JPH08293400A - 蓄積リングのアブソーバ - Google Patents
蓄積リングのアブソーバInfo
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- JPH08293400A JPH08293400A JP9925295A JP9925295A JPH08293400A JP H08293400 A JPH08293400 A JP H08293400A JP 9925295 A JP9925295 A JP 9925295A JP 9925295 A JP9925295 A JP 9925295A JP H08293400 A JPH08293400 A JP H08293400A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】アブソーバの冷却水流路部が、冷却水入口部１
６，主熱伝達部１７，冷却水出口部１８から構成され、
冷却水入口部１６から主熱伝達部１７への冷却水の供給
を直線状ノズル１５によって主伝熱面１２へ噴射させる
ことによって行い、冷却水が主伝熱面１２に沿って主熱
伝達部１７を流れる構成とする。また、主伝熱面に凹凸
３０を設けたり、冷却水に接するアブソーバの面に対し
て不動態化処理や耐腐食性材料をコーティングする。 【効果】高効率で放射光の熱入力を冷却できるので、ガ
ス放出が減少し、荷電粒子の長寿命化が図れる。また材
料への温度負荷が軽減され、高信頼性を有するビームダ
クトを構成できる。
６，主熱伝達部１７，冷却水出口部１８から構成され、
冷却水入口部１６から主熱伝達部１７への冷却水の供給
を直線状ノズル１５によって主伝熱面１２へ噴射させる
ことによって行い、冷却水が主伝熱面１２に沿って主熱
伝達部１７を流れる構成とする。また、主伝熱面に凹凸
３０を設けたり、冷却水に接するアブソーバの面に対し
て不動態化処理や耐腐食性材料をコーティングする。 【効果】高効率で放射光の熱入力を冷却できるので、ガ
ス放出が減少し、荷電粒子の長寿命化が図れる。また材
料への温度負荷が軽減され、高信頼性を有するビームダ
クトを構成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蓄積リングのアブソーバ
に係り、特に、電子あるいは陽電子蓄積リングの蓄積電
流の増大，電子ビームの寿命の増大に好適な蓄積リング
のアブソーバに関する。
に係り、特に、電子あるいは陽電子蓄積リングの蓄積電
流の増大，電子ビームの寿命の増大に好適な蓄積リング
のアブソーバに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子あるいは陽電子は、蓄積リングのビ
ームダクト内部で加速あるいは蓄積されるが、電子の軌
道を制御するマグネット部では、軌道の変化に伴い電子
や陽電子が制動輻射として放射光を発生する。利用のた
めに蓄積リングから取り出される放射光以外の光は、ビ
ームダクトの内壁を照射し、ビームダクトへ熱を入力す
る。このため、ビームダクトを冷却する必要がある。ま
た、ベローズ管などの低強度部やフランジ部などの外部
から直接冷却が困難な蓄積リング構成要素に対しては、
放射光照射を避けるため、その前部にアブソーバを設置
したりしている。このようなアブソーバには、冷却水を
通水できるパイプなどをダクト内部へ挿入したものがあ
る。
ームダクト内部で加速あるいは蓄積されるが、電子の軌
道を制御するマグネット部では、軌道の変化に伴い電子
や陽電子が制動輻射として放射光を発生する。利用のた
めに蓄積リングから取り出される放射光以外の光は、ビ
ームダクトの内壁を照射し、ビームダクトへ熱を入力す
る。このため、ビームダクトを冷却する必要がある。ま
た、ベローズ管などの低強度部やフランジ部などの外部
から直接冷却が困難な蓄積リング構成要素に対しては、
放射光照射を避けるため、その前部にアブソーバを設置
したりしている。このようなアブソーバには、冷却水を
通水できるパイプなどをダクト内部へ挿入したものがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の蓄積リ
ングのアブソーバでは、図３に示すように、紙面裏側か
ら発生した放射光がアブソーバへ照射し、アブソーバ以
降へは、放射光の影を作り、放射光がダクトを照射しな
いようになる。パイプへの熱入力はパイプを流れる冷却
水で取り去る構成となっていた。放射光の高エネルギ化
や高輝度化に伴って、アブソーバへの入射熱量や熱流束
が増加すると、従来のアブソーバによる冷却法では十分
な冷却が行えず、アブソーバからのガス放出が増大して
電子や陽電子ビームの寿命が短くなってしまうなどの問
題や、アブソーバ構成材料の強度低下や、熱サイクル疲
労が原因となって真空リークを引き起こしたりする問題
があった。
ングのアブソーバでは、図３に示すように、紙面裏側か
ら発生した放射光がアブソーバへ照射し、アブソーバ以
降へは、放射光の影を作り、放射光がダクトを照射しな
いようになる。パイプへの熱入力はパイプを流れる冷却
水で取り去る構成となっていた。放射光の高エネルギ化
や高輝度化に伴って、アブソーバへの入射熱量や熱流束
が増加すると、従来のアブソーバによる冷却法では十分
な冷却が行えず、アブソーバからのガス放出が増大して
電子や陽電子ビームの寿命が短くなってしまうなどの問
題や、アブソーバ構成材料の強度低下や、熱サイクル疲
労が原因となって真空リークを引き起こしたりする問題
があった。
【０００４】本発明の目的は、蓄積リングのアブソーバ
への放射光照射に基づく熱入力に対して、高性能冷却法
を提供し、放射光照射に基づくアブソーバの温度上昇を
低く押さえ、ガス放出を低減させ、さらに材料強度の低
下を防止して、高真空性能・高信頼性を有する蓄積リン
グのアブソーバを得ることにある。
への放射光照射に基づく熱入力に対して、高性能冷却法
を提供し、放射光照射に基づくアブソーバの温度上昇を
低く押さえ、ガス放出を低減させ、さらに材料強度の低
下を防止して、高真空性能・高信頼性を有する蓄積リン
グのアブソーバを得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、アブソーバ
の熱伝達面に対して冷却水を噴射させる構造のアブソー
バとすることや、熱伝達面への冷却水の噴射を冷却水入
口部からの直線状のノズルで行ったり、さらに熱伝達面
に凹凸を設けたり、表面粗さを大きくすることや、冷却
水流路壁面に不動態化処理を施すことにより達成され
る。
の熱伝達面に対して冷却水を噴射させる構造のアブソー
バとすることや、熱伝達面への冷却水の噴射を冷却水入
口部からの直線状のノズルで行ったり、さらに熱伝達面
に凹凸を設けたり、表面粗さを大きくすることや、冷却
水流路壁面に不動態化処理を施すことにより達成され
る。
【０００６】
【作用】本発明によれば、蓄積リングのアブソーバの冷
却性能を向上させることができるので、ビームダクト内
壁からのガス放出を低減でき、粒子加速器ビームダクト
内部で加速・蓄積される電子や陽電子の散乱・散失を低
減させて、電子や陽電子ビームの長寿命化を図ることが
できる。さらにアブソーバの材料強度の低下を防止した
り、発生する熱応力の低減が可能となるので、真空容器
としてのアブソーバの構造強度の低下を防ぐことができ
る。本発明によれば、高真空性能・高信頼性を有する蓄
積リングのアブソーバが得られる。
却性能を向上させることができるので、ビームダクト内
壁からのガス放出を低減でき、粒子加速器ビームダクト
内部で加速・蓄積される電子や陽電子の散乱・散失を低
減させて、電子や陽電子ビームの長寿命化を図ることが
できる。さらにアブソーバの材料強度の低下を防止した
り、発生する熱応力の低減が可能となるので、真空容器
としてのアブソーバの構造強度の低下を防ぐことができ
る。本発明によれば、高真空性能・高信頼性を有する蓄
積リングのアブソーバが得られる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すアブソーバの断面図
である。アブソーバ１０は図２に示されるように、ビー
ムダクト２０内部の側壁に溶接やロー付けによって設
置，固定される。このため、アブソーバ１０の外面側１
３は放射光（ＳＲ）照射面１１及び外面側１３の一部は
真空側に設置される。冷却水管１４は、アブソーバ１０
の外面側１３の大気側からアブソーバ１０への冷却水の
供給およびアブソーバ１０からの冷却水の排出を行う。
さらに、図２に示すとおり、アブソーバの放射光照射面
１１は、ビームダクト２０内面に対して電子の進行方向
２１に沿って高さを増す構造となっている。このために
電子の進行方向２５に向かって放出される放射光は、ア
ブソーバ１０によって遮られる部分が発生し、その分ア
ブソーバの後方が影の部分となり、放射光はビームダク
ト２０を照射しない。この様子を図４および図５に示
す。
る。図１は本発明の一実施例を示すアブソーバの断面図
である。アブソーバ１０は図２に示されるように、ビー
ムダクト２０内部の側壁に溶接やロー付けによって設
置，固定される。このため、アブソーバ１０の外面側１
３は放射光（ＳＲ）照射面１１及び外面側１３の一部は
真空側に設置される。冷却水管１４は、アブソーバ１０
の外面側１３の大気側からアブソーバ１０への冷却水の
供給およびアブソーバ１０からの冷却水の排出を行う。
さらに、図２に示すとおり、アブソーバの放射光照射面
１１は、ビームダクト２０内面に対して電子の進行方向
２１に沿って高さを増す構造となっている。このために
電子の進行方向２５に向かって放出される放射光は、ア
ブソーバ１０によって遮られる部分が発生し、その分ア
ブソーバの後方が影の部分となり、放射光はビームダク
ト２０を照射しない。この様子を図４および図５に示
す。
【０００８】図４は図２のビームダクトの水平断面図、
図５は図２の垂直断面図である。図２では表示していな
かったベローズ２１とフランジ２２がビームダクト２０
の端部に設けられた様子も示してある。アブソーバ１０
によって遮られた放射光(SR)が後方のベローズ２１とフ
ランジ２２を照射しないことが本図からわかる。
図５は図２の垂直断面図である。図２では表示していな
かったベローズ２１とフランジ２２がビームダクト２０
の端部に設けられた様子も示してある。アブソーバ１０
によって遮られた放射光(SR)が後方のベローズ２１とフ
ランジ２２を照射しないことが本図からわかる。
【０００９】次に図６ないし図９を用いて、本発明のア
ブソーバを冷却する方法について説明する。
ブソーバを冷却する方法について説明する。
【００１０】図６は図１におけるアブソーバのＡ−Ａ断
面の矢視図で、図７は図１におけるＢ−Ｂ断面の矢視図
である。図８はアブソーバ内部で直線上ノズルから熱伝
達面に冷却水を噴射している様子を示す図、図９は図６
と同じくアブソーバの水平断面図であるが、切断面を変
えた図である。
面の矢視図で、図７は図１におけるＢ−Ｂ断面の矢視図
である。図８はアブソーバ内部で直線上ノズルから熱伝
達面に冷却水を噴射している様子を示す図、図９は図６
と同じくアブソーバの水平断面図であるが、切断面を変
えた図である。
【００１１】アブソーバから大気側に接続され、冷却水
の供給，排出を行う冷却水管１４のうち供給側の冷却水
管１４−１からアブソーバ内部の冷却水入口部１６に冷
却水が供給される。冷却水入口部１６から直線状ノズル
入口部を見た図が図７である。このスリット状をした直
線状ノズル１５から冷却水入口部１６の圧力によって冷
却水が直線状ノズル１５から噴出される。直線状ノズル
１５から噴出した冷却水は、放射光照射面１１の冷却水
側の主伝熱面１２に衝突し放射光によって発生した熱を
奪う。この際、冷却水はノズルで加速され、噴流となっ
て主伝熱面１２に衝突するので、熱伝達特性は噴流熱伝
達特性を示す。噴流熱伝達は通常の管路内流れの熱伝達
率に比較し、同一冷却条件下で約１.５ 倍以上の熱伝達
率が得られる。この結果、放射光照射面１１へ入射する
放射光（ＳＲ）によって発生した熱を主伝熱面１２から
効率良く奪えるので、アブソーバ内部の温度を効率良く
引き下げることが可能となり、部材内部で発生する熱応
力を低減できて、著しくアブソーバの強度信頼性を増す
ことができる。主伝熱面１２へ衝突した冷却水は図９に
示す熱伝達部１７を、主伝熱面１２の伝熱壁に沿って流
れ、アブソーバ内部を拡散して熱伝達部内壁に到達した
熱を奪う。冷却水入口部１６と冷却水出口部１８の内壁
でも同様の熱交換が行われ、アブソーバの温度を低減す
る効果のあることは明らかである。図７に示す熱伝達部
出口１９の方向に向かった冷却水は、熱伝達部出口１９
を通って冷却水出口部１８へ出て、その後、冷却水管１
４−２を通り、外部へ排出される。
の供給，排出を行う冷却水管１４のうち供給側の冷却水
管１４−１からアブソーバ内部の冷却水入口部１６に冷
却水が供給される。冷却水入口部１６から直線状ノズル
入口部を見た図が図７である。このスリット状をした直
線状ノズル１５から冷却水入口部１６の圧力によって冷
却水が直線状ノズル１５から噴出される。直線状ノズル
１５から噴出した冷却水は、放射光照射面１１の冷却水
側の主伝熱面１２に衝突し放射光によって発生した熱を
奪う。この際、冷却水はノズルで加速され、噴流となっ
て主伝熱面１２に衝突するので、熱伝達特性は噴流熱伝
達特性を示す。噴流熱伝達は通常の管路内流れの熱伝達
率に比較し、同一冷却条件下で約１.５ 倍以上の熱伝達
率が得られる。この結果、放射光照射面１１へ入射する
放射光（ＳＲ）によって発生した熱を主伝熱面１２から
効率良く奪えるので、アブソーバ内部の温度を効率良く
引き下げることが可能となり、部材内部で発生する熱応
力を低減できて、著しくアブソーバの強度信頼性を増す
ことができる。主伝熱面１２へ衝突した冷却水は図９に
示す熱伝達部１７を、主伝熱面１２の伝熱壁に沿って流
れ、アブソーバ内部を拡散して熱伝達部内壁に到達した
熱を奪う。冷却水入口部１６と冷却水出口部１８の内壁
でも同様の熱交換が行われ、アブソーバの温度を低減す
る効果のあることは明らかである。図７に示す熱伝達部
出口１９の方向に向かった冷却水は、熱伝達部出口１９
を通って冷却水出口部１８へ出て、その後、冷却水管１
４−２を通り、外部へ排出される。
【００１２】主伝熱面１２の熱交換効率をさらに向上さ
せるために、噴流の衝突する伝熱面に突起を設けた実施
例を図１０に示す。この実施例では、実効的に伝熱面積
が増加し、さらに流れが乱れるために、いっそうの熱伝
達率の増加が期待できる。
せるために、噴流の衝突する伝熱面に突起を設けた実施
例を図１０に示す。この実施例では、実効的に伝熱面積
が増加し、さらに流れが乱れるために、いっそうの熱伝
達率の増加が期待できる。
【００１３】アブソーバは熱伝達率のよい銅や無酸素銅
が用いられるが、熱負荷の程度によっては、他の金属材
料を採用してもよい。冷却水による銅材の腐食を防ぐた
めに、冷却水に接するアブソーバ内面に対して、クロム
酸等による不動態化処理や腐食に強い銀等をコーティン
グしたアブソーバとすることも可能である。
が用いられるが、熱負荷の程度によっては、他の金属材
料を採用してもよい。冷却水による銅材の腐食を防ぐた
めに、冷却水に接するアブソーバ内面に対して、クロム
酸等による不動態化処理や腐食に強い銀等をコーティン
グしたアブソーバとすることも可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、蓄積リングのアブソー
バの冷却性能を向上させることができるので、アブソー
バからのガス放出を低減でき、粒子加速器ビームダクト
内部で加速・蓄積される電子や陽電子の散乱・散失を減
少させ、これらビームの長寿命化を図ることができる。
さらに材料強度の低下を防止したり、発生する熱応力の
低減が可能となるので、真空容器としてのアブソーバの
構造強度の低下を防ぐことができる。
バの冷却性能を向上させることができるので、アブソー
バからのガス放出を低減でき、粒子加速器ビームダクト
内部で加速・蓄積される電子や陽電子の散乱・散失を減
少させ、これらビームの長寿命化を図ることができる。
さらに材料強度の低下を防止したり、発生する熱応力の
低減が可能となるので、真空容器としてのアブソーバの
構造強度の低下を防ぐことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す蓄積リングのアブソー
バの断面図。
バの断面図。
【図２】アブソーバを取り付けたビームダクトの例を示
す部分断面図。
す部分断面図。
【図３】従来のアブソーバの例を示す断面図。
【図４】アブソーバをダクトに設置した様子を示す断面
図。
図。
【図５】アブソーバをダクトに設置した様子を示す断面
図。
図。
【図６】アブソーバの構造及び冷却水の流れる様子を示
す断面図。
す断面図。
【図７】アブソーバの構造及び冷却水の流れる様子を示
す断面図。
す断面図。
【図８】アブソーバの構造及び冷却水の流れる様子を示
す断面図。
す断面図。
【図９】アブソーバの構造及び冷却水の流れる様子を示
す断面図。
す断面図。
【図１０】突起・凹凸を有する伝熱面を示す断面図。
１０…アブソーバ、１１…放射光（ＳＲ）照射面、１２
…主伝熱面、１５…直線状ノズル、１６…冷却水入口
部、１７…主熱伝達部、１８…冷却水出口部、２０…ビ
ームダクト、３０…凹凸。
…主伝熱面、１５…直線状ノズル、１６…冷却水入口
部、１７…主熱伝達部、１８…冷却水出口部、２０…ビ
ームダクト、３０…凹凸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 修 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】真空空間を構成し、内部で電子や陽電子の
加速や蓄積を行う電子蓄積リングに設置され、ビームダ
クト内部で発生した放射光を吸収するアブソーバにおい
て、前記アブソーバに冷却水を供給する側から前記アブ
ソーバの真空側放射光照射部の方向に向けて伝熱壁に対
して冷却水を噴射する構造としたことを特徴とする蓄積
リングのアブソーバ。 - 【請求項２】前記アブソーバの冷却水流路部が、冷却水
入口部，主熱伝達部，冷却水出口部から構成され、前記
冷却水入口部から前記主熱伝達部への冷却水の供給を直
線状ノズルによって行い、冷却水が主伝熱壁に沿って前
記主熱伝達部を流れる請求項１に記載の蓄積リングのア
ブソーバ。 - 【請求項３】前記主熱伝達部の前記伝熱壁の一部あるい
はすべての前記伝熱壁に凹凸を設けたり、主熱伝達部伝
熱壁の表面粗さが冷却水入口部内壁の表面粗さに比較し
て大きな表面粗さを有する請求項１または請求項２に記
載の蓄積リングのアブソーバ。 - 【請求項４】銅材でアブソーバを構成し、冷却水が流れ
る前記アブソーバの内部に不動態化処理や耐食性材料に
よるコーティングなどの表面処理を施したことを特徴と
する蓄積リングのアブソーバ。 - 【請求項５】請求項４の表面処理を施した請求項１また
は請求項２に記載の蓄積リングのアブソーバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9925295A JPH08293400A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 蓄積リングのアブソーバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9925295A JPH08293400A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 蓄積リングのアブソーバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08293400A true JPH08293400A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14242524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9925295A Pending JPH08293400A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 蓄積リングのアブソーバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08293400A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100706351B1 (ko) * | 2005-09-28 | 2007-04-10 | 현대자동차주식회사 | 워터인렛 피팅의 부식방지법 |
-
1995
- 1995-04-25 JP JP9925295A patent/JPH08293400A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100706351B1 (ko) * | 2005-09-28 | 2007-04-10 | 현대자동차주식회사 | 워터인렛 피팅의 부식방지법 |
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