JPH09197098A - 放射光ビームラインの真空隔壁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄板隔壁を支持するホルダの熱膨張に起因す
る変形や熱損傷を抑止する。 【解決手段】 中心部に開口１６が形成されビームライ
ン１１を構成する真空チェンバ１３，１３の端部間に気
密に締結される第１のホルダ２０と、ベリリウムより成
り第１のホルダ２０の開口１６に気密に固着された薄板
隔壁１８と、第１のホルダ２０の放射光ビームＳ入射側
に第１のホルダ２０に接して固着されビームライン１１
に入射する放射光ビームＳの断面形状よりも大きな断面
形状の開口２３を中心部に有する第２のホルダ２１と、
中心部に薄板隔壁１８と同じ形状の開口２５が設けられ
第２のホルダ２１の開口２３に気密に固着された炭素繊
維系耐熱材よりなる遮光部材２４とを備え、遮光部材２
４の開口２５により、薄板隔壁１８のみに放射光ビーム
Ｓを照射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射光ビームライ
ンの真空隔壁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がその進
行方向を磁場や電場で曲げられると、電子の軌道の接線
方向に放射光とよばれる電磁波（光）を放出する。

【０００３】図４は、このような放射光発生装置の一例
を示すもので、１は線形加速装置（粒子加速器）であ
り、該線形加速装置１は、電子（荷電粒子）ｅを射出す
る電子発生装置２と、一端が電子発生装置２に接続され
た直管状の加速ダクト３と、該加速ダクト３の内部を移
動する電子ｅに高周波を付与して該電子ｅを加速する高
周波加速装置４とを有している。

【０００４】前記の加速ダクト３の他端には、湾曲管状
の偏向ダクト５の一端が接続されており、偏向ダクト５
には、その内部を移動する電子ｅの軌道を曲げるための
偏向電磁石６が設けられている。

【０００５】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に周回軌道を形成させるための
無端状ダクト（電子蓄積リング）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。

【０００６】この無端状ダクト８の湾曲部分には、その
内部を移動する電子ｅの軌道を曲げるための偏向電磁石
９が設けられ、また、無端状ダクト８の所要箇所には、
該無端状ダクト８の内部を移動する電子ｅに高周波を付
与して該電子ｅを加速する高周波加速装置１０が設けら
れている。

【０００７】更に、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環状の
ビームライン１１の一端が接続され、また、該ビームラ
イン１１の他端には、前記の放射光ビームＳを利用する
実験を行うための実験装置１２が設けられている。

【０００８】図４に示す放射光発生手段によって放射光
ビームＳを放出させる際には、加速ダクト３、偏向ダク
ト５、無端状ダクト８、ビームライン１１の内部を超高
真空状態に減圧して、電子ｅが光速に近い速度で移動で
きる状態とした後、電子発生装置２から電子ｅを射出さ
せる。

【０００９】電子発生装置２より射出された電子ｅは、
高周波加速装置４によって加速され、更に、偏向電磁石
６により軌道を曲げられることにより無端状ダクト８に
入射する。

【００１０】無端状ダクト８に入射した電子ｅは、偏向
電磁石９により各湾曲部において軌道を曲げられるとと
もに、高周波加速装置１０によって加速され、これによ
り電子ｅから放射光ビームＳが放出される。

【００１１】無端状ダクト８の所定箇所の湾曲部におい
て放出される放射光ビームＳは、ビームライン１１を経
て実験装置１２に入射する。

【００１２】ビームライン１１は、図５に示すように、
複数の真空チェンバ１３を接続することにより構成さ
れ、所要の真空チェンバ１３，１３の間には、真空隔壁
装置１４が設けられていて、真空チェンバ１３に真空破
壊状態が生じても、その真空破壊状態が他に波及しない
ようにしている。

【００１３】真空隔壁装置１４は、両側の真空チェンバ
１３，１３の端部に設けられているフランジ１５，１５
の間にボルト締結されるようになっていて、且つ中心部
に開口１６が形成されたホルダ１７と、該ホルダ１７の
開口１６に内接し且つ周縁部がホルダ１７の内縁部に電
子ビーム溶接等の手段によって気密に固着されたベリリ
ウムよりなる薄板隔壁１８とを備えており、該薄板隔壁
１８は、放射線ビームＳに含まれているＸ線領域の電磁
波を透過させる特性を有している。

【００１４】また、ホルダ１７は、両側の真空チェンバ
１３，１３の端部のフランジ１５，１５に対して気密に
接するように締結されており、これらホルダ１７及び薄
板隔壁１８によって、Ｘ線領域の電磁波を透過させる特
性を有して両真空チェンバ１３，１３の内部を気密に隔
てる真空隔壁装置１４が形成されるようになっている。

【００１５】１９は、ホルダ１７の薄板隔壁１８外周部
近傍に穿設した、環状の冷却水通路である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ビームライ
ン１１に図５の左方から入射する放射光ビームＳの断面
形状が薄板隔壁１８の平面形状よりも大きいと、放射光
ビームＳの外周縁近傍の部分がホルダ１７に照射される
ことになり、特に、放射光ビームＳの光強度が高い場合
には、冷却水通路１９を流れる冷却水では冷却性能が不
足し、ホルダ１７に熱膨張に起因する変形が生じたり、
あるいはホルダ１７が熱損傷を受けることがある。

【００１７】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、薄板隔壁を支持するホルダの熱膨張に起因する変形
や熱損傷を抑止することが可能な放射光ビームラインの
真空隔壁装置を提供することを目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の放射光ビームラインの真空隔壁装置におい
ては、中心部に開口が形成され且つビームラインを構成
する真空チェンバの端部間に気密に締結される第１のホ
ルダと、ベリリウムよりなり前記第１のホルダの開口に
気密に固着された薄板隔壁と、前記第１のホルダの放射
光ビームの入射側に第１のホルダに接して気密に固着さ
れ且つビームラインに入射する放射光ビームの断面形状
よりも大きな断面形状の開口を中心部に有する第２のホ
ルダと、中心部に前記薄板隔壁と同じ形状の開口が設け
られ且つ第２のホルダの開口に固着された炭素繊維系耐
熱材よりなる遮光部材とを備えている。

【００１９】本発明の放射光ビームラインの真空隔壁装
置では、ビームラインに入射した放射光ビームは、第２
のホルダの開口に固着されている遮光部材の開口を通っ
て第１のホルダに達するため、放射光ビームは第１のホ
ルダの開口に固着されている薄板隔壁のみに照射され、
第１のホルダには放射光ビームは照射されなくなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しつつ説明する。

【００２１】図１は、本発明の放射光ビームラインの真
空隔壁装置の実施の形態の一例を示すもので、ビームラ
イン１１は複数の真空チェンバ１３を接続することによ
り構成され、所要箇所の両側の真空チェンバ１３，１３
の端部に設けられているフランジ１５，１５の間には、
第１のホルダ２０と第２のホルダ２１とが気密にボルト
締結されるようになっている。

【００２２】第１のホルダ２０は、図５で説明したホル
ダ１７と同じ構成のもので、中心部に開口１６が形成さ
れ、開口１６に内接し且つ周縁部が第１のホルダ２０の
内縁部に気密に固着されたベリリウムよりなる薄板隔壁
１８を備え、第１のホルダ２０の薄板隔壁１８外周部近
傍には、環状の冷却水通路１９が穿設されている。

【００２３】第２のホルダ２１は、第１のホルダ２０に
対して放射光ビームＳの入射側となる図１の左側で、第
１のホルダ２０に密に接して固着されるものであり、図
２、図３に示すように、外径が第１のホルダ２０と同一
の円板状になっていて、外周近傍には、ボルト締結のた
めの複数のボルト挿通孔２２が穿設されており、中心部
には、ビームライン１１に入射する放射光ビームＳ（図
１参照）の断面形状よりも大きな断面形状の開口２３が
設けられている。

【００２４】この開口２３の放射光ビームＳ入射側に
は、黒鉛、グラファイト等の炭素繊維系耐熱材よりなる
遮光部材２４が気密に固着されていて、遮光部材２４の
中心部には、図１に示す薄板隔壁１８と同じ形状の開口
２５が設けられている。

【００２５】次に、図１に示す放射光ビームラインの真
空隔壁装置の作用を説明する。

【００２６】ビームライン１１に図１の左方から入射す
る放射光ビームＳは遮光部材２４に照射し、遮光部材２
４の開口２５の箇所に進行して来た放射光ビームＳのみ
が開口２５を通過し、開口２５の外周に照射された放射
光ビームＳは、遮光部材２４によって図１の右方へ進む
のを阻止される。

【００２７】遮光部材２４は、黒鉛、グラファイト等の
炭素繊維系耐熱材で作られているため、光強度が高い放
射光ビームＳが照射されても、熱膨張に起因する変形や
熱損傷を受けることはない。

【００２８】開口２５を通過した放射光ビームＳは、更
に、第２のホルダ２１中心部の放射光ビームＳの断面形
状よりも大きな断面形状になっている開口２３を通過
し、第１のホルダ２０の中心部にある薄板隔壁１８に到
達する。

【００２９】遮光部材２４の開口２５は、形状が薄板隔
壁１８の形状と同じ形状になっていて、且つ遮光部材２
４の中心部に設けられているため、開口２５，２３を通
過した放射光ビームＳは、第１のホルダ２０の中心部に
ある薄板隔壁１８のみに照射され、薄板隔壁１８の外周
の第１のホルダ２０部分には照射されない状態になるた
め、熱膨張に起因する変形や熱損傷は生じない。

【００３０】薄板隔壁１８に照射された放射光ビームＳ
は薄板隔壁１８を透過し、図１の右側の真空チェンバ１
３の内部をさらに進行する。

【００３１】また、真空チェンバ１３，１３の一方の側
に真空破壊状態が生じても従来と同様に、薄板隔壁１８
によってその真空破壊状態が他に波及することは阻止さ
れる。

【００３２】なお、本発明の放射光ビームラインの真空
隔壁装置は上述した実施の形態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において種々の
変更を加え得ることは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の放射光ビー
ムラインの真空隔壁装置においては、下記のような種々
の優れた効果を奏し得る。

【００３４】（１）遮光部材の開口により、放射光ビー
ムは第１のホルダの中心部にある薄板隔壁のみに照射さ
れ、薄板隔壁の外周の第１のホルダ部分には放射光ビー
ムは照射されないので、第１のホルダには、放射光ビー
ムの照射による熱変形や熱損傷が生じなくなる。

【００３５】（２）遮光部材を備えた第２のホルダは、
第１のホルダに接した状態にして真空チェンバの端部間
に気密に締結されるので、装置がコンパクトで、従来の
真空隔壁装置に簡単に装着できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射光ビームラインの真空隔壁装置の
実施の形態の一例を示す断面図である。

【図２】図１に示す放射光ビームラインの真空隔壁装置
に適用される第２のホルダの斜視図である。

【図３】図１に示す放射光ビームラインの真空隔壁装置
に適用される第２のホルダの断面図である。

【図４】放射光発生装置の一例を示す系統図である。

【図５】従来の放射光ビームラインの真空隔壁装置の一
例を示す断面図である。

【符号の説明】 １１ ビームライン １３ 真空チェンバ １６ 開口 １８ 薄板隔壁 ２０ 第１のホルダ ２１ 第２のホルダ ２３ 開口 ２４ 遮光部材 ２５ 開口 Ｓ 放射光ビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心部に開口が形成され且つビームライ
   ンを構成する真空チェンバの端部間に気密に締結される
   第１のホルダと、ベリリウムよりなり前記第１のホルダ
   の開口に気密に固着された薄板隔壁と、前記第１のホル
   ダの放射光ビームの入射側に第１のホルダに接して気密
   に固着され且つビームラインに入射する放射光ビームの
   断面形状よりも大きな断面形状の開口を中心部に有する
   第２のホルダと、中心部に前記薄板隔壁と同じ形状の開
   口が設けられ且つ第２のホルダの開口に固着された炭素
   繊維系耐熱材よりなる遮光部材とを備えてなることを特
   徴とする放射光ビームラインの真空隔壁装置。