JPH0662500U - 放射光アブソーバ - Google Patents
放射光アブソーバInfo
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- JPH0662500U JPH0662500U JP471893U JP471893U JPH0662500U JP H0662500 U JPH0662500 U JP H0662500U JP 471893 U JP471893 U JP 471893U JP 471893 U JP471893 U JP 471893U JP H0662500 U JPH0662500 U JP H0662500U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大サイズ化を招かずに自己冷却能を高めてい
ざのときの急激な温度上昇を防止できるようにしたシン
クロトロン放射装置用の放射光アブソーバを提供する。 【構成】 ビームダクト１に設ける放射光アブソーバ１
０に蓄冷材１６を付属させる。銅等で構成されるアブソ
ーバの本体部は極低温下での熱容量が極めて小さくなる
が、Ｅｒ3 Ｎｉ、Ｐｂから成る蓄冷材１６は極低温下で
も比熱が大きく、これがアブソーバ自身の熱容量を増大
させて事前に貯えた冷熱をいざのときに放出するので、
冷却不良による急激な温度上昇がなく、超電導偏向用マ
グネットのクエンチや、冷却系のトラブルが起き難くな
る。
ざのときの急激な温度上昇を防止できるようにしたシン
クロトロン放射装置用の放射光アブソーバを提供する。 【構成】 ビームダクト１に設ける放射光アブソーバ１
０に蓄冷材１６を付属させる。銅等で構成されるアブソ
ーバの本体部は極低温下での熱容量が極めて小さくなる
が、Ｅｒ3 Ｎｉ、Ｐｂから成る蓄冷材１６は極低温下で
も比熱が大きく、これがアブソーバ自身の熱容量を増大
させて事前に貯えた冷熱をいざのときに放出するので、
冷却不良による急激な温度上昇がなく、超電導偏向用マ
グネットのクエンチや、冷却系のトラブルが起き難くな
る。
Description
【０００１】
本考案は、シンクロトロン放射装置のビームダクトを放射光から保護する目的 で用いられる放射光アブソーバに関する。
【０００２】
シンクロトロン放射装置では、電子蓄積リングを構成する高真空のビームダク ト内で荷電粒子を加速し、超電導偏向マグネットによる加速粒子の偏向区間で放 射光を取出す。この放射光の中には、目的とする光線（例えばＸ線）以外の光線 が含まれている。その余分な光線がビームダクトに照射されるとダクトが発熱し 、偏向用マグネットの超電導状態の維持、ビームダクト内の高真空度の維持が難 しくなる。
【０００３】 そこで、ビームダクト内に銅等の良熱伝導体から成る放射光アブソーバを設置 し、このアブソーバで無用の放射光を遮蔽する方法が採られる。この場合、アブ ソーバが熱を持つと輻射熱の影響が出るので、アブソーバは液体窒素等で冷却す る。その冷却のし方やアブソーバの構造については、これまでにいくつかの提案 をしている。これ等は、いずれも、アブソーバ自身の熱容量と冷媒による冷却熱 量で温度上昇を防ぐものである。
【０００４】
上述した従来の放射光アブソーバには下記の問題が伴う。 即ち、このアブソーバの熱吸収量は、先に述べたアブソーバ自身の熱容量と冷 媒による冷却熱量で決まるが、冷媒による冷却に大きく依存すると、冷媒の流れ が悪化或いは冷却器の不調等で停止したときに超電導マグネットがクエンチした り、冷媒の急激な温度上昇で冷却系にトラブルが起きたりする。
【０００５】 従って、アブソーバ自身の熱容量を増加させて冷媒での冷却に対する依存度を 下げる必要があるが、アブソーバ材料として用いる一般的な金属は温度が１０ｋ 以下では比熱が極小になるので、アブソーバの大サイズ化（例えば肉厚化）によ る対応ではアブソーバが極端に大きくなって材料費の上昇、スペース面での設置 制限等の問題が生じてくる。
【０００６】 そこで、本考案は、アブソーバを大型化せずに冷媒での冷却に対する依存度を 下げ得るようにすることを課題としている。
【０００７】
上記の課題を解決するため、本考案においては、良熱伝導体から成るアブソー バの本体部に蓄冷材を付属させる。つまり、アブソーバを銅等から成る本体と蓄 冷材との複合構造物にする。
【０００８】 なお、蓄冷材としては、極低温において比熱の高いＥｒ3 ＮｉやＰｂなどを用 いる。冷却用の冷媒として液体ヘリウム（４．２ｋ）や液体水素（２０．４ｋ） を用い、アブソーバ温度を例えば２０ｋ以下に保とうとするときには低温で比熱 の大きいＥｒ3 Ｎｉが適している。また、液体窒素（７７ｋ）で冷却を行う場合 には高温側で比熱の大きいＰｂが適している。
【０００９】 また、この蓄冷材は体積比表面積の大きい微粒子が好ましい。この微粒子は、 本体の外面に沿った位置に密閉収納室を作ってその中に充填すればよい。このと き、窒素、ヘリウム等の不活性ガスも併せて充填すると熱伝導の良いより優れた アブソーバになる。
【００１０】
図３に東芝レビュー１９９１ Ｖｏｌ１．４６ Ｎｏ．５に報告されているＥ ｒ3 ＮｉとＰｂの体積比熱の温度依存データを示す。
【００１１】 このデータから判るように、蓄冷材はアブソーバの本体部の構成材料と違って 極低温での比熱が大きい。本考案では、この蓄冷材が冷媒からの冷熱を吸収して 貯え、いざのときに放出する。従って、冷媒の流れが止まったりしても冷却能力 が急激に衰えることが無く、超電導マグネットのクエンチ、冷却系のトラブルの 発生原因になるアブソーバの急激な温度上昇が起こらない。
【００１２】
図１及び図２に本考案の具体例を示す。これ等は、提案済みの放射光アブソー バに本考案の改良を加えたものである。
【００１３】 図１の１はビームダクト、２は超電導偏向マグネットを構成する超電導コイル 、３は超電導コイル２を包囲する第１外胴（液体ヘリウム槽）、４は第１外胴３ を包囲する第２外胴（液体窒素槽）、５は第１外胴３内に注入した液体ヘリウム 、６は第２外胴４内に注入した液体窒素である。
【００１４】 １０は放射光アブソーバであり、ここでは、主アブソーバ１１とビームダクト １との間に補助アブソーバ１２を有するものを用いている。補助アブソーバ１２ は、主アブソーバ１１との間、及び補助アブソーバ１２とビームダクト１との間 にそれぞれ適宜な間隔１４、１５を設けて設置してあり、主アブソーバ１１から の輻射熱を遮蔽してビームダクト１側に反射する。１３は主アブソーバ１１、補 助アブソーバ１２の各本体部（銅製）と一体に形成されたアブソーバ固定脚であ り、この脚１３がビームダクト１の内面に止着されて液体窒素６により冷却され る。そのため、主アブソーバ１１と補助アブソーバ１２に生じた熱は固体伝導に より固定脚１３に流れて液体窒素６に吸収されることになる。
【００１５】 本実施例では、この放射光アブソーバ１０の主アブソーバ１１と補助アブソー バ１２に蓄冷材１６を複合化している。この蓄冷材１６は、図１（ａ）に示すよ うに各アブソーバ１１、１２の外面（図は裏面）に沿った位置に良熱伝導体から 成るケース１７を接合して収納室を作り、その収納室内に充填してある。
【００１６】 なお、ここでは放射光アブソーバ１０の冷却を液体窒素によって行うので蓄冷 材１６はＰｂを用いるが、冷却を液体水素等で行う場合にはＥｒ3 Ｎｉにする。 先に述べたように、この蓄冷材１３は微粒子を不活性ガスと一緒に充填しておく とより望ましい。
【００１７】 図２の放射光アブソーバ１０は、放射光の反射対策を施したものに本考案の改 良を加えてある。
【００１８】 アブソーバがひとつしかないとそれに当って反射した放射光がビームダクトに 照射されてダクトが発熱する。そこで、図のように放射光アブソーバ１０を対向 一対のアブソーバ部材１８、１９で構成し、さらに、電子蓄積ビーム７からの放 射光が最初に当る第１アブソーバ部材１８の幅方向両端に乱反射した放射光を遮 るシールド板２０を取付けている。このシールド板２０に当った反射光は、ここ から再反射されてもその進行方向が第２アブソーバ部材１９に向かう方向に制限 されるので反射光によるビームダクトの発熱も防止できる。
【００１９】 実施例は、この放射光アブソーバの各アブソーバ部材１８、１９に図１と同様 にして蓄冷材１６を複合化している。従って、図１のアブソーバと同じように極 低温での熱容量が増大し、事前に貯えた冷熱で冷却の不調等に対応することがで きる。
【００２０】 なお、図２の放射光アブソーバは、冷媒循環装置につながる冷却チャンネル２ １を設けて各アブソーバ部材を冷却するようにしているが、この冷却方式では、 超電導コイル２を冷却する液体ヘリウムからの熱伝導で冷却チャンネル２１内の 液体窒素が凍結するようなことがあると冷却系にトラブルが生じる。従って、よ り良いアブソーバを望むなら、冷媒の凍結が起こらない図１のアブソーバを図２ に示すように対にして対向させ、その一方に図２の２０のシールド板を設けると よい。
【００２１】
以上述べたように、本考案の放射光アブソーバは、良熱伝導体から成る本体部 に極低温時でも比熱の大きい蓄冷材を複合化して極低温下での熱容量を増加させ たので、アブソーバの大サイズ化を招かずに冷媒による冷却に対しての依存度を 下げることができ、これにより、冷媒による冷却が不調になってもアブソーバの 急激な温度上昇が無くなるため、超電導コイルのクエンチや冷媒の急激な蒸発に よる冷却系のトラブルが起き難くなり、シンクロトロン放射装置の信頼性向上に つながる。
【図１】（ａ）：本考案の放射光アブソーバの一例を示
す図 （ｂ）：同上の要部の拡大図
す図 （ｂ）：同上の要部の拡大図
【図２】（ａ）：他の実施例の断面図 （ｂ）：同上の要部の拡大図
【図３】Ｅｒ3 ＮｉとＰｂの体積比熱の温度依存データ
を示すグラフ
を示すグラフ
１ ビームダクト １０ 放射光アブソーバ １１ 主アブソーバ １２ 補助アブソーバ １３ 固定脚 １４、１５ 適宜な間隔 １６ 蓄冷材 １７ ケース １８ 第１アブソーバ部材 １９ 第２アブソーバ部材 ２０ シールド板 ２１ 冷却チャンネル
Claims (1)
- 【請求項１】 ビームダクト内に設けて加速粒子から放
出される放射光のビームダクトへの照射を遮る放射光ア
ブソーバにおいて、良熱伝導体から成るアブソーバの本
体部に蓄冷材を付属させたことを特徴とする放射光アブ
ソーバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP471893U JPH0662500U (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 放射光アブソーバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP471893U JPH0662500U (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 放射光アブソーバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662500U true JPH0662500U (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=11591669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP471893U Pending JPH0662500U (ja) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | 放射光アブソーバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662500U (ja) |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP471893U patent/JPH0662500U/ja active Pending
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