JPH0894798A - 固定マスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 それぞれ一対の第１の受光部材２９と第２の
受光部材３２とにより、第２の受光部材３２の反フィン
形成面と第１の受光部材２９の反フィン形成面との間に
間隙が形成されるように、放射光ビームが通過する内部
空間３３を有する受光部本体３４を構成させている。 【効果】 受光部本体３４を低コストで製作することが
でき、また、両受光部材２９，３２の接合部分に放射光
ビームが直接入射しないので、ガスの放出を防止でき、
ビーム通過室３３真空性能の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子加速器の放射
光ビームラインに設ける固定マスク装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光速に近い速度で移動する電子（荷電粒
子）の進行方向を磁場や電場で曲げると、電子の軌道の
接線方向に放射光と呼ばれる電磁波（光）を放出する。

【０００３】図５は放射光を発生させるために使用され
ている荷電粒子加速器の一例を示す平面図で、１は線形
加速装置であり、該線形加速装置１は電子（荷電粒子）
ｅ^-を移送させるための直管状の加速ダクト２を有して
いる。

【０００４】この加速ダクト２は、内部を超高真空に保
持できるように形成され、超高真空状態に保持された加
速ダクト２の内部を移動する電子ｅ^-に高周波ＲＦを付
与して電子ｅ^-を加速する高周波加速装置３が設けられ
ている。

【０００５】前記の加速ダクト２の一端には、電子銃等
の電子発生装置４が設けられており、該電子発生装置４
により発生する電子ｅ^-が加速ダクト２の中空部へ向か
って射出されるようになっている。

【０００６】また、前記の加速ダクト２の他端には、湾
曲管状の偏向ダクト５の一端が接続され、更に偏向ダク
ト５の湾曲部には、偏向電磁石６が設けられており、加
速ダクト２から偏向ダクト５に入射する電子ｅ^-は、そ
の進行方向を偏向電磁石６の磁場により偏向ダクト５に
沿って曲げられるようになっている。

【０００７】７はシンクロトロンであり、該シンクロト
ロン７は前記の電子ｅ^-に円軌道を形成させるための無
端状ダクト８を有しており、該無端状ダクト８の所要箇
所には、前記の偏向ダクト５の他端が接続されている。

【０００８】前記の無端状ダクト８は、内部を超高真空
に保持できるようになっている。

【０００９】無端状ダクト８の湾曲部には、偏向電磁石
９が設けられており、偏向ダクト５から超高真空に保持
された無端状ダクト８に入射する電子ｅ^-は、その進行
方向を偏向電磁石９の磁場により無端状ダクト８に沿っ
て曲げられて該無端状ダクト８の内部を周回するように
なっている。

【００１０】一方、無端状ダクト８の所要箇所には、高
周波加速装置１０が設けられており、無端状ダクト８の
内部を周回する電子ｅ^-は、前記の高周波加速装置１０
から高周波を付与されて、光速に近い速度まで加速され
るようになっている。

【００１１】無端状ダクト８の所要箇所の湾曲部には、
該湾曲部において光速に近い速度で移動する電子ｅ^-の
進行方向が曲げられることにより放出される放射光ビー
ムｓを無端状ダクト８の外部へ導くための直管状の水平
な放射光ビームライン１１の一端が接続されていて、こ
の放射光ビームライン１１の他端には、前記の放射光ビ
ームｓを利用する実験を行なうための実験設備１２が接
続されている。

【００１２】また、前記の放射光ビームライン１１が接
続されていない無端状ダクト８の湾曲部においても、電
子ｅ^-が磁場によりその進行方向を曲げられる際に放射
光ｓが生じるが、無端状ダクト８の内部を周回する電子
ｅ^-のビームのエネルギーが小さく（８Ｇｅｖ程度）、
且つ蓄積電流値が大きい（数百ミリアンペア程度）場合
には、放射光ビームｓの熱エネルギーにより無端状ダク
ト８の湾曲部の外周側曲面の受光部分が加熱されて昇温
し、無端状ダクト８に変形が生じる。

【００１３】前記の無端状ダクト８の変形を防止するた
め、図６に示すように無端状ダクト８を構成しているチ
ェンバー本体１３の放射光ビームｓが入射する部分にア
ブソーバー装置１４を設けている。

【００１４】アブソーバー装置１４は、中空状に形成さ
れた冷却構造体１５と、該冷却構造体１５の先端部に固
着され且つ熱伝導率の高い金属（例えば、銅など）によ
ってブロック状に成形された受光部材１６とにより形成
され、チェンバー本体１３の放射光ビームｓが入射する
部分に穿設した取付け孔に挿入固着され、更に、前記の
冷却構造体１５の中空部１７と外部とを連通する冷却媒
体入口管１８、及び冷却媒体出口管１９を備えている。

【００１５】前記のアブソーバー装置１４により無端状
ダクト８の温度上昇を抑制する際には、冷却媒体入口管
１８から冷却構造体１５の中空部１７に対して水等の冷
却媒体を連続的に供給するとともに、その冷却媒体を前
記の中空部１７から冷却媒体出口管１９を介して冷却構
造体１５の外部へ連続的に排出することによって受光部
材１６に放射光ビームｓが入射する際に伝達される熱エ
ネルギーを無端状ダクト８の外部へ移送する。

【００１６】ところで、前記の放射光ビームライン１１
は、図７に示すような真空チェンバ本体２０を複数連結
することにより形成されており、放射光ビームライン１
１に入射する放射光ビームｓの熱エネルギーが大きい場
合、該真空チェンバ本体２０も加熱され昇温するが、こ
の真空チェンバ本体２０は直管状であるので、前述のよ
うなアブソーバー装置１４では、熱エネルギーを吸収す
ることが難しい。

【００１７】そこで、放射光ビームライン１１に図８か
ら図１０に示すような固定マスク装置を設け、放射光ビ
ームｓのアパーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ：拡がり）を制
限することによって熱エネルギーを吸収することが考え
られている。

【００１８】図８から図１０は固定マスク装置の一例で
あり、外部にフィン２１を有し内部をビーム通過室２２
とし且つ該ビーム通過室２２の断面積を一端から他端へ
向かって徐々に減少するように形成した中空の受光部本
体２３と、該受光部本体２３を周方向に取り囲むジャケ
ット本体２４とからなり、該ジャケット本体２４の所定
部分に、ジャケット本体２４の内部（前記のフィン２１
の間隙）と外部とを連通する冷却媒体入口管２５、及び
冷却媒体出口管２６を備えている。

【００１９】前記の固定マスク装置により放射光ビーム
ライン１１の温度上昇を抑制する際には、冷却媒体入口
管２５からジャケット本体２４の内部に対して水等の冷
却媒体を連続的に供給するとともに、その冷却媒体を前
記の内部から冷却媒体出口管２６を介してジャケット本
体２４の外部へ連続的に排出することによって受光部本
体２３に放射光ビームｓが入射する際に伝達される熱エ
ネルギーを受光部本体２３のフィン２１を介して冷却媒
体に吸熱させ、該冷却媒体によって放射光ビームライン
１１の外部へ移送する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
固定マスク装置では、受光部本体２３を素材（Ｃｕ：無
酸素銅）から削出し加工によって成形することは、容易
ではなく製作コストが嵩むという問題があった。

【００２１】本発明は、前述の実情に鑑み、製作容易で
製作コストの低減を図り得る固定マスク装置を提供する
ことを目的としてなしたものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の固定マスク装置においては、一端から他端へ
向って徐々に板幅が減少する板状部材２９ａの一面に放
熱用のフィン２７を形成し且つ前記の板状部材２９ａの
他面の両縁部分に一端から他端へ向って延びる欠取り部
２８をそれぞれ形成した一対の第１の受光部材２９と、
一端から他端へ向って徐々に板幅が減少する板状部材３
２ａの一面に放熱用のフィン３０を形成し且つ前記の板
状部材３２ａの一面の両縁部分に一端から他端へ向って
延びる開先き部３１をそれぞれ形成した一対の第２の受
光部材３２とを有し、第１の受光部材２９を反フィン形
成面が対向するように配置し、第２の受光部材３２を反
フィン形成面が対向し且つ第２の受光部材３２の反フィ
ン形成面と第１の受光部材２９の反フィン形成面との間
に間隙４０が形成されるように開先き部３１の先端を欠
取り部２８に当接させるとともに、欠取り部２８と開先
き部３１とを相互に接合して内部空間３３の断面形状が
一端から他端へ向って徐々に減少する中空構造の受光部
本体３４を構成し、該受光部本体３４を取り囲むように
ジャケット本体３６を設けて該ジャケット本体３６の内
側面と受光部本体３４の外側面との間に冷却媒体流路３
５を形成させている。

【００２３】

【作用】本発明の固定マスク装置では、放射光ビームｓ
が通過する内部空間３３を有する受光部本体３４を、そ
れぞれ一対の第１の受光部材２９と第２の受光部材３２
とによって構成させているので、受光部本体３４の製作
コストが低減する。

【００２４】また、第２の受光部材３２の反フィン形成
面と第１の受光部材２９の反フィン形成面との間に間隙
４０が形成されるようになっているので、第１の受光部
材２９と第２の受光部材３２の接合部分に放射光ビーム
ｓが直接入射しない。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００２６】図１から図４は本発明の固定マスク装置の
一実施例を示すものである。

【００２７】２９，２９は一対の第１の受光部材であ
り、この第１の受光部材２９，２９は、一端から他端へ
向って徐々に板幅が減少する板状部材２９ａの一面に、
放熱用のフィン２７を形成し、また、前記の板状部材２
９ａの他面の両縁部分に、一端から他端へ向って延びる
欠取り部２８をそれぞれ形成したものであって、上記の
板状部材２９ａとフィン２７は、素材（Ｃｕ：無酸素
銅）の削出し加工等により、一体的に形成されている。

【００２８】３２，３２は一対の第２の受光部材であ
り、この第２の受光部材３２，３２は、一端から他端へ
向って徐々に板幅が減少する板状部材３２ａの一面に、
放熱用のフィン３０を形成し、また、前記の板状部材３
２ａの一面の両縁部分に、一端から他端へ向って延びる
開先き部３１をそれぞれ形成したものであって、上記の
板状部材３２ａとフィン３０は、素材（Ｃｕ：無酸素
銅）の削出し加工等により、一体的に形成されている。

【００２９】前記の第１の受光部材２９，２９は、反フ
ィン形成面（フィン２７が形成されていない略平滑な
面）が対向するように配置されている。

【００３０】一方、第２の受光部材３２，３２は、反フ
ィン形成面（フィン３０が形成されていない略平滑な
面）が対向するように配置され且つ第２の受光部材３２
の反フィン形成面と第１の受光部材２９の反フィン形成
面との間に間隙４０が形成されるように開先き部３１の
先端が欠取り部２８に当接している。

【００３１】更に、第１の受光部材２９の欠取り部２８
と第２の受光部材３２の開先き部３１とは、両受光部材
２９，２９，３２，３２によって取り囲まれるビーム通
過室（内部空間）３３の外方側から溶接４１により相互
に接合され、ビーム通過室３３の断面形状が一端から他
端へ向って徐々に減少する中空構造の受光部本体３４が
構成されている。

【００３２】３６はジャケット本体であり、該ジャケッ
ト本体３６は、前記の受光部本体３４を取り囲むように
配置されている。

【００３３】このジャケット本体３６は、たとえばステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等により形成され、前記の受
光部本体３４と略等しい全長を有している。

【００３４】３７，３８は閉塞部材であり、一方の閉塞
部材３７は、ジャケット本体３６の一端に接し且つ受光
部本体３４の一端に外嵌するように設けられ、また、他
方の閉塞部材３８は、ジャケット本体３６の他端に接し
且つ受光部本体３４の他端に外嵌するように設けられて
いる。

【００３５】両閉塞部材３７，３８は、ジャケット本体
３６並びに受光部本体３４に対して溶接等の手段によっ
て接合されており、両閉塞部材３７，３８とジャケット
本体３６の内側面と受光部本体３４の外側面とによって
冷却媒体流路３５を形成している。

【００３６】この冷却媒体流路３５に水等の冷却媒体を
流通させるために、ジャケット本体３６には、その内部
と外部とを連通する冷却媒体入口管２５並びに冷却媒体
出口管２６とが接続されている。

【００３７】更に、前記の両閉塞部材３７，３８には、
連結用フランジ３９がそれぞれ取り付けられており、上
述した構成を有する固定マスク装置を、先に述べた図７
に示す真空チェンバ本体２０と連結して図５に示す放射
光ビームラインを形成できるようになっている。

【００３８】以下、本実施例の固定マスク装置の作動を
説明する。

【００３９】図１から図４に示す固定マスク装置を組み
込んだ放射光ビームラインにおいて、該放射光ビームラ
インに放射光ビームｓを通過させる際には、冷却媒体入
口管２５から冷却媒体流路３５に対して水等の冷却媒体
を連続的に供給するとともに、冷却媒体流路３５に供給
された冷却媒体を冷却媒体出口管２６から外部へ排出さ
せる。

【００４０】この状態で、固定マスク装置のビーム通過
室３３に一端から他端へ向って放射光ビームｓが進行す
ると、一端から他端へ向って断面形状が徐々に減少する
ビーム通過室３３の形状に起因して、放射光ビームｓの
アパーチャが制限される。

【００４１】このとき、受光部本体３４を構成する第１
の受光部材２９，２９並びに第２の受光部材３２，３２
に放射ビームｓが入射することにより各受光部材２９，
２９，３２，３２が熱エネルギーを受領するが、この熱
エネルギーは、フィン２７，３０を介して冷却媒体流路
３５を流通する冷却媒体に伝達され、該冷却媒体によっ
てジャケット本体３６の外部へ移送される。

【００４２】従って、本実施例においては、受光部本体
３４に熱に起因する変形等が生じない。

【００４３】また、第２の受光部材３２の反フィン形成
面と第１の受光部材２９の反フィン形成面との間に間隙
４０が形成されるようになっているので、第１の受光部
材２９と第２の受光部材３２の接合部分に放射光ビーム
が直接入射しない。

【００４４】よって、両受光部材２９，３２の接合部分
に生じやすいガス溜り（間隙が形成されてガスを含有す
るする箇所）が加熱されることにより生じるガスの放出
を防止でき、ビーム通過室３３真空性能の向上を図るこ
とができる。

【００４５】なお、本発明は前述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００４６】

【発明の効果】本発明の粒子加速器の固定マスク装置に
よれば、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。

【００４７】１）放射光ビームｓが通過する内部空間３
３を有する受光部本体３４を、それぞれ一対の第１の受
光部材２９と第２の受光部材３２とによって構成させて
いるので、受光部本体３４を低コストで製作することが
できる。

【００４８】２）第２の受光部材３２の反フィン形成面
と第１の受光部材２９の反フィン形成面との間に間隙４
０が形成されるようになっているので、第１の受光部材
２９と第２の受光部材３２の接合部分に放射光ビームが
直接入射せず、両受光部材２９，３２の接合部分に生じ
やすいガス溜りが加熱されることにより生じるガスの放
出を防止でき、ビーム通過室３３真空性能の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固定マスク装置の一実施例の概略を表
す側面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】図１に関連する受光部材の溶接部の断面図であ
る。

【図５】放射光を発生させるために使用されている荷電
粒子加速器の一例を示す平面図である。

【図６】図５に関連するアブソーバー装置の概略を表す
断面図である。

【図７】図５に関連する放射ビームラインの真空チェン
バ本体の外形図である。

【図８】固定マスク装置の一例の概略を表す側面図であ
る。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ矢視図である。

【図１０】図８のＸ−Ｘ矢視図である。

【符号の説明】 ２７ フィン ２８ 欠取り部 ２９ 第１の受光部材 ２９ａ 板状部材 ３０ フィン ３１ 開先き部 ３２ 第２の受光部材 ３２ａ 板状部材 ３３ ビーム通過室（内部空間） ３４ 受光部本体 ３５ 冷却媒体流路 ３６ ジャケット本体 ４０ 間隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端から他端へ向って徐々に板幅が減少
   する板状部材（２９ａ）の一面に放熱用のフィン（２
   ７）を形成し且つ前記の板状部材（２９ａ）の他面の両
   縁部分に一端から他端へ向って延びる欠取り部（２８）
   をそれぞれ形成した一対の第１の受光部材（２９）と、
   一端から他端へ向って徐々に板幅が減少する板状部材
   （３２ａ）の一面に放熱用のフィン（３０）を形成し且
   つ前記の板状部材（３２ａ）の一面の両縁部分に一端か
   ら他端へ向って延びる開先き部（３１）をそれぞれ形成
   した一対の第２の受光部材（３２）とを有し、第１の受
   光部材（２９）を反フィン形成面が対向するように配置
   し、第２の受光部材（３２）を反フィン形成面が対向し
   且つ第２の受光部材（３２）の反フィン形成面と第１の
   受光部材（２９）の反フィン形成面との間に間隙（４
   ０）が形成されるように開先き部（３１）の先端を欠取
   り部（２８）に当接させるとともに、欠取り部（２８）
   と開先き部（３１）とを相互に接合して内部空間（３
   ３）の断面形状が一端から他端へ向って徐々に減少する
   中空構造の受光部本体（３４）を構成し、該受光部本体
   （３４）を取り囲むようにジャケット本体（３６）を設
   けて該ジャケット本体（３６）の内側面と受光部本体
   （３４）の外側面との間に冷却媒体流路（３５）を形成
   させたことを特徴とする固定マスク装置。