延在しかつ軌道Ｐより上方に位置す
るようにチャンバー２２に回動自在に配設されている。
また、アブソーバ２３を支持する支持部２４は、アブソ
ーバ２３の他辺部２３ｃ側が所定角度範囲だけ上下移動
するように、一辺部２３ｂ側を高気密状態で保持してい
る。なお、図中符号２５は、アブソーバ２３に当たった
光の散乱光を受ける他のアブソーバである。

【００１６】チャンバー２２の天板２２ｄには、アブソ
ーバ２３の上面と伸縮ロッド２６ａ、２７ａの先端部と
をピン結合させた状態でアブソーバ２３を上下動させる
第１及び第２駆動部２６、２７が配設されている。第１
及び第２駆動部２６、２７は、図３及び図４に示すよう
に、空気供給部２８から一次供給ライン３０ａ、３０ｂ
及び２次供給ライン３１より送られてきた圧縮空気を、
作動バルブ２６ｃ（２７ｃ）、差圧バルブ２９等の関連
的な作動により内部に送り込んでアブソーバ２３を作動
させるものである。ただし、一次供給ライン３０ａ、３
０ｂから送られてくる圧縮空気の圧力値はＰ1であり、
２次供給ライン３１から送られてくる圧縮空気の圧力値
は、差圧バルブ２９により昇圧されたＰ2（Ｐ1＜Ｐ2）
とされている。

【００１７】第１及び第２駆動部２６、２７は、シリン
ダ２６ｂ、２７ｂに、一次供給ライン３０ａからの圧縮
空気の流入制御を行う作動バルブ２６ｃ、２７ｃが配設
され、一次供給ライン３０ｂからの圧縮空気の流入制御
を行う補助作動バルブ２６ｄ、２７ｄが配設されている
とともに、２次供給ライン３１からの圧縮空気の流入制
御を行うリリーフバルブ２６ｅ、２７ｅが配設されてい
る。また、シリンダ２６ｂ、２７ｂ内には、伸縮ロッド
２６ａ、２７ａの一端側が摺動自在に挿通され、その一
端側に弁体２６ｆ、２７ｆが固定された構造とされてい
る。

【００１８】そして、アブソーバ２３をＳＯＲ光Ｓを遮
断する位置まで進入（下方移動）させるには、図３に示
すように、制御信号の入力により差圧バルブ２９が停止
状態とされ、作動バルブ２６ｃ（２７ｃ）、補助作動バ
ルブ２６ｄ（２７ｄ）が開状態とされ、リリーフバルブ
２６ｅ、２７ｅが大気に開放状態とされて空気供給部２
８から圧力Ｐ1の圧縮空気が供給される。これにより、
弁体２６ｆ（２７ｆ）が下方へ移動していき、それとと
もに伸長した伸縮ロッド２６ａ（２７ａ）は、アブソー
バ２３を他のアブソーバ２５に向けて下方移動させる。
この際、伸縮ロッド２６ａが伸長すると、アブソーバ２
３の下面が軌道Ｐに対して角度３°程度となるようにア
ブソーバ２３が下方移動していく。また、伸縮ロッド２
７ａが伸長すると、アブソーバ２３の下面が軌道Ｐに対
して角度１.５°程度となるようにアブソーバ２３が下
方移動していく。

【００１９】また、アブソーバ２３をＳＯＲ光Ｓから後
退（上方移動）させるには、図４に示すように、制御信
号の入力により差圧バルブ２９が作動状態とされ、リリ
ーフバルブ２６ｅ、２７ｅがシリンダ２６ｂ、２７ｂ内
と連通状態とされ、作動バルブ２６ｃ（２７ｃ）が閉状
態とされ、補助作動バルブ２６ｄ（２７ｄ）が大気に開
放状態とされて圧力Ｐ2の圧縮空気が供給される。これ
により、弁体２６ｆ（２７ｆ）が上方へ移動していき、
かつ縮められた伸縮ロッド２６ａ（２７ａ）は、アブソ
ーバ２３をＳＯＲ光Ｓの軌道Ｐから離れた上方位置まで
移動させる。

【００２０】ここで、第１の駆動部２６は、第２の駆動
部２７より高圧の圧縮空気Ｐ1がシリンダ２６ｂ内に流
入するように設定されている。それにより、第１の駆動
部２６は、高速度でアブソーバ２３をＳＯＲ光の遮断位
置まで進入させることが可能な高速駆動部とされてい
る。一方、第２の駆動部２７は、第１の駆動部２６と比
較して低速度でアブソーバ２３をＳＯＲ光Ｓの遮断位置
まで進入させる低速駆動部とされている。

【００２１】さらに、図５に示すように、前記真空度測
定器２０ａにおいて計測された真空悪化の情報が制御装
置２０ｂに送られると、制御装置２０ｂから緊急作動信
号が第１の駆動部２６に送られ、自動的にアブソーバ２
３が高速度で進入する構造とされている。

【００２２】一方、第２の駆動部２７は、人的操作によ
る制御部３２から作動信号が送られるてくることにより
アブソーバ２３をＳＯＲ光の遮断位置に進入させ、メン
テナンス時などに使用されるようになっている。

【００２３】従って、本実施例の光アブソーバ装置２１
によれば、構造解析装置１０側に何等かの原因で真空破
壊が生じても、真空系より下流側に備えられた真空度測
定器２０ａからの緊急作動信号（制御装置２０ｂを介す
る）により第１の駆動部２６が作動して、アブソーバ２
３を高速度でＳＯＲ光Ｓの遮断位置まで進入させること
ができる。その結果、従来問題になっていた真空系すな
わち遮断バルブ１４や速断バルブ１５等の弁体に対する
ＳＯＲ光Ｓの熱的影響を回避することができ、正常に真
空系を作動させることができる。

【００２４】また、本実施例の装置においては、第１の
駆動部２６と併設してアブソーバ２３をＳＯＲ光Ｓの遮
断位置まで低速度で進入させる第２の駆動部２７が備え
られており、メンテナンス時など通常のアブソーバ２３
の進入時においてアブソーバ２３を低速で移動させる第
２の駆動部２７を使用することにより、寿命長期化を図
った放射光アブソーバ装置を提供することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明の請求項
１記載の粒子加速器における放射光アブソーバ装置によ
れば、ビームラインの下流側において何等かの原因で真
空破壊が生じても、第１の駆動部の作動により遮蔽板を
高速度で放射光の遮断位置まで進入させることができ
る。それにより、従来問題になっていた真空系すなわち
遮断バルブや速断バルブ等の弁体に対する放射光の熱的
影響を回避することができ、正常に真空系を作動させる
ことができる。

【００２６】また、請求項２記載の粒子加速器における
放射光アブソーバ装置によれば、遮蔽板を高速度で進入
させる第１の駆動部と併設して、遮蔽板を放射光の遮断
位置まで低速度で進入させる第２の駆動部が備えられ、
メンテナンス時など通常の遮蔽板の進入時において第２
の駆動部を使用することにより、遮蔽板の損傷等が少な
くなるので、遮蔽板の寿命長期化を図った放射光アブソ
ーバ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射光アブソーバ装置を示す正面断面
図である。

【図２】放射光アブソーバ装置を示す平面図である。

【図３】本発明に係る第１及び第２の駆動部が遮蔽板を
ビームライン中に進入させる状態を示す概略図である。

【図４】本発明に係る第１及び第２の駆動部が遮蔽板を
ビームライン中から退出させる状態を示す概略図であ
る。

【図５】本発明の放射光アブソーバ装置が上流側に備え
られたビームラインの概略構成を示す図である。

【図６】シンクロトロンの概要を示す図である。

【図７】従来のビームラインの概略構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

５蓄積リング９ビームライン１０構造解析装置１４遮断バルブ（真空系）１５速断バルブ（真空系）２０ａ真空度測定器２３アブソーバ（遮蔽板）２６第１の駆動部（高速駆動部）２６ａ伸縮ロッド２６ｂシリンダ２６ｃ、２６ｄ、２６ｅバルブ２７第２の駆動部（低速駆動部）２７ａ伸縮ロッド２７ｂシリンダ２７ｃ、２７ｄ、２７ｅバルブ２８空気供給部２９差圧バルブ３０ａ、３０ｂ一次供給ライン３１二次供給ラインＳＳＯＲ光（放射光）ＰＳＯＲ光の軌道

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シンクロトロン等の粒子加速器における
ビームラインに、蓄積リング内の超高真空状態を保護す
るために設けられた遮断バルブや速断バルブ等の真空系
より上流側に配設され、該ビームライン内に遮蔽板を進
入させることにより出射してきた放射光を遮断する放射
光アブソーバ装置であって、前記遮蔽板は、高速駆動部により放射光を遮断する位置
まで高速度で進入せしめられることを特徴とする粒子加
速器における放射光アブソーバ装置。
【請求項２】請求項１記載の粒子加速器における放射
光アブソーバ装置において、遮蔽板は、高速駆動部と併
設されている低速駆動部により放射光を遮断する位置ま
で低速度で進入せしめられることを特徴とする粒子加速
器における放射光アブソーバ装置。