JPH0785439B2 - 偏向電磁石 - Google Patents
偏向電磁石Info
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- JPH0785439B2 JPH0785439B2 JP62058943A JP5894387A JPH0785439B2 JP H0785439 B2 JPH0785439 B2 JP H0785439B2 JP 62058943 A JP62058943 A JP 62058943A JP 5894387 A JP5894387 A JP 5894387A JP H0785439 B2 JPH0785439 B2 JP H0785439B2
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- duct
- vacuum duct
- deflection
- collar
- vacuum
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、荷電粒子を閉軌道上で回転させて加速あるい
は蓄積する荷電粒子加速蓄積装置としての蓄積リングに
おける超電導偏向電磁石の構造に関するものである。
は蓄積する荷電粒子加速蓄積装置としての蓄積リングに
おける超電導偏向電磁石の構造に関するものである。
従来のシンクロトロンや蓄積リングは高エネルギー物理
実験（主に電子と陽電子，陽子と反陽子との衝突実験に
よる素粒子の相互作用および新粒子の発見等のための実
験）のために製作されており、概して大型であった（直
径数十ｍ〜数十km）。このように従来の加速器は大型
で、多数の偏向電磁石から構成されており、個々の偏向
電磁石はほぼ直線状の構造であった。
実験（主に電子と陽電子，陽子と反陽子との衝突実験に
よる素粒子の相互作用および新粒子の発見等のための実
験）のために製作されており、概して大型であった（直
径数十ｍ〜数十km）。このように従来の加速器は大型
で、多数の偏向電磁石から構成されており、個々の偏向
電磁石はほぼ直線状の構造であった。
これに対して、最近、電子あるいは陽電子が周回する時
に放出されるSOR光を光電子分光等の表面分析や半導体L
SIを製造する時のＸ線リソグラフィー用光源として利用
することが注目されている。これら半導体産業にこのSO
R光源が導入されるためには、従来よりも小型で専用に
設計された蓄積リングが必要となる。このため世界中で
蓄積リングを小型化しようとする試みが行なわれてい
る。
に放出されるSOR光を光電子分光等の表面分析や半導体L
SIを製造する時のＸ線リソグラフィー用光源として利用
することが注目されている。これら半導体産業にこのSO
R光源が導入されるためには、従来よりも小型で専用に
設計された蓄積リングが必要となる。このため世界中で
蓄積リングを小型化しようとする試みが行なわれてい
る。
小型化の１つの有力な方向は、偏向電磁石を超電導化
し、１つの偏向電磁石で180度電子を偏向し、電子の軌
道半径を数十cm程度のオーダにする方向である。これ
は、例えば「ホイバーガ著，固体工学,93頁,1986,2月
（A.Heuberger,Solid State Technology,p.93,February
1986）」に記載されている。
し、１つの偏向電磁石で180度電子を偏向し、電子の軌
道半径を数十cm程度のオーダにする方向である。これ
は、例えば「ホイバーガ著，固体工学,93頁,1986,2月
（A.Heuberger,Solid State Technology,p.93,February
1986）」に記載されている。
しかし、均一な磁場を電子の通る軌道軸に沿ってそれに
垂直な平面の広い領域に確保し、なおかつSOR光を取り
出すことを可能とした具体的な磁石構造は未だ実現され
ていない。
垂直な平面の広い領域に確保し、なおかつSOR光を取り
出すことを可能とした具体的な磁石構造は未だ実現され
ていない。
また、従来の超電導偏向電磁石は上記素粒子実験用に製
作されており、構造も直線状でSOR光取出し用のスペー
スのない、いわゆるcosθ巻きのコイル構造である。こ
のため、コイル電磁力を支持し外部からの熱侵入を防ぐ
カラーおよびクライオスタット（断熱容器）もすべてコ
イル全体を包み込む構造になっており、SOR光取出し用
の空間を自由にとることができない構造になっている。
また、真空系は室温ではないので、真空ダクトの組立て
・取外しが容易にできない。
作されており、構造も直線状でSOR光取出し用のスペー
スのない、いわゆるcosθ巻きのコイル構造である。こ
のため、コイル電磁力を支持し外部からの熱侵入を防ぐ
カラーおよびクライオスタット（断熱容器）もすべてコ
イル全体を包み込む構造になっており、SOR光取出し用
の空間を自由にとることができない構造になっている。
また、真空系は室温ではないので、真空ダクトの組立て
・取外しが容易にできない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、カラーおよびクライオスタット
の構造に関して、SOR光取出し用の空間を自由にとるこ
とができ、真空系を室温にしてその組立て・取外しが容
易にでき、半導体産業用に適する小型化したSOR露光装
置を提供することにある。
の目的とするところは、カラーおよびクライオスタット
の構造に関して、SOR光取出し用の空間を自由にとるこ
とができ、真空系を室温にしてその組立て・取外しが容
易にでき、半導体産業用に適する小型化したSOR露光装
置を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、真空ダクト
の水平断面がほぼ扇系の形状を有する荷電粒子加速装置
の偏向電磁石において、真空ダクトを挟んで上下に一対
以上設けられた、真空ダクトに偏向磁場を発生させるた
めに真空ダクトに沿った内側と外側に反対方向の電流が
流れるようにループを形成した励磁コイルと、真空ダク
ト及びこのダクトに接続されるSOR光取出しパイプを包
むように設けられた、上下の励磁コイルを支え非磁性材
料で一体的に形成されたカラー及びこのカラーを取り囲
む断熱容器とを有し、このカラー及び断熱容器の真空ダ
クトに沿った垂直断面が、上記ダクト及び取出しパイプ
のはめ込み・取出しが自在なようにダクトの外側に開い
た溝を有するコの字形で、ダクト及び取出しパイプを溝
中に設置するようにしたものである。
の水平断面がほぼ扇系の形状を有する荷電粒子加速装置
の偏向電磁石において、真空ダクトを挟んで上下に一対
以上設けられた、真空ダクトに偏向磁場を発生させるた
めに真空ダクトに沿った内側と外側に反対方向の電流が
流れるようにループを形成した励磁コイルと、真空ダク
ト及びこのダクトに接続されるSOR光取出しパイプを包
むように設けられた、上下の励磁コイルを支え非磁性材
料で一体的に形成されたカラー及びこのカラーを取り囲
む断熱容器とを有し、このカラー及び断熱容器の真空ダ
クトに沿った垂直断面が、上記ダクト及び取出しパイプ
のはめ込み・取出しが自在なようにダクトの外側に開い
た溝を有するコの字形で、ダクト及び取出しパイプを溝
中に設置するようにしたものである。
本発明に係わる偏向電磁石においては、真空ダクトへの
アクセスが容易である。
アクセスが容易である。
まず、本発明の特徴について述べる。本発明は、荷電粒
子を１個あるいは複数のコイルの偏向電磁石により電子
を180度偏向させ、軌道半径も数十cm程度と小さくし、
従来の円形加速蓄積装置よりも大幅に小型化することを
可能としたコイル配置構造により、超電導コイルを支持
するカラーおよび熱浸入を防ぐクライオスタットの構造
を、SOR光取出し用の領域を確保した上で荷電粒子の通
過する真空ダクトへのアクセスも容易にする構造とした
ことも最も主要な特徴とする。
子を１個あるいは複数のコイルの偏向電磁石により電子
を180度偏向させ、軌道半径も数十cm程度と小さくし、
従来の円形加速蓄積装置よりも大幅に小型化することを
可能としたコイル配置構造により、超電導コイルを支持
するカラーおよび熱浸入を防ぐクライオスタットの構造
を、SOR光取出し用の領域を確保した上で荷電粒子の通
過する真空ダクトへのアクセスも容易にする構造とした
ことも最も主要な特徴とする。
第１図は、本発明に係わる偏向電磁石の一実施例を示す
斜視図で、構造を理解しやすいように、カラー１は上半
分の1/2、励磁コイル２は上半分が描かれている。第１
図において、３は真空ダクト、４はSOR光取出しパイ
プ、５はSOR光、Ｓは電子ビームである。
斜視図で、構造を理解しやすいように、カラー１は上半
分の1/2、励磁コイル２は上半分が描かれている。第１
図において、３は真空ダクト、４はSOR光取出しパイ
プ、５はSOR光、Ｓは電子ビームである。
第２図は、第１図のｚ軸を含む例えばyz面内の断面図
で、空芯型偏向電磁石を示す。第２図において、１はカ
ラー、２は励磁コイル、３は真空ダクト、４はSOR光取
出しパイプ、６はクライオスタット、７はクライオスタ
ット６の真空部、８は溝、8aは開口部、９は脚部であ
る。
で、空芯型偏向電磁石を示す。第２図において、１はカ
ラー、２は励磁コイル、３は真空ダクト、４はSOR光取
出しパイプ、６はクライオスタット、７はクライオスタ
ット６の真空部、８は溝、8aは開口部、９は脚部であ
る。
第２図において、カラー１は、上下にある励磁コイル２
を支え、非磁性材料で一体的にされていおり、励磁コイ
ル２は、真空ダクト３に偏向磁場を発生させるために真
空ダクト３に沿った内側と外側に反対方向の電流が流れ
るようにループを形成し、真空ダクト３を挟んで上下に
置かれている。真空ダクト３は、その水平断面がほぼ扇
形の形状を有している。また、クライオスタット（断熱
容器）６はカラー１を取り囲む構造で、カラー１および
クライオスタット６には溝８が形成されている。偏向電
磁石は、カラー1,励磁コイル2,クライオスタット６およ
び脚部９で構成される。真空ダクト３および真空ダクト
３と接続されるSOR光取出しパイプ４は溝８中に設置さ
れている。電子ビームＳは真空ダクト３中を矢印の方向
（第１図参照）に進行し、SOR光５は、SOR光取出しパイ
プ４より扇形真空ダクト３の外方向に取り出される。な
お、真空ダクト３の扇形状部の上下にカラー１があり、
直線部の上下にはカラーはない（第１図参照）。直線部
を挟んで反対側の扇形状部の真空ダクト（図示せず）の
上下にも同様なカラー１がある。
を支え、非磁性材料で一体的にされていおり、励磁コイ
ル２は、真空ダクト３に偏向磁場を発生させるために真
空ダクト３に沿った内側と外側に反対方向の電流が流れ
るようにループを形成し、真空ダクト３を挟んで上下に
置かれている。真空ダクト３は、その水平断面がほぼ扇
形の形状を有している。また、クライオスタット（断熱
容器）６はカラー１を取り囲む構造で、カラー１および
クライオスタット６には溝８が形成されている。偏向電
磁石は、カラー1,励磁コイル2,クライオスタット６およ
び脚部９で構成される。真空ダクト３および真空ダクト
３と接続されるSOR光取出しパイプ４は溝８中に設置さ
れている。電子ビームＳは真空ダクト３中を矢印の方向
（第１図参照）に進行し、SOR光５は、SOR光取出しパイ
プ４より扇形真空ダクト３の外方向に取り出される。な
お、真空ダクト３の扇形状部の上下にカラー１があり、
直線部の上下にはカラーはない（第１図参照）。直線部
を挟んで反対側の扇形状部の真空ダクト（図示せず）の
上下にも同様なカラー１がある。
また、第３図は、第１図のｚ軸を含む例えばyz面内の断
面図で、リターンヨーク付き偏向電磁石であり、リター
ンヨーク10が偏向電磁石に付加されている点を除いて第
２図と同様である。
面図で、リターンヨーク付き偏向電磁石であり、リター
ンヨーク10が偏向電磁石に付加されている点を除いて第
２図と同様である。
第２図，第３図は、いずれも、磁場強度3.5T,蓄積エネ
ルギー550MeV,軌道半径52.38cmに対応した構造となって
いる。上記カラー1,クライオスタット６の特徴を以下の
〜に述べる。
ルギー550MeV,軌道半径52.38cmに対応した構造となって
いる。上記カラー1,クライオスタット６の特徴を以下の
〜に述べる。
励磁コイル２を押さえるステンレスカラー１の断面を
第２図のようにコの字形にし、その回りにやはりコの字
形のクライオスタット６を設ける。コの字形になってい
るため、磁場の測定が容易であり、真空ダクト３へのア
クセスも容易である。すなわち、真空系は室温なので、
真空ダクトを含めて独立に設計し、後から偏向電磁石の
溝８中に挿入でき、その時、クライオスタット６の最内
側の空間層（真空部７より更に２つ内側の空間層）を流
れるHeによる冷却を中止する必要もない。真空ダクト３
をはずす時も同様である。したがって、SOR光取出し用
の空間の自由度も高くなる。このような構造をウォーム
ボア構造と呼ぶ。
第２図のようにコの字形にし、その回りにやはりコの字
形のクライオスタット６を設ける。コの字形になってい
るため、磁場の測定が容易であり、真空ダクト３へのア
クセスも容易である。すなわち、真空系は室温なので、
真空ダクトを含めて独立に設計し、後から偏向電磁石の
溝８中に挿入でき、その時、クライオスタット６の最内
側の空間層（真空部７より更に２つ内側の空間層）を流
れるHeによる冷却を中止する必要もない。真空ダクト３
をはずす時も同様である。したがって、SOR光取出し用
の空間の自由度も高くなる。このような構造をウォーム
ボア構造と呼ぶ。
製作工程に関しては、第１図のようにカラー１の型に
励磁コイルを直接巻きつけるので、励磁コイルの位置
（太さ）を測定しながら巻いていくことができる。この
ため励磁コイルの位置の精度を出しやすい。組立ては、
例えばカラーを分割して作成し、励磁コイルを下側のカ
ラーに巻いてからカラーをプレス溶接して励磁コイルを
内部に埋め込み、一体化構造にする。この場合、カラー
１で押さえつけるので、電磁力も支持できる。
励磁コイルを直接巻きつけるので、励磁コイルの位置
（太さ）を測定しながら巻いていくことができる。この
ため励磁コイルの位置の精度を出しやすい。組立ては、
例えばカラーを分割して作成し、励磁コイルを下側のカ
ラーに巻いてからカラーをプレス溶接して励磁コイルを
内部に埋め込み、一体化構造にする。この場合、カラー
１で押さえつけるので、電磁力も支持できる。
本実施例の構造においては、初期冷却には時間がかか
るものの、定常状態では自重（ステンレスの場合約４ト
ン）を室温と熱絶縁すればよいことになり、液体Heの消
費量は極めて少なくなる。なお、電磁力はすべて構造で
押さえている。また、最近低温構造材として使われ始め
ているAl合金等を使用すれば、比重が小さく熱伝導率も
極めて高いので、自重1.5トン程度になり、冷却時間も
速くなる。
るものの、定常状態では自重（ステンレスの場合約４ト
ン）を室温と熱絶縁すればよいことになり、液体Heの消
費量は極めて少なくなる。なお、電磁力はすべて構造で
押さえている。また、最近低温構造材として使われ始め
ているAl合金等を使用すれば、比重が小さく熱伝導率も
極めて高いので、自重1.5トン程度になり、冷却時間も
速くなる。
本実施例のような構造で、外側コイル（第２図の右側
上下の励磁コイル）の軸方向電磁力（空芯型で半周全体
135トン，リターンヨーク付きで半周全体66トン）が加
わった時、開口部8a（第２図，第３図参照）のたわみは
２次元計算で約0.5mm以下である。計算によれば、空芯
型偏向電磁石において２×10-3の均一度を得るために
は、励磁コイルの位置精度は−11.9〜21.1mmあれば良
い。従って、上記程度のたわみは磁場均一度には殆ど影
響しない。電磁力の計算およびたわみの計算については
後で詳細に述べる。
上下の励磁コイル）の軸方向電磁力（空芯型で半周全体
135トン，リターンヨーク付きで半周全体66トン）が加
わった時、開口部8a（第２図，第３図参照）のたわみは
２次元計算で約0.5mm以下である。計算によれば、空芯
型偏向電磁石において２×10-3の均一度を得るために
は、励磁コイルの位置精度は−11.9〜21.1mmあれば良
い。従って、上記程度のたわみは磁場均一度には殆ど影
響しない。電磁力の計算およびたわみの計算については
後で詳細に述べる。
上記空芯構造で欠点となるのは初期冷却にかかる時間が
長いということであるが、Al合金等を使用することによ
り、軽く且つ速く冷却できる。さらに、間接強制循環冷
却方式を採用すれば、必要とする液体Heの量も大幅に減
少できる。
長いということであるが、Al合金等を使用することによ
り、軽く且つ速く冷却できる。さらに、間接強制循環冷
却方式を採用すれば、必要とする液体Heの量も大幅に減
少できる。
次に、励磁コイルにかかる電磁力の計算について説明す
る。励磁コイルに電流を流すと、外側励磁コイルが引き
合う電磁力が発生し、この電磁力がコの字形の溝８を狭
めようとする。第４図および第５図に、たわみの計算の
基になった励磁コイル２にかかる電磁力の計算結果を示
す。第４図が空芯型、第５図はリターンヨーク付きの場
合の電磁力である。第４図，第５図において、内側コイ
ルと外側コイルの渡りの部分のコイルは30度跳上げられ
ている。この渡りの部分のコイルにかかる電磁力も計算
できるが、後の計算で示す２次元のひずみと応力の算出
には必要ないので、ここには示さない。また、各数値
は、矢印の先に示されているのが動径方向に働くフープ
力、励磁コイル２の内側に示されている数値が縦方向
（ｚ方向）に働く軸力を示す。これらの計算は、体積を
持った連続電流をビオ・サバールの法則に従って解析的
に解き、マックスウェルの応力により、励磁コイル各要
素にかかる電磁力を計算したものである。
る。励磁コイルに電流を流すと、外側励磁コイルが引き
合う電磁力が発生し、この電磁力がコの字形の溝８を狭
めようとする。第４図および第５図に、たわみの計算の
基になった励磁コイル２にかかる電磁力の計算結果を示
す。第４図が空芯型、第５図はリターンヨーク付きの場
合の電磁力である。第４図，第５図において、内側コイ
ルと外側コイルの渡りの部分のコイルは30度跳上げられ
ている。この渡りの部分のコイルにかかる電磁力も計算
できるが、後の計算で示す２次元のひずみと応力の算出
には必要ないので、ここには示さない。また、各数値
は、矢印の先に示されているのが動径方向に働くフープ
力、励磁コイル２の内側に示されている数値が縦方向
（ｚ方向）に働く軸力を示す。これらの計算は、体積を
持った連続電流をビオ・サバールの法則に従って解析的
に解き、マックスウェルの応力により、励磁コイル各要
素にかかる電磁力を計算したものである。
リターンヨーク付きの場合、フープ力が平均化され、座
標系をr,θ座標系としたときのθ方向に対してほぼ同様
の値となっていることが分かる。また、軸力について
は、リターンヨーク付きが空芯型の1/2以下の値となっ
ている。
標系をr,θ座標系としたときのθ方向に対してほぼ同様
の値となっていることが分かる。また、軸力について
は、リターンヨーク付きが空芯型の1/2以下の値となっ
ている。
以上の詳細な計算を基に、外側コイルに働く軸力の総和
を計算すると、空芯型で135×２＝270トン、リターンヨ
ーク付きで66×２＝132トンである。この値を次に述べ
るたわみの計算の入力データとした。
を計算すると、空芯型で135×２＝270トン、リターンヨ
ーク付きで66×２＝132トンである。この値を次に述べ
るたわみの計算の入力データとした。
次に、たわみの計算について説明する。上記電磁力の計
算で述べた外側コイルの軸力を入力データとしてたわみ
の計算を２次元で行なった。詳細には渡りの部分のコイ
ルを含めて３次元の計算を行なわなければならないが、
たわみのオーダを見るために２次元計算を行なった。第
６図に円筒形２次元モデルを示す。第２図，第３図の構
造の偏向電磁石について、第６図（ａ）のように寸法Ｒ
（ｚ軸・外側励磁コイル間の距離）,r（ｚ軸・溝間の距
離）,T（励磁コイルの幅）,H（カラー１の厚み）を設定
し、カラー１に単位面積当たりｐの圧力がかかるものと
する。カラー１はｚ軸の回りに回転しているので、第６
図（ｂ）の２次元円筒形モデル（厚みＨ）を用い、内部
にかかる圧力ｐを上からの圧力ｐで近似し、さらに第６
図（ｃ）のように等分布荷重の差でたわみを近似し計算
した。
算で述べた外側コイルの軸力を入力データとしてたわみ
の計算を２次元で行なった。詳細には渡りの部分のコイ
ルを含めて３次元の計算を行なわなければならないが、
たわみのオーダを見るために２次元計算を行なった。第
６図に円筒形２次元モデルを示す。第２図，第３図の構
造の偏向電磁石について、第６図（ａ）のように寸法Ｒ
（ｚ軸・外側励磁コイル間の距離）,r（ｚ軸・溝間の距
離）,T（励磁コイルの幅）,H（カラー１の厚み）を設定
し、カラー１に単位面積当たりｐの圧力がかかるものと
する。カラー１はｚ軸の回りに回転しているので、第６
図（ｂ）の２次元円筒形モデル（厚みＨ）を用い、内部
にかかる圧力ｐを上からの圧力ｐで近似し、さらに第６
図（ｃ）のように等分布荷重の差でたわみを近似し計算
した。
第７図（ａ）に第２図の3.5T空芯型偏向電磁石のパラメ
ータ（Ｒ＝73.5cm,T＝12cm,軸力の総和Ｐ＝270トン,r＝
42.5cm,H＝20cm）を用いて計算した動径方向の応力分布
（第７図（ｂ）），たわみの分布（第７図（ｃ））を示
す。第７図（ｂ），（ｃ）において、S1は動径方向の応
力σｒ、S2はθ方向の応力σθ、S3はカラー１がステン
レスの場合のたわみ量、S4はカラー１がAl合金の場合の
たわみ量である。
ータ（Ｒ＝73.5cm,T＝12cm,軸力の総和Ｐ＝270トン,r＝
42.5cm,H＝20cm）を用いて計算した動径方向の応力分布
（第７図（ｂ）），たわみの分布（第７図（ｃ））を示
す。第７図（ｂ），（ｃ）において、S1は動径方向の応
力σｒ、S2はθ方向の応力σθ、S3はカラー１がステン
レスの場合のたわみ量、S4はカラー１がAl合金の場合の
たわみ量である。
第８図に第３図の3.5Tリターンヨーク付きのパラメータ
（Ｒ＝73.5cm,T＝10cm,軸力の総和Ｐ＝132トン,r＝42.5
cm,H＝15cm）を用いて計算した動径方向の応力分布（第
８図（ｂ）），たわみの分布（第８図（ｃ））を示す。
第８図（ｂ），（ｃ）において、S1〜S4は第７図
（ｂ），（ｃ）のS1〜S4と同様の応力とたわみ量であ
る。
（Ｒ＝73.5cm,T＝10cm,軸力の総和Ｐ＝132トン,r＝42.5
cm,H＝15cm）を用いて計算した動径方向の応力分布（第
８図（ｂ）），たわみの分布（第８図（ｃ））を示す。
第８図（ｂ），（ｃ）において、S1〜S4は第７図
（ｂ），（ｃ）のS1〜S4と同様の応力とたわみ量であ
る。
これら第７図，第８図に示す数値の算出には、ヤング率
ＥとしてAl合憲の値Ｅ＝7500kg/mm2およびステンレスの
値Ｅ＝19700kg/mm2を用い、ポアソン比νは両者共に0.3
とした。なお、軸力の総和Ｐは、単位面積当たりの圧力
をp,面積をＳとすれば、Ｐ＝pSとなる。この面積Ｓは、
第７図（ａ），第８図（ａ）において、次式で算出され
る。
ＥとしてAl合憲の値Ｅ＝7500kg/mm2およびステンレスの
値Ｅ＝19700kg/mm2を用い、ポアソン比νは両者共に0.3
とした。なお、軸力の総和Ｐは、単位面積当たりの圧力
をp,面積をＳとすれば、Ｐ＝pSとなる。この面積Ｓは、
第７図（ａ），第８図（ａ）において、次式で算出され
る。
Ｓ＝π（Ｒ＋Ｔ）２−πR2 上記の計算結果から、たわみは約0.5mm以下となり、磁
場均一度に与える影響は殆どない。また応力も十分に弾
性限界内に入っており、問題はない。
場均一度に与える影響は殆どない。また応力も十分に弾
性限界内に入っており、問題はない。
なお、上記計算はSOR光取出しパイプ４間に充填物が無
い場合の計算であるが、SOR光取出しパイプ４間には充
填物を詰めてもよく、この場合たわみ量，応力は共に更
に小さくなる。
い場合の計算であるが、SOR光取出しパイプ４間には充
填物を詰めてもよく、この場合たわみ量，応力は共に更
に小さくなる。
以上説明したように本発明は、真空ダクトに偏向磁場を
発生させるために真空ダクトに沿った内側と外側に反対
方向の電流が流れるようにループを形成した励磁コイル
を真空ダクトを挟んで上下に一対以上置き、上下にある
励磁コイルを支え非磁性材料で一体的にされたカラー及
びこのカラーを取り囲む断熱容器に溝を設け、真空ダク
トおよび真空ダクトに接続されるSOR光取出しパイプを
溝中に設置したことにより、真空ダクトにSOR光取出し
パイプを接続してカラーに嵌め込むことができるので、
真空ダクトの空間的自由度が高く真空ダクトの組立て・
取外しが容易な半導体産業に適した小型のSOR露光装置
を提供できるという効果がある。
発生させるために真空ダクトに沿った内側と外側に反対
方向の電流が流れるようにループを形成した励磁コイル
を真空ダクトを挟んで上下に一対以上置き、上下にある
励磁コイルを支え非磁性材料で一体的にされたカラー及
びこのカラーを取り囲む断熱容器に溝を設け、真空ダク
トおよび真空ダクトに接続されるSOR光取出しパイプを
溝中に設置したことにより、真空ダクトにSOR光取出し
パイプを接続してカラーに嵌め込むことができるので、
真空ダクトの空間的自由度が高く真空ダクトの組立て・
取外しが容易な半導体産業に適した小型のSOR露光装置
を提供できるという効果がある。
第１図は本発明に係わる偏向電磁石の一実施例を示す斜
視図、第２図は第１図の偏向電磁石が空芯型の場合の断
面図、第３図は第１図の偏向電磁石がリターンヨーク付
きの場合の断面図、第４図は空芯型偏向電磁石の励磁コ
イルのフープ力および軸力を示す説明図、第５図はリタ
ーンヨーク付き偏向電磁石の励磁コイルのフープ力およ
び軸力を示す説明図、第６図はたわみの計算を行なった
円筒形２次元モデルを示す説明図、第７図（ａ）および
（ｂ），（ｃ）は空芯型偏向電磁石における寸法・圧力
を示す説明図および空芯型偏向電磁石における動径方向
のたわみと応力の分布を示すグラフ、第８図（ａ）およ
び（ｂ），（ｃ）はリターンヨーク付き偏向電磁石にお
ける寸法・圧力を示す説明図およびリターンヨーク付き
偏向電磁石における動径方向のたわみと応力の分布を示
すグラフである。 １……カラー、２……励磁コイル、３……真空ダクト、
４……SOR光取出しパイプ、５……SOR光。
視図、第２図は第１図の偏向電磁石が空芯型の場合の断
面図、第３図は第１図の偏向電磁石がリターンヨーク付
きの場合の断面図、第４図は空芯型偏向電磁石の励磁コ
イルのフープ力および軸力を示す説明図、第５図はリタ
ーンヨーク付き偏向電磁石の励磁コイルのフープ力およ
び軸力を示す説明図、第６図はたわみの計算を行なった
円筒形２次元モデルを示す説明図、第７図（ａ）および
（ｂ），（ｃ）は空芯型偏向電磁石における寸法・圧力
を示す説明図および空芯型偏向電磁石における動径方向
のたわみと応力の分布を示すグラフ、第８図（ａ）およ
び（ｂ），（ｃ）はリターンヨーク付き偏向電磁石にお
ける寸法・圧力を示す説明図およびリターンヨーク付き
偏向電磁石における動径方向のたわみと応力の分布を示
すグラフである。 １……カラー、２……励磁コイル、３……真空ダクト、
４……SOR光取出しパイプ、５……SOR光。
Claims (2)
- 【請求項１】真空ダクトの水平断面がほぼ扇形の形状を
有する荷電粒子加速装置の偏向電磁石において、 前記真空ダクトを挟んで上下に一対以上設けられた、真
空ダクトに偏向磁場を発生させるために真空ダクトに沿
った内側と外側に反対方向の電流が流れるようにループ
を形成した励磁コイルと、 前記真空ダクト及びこのダクトに接続されるSOR光取出
しパイプを包むように設けられた、上下の励磁コイルを
支え非磁性材料で一体的に形成されたカラー及びこのカ
ラーを取り囲む断熱容器とを有し、 このカラー及び断熱容器の真空ダクトに沿った垂直断面
が、前記ダクト及び取出しパイプのはめ込み・取出しが
自在なようにダクトの外側に開いた溝を有するコの字形
で、前記ダクト及び取出しパイプを前記溝中に設置する
ようにしたことを特徴とする偏向電磁石。 - 【請求項２】上下に一対以上置かれた励磁コイルは超電
導コイルであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の偏向電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058943A JPH0785439B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 偏向電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058943A JPH0785439B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 偏向電磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226900A JPS63226900A (ja) | 1988-09-21 |
| JPH0785439B2 true JPH0785439B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=13098912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058943A Expired - Lifetime JPH0785439B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 偏向電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785439B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02174099A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導偏向電磁石 |
| JPH02138900U (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-20 | ||
| JPH0439900A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 荷電粒子装置用偏向マグネット |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07107880B2 (ja) * | 1986-02-19 | 1995-11-15 | 三菱電機株式会社 | 加速器用超電導マグネツト |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP62058943A patent/JPH0785439B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63226900A (ja) | 1988-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |