(57)【要約】【課題】配管内部に大強度の電子ビームを高速で通すときに内壁に発生する渦電流（電磁波）を、金属ベローズを伸縮させながらもスムーズに伝達する機構を有するベローズを提供することを目的とする。【解決手段】薄肉金属ベローズの内部に配管系を有し、その配管の一端外径に沿って先端が当接するよう、配管の他端部からスリット状のスライドフィンガーとこのスライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設して、配管内壁に沿って電磁波をスムーズに伝達するために、ベローズの軸方向、軸直角方向の伸縮に対しても配管外径に沿ったスライドフィンガーおよびスプリングフィンガーが常に追従し、一定のコンタクト荷重で押さえることによって、放電などを生ぜずに電磁波を伝達するようにした構造において、スライドフィンガーのスリット幅を位相とした二重構造としてスリット隙間からの電磁波の洩れを防止したことを特徴とする内部にスライドコンタクトを有するベローズ。【選択図】　　　　　図６
2004028209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉金属ベローズの内部に配管系を有し、その配管の一端外径に沿って先端が当接するよう、配管の他端部からスリット状のスライドフィンガーとこのスライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設して、配管内壁に沿って電磁波をスムーズに伝達するために、ベローズの軸方向、軸直角方向の伸縮に対しても配管外径に沿ったスライドフィンガーおよびスプリングフィンガーが常に追従し、一定のコンタクト荷重で押さえることによって、放電などを生ぜずに電磁波を伝達するようにした構造において、スライドフィンガーのスリット幅を位相とした二重構造としてスリット隙間からの電磁波の洩れを防止したことを特徴とする内部にスライドコンタクトを有するベローズ。
【請求項２】
ベローズ内部は真空配管とし、配管径の異なる構造を有し、この径違いの構造に対して電磁波をスムーズに伝達するため配管内壁をテーパーとして、内壁に沿ってスライドフィンガーとこのスライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設してベローズの軸方向、軸直角方向の伸縮に対してもスライドフィンガーおよびスプリングフィンガーが常に追従し、放電などを生ぜずに電磁波を伝達するようにしたことを特徴とするベローズであって内部が異径配管系であることに対する内部にスライドコンタクトを有するベローズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は真空配管系に用いるベローズに関し、ベローズ内に配管系を有するとともに、配管系がベローズの両端末が同一形状の場合や、両端末が径違いの配管系において配管内部に大強度の電子ビームを高速で通すときに内壁に発生する渦電流（電磁波）を上記ベローズを伸縮させながらもスムーズに伝達する機構を有するベローズを提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来の、内部にスライドコンタクトを有するベローズは、図１、図２に示すような、内筒１２の内側や内筒１２の外側にスライドする機構を有する金属ベローズ１１が一般的であった。すなわち内壁に生ずる電磁波をいずれも伝達するためのフィンガー１３を介して伝達する構造であり、フィンガー１３はいずれもスライドする役割と配管にコンタクトする役割を担っている。
【０００３】しかしながら、図１の金属ベローズ１１においては軸直角方向変位に対してフィンガー１３同士が干渉したり、図２の金属ベローズ１１については軸方向変位に対してフィンガー１３のコンタクト荷重が変化するなどの不具合があった。これらの改良として図３、図４（特願２００２−２３４）のようにスプリングフィンガー１４と内筒１２でスライドフィンガー１５をはさみ込む構造のスライド機構を有するベローズが現在取り入れられるようになった。
【０００４】この構造の発明により軸直角方向変位や軸方向変位に対しても、スプリングフィンガー荷重のみが作用するようになり、ベローズの伸縮に対しても一定の負荷荷重でスライドフィンガーを押さえる構造ができた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のスライドフィンガーは一般的にスリット幅０．５ｍｍ程度に加工されるものであるが、配管内部に大強度の電子ビームが高速で通過するときに内壁に発生する渦電流（電磁波）はそのほとんどがスライドフィンガーを介して伝達するものの、ビーム強度が高いときには発生する渦電流（電磁波）も高くなり、その一部は０．５ｍｍのスリットの隙間からベローズの空間に洩れてビームインピーダンスのマッチングがとれずに発熱という現象を生ずる原因にもなっている。また径違いのレジューサーの設定での配管系にあっては、伸縮するベローズを別途に設定することで装置のコンパクト化の妨げとなっていた。
【０００６】また、内壁に電磁波が生ずる配管系の径違いの部分での軸直角方向変位や軸方向変位を吸収するような使い方はこれまでにはされていなかった。従来は径違いはパイプのレジューサーで接続しており、その部分での軸直角方向や、軸方向に伸縮させることはできなかったのである。
【０００７】
【問題を解決するための手段】したがってこの発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズは、上記従来のベローズの問題点を解消するためになされたものであり、薄肉金属ベローズの内部に配管系を有し、その配管の一端外径に沿って先端が当接するよう、配管の他端部からスリット状のスライドフィンガーとこのスライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設して、配管内壁に沿って電磁波をスムーズに伝達するために、ベローズの軸方向、軸直角方向の伸縮に対しても配管外径に沿ったスライドフィンガーおよびスプリングフィンガーが常に追従し、一定のコンタクト荷重で押さえることによって、放電などを生ぜずに電磁波を伝達するようにした構造において、スライドフィンガーのスリット幅を位相とした二重構造としてスリット隙間からの電磁波の洩れを防止したことを特徴とするものである。
【０００８】この発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズは、ベローズ内部は真空配管とし、配管径の異なる構造を有し、この径違いの構造に対して電磁波をスムーズに伝達するため配管内壁をテーパーとして、内壁に沿ってスライドフィンガーとこのスライドフィンガーに押さえ荷重を負荷するためのスプリングフィンガーとを突設してベローズの軸方向、軸直角方向の伸縮に対してもスライドフィンガーおよびスプリングフィンガーが常に追従し、放電などを生ぜずに電磁波を伝達するようにしたことを特徴とするベローズであって内部が異径配管系であることに対するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基いてこの発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズの実施の形態を詳細に説明する。図５および図６はこの発明の、内部にスライドコンタクト機構を有するベローズで、スライドフィンガーがスリット部分を位相とした二重構造のベローズの断面図、図７はこの発明のベローズ内部に径違いの配管系を有し、かつスプリングフィンガーと内筒でスライドフィンガーをはさみ込む構造であって、スプリングフィンガーがスリット幅を位相とした二重構造を有し、スライド機構を有するベローズの断面図である。
【００１０】この発明のスライドフィンガーを有するベローズは、図３、図４の発明の改良に係り、図５、図６に示すようにスライドフィンガー１５，１６を二重とし、スリット幅が一重と二重とで位相の位置に来るように設定し、金属ベローズ１１側のスライドフィンガー１５に対応してスプリングフィンガー１４を設定し、各スライドフィンガー１５間にまたがって設けたスライドフィンガー１６により、スライドフィンガー１５のスリット幅からの電磁波の洩れを防止するようにしたことを目的とした構造である。
【００１１】またこの発明のスライドフィンガーを有するベローズは、図７に示すように、金属ベローズ１１内部に径違いの配管系を有しており、スライドコンタクト機構を有する金属ベローズ１１にあっても同様にスライドフィンガー１５，１６を二重構造にすることで電磁波の洩れを防止し、かつ径違い配管部分において軸直角方向変位と軸方向変位を許容することができるようにしたことをも特徴としている。
【００１２】
【実施例】この実施例の、金属ベローズをはじめ内部スライド機構における各種部品は強磁場雰囲気中で使用されるために、基本的には非磁性材料が求められる。すなわち、金属ベローズ１１、筒状フランジ２２、金具２３等はすべて非磁性材料の純チタン、ＳＵＳ３１６Ｌ、アルミ合金を用い、溶接により組み立てることが望ましい。そして、スライド機構の内筒１２も非磁性の材料とし、スプリングフィンガー１４はインコネル材を用い、スライドフィンガー１５にはベリリウム銅、同じくスライドフィンガー１６には無酸素銅を用いることが良い。またスライドフィンガー１５，１６を形成するベリリウム銅、無酸素銅と筒状フランジとは真空ロー付けによる接合とし、スプリングフィンガー１４のインコネル材には銀メッキを施されている。スライドフィンガー１５，１６の１本あたりの幅はベローズサイズに応じて決定されるが、この実施例では約５ｍｍとし、スライドフィンガー１５，１６のスリット幅は０．５ｍｍで製作した。スライドフィンガー１５，１６はお互いにスリット幅の位置を位相させてスライドフィンガー１５に対抗させてスプリングフィンガー１４の当接面はスプーン状に加工することで、点接触としている。
【００１３】スライドコンタクト機構として径違いの構造においても同様な考え方であり、スライドフィンガー１５に対抗させたスプリングフィンガー１４がスライドフィンガー１５，１６と同じ側に取り付けられるか、反対側に取り付けられるかの違いはあるもののスライドフィンガー１５，１６が二重構造であることを特徴としている。
【００１４】図５、図６の構造においてスライドフィンガー１５を６フィンガー、スライドフィンガー１６を５フィンガーをユニットとして、それぞれの材質を用いてスライド量２０ｍｍにて繰り返し作動させて、５０００回までの作動に対して発生するパーティクルの粒子径とその数量を計測した結果は、スライドフィンガー１６の材質として無酸素銅を採用することでパーティクルの発生が少ないことがわかった。なお、作動中の真空の圧力は３〜８Ｅ−０４Ｐａであった。
2004028209.tif 000003
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明の内部にスライドコンタクトを有するベローズであってスライドフィンガーを二重構造としたことで配管内部に発生する電磁波はベローズの内部に洩れることもなくスムーズに伝達でき、スライドフィンガー１５はバネ性を有したベリリウム銅、スライドフィンガー１６は無酸素銅の二重構造とすることで、パーティクル発生を極めて極小に押さえ、通過する電子ビームの安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内筒の内側にスライドする機構を有する従来のベローズの断面図である。
【図２】内筒の外側にスライドする機構を有する従来のベローズの断面図である。
【図３】スプリングフィンガーと内筒でスライドフィンガーをはさみ込む構造のスライド機構を有するベローズの断面図である。
【図４】スプリングフィンガーとスライドフィンガーとが同じ側に取り付けられたスライド機構を有するベローズの断面図である。
【図５】この発明のスプリングフィンガーと内筒でスライドフィンガーをはさみ込む構造で、スライドフィンガーはスリット幅を位相とした二重構造とし、スライド機構を有するベローズの断面図である。
【図６】この発明のスライドフィンガーのスリット幅を位相とした二重構造部分の詳細図である。
【図７】この発明のベローズ内部に径違いの配管系を有し、かつスプリングフィンガーと内筒でスライドフィンガーをはさみ込む構造であって、スプリングフィンガーがスリット幅を位相とした二重構造を有し、スライド機構を有するベローズの断面図である。
【符号の説明】
１１　金属ベローズ
１２　内筒
１３　フィンガー
１４　スプリングフィンガー
１５　スライドフィンガー
１６　スライドフィンガー
２２　筒状フランジ
２３　金具
【図１】
2004028209.tif 000004
【図２】
2004028209.tif 000005
【図３】
2004028209.tif 000006
【図４】
2004028209.tif 000007
【図５】
2004028209.tif 000008
【図６】
2004028209.tif 000009
【図７】
2004028209.tif 000010