(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の垂直磁化磁石と、前記垂直磁化磁石より短い水平磁化磁石と、前記垂直磁化磁石及び水平磁化磁石の長尺面を交互に当接配列するための載置面を有したベースシャーシーと、該ベースシャーシーにねじ止めされ各磁石端を嵌入または当接させる櫛目を有する一対の櫛状固定部材と、前記櫛状固定部材にねじ止めされ各磁石端上面を押圧する複数の小固定部材とを有する偏光発生装置。
【請求項２】
ベースシャーシーにねじ止めした櫛状固定部材の櫛目内に組入れた垂直磁化磁石端上面を押さえる押圧歯を有し、櫛状固定部材を跨いでベースシャーシーに仮止め可能な板材からなる請求項1の偏光発生装置の組立用治具。
【請求項３】
請求項2に記載の組立用治具を用いた請求項1に記載の偏光発生装置の組立方法であって、ベースシャーシーにねじ止めした櫛状固定部材の櫛目内に組入れた垂直磁化磁石端上面を前記組立用治具の押圧歯で押さえた状態で前記組立用治具をベースシャーシーに仮止めし、隣接する2つの垂直磁化磁石間に水平磁化磁石を挿入し、前記櫛状固定部材と前記組立用治具との間の空間に小固定部材を挿入し、この小固定部材を用いて垂直磁化磁石と水平磁化磁石を固定し、前記組立用治具を取り外す工程を備える偏光発生装置の組立方法。
【請求項４】
棒状で磁化方向が垂直な第1の磁化磁石と、第1の磁化磁石とは磁化方向が異なる水平で、第1の磁化磁石より短い棒状の第2の磁化磁石と、第1の磁化磁石と第2の磁石とが当接するように交互に配置される載置面を有するベースシャーシーと、該ベースシャーシーにねじにより固定され、第1の磁化磁石端が嵌入する複数の櫛部を有し、第1の磁化磁石を水平方向に拘束する櫛状固定部材と、第1の磁化磁石と第2の磁化磁石との端部を押圧して固定する小固定部材とを備えたことを特徴とする偏光発生装置。
【請求項５】
前記櫛状固定部材の櫛部と前記載置面とが当接することを特徴とする請求項4に記載の偏光発生装置。
【請求項６】
前記小固定部材は、第1の磁化磁石と前記節目とが嵌合した前記櫛状固定部材の上面と当接して、第1の磁化磁石と第2の磁化磁石との磁石端を押圧することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の偏光発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子貯蔵リング等に使用される高輝度光源となる挿入型偏光発生装置の磁気回路の改良に係り、複数磁石を同一のシャーシーに機械的固着にて密着固定可能な構成で、かつ専用の組立用治具を用いることにより強力な反発磁力にもかかわらず、磁気回路を容易に組立できる構成からなる挿入型偏光発生装置とその組立用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シンクロトロン放射光源を電子貯蔵リングに用いて高指向性、高強度、高偏光性等の特性を生かした種々技術の実用化のための研究が行われている。今日の電子貯蔵リングには、より高いビーム電流、小さなビーム断面積による高輝度光源であるウイグラーまたはアンジュレーターと呼ばれる挿入型光源が複数用いられている。
【０００３】
挿入型偏光発生装置の構成は、所要寸法の多数個の磁化方向が異なる磁石を、磁界方向が交互に変化するように所要パターンで配列した磁石列を、例えば１対用いて垂直支柱に種々の機械的支持機構を介し相対向させてあり、所定の波長の高輝度放射光を得るためには磁界強度を変化させる必要があり、この磁石列間を所要のギャップ寸法に調整位置決めできるように構成してある。
【０００４】
偏光発生装置を超高真空環境内で使用する際、接着剤の樹脂揮発等が懸念されるため、磁気回路の組立てには接着剤を使用しない機械的な固着方法が採用されている。例えば、図６に示すごとく、細長いホルダー１に棒状磁石２，３を載置してその両端の肩部を接触面が傾斜したクランプ材４にてホルダー１にねじで止着し、このホルダー１を載置した磁石の磁界方向が交互に変化するように図示しないベースシャーシーに連接固着する構成がある。
【０００５】
あるいは、２枚の板状磁石５，５とこれに挟まれた板状ポールピース６とで１ユニットとしてポールピース６にＮとＳが交互に現れるように当該ユニットを多数個配列したハイブリット型の磁気回路において、図７に示すごとく、ホルダー１の上面にボルトで止着した板状ポールピース６の両方主面に板状磁石５，５を着設するに際して、磁石５，５の両端に設けた突起部５ａ，５ａをクランプ材８の凹部９と嵌合させ、このクランプ材８をホルダー１の座面７にボルトで止着する構成がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
偏光発生装置は、上述の磁石列を複数用いてこれを垂直磁場用磁石列及び水平磁場用磁石列として所要配置するが、それぞれ個別に３軸方向に移動可能なように機械的支持機構に保持されるため、装置全体が大変複雑かつ大型化する問題があり、近年、装置全体の簡素化、小型化を図った磁石列の配列構成が種々提案されているが、磁石列自体の簡素化、小型化が強く求められている。
【０００７】
しかし、磁石にＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石が使用されるため、強力な磁力に抗して磁石を止着するクランプ及びねじには相応の強度を付与する必要から、上記構成では小型化にも限度があった。そこで、ホルダーを廃して複数の磁石を同一のシャーシーに対して直接組み付けることも検討されたが、磁気反発力により組立が困難であり、安全に効率よく磁気回路を組立ることができない問題があった。
【０００８】
この発明は、偏光発生装置の磁気回路の小型化、特に磁石列の作製において、従来の磁石を載置するホルダーを廃して複数の磁石を同一のシャーシーに対して直接組み付け可能な構成とし、かつ安全に効率よく磁石列を組立ることが可能な磁石の保持機構とその組立用治具の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者は、磁石列用のベースシャーシーに直接棒状磁石を多数配列し、機械的に固着できる構成について、種々検討した結果、垂直方向に磁化した棒状磁石と水平方向に磁化した棒状磁石とが交互に配列されることに着目し、櫛状の保持部材を使用することを想定し、両者の磁石長さを変えて、長い方の垂直磁化磁石端を櫛状固定部材の櫛目内に入れて水平方向に拘束し、短い方の水平磁化磁石は一対の櫛状固定部材間に挟みこまれて水平方向に拘束され、さらに各磁石は櫛状固定部材の上にねじ止めする小固定部材で垂直方向に拘束される構成を創出した。
【００１０】
また、発明者は、上記構成を採用することにより、ベースシャーシーにねじ止めした櫛状固定部材の櫛目内に垂直磁化磁石端を組入れて固定部材を跨ぐ櫛状治具で該磁石端を押さえておき、垂直磁化磁石間に水平磁化磁石を入れると反発することなく滑り込ませることができ、櫛状固定部材の上面とこれを跨ぐ櫛状治具下面間の空間を水平方向に利用して小固定部材を配置して、該治具の孔部よりこれをねじ止めすることにより、小固定部材で各磁石端を押さえるように固定でき、安全に効率よく磁石列を組立ることが可能であることを知見し、この発明を完成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明による偏光発生装置の磁石列の構成例について、図面に基づいて詳述する。図１は組立を完成した磁石列の斜視図であり、図２は要部の分解斜視図である。ベースシャーシー１０には磁石配列方向に２本の溝１１，１１が設けられて、その間が磁石載置面１２となっている。
【００１２】
磁石は、棒状の垂直磁化磁石３０とこれより短い水平磁化磁石３１を、磁石載置面１２上に磁石端を溝１１，１１側に向けて交互に配列するが、磁気反発により飛散しないように、溝１１，１１内にねじ１３で固定する一対の櫛状固定部材２０，２１とこの部材上にねじ２３で固定する多数の小固定部材２２とで、各磁石３０，３１の端部を挟持、押圧保持される構成からなる。
【００１３】
一対の櫛状固定部材２０，２１は、溝１１，１１内に嵌入しねじ止めされる本体部と磁石載置面１２に当接する櫛部からなり、組立に際しては図３に示すごとく、突出する歯２０ａ，２１ａの間の櫛目２０ｂ，２１ｂに垂直磁化磁石３０端を嵌入して配列させる。
【００１４】
櫛状固定部材２０，２１にて水平方向に拘束された各垂直磁化磁石３０の一方端を、仮に押圧するために図４に示す櫛状治具４０を使用する。櫛状治具４０は板状で、ベースシャーシー１０にねじ止めするための孔４１と、後述する小固定部材２２をねじ止めするためのねじ２３より大径の孔４２を有し、板の長手方向に垂直磁化磁石３０の上面を押圧するための押圧歯４３が所定間隔で配置される。
【００１５】
図４の櫛状治具４０は、図５に示すごとく櫛状固定部材２０，２１を跨いでベースシャーシー１０に配置されることにより、垂直磁化磁石３０上面を押圧歯４３で押圧して一時的に固定する。
【００１６】
櫛状治具４０で一時固定されても図３に示す一定間隔で配列された垂直磁化磁石３０間に水平磁化磁石３１を入れることが可能で、この際、水平磁化磁石３１は磁気反発することなく滑り込ませることができ、簡単に配列させることができる。
【００１７】
垂直磁化磁石３０間に水平磁化磁石３１を入れた後、図５に示すごとく、櫛状固定部材２０上面と櫛状治具４０との空間を利用して、小固定部材２２を水平方向から挿入配置して、櫛状治具４０の大径の孔４２よりねじ２３でねじ止めすることにより、垂直磁化磁石３０と水平磁化磁石３１の磁石端を上面より押圧固着することができる。
【００１８】
磁石の他方端側の櫛状固定部材２１でも、櫛状治具４０を用いて同様に小固定部材２２を水平方向から挿入配置し、ねじ２３でねじ止めして各磁石端を上面より押圧固着することで、垂直磁化磁石３０と水平磁化磁石３１の配列と固着を終了し、ベースシャーシー１０の両端部に図１に示すごとき終端部材５０を装着して端部の磁石を水平方向に押圧し、櫛状治具４０を外して磁石列の組立を完了する。
【００１９】
この発明において、上述のごとく配列、固着を完了した磁石列は、要求される構成に応じて、１対あるいは複数対用いて、所要の垂直支柱等に種々の機械的支持機構を介して配置することにより、公知の種々の構成からなる偏光発生装置を製作できる。
【００２０】
【実施例】
上述した図１の構成からなる磁石列を作成したところ、ほぼ同等寸法の磁石を用いた図６に示す従来の構成の磁石列と比較して、５０％程度の小型化、軽量化が達成でき、アンジュレーターとして組み立てた際には、総重量の削減はもちろん、総組立時間が大幅に短縮できた。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、ベースシャーシーにねじ止めした櫛状固定部材の櫛目内に垂直磁化磁石端を組入れ、該固定部材を跨ぐ、専用の組立用櫛状治具で該磁石端を押さえて、垂直磁化磁石間に水平磁化磁石を入れるため、反発することなく滑り込ませることが可能で、櫛状固定部材とこれを跨ぐ櫛状治具間の空間を利用して水平方向に小固定部材を配置してこれをねじ止めすることにより、小固定部材で各磁石端を押圧固定できることから、複数磁石を同一のベースシャーシーに機械的固着にて密着固定可能な構成の磁石列を安全に効率よく簡単に作成でき、また磁石列を小型軽量化できることから、種々の構成からなる偏光発生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明よる磁石列の斜視説明図である。
【図２】  この発明よる磁石列の分解、組立構成を示す斜視説明図である。
【図３】  この発明よる磁石列において、垂直磁化磁石を配列した状態を示す斜視説明図である。
【図４】  この発明よる櫛状治具の斜視説明図である。
【図５】  この発明よる磁石列の組立時の縦断説明図である。
【図６】  従来の磁石列の要部を示す斜視説明図である。
【図７】  Ａは従来の他の磁石列を示す斜視説明図であり、Ｂは磁石端部の要部を示す斜視説明図であり、Ｃはクランプ材の裏面を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
1  ホルダー
2,3  棒状磁石
4,8  クランプ材
5  板状磁石
5a  突起部
6  板状ポールピース
7  座面
9  凹部
10  ベースシャーシー
11  溝
12  磁石載置面
13,23  ねじ
20,21  櫛状固定部材
20a,21a  歯
20b,21b  櫛目
22  小固定部材
30  垂直磁化磁石
31  水平磁化磁石
40  櫛状治具
41,42  孔
43  押圧歯
50  終端部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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