JPS5910040B2 - クライオ面構造 - Google Patents
クライオ面構造Info
- Publication number
- JPS5910040B2 JPS5910040B2 JP54130888A JP13088879A JPS5910040B2 JP S5910040 B2 JPS5910040 B2 JP S5910040B2 JP 54130888 A JP54130888 A JP 54130888A JP 13088879 A JP13088879 A JP 13088879A JP S5910040 B2 JPS5910040 B2 JP S5910040B2
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- protrusion
- cryo
- gas molecules
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- Expired
Links
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、粒子加速器や核融合装置等に用いられる極低
温のクライオ面の構造に関する。
温のクライオ面の構造に関する。
一般に、クライオ而は、背面を極低温の冷媒により冷却
された壁部の表面を、真空スペースへ向けるようにして
形成されており、このクライオ面に真空スペース中の残
留気体分子が凝縮して付着することにより、その真空度
を高めることがてきるようになっている。
された壁部の表面を、真空スペースへ向けるようにして
形成されており、このクライオ面に真空スペース中の残
留気体分子が凝縮して付着することにより、その真空度
を高めることがてきるようになっている。
しかしながら、従来のクライオ面は滑らかに形成されて
いるので、このクライオ面で真空度を高められた真空ス
ペース中を、加速された高エネルギーの粒子が軌道から
外れて通過する際に、その一部の粒子がクライオ面に付
着していた凝縮気体分子に衝突すると、この気体分子が
放出されて、真空度を低下させ、粒子の通過の妨げにな
るという問題点があり、真空スペース中に熱の輻射が行
なわれた場合も、同様にクライオ面における凝縮気体分
子を放出して、その真空度の低下を招くという問題点が
ある。
いるので、このクライオ面で真空度を高められた真空ス
ペース中を、加速された高エネルギーの粒子が軌道から
外れて通過する際に、その一部の粒子がクライオ面に付
着していた凝縮気体分子に衝突すると、この気体分子が
放出されて、真空度を低下させ、粒子の通過の妨げにな
るという問題点があり、真空スペース中に熱の輻射が行
なわれた場合も、同様にクライオ面における凝縮気体分
子を放出して、その真空度の低下を招くという問題点が
ある。
そこで、従来は、極低温の冷媒により冷却された熱的シ
ールド板で、上記クライオ而を取り囲むようにして、熱
輻射および高エネルギー粒子の入射を低減させる手段が
とられているが、このような手段では、クライオ面にお
ける残留気体分子の凝縮による実効的な排気作用が著し
く損われるとともに、高エネルギー粒子等がクライオ面
に入射した際の凝縮気体分子の放出が極めて多量となり
、超高真空ポンプとしてのクライオ面の性能が期待でき
なくなる恐れがある。
ールド板で、上記クライオ而を取り囲むようにして、熱
輻射および高エネルギー粒子の入射を低減させる手段が
とられているが、このような手段では、クライオ面にお
ける残留気体分子の凝縮による実効的な排気作用が著し
く損われるとともに、高エネルギー粒子等がクライオ面
に入射した際の凝縮気体分子の放出が極めて多量となり
、超高真空ポンプとしてのクライオ面の性能が期待でき
なくなる恐れがある。
本発明は、クライオ面における上述の諸問題を解決しよ
うとするもので、軌道から外れた高エネルギー粒子が衝
突しても、クライオ面における凝縮気体分子の放出を十
分に阻止できるようにしたクライオ面構造を提供するこ
とを目的とする。
うとするもので、軌道から外れた高エネルギー粒子が衝
突しても、クライオ面における凝縮気体分子の放出を十
分に阻止できるようにしたクライオ面構造を提供するこ
とを目的とする。
このため本発明のクライオ面構造は、所定の軌道に沿い
高エネルギー粒子の通過する真空スペースに面した極低
温のクライオ面において、同クライオ面に凝縮して付着
した残留気体分子が、上記軌道から外れた上記高エネル
ギー粒子の衝突により放出されるのを防止すべく、多数
の突起部が狭い相互間隔で上記クライオ面に立設された
ことを特徴としている。
高エネルギー粒子の通過する真空スペースに面した極低
温のクライオ面において、同クライオ面に凝縮して付着
した残留気体分子が、上記軌道から外れた上記高エネル
ギー粒子の衝突により放出されるのを防止すべく、多数
の突起部が狭い相互間隔で上記クライオ面に立設された
ことを特徴としている。
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１図は粒子加速器におけるクライオ面構造およびその
付近を概略的に示す断面図、第２図は第１図の■矢視部
分拡大図、第３，４図はいずれも第２図に対応させてク
ライオ面構造の変形例を示す部分図、第５図は第２図の
■一■矢視断面図である。
第１図は粒子加速器におけるクライオ面構造およびその
付近を概略的に示す断面図、第２図は第１図の■矢視部
分拡大図、第３，４図はいずれも第２図に対応させてク
ライオ面構造の変形例を示す部分図、第５図は第２図の
■一■矢視断面図である。
第１図に示すように、所定の軌道に沿い加速粒子１の通
過する真空スペース２の一部にクライオ面３ａで囲まれ
た真空スペース部分２ａが設けられ、このクライオ面３
ａを有する円筒壁３は、その背面を液体ヘリウム４で極
低温に冷却されている。
過する真空スペース２の一部にクライオ面３ａで囲まれ
た真空スペース部分２ａが設けられ、このクライオ面３
ａを有する円筒壁３は、その背面を液体ヘリウム４で極
低温に冷却されている。
なお、液体ヘリウム４を収容する容器壁５は、液体窒素
７により、真空室６をへだでて囲まれている。
７により、真空室６をへだでて囲まれている。
クライオ面３ａには、第２，５図に示すように多数の薄
板状突起部３ａ’が緻密に、すなわち狭い相互間隔で立
設されて、クライオ面３ａの一部を形成しており、その
材質は円筒壁３を構成する耐低温性の金属材と同じであ
る。
板状突起部３ａ’が緻密に、すなわち狭い相互間隔で立
設されて、クライオ面３ａの一部を形成しており、その
材質は円筒壁３を構成する耐低温性の金属材と同じであ
る。
例えば、この薄板状突起部３ａ’は、厚さが約０．１〜
１ ｍｍ，高さが約１０ｍｒｎに形成され、隣接する突
起部３ａ’の相互間隔Ｄは０．５〜５ｍｍ程度で、好ま
しくは１〜２ｍｍ程度である。
１ ｍｍ，高さが約１０ｍｒｎに形成され、隣接する突
起部３ａ’の相互間隔Ｄは０．５〜５ｍｍ程度で、好ま
しくは１〜２ｍｍ程度である。
上述の構成により、真空スペース部分２ａでは、残留気
体分子がクライオ面３ａおよびその一部としての突起部
３ａ’に触れると凝縮して付着する。
体分子がクライオ面３ａおよびその一部としての突起部
３ａ’に触れると凝縮して付着する。
そして、真空スペース部分２ａを通過する高エネルギー
の粒子が所定の軌道から外れて、第５図に示すごとく、
クライオ面３ａにおける突起部３３′に衝突すると、そ
こに付着していた凝縮気体分子は矢印Ｓのごとく弾き出
されるが、放出された気体分子は再び隣接する突起部３
ａ／に当たって凝縮し付着することが考えられ、また
突起部３ａ’の基部の方が先端部付近よりも低温となる
温度勾配が存在することもあって、結局は符号８で示す
ように、凝縮気体分子は突起部３ ａ／の基部付近から
奥の方に多く付着するようになる。
の粒子が所定の軌道から外れて、第５図に示すごとく、
クライオ面３ａにおける突起部３３′に衝突すると、そ
こに付着していた凝縮気体分子は矢印Ｓのごとく弾き出
されるが、放出された気体分子は再び隣接する突起部３
ａ／に当たって凝縮し付着することが考えられ、また
突起部３ａ’の基部の方が先端部付近よりも低温となる
温度勾配が存在することもあって、結局は符号８で示す
ように、凝縮気体分子は突起部３ ａ／の基部付近から
奥の方に多く付着するようになる。
すなわち、突起部３ａ’の先端部およびその付近には凝
縮気体分子が存在しないようになり、したがって、粒子
等の入射や熱輻射による凝縮気体分子の放出はほとんど
行なわれないようになる。
縮気体分子が存在しないようになり、したがって、粒子
等の入射や熱輻射による凝縮気体分子の放出はほとんど
行なわれないようになる。
このようにして真空スペース部分２ａで残留気体分子の
凝縮付着が確実に行なわれることにより、極めて高い真
空度が得られるのである。
凝縮付着が確実に行なわれることにより、極めて高い真
空度が得られるのである。
なお上記突起部の形状としては、第２図に示すような一
方向への平行な薄板状突起部３ａ’のほかに、これと直
角な方向への薄板状突起部３ａ″を加えたものでもよく
、あるいは第４図に示すように薄板をハニカム構造に緻
密に立設させた突起部３３″′でもよい。
方向への平行な薄板状突起部３ａ’のほかに、これと直
角な方向への薄板状突起部３ａ″を加えたものでもよく
、あるいは第４図に示すように薄板をハニカム構造に緻
密に立設させた突起部３３″′でもよい。
また、上記突起部としては、クライオ面３に多数の細棒
を立設したものでもよく、その場合は第１図の■矢視力
向からみた部分図は第６図のようになるが、この細棒３
ｐを図示のごとく九棒とする代わりに、角棒としたり、
ピン状にしてその先端を尖がらせたりしてもよい。
を立設したものでもよく、その場合は第１図の■矢視力
向からみた部分図は第６図のようになるが、この細棒３
ｐを図示のごとく九棒とする代わりに、角棒としたり、
ピン状にしてその先端を尖がらせたりしてもよい。
そして、この細棒状突起部をクライオ面に設けた場合も
、前述の薄板状突起部の場合とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。
、前述の薄板状突起部の場合とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。
以上詳述したように、本発明のクライオ面構造によれば
、所定の軌道に沿い高エネルギー粒子の通過する真空ス
ペースに面した極低温のクライオ而において、同クライ
オ面に凝縮して付着した残留気体分子が、上記軌道から
外れた上記高エネルギー粒子の衝突により放出されるの
を防止すべく、多数の突起部が狭い相互間隔で上記クラ
イオ而に立設されるという簡素な構成で、従来問題とさ
れていたクライオ面からの凝縮気体分子の放出を極めて
効率よく且つ確実に防止することが可能となり、粒子加
速器や核融合装置等の性能の向上に寄与しうる利点があ
る。
、所定の軌道に沿い高エネルギー粒子の通過する真空ス
ペースに面した極低温のクライオ而において、同クライ
オ面に凝縮して付着した残留気体分子が、上記軌道から
外れた上記高エネルギー粒子の衝突により放出されるの
を防止すべく、多数の突起部が狭い相互間隔で上記クラ
イオ而に立設されるという簡素な構成で、従来問題とさ
れていたクライオ面からの凝縮気体分子の放出を極めて
効率よく且つ確実に防止することが可能となり、粒子加
速器や核融合装置等の性能の向上に寄与しうる利点があ
る。
図は本発明の実施例を示すもので、第１図は粒子加速器
におけるクライオ面構造およびその付近を概略的に示す
断面図、第２図は第１図の■矢視部分拡大図、第３，４
図はいずれも第２図に対応させてクライオ面構造の変形
例を示す部分図、第５図は第２図の■−■矢視断面図で
あり、第６図は第２図に対応させて本発明による他のク
ライオ面構造を示す部分図である。 １・・・・・・加速粒子、２・・・・・・真空スペース
、２ａ・・・・・・クライオ面の対向する真空スペース
部分、３・・・・・・円筒壁、３ａ・・・・・・クライ
オ面、３ ａ ／ ， ３ ａ Ｉ，３ａ″ら・・・・
・薄板状突起部、３ｐ・・・・・・細棒、４・・・・・
・液体ヘリウム、５・・・・・・容器壁、６・・・・・
・真空室、７・・・・・・液体窒素、８・・・・・・付
着した凝縮気体分子。
におけるクライオ面構造およびその付近を概略的に示す
断面図、第２図は第１図の■矢視部分拡大図、第３，４
図はいずれも第２図に対応させてクライオ面構造の変形
例を示す部分図、第５図は第２図の■−■矢視断面図で
あり、第６図は第２図に対応させて本発明による他のク
ライオ面構造を示す部分図である。 １・・・・・・加速粒子、２・・・・・・真空スペース
、２ａ・・・・・・クライオ面の対向する真空スペース
部分、３・・・・・・円筒壁、３ａ・・・・・・クライ
オ面、３ ａ ／ ， ３ ａ Ｉ，３ａ″ら・・・・
・薄板状突起部、３ｐ・・・・・・細棒、４・・・・・
・液体ヘリウム、５・・・・・・容器壁、６・・・・・
・真空室、７・・・・・・液体窒素、８・・・・・・付
着した凝縮気体分子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の軌道に沿い高エネルギー粒子の通過する真空
スペースに面した極低温のクライオ面において、同クラ
イオ而に凝縮して付着した残留気体分子が、上記軌道か
ら外れた上記高エネルギー粒子の衝突により放出される
のを防止すべく、多数の突起部が狭い相互間隔で上記ク
ライオ面に立設されたことを特徴とする、クライオ面構
造。 ２ 前記突起部が薄板状の突起部である、特許請求の範
囲第１項に記載のクライオ面構造っ３ 前記突起部が細
棒状の突起部である、特許請求の範囲第１項に記載のク
ライオ面構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54130888A JPS5910040B2 (ja) | 1979-10-12 | 1979-10-12 | クライオ面構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54130888A JPS5910040B2 (ja) | 1979-10-12 | 1979-10-12 | クライオ面構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5654798A JPS5654798A (en) | 1981-05-14 |
| JPS5910040B2 true JPS5910040B2 (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=15045040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54130888A Expired JPS5910040B2 (ja) | 1979-10-12 | 1979-10-12 | クライオ面構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910040B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0530314Y2 (ja) * | 1987-02-04 | 1993-08-03 |
-
1979
- 1979-10-12 JP JP54130888A patent/JPS5910040B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5654798A (en) | 1981-05-14 |
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