JPH07183121A - 偏向電磁石 - Google Patents
偏向電磁石Info
- Publication number
- JPH07183121A JPH07183121A JP32718493A JP32718493A JPH07183121A JP H07183121 A JPH07183121 A JP H07183121A JP 32718493 A JP32718493 A JP 32718493A JP 32718493 A JP32718493 A JP 32718493A JP H07183121 A JPH07183121 A JP H07183121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron core
- laminated
- core
- magnetic field
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】磁場の時間的変化によって渦電流が発生せず、
高磁場における磁気飽和の影響を抑えることにある。 【構成】鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの
荷電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、複
数の磁性板をビーム方向軸に沿って積層した積層鉄心１
１と、この積層鉄心１１の積層方向中央部を切断除去し
て形成される空間部に挿入され積層鉄心１１に一体的に
接合したブロック鉄心１２とから前記鉄心を構成したも
のである。
高磁場における磁気飽和の影響を抑えることにある。 【構成】鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの
荷電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、複
数の磁性板をビーム方向軸に沿って積層した積層鉄心１
１と、この積層鉄心１１の積層方向中央部を切断除去し
て形成される空間部に挿入され積層鉄心１１に一体的に
接合したブロック鉄心１２とから前記鉄心を構成したも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粒子加速器において、
電子やイオンなどの荷電粒子を偏向するために用いられ
る偏向電磁石に関するものである。
電子やイオンなどの荷電粒子を偏向するために用いられ
る偏向電磁石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子蓄積リングなどの粒子加速器におい
て、目的とする荷電粒子のエネルギーが大きく、しかも
小型に構成しようとする場合、この粒子加速器に用いら
れる偏向電磁石は偏向角が大きくなり、高磁場を荷電粒
子ビーム軌道上で発生させなければならない。
て、目的とする荷電粒子のエネルギーが大きく、しかも
小型に構成しようとする場合、この粒子加速器に用いら
れる偏向電磁石は偏向角が大きくなり、高磁場を荷電粒
子ビーム軌道上で発生させなければならない。
【０００３】図７は従来の偏向電磁石を示すものであ
る。この偏向電磁石は、図７に示すようにほぼＣ字形の
ブロック鉄心１と、このブロック鉄心１の脚部先端より
互いに向い合う方向に突出する磁極部に巻装されたコイ
ル２とから構成されている。
る。この偏向電磁石は、図７に示すようにほぼＣ字形の
ブロック鉄心１と、このブロック鉄心１の脚部先端より
互いに向い合う方向に突出する磁極部に巻装されたコイ
ル２とから構成されている。
【０００４】また、図８は図７と異なる従来の粒子加速
用の偏向電磁石を示すものである。この偏向電磁石は、
図８に示すように鉄心構成としてＣ字形の磁性板をビー
ム方向軸に沿って積層（平面が扇形となるよう積層）し
た積層鉄心３を用い、この積層鉄心３の脚部先端より互
いに向い合う方向に突出する磁極部にコイル２を巻装し
たものである。
用の偏向電磁石を示すものである。この偏向電磁石は、
図８に示すように鉄心構成としてＣ字形の磁性板をビー
ム方向軸に沿って積層（平面が扇形となるよう積層）し
た積層鉄心３を用い、この積層鉄心３の脚部先端より互
いに向い合う方向に突出する磁極部にコイル２を巻装し
たものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の粒子加速器に用
いる偏向電磁石において、特に偏向角が大きく、高磁場
でしかも磁場精度が要求される場合がある。しかし、図
７に示すブロック鉄心１を用いた偏向電磁石では、磁場
の時間変化の環境に晒されたとき鉄心内に誘導電圧が発
生し、これにより鉄心に渦電流が流れる。このため、渦
電流により形成される磁場によってギャップ内の磁束密
度とその分布が変化すると共に、残留磁場にも影響がで
る。
いる偏向電磁石において、特に偏向角が大きく、高磁場
でしかも磁場精度が要求される場合がある。しかし、図
７に示すブロック鉄心１を用いた偏向電磁石では、磁場
の時間変化の環境に晒されたとき鉄心内に誘導電圧が発
生し、これにより鉄心に渦電流が流れる。このため、渦
電流により形成される磁場によってギャップ内の磁束密
度とその分布が変化すると共に、残留磁場にも影響がで
る。
【０００６】また、図８に示すブロック鉄心１を用いた
偏向電磁石では、上記渦電流による影響は解消されるも
のの、ビーム偏光角が大きい場合、複数の磁性板をビー
ム方向軸に沿って積重ねた場合、つまり平面が扇形にな
るように積層した場合、特に中央部の鉄心継ぎ目部分の
占積率が低くなり、高磁場において鉄心透磁率の低下に
伴う磁気飽和の影響がある。
偏向電磁石では、上記渦電流による影響は解消されるも
のの、ビーム偏光角が大きい場合、複数の磁性板をビー
ム方向軸に沿って積重ねた場合、つまり平面が扇形にな
るように積層した場合、特に中央部の鉄心継ぎ目部分の
占積率が低くなり、高磁場において鉄心透磁率の低下に
伴う磁気飽和の影響がある。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は磁場の時間的変化によって渦電流が発生
せず、高磁場における磁気飽和の影響を抑えることがで
きる偏向電磁石を提供することを目的とする。
で、その目的は磁場の時間的変化によって渦電流が発生
せず、高磁場における磁気飽和の影響を抑えることがで
きる偏向電磁石を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により偏向電磁石を構成す
るものである。 （１）鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの荷
電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、複数
の磁性板をビーム方向軸に沿って積層した積層鉄心と、
この積層鉄心の積層方向中央部を切断除去して形成され
る空間部に挿入され前記積層鉄心に一体的に接合したブ
ロック鉄心とから前記鉄心を構成する。 （２）鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの荷
電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、複数
の磁性板を一直線上に積層した積層鉄心と、この積層鉄
心の積層方向両端面に一体的に接合されビームの中心軌
道と鉄心端面とが直角になるように形成された平面がほ
ぼ三角形状のブロック鉄心とから前記鉄心を構成する。 （３）鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの荷
電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、ブロ
ック鉄心をビーム方向軸に沿って分割した複数の分割ブ
ロック鉄心を重合せてこれらを一体に接合して前記鉄心
を構成する。
成するため、次のような手段により偏向電磁石を構成す
るものである。 （１）鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの荷
電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、複数
の磁性板をビーム方向軸に沿って積層した積層鉄心と、
この積層鉄心の積層方向中央部を切断除去して形成され
る空間部に挿入され前記積層鉄心に一体的に接合したブ
ロック鉄心とから前記鉄心を構成する。 （２）鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの荷
電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、複数
の磁性板を一直線上に積層した積層鉄心と、この積層鉄
心の積層方向両端面に一体的に接合されビームの中心軌
道と鉄心端面とが直角になるように形成された平面がほ
ぼ三角形状のブロック鉄心とから前記鉄心を構成する。 （３）鉄心にコイルが巻装され、電子やイオンなどの荷
電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石において、ブロ
ック鉄心をビーム方向軸に沿って分割した複数の分割ブ
ロック鉄心を重合せてこれらを一体に接合して前記鉄心
を構成する。
【０００９】
【作用】上記（１）のような構成の偏向電磁石にあって
は、積層鉄心の中央部を切断除去して形成された空間部
にブロック鉄心を挿入し、これらを接合して一体にした
鉄心構成としてあるので、従来の積層鉄心に比較して鉄
心全体の占積率及び透磁率を向上させることができる。
したがって、偏向角が大きく、高磁場で且つ磁場精度が
要求されてもこれに対応することができる。
は、積層鉄心の中央部を切断除去して形成された空間部
にブロック鉄心を挿入し、これらを接合して一体にした
鉄心構成としてあるので、従来の積層鉄心に比較して鉄
心全体の占積率及び透磁率を向上させることができる。
したがって、偏向角が大きく、高磁場で且つ磁場精度が
要求されてもこれに対応することができる。
【００１０】上記（２）のような構成の偏向電磁石にあ
っては、積層鉄心を一直線上に積重ねた構成としても、
積層間に隙間が生じて透磁率を低下させるようなことが
ないので、高磁場においても高い透磁率を保持し、磁気
飽和を抑えることができる。
っては、積層鉄心を一直線上に積重ねた構成としても、
積層間に隙間が生じて透磁率を低下させるようなことが
ないので、高磁場においても高い透磁率を保持し、磁気
飽和を抑えることができる。
【００１１】上記（３）のような構成の偏向電磁石にあ
っては、ブロック鉄心はそれぞれ単一の独立した構成と
なっているので、鉄心に流れる渦電流は殆ど発生するこ
とがなくなる。
っては、ブロック鉄心はそれぞれ単一の独立した構成と
なっているので、鉄心に流れる渦電流は殆ど発生するこ
とがなくなる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は本発明による偏向電磁石の第１の実施例を示
す斜視図であり、図２は同実施例における鉄心の上面図
である。
る。図１は本発明による偏向電磁石の第１の実施例を示
す斜視図であり、図２は同実施例における鉄心の上面図
である。
【００１３】図１及び図２において、鉄心として複数の
ほぼＣ字形の磁性板をビーム方向軸Ｂに沿って積層（平
面が扇形となるよう積層）した積層鉄心１１と、この積
層鉄心１１の積層方向中央部を切断除去して形成される
空間部に挿入されたほぼＣ字形のブロック鉄心１２とを
接合して一体となるように構成する。そして、この積層
鉄心１１及びブロック鉄心１２の各脚部先端より互いに
向い合う方向に突出する磁極部にコイル１３を巻装す
る。
ほぼＣ字形の磁性板をビーム方向軸Ｂに沿って積層（平
面が扇形となるよう積層）した積層鉄心１１と、この積
層鉄心１１の積層方向中央部を切断除去して形成される
空間部に挿入されたほぼＣ字形のブロック鉄心１２とを
接合して一体となるように構成する。そして、この積層
鉄心１１及びブロック鉄心１２の各脚部先端より互いに
向い合う方向に突出する磁極部にコイル１３を巻装す
る。
【００１４】ここで、積層鉄心１１を製作する場合につ
いて説明する。まず、従来と同様にビーム方向軸に沿っ
て複数の磁性板を積層して一体とした積層鉄心を製作す
る。この一体の積層鉄心は図２に破線で示すように積層
方向中央部のほぼ三角形状部分の鉄心占積率が低いの
で、この中央部の同図Ｗで示す幅のほぼ四角形状部分を
切断除去し、この除去した部分の空間部に別途に製作し
たブロック鉄心１２を挿入する。そして、このブロック
鉄心１２と幅Ｗ部分を除去した後の残部である両側の積
層鉄心１１とを溶接等の手段により一体となるように接
合する。
いて説明する。まず、従来と同様にビーム方向軸に沿っ
て複数の磁性板を積層して一体とした積層鉄心を製作す
る。この一体の積層鉄心は図２に破線で示すように積層
方向中央部のほぼ三角形状部分の鉄心占積率が低いの
で、この中央部の同図Ｗで示す幅のほぼ四角形状部分を
切断除去し、この除去した部分の空間部に別途に製作し
たブロック鉄心１２を挿入する。そして、このブロック
鉄心１２と幅Ｗ部分を除去した後の残部である両側の積
層鉄心１１とを溶接等の手段により一体となるように接
合する。
【００１５】このような構成の偏向電磁石にあっては、
積層鉄心１１の中央部を切断除去して形成された空間部
にブロック鉄心１２を挿入し、これらを接合して一体に
した鉄心構成としたので、従来の積層鉄心に比較して鉄
心全体の占積率及び透磁率を向上させることができる。
したがって、偏向角が大きく、高磁場で且つ磁場精度が
要求されてもこれに対応することができる。
積層鉄心１１の中央部を切断除去して形成された空間部
にブロック鉄心１２を挿入し、これらを接合して一体に
した鉄心構成としたので、従来の積層鉄心に比較して鉄
心全体の占積率及び透磁率を向上させることができる。
したがって、偏向角が大きく、高磁場で且つ磁場精度が
要求されてもこれに対応することができる。
【００１６】図３は本発明による偏向電磁石の第２の実
施例を示す斜視図であり、図４は同実施例における鉄心
の上面図である。図３及び図４において、鉄心として複
数のほぼＣ字形の磁性板を一直線上に積層した積層鉄心
２１と、この積層鉄心２１の積層方向両端部に設けられ
ビームの中心軌道と鉄心の端面とが直角になるように形
成されたほぼ平面が三角形状のＣ字形ブロック鉄心２２
とから構成し、この積層鉄心２１及びブロック鉄心２２
の各脚部先端より互いに向い合う方向に突出する磁極部
にコイル２３を巻装する。
施例を示す斜視図であり、図４は同実施例における鉄心
の上面図である。図３及び図４において、鉄心として複
数のほぼＣ字形の磁性板を一直線上に積層した積層鉄心
２１と、この積層鉄心２１の積層方向両端部に設けられ
ビームの中心軌道と鉄心の端面とが直角になるように形
成されたほぼ平面が三角形状のＣ字形ブロック鉄心２２
とから構成し、この積層鉄心２１及びブロック鉄心２２
の各脚部先端より互いに向い合う方向に突出する磁極部
にコイル２３を巻装する。
【００１７】ここで、積層鉄心２１を製作する場合に
は、まずほぼＣ字形の磁性板を一直線上に積層し、これ
らを一体とした積層鉄心を製作し、この積層鉄心をビー
ムの軌道中心と鉄心の端面とが直角になるように積層鉄
心２１の両側に平面がほぼ三角形状のＣ字形ブロック鉄
心２２を設けてこれらを一体的に接合する。
は、まずほぼＣ字形の磁性板を一直線上に積層し、これ
らを一体とした積層鉄心を製作し、この積層鉄心をビー
ムの軌道中心と鉄心の端面とが直角になるように積層鉄
心２１の両側に平面がほぼ三角形状のＣ字形ブロック鉄
心２２を設けてこれらを一体的に接合する。
【００１８】このような構成の偏向電磁石にあっては、
積層鉄心２１を一直線上に積重ねた構成としても、積層
間に隙間が生じて透磁率を低下させるようなことはな
い。つまり鉄心全体の透磁率を従来の積層鉄心に比べて
高くし、高磁場においても高い透磁率を保持し、磁気飽
和を抑えることができる。
積層鉄心２１を一直線上に積重ねた構成としても、積層
間に隙間が生じて透磁率を低下させるようなことはな
い。つまり鉄心全体の透磁率を従来の積層鉄心に比べて
高くし、高磁場においても高い透磁率を保持し、磁気飽
和を抑えることができる。
【００１９】また、磁石の端面をビームの軌道と関係な
く直角にすることで、端部によるビームの収束（発散）
力が生じることがない。図５は本発明による偏向電磁石
の第３の実施例を示す斜視図であり、図６は同実施例に
おける鉄心の上面図である。
く直角にすることで、端部によるビームの収束（発散）
力が生じることがない。図５は本発明による偏向電磁石
の第３の実施例を示す斜視図であり、図６は同実施例に
おける鉄心の上面図である。
【００２０】図５及び図６において、鉄心としてブロッ
ク鉄心３１をビーム方向軸に沿って複数に分割されたほ
ぼＣ字形の分割ブロック鉄心３１ａを重合せてこれらを
一体となるように構成し、各分割ブロック鉄心３１ａの
各脚部先端より互いに向い合う方向に突出する磁極部に
コイル３２を巻装する。
ク鉄心３１をビーム方向軸に沿って複数に分割されたほ
ぼＣ字形の分割ブロック鉄心３１ａを重合せてこれらを
一体となるように構成し、各分割ブロック鉄心３１ａの
各脚部先端より互いに向い合う方向に突出する磁極部に
コイル３２を巻装する。
【００２１】このような構成の偏向電磁石にあっては、
ブロック鉄心３１はそれぞれ単一の独立した構成となっ
ているため、鉄心に流れる渦電流は殆ど発生するような
ことはない。
ブロック鉄心３１はそれぞれ単一の独立した構成となっ
ているため、鉄心に流れる渦電流は殆ど発生するような
ことはない。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、磁場
過渡状態における渦電流が発生せず、高磁場による鉄心
磁気飽和の影響を抑えることができるので、ビームエネ
ルギーに応じて磁場を変化させる磁場追従性がよくな
り、抗磁場においても磁場の均一度を保持することがで
きる偏向電磁石を提供できる。
過渡状態における渦電流が発生せず、高磁場による鉄心
磁気飽和の影響を抑えることができるので、ビームエネ
ルギーに応じて磁場を変化させる磁場追従性がよくな
り、抗磁場においても磁場の均一度を保持することがで
きる偏向電磁石を提供できる。
【図１】本発明による偏向電磁石の第１の実施例を示す
斜視図。
斜視図。
【図２】同実施例における鉄心の上面図。
【図３】本発明による偏向電磁石の第２の実施例を示す
斜視図。
斜視図。
【図４】同実施例における鉄心の上面図。
【図５】本発明による偏向電磁石の第３の実施例を示す
斜視図。
斜視図。
【図６】同実施例における鉄心の上面図。
【図７】従来の偏向電磁石を示す斜視図。
【図８】従来の異なる偏向電磁石を示す斜視図。
１１，２１……積層鉄心、１２，２２……ブロック鉄
心、１３，２３，３２……コイル、３１……ブロック鉄
心、３１ａ……分割ブロック鉄心。
心、１３，２３，３２……コイル、３１……ブロック鉄
心、３１ａ……分割ブロック鉄心。
Claims (3)
- 【請求項１】 鉄心にコイルが巻装され、電子やイオン
などの荷電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石におい
て、複数の磁性板をビーム方向軸に沿って積層した積層
鉄心と、この積層鉄心の積層方向中央部を切断除去して
形成される空間部に挿入され前記積層鉄心に一体的に接
合したブロック鉄心とから前記鉄心を構成したことを特
徴とする偏向電磁石。 - 【請求項２】 鉄心にコイルが巻装され、電子やイオン
などの荷電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石におい
て、複数の磁性板を一直線上に積層した積層鉄心と、こ
の積層鉄心の積層方向両端面に一体的に接合されビーム
の中心軌道と鉄心端面とが直角になるように形成された
平面がほぼ三角形状のブロック鉄心とから前記鉄心を構
成したことを特徴とする偏向電磁石。 - 【請求項３】 鉄心にコイルが巻装され、電子やイオン
などの荷電粒子の偏向磁場を発生する偏向電磁石におい
て、ブロック鉄心をビーム方向軸に沿って分割した複数
の分割ブロック鉄心を重合せてこれらを一体に接合して
前記鉄心を構成したことを特徴とする偏向電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32718493A JPH07183121A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 偏向電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32718493A JPH07183121A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 偏向電磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183121A true JPH07183121A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18196253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32718493A Pending JPH07183121A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 偏向電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183121A (ja) |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32718493A patent/JPH07183121A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2908220B2 (ja) | 常電導型偏向電磁石 | |
| JP3230647B2 (ja) | 直流リアクトル | |
| US10332718B1 (en) | Compact deflecting magnet | |
| US3831121A (en) | Focusing magnet | |
| JPH07183121A (ja) | 偏向電磁石 | |
| JPS6288246A (ja) | 荷電粒子ビ−ム偏向用電磁石 | |
| JP2002175971A (ja) | 磁気レンズ、磁気シールド体の製造方法、荷電粒子線露光装置及び半導体デバイスの製造方法 | |
| JP3210273B2 (ja) | 偏向電磁石及びその製造方法 | |
| JPH04322099A (ja) | 荷電粒子装置 | |
| JP4214736B2 (ja) | Ｍｒｉ用磁界発生装置 | |
| JPH06215899A (ja) | 加速器の多極磁石 | |
| JPH055800A (ja) | 偏向電磁石 | |
| JPS6015098B2 (ja) | 磁場発生方法及び装置 | |
| US3284744A (en) | Quadrupole magnet with reduced lateral dimension | |
| JP3065988B2 (ja) | 常電導型偏向電磁石 | |
| JP2501380B2 (ja) | 加速器用偏向電磁石 | |
| JPH04345738A (ja) | 偏向電磁石 | |
| JP7356934B2 (ja) | 超電導磁石装置および偏向電磁石装置 | |
| JP3127239B2 (ja) | 金属磁石の着磁方法並びに装置 | |
| JPH0391210A (ja) | フライバック用のトランス | |
| Iwashita et al. | Magnetic field distribution control with anisotropic inter-pole magnetic field | |
| JPS6223061Y2 (ja) | ||
| JP2980226B2 (ja) | 荷電粒子蓄積リング用の電磁石 | |
| JP3150196B2 (ja) | Ｍｒｉ用磁界発生装置 | |
| JPH0822900A (ja) | 荷電粒子蓄積リング用電磁石 |