(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内部を真空に保つための分布イオンポンプと、放射光の照射により容器内に高温部が発生するのを防ぐよう放射光を受光するアブソーバを有するビーム偏向電磁石用真空容器において、前記分布イオンポンプには電気的に絶縁して板ばねが取り付けられ、前記容器の内壁に接する箇所に突起が形成されていることを特徴とするビーム偏向電磁石用真空容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射光発生装置や衝突実験ビーム蓄積リングなどの円形加速器で用いられるビーム偏向電磁石用真空容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円形加速器で用いられるビーム偏向電磁石用真空容器は、ビーム偏向電磁石の磁極間に挿入して設置され、また、荷電粒子ビームを安定に周回させるよう内部を超高真空に保つ必要があり、排気能力の高い真空排気ポンプを設置する必要がある。
従来のビーム偏向電磁石用真空容器の例を図３〜図５に示してある。
【０００３】
図３に示す例において、２はビーム偏向電磁石用真空容器であり、このビーム偏向電磁石用真空容器２には、内部を超真空に保つための真空ポンプとして、チタンゲッターポンプ１２や分布イオンポンプ（Distributed Ion Pump）１が内装されている。
この分布イオンポンプ１はビーム偏向電磁石９の磁場中に設置され、ビーム偏向電磁石９の発生する磁場を利用して超高真空領域で残留気体分子を吸着することによりビーム偏向電磁石用真空容器２内部を真空排気するイオンポンプである。
【０００４】
また、内部を超高真空に保たれるビーム偏向電磁石用真空容器２は、内部での放出ガス量を低減することが求められる。一般に高温の物質からは多量の放出ガスが発生する事から、ビーム偏向電磁石用真空容器２内の放出ガス量を低減するためには、真空容器２内に高温部を発生させないことが要求される。
【０００５】
円形加速器においてはビームの接線方向に放射光が発生し、その放射光の照射により真空容器２の内壁が発熱する問題があるので、特に除熱性能を強化したアブソーバを設置することにより放射光を受光し真空容器内に高温部を発生させないようにしている。図３において、８がビーム偏向電磁石用真空容器２に設置されたアブソーバを示している。
【０００６】
図３において、４はビームダクト、５はそのフランジを示している。分布イオンポンプ１は、途中に連結部６を設けてあり、連結部６は水平方向に回転可能な構造となっているので、分布イオンポンプ１はビーム偏向電磁石用真空容器２内部の分布イオンポンプ１用の空間に沿った形で設置される。分布イオンポンプ１を設置するための空間は水平方向に長く、水平面内で荷電粒子ビームの軌跡の曲げ半径に沿って湾曲している。
【０００７】
７は、分布イオンポンプ１の取り付け用開口部を示している。１３は放射光取り出しポートで、１１はこのポート１３から取り出される放射光を概念的に示している。図３において、１４は荷電粒子ビームを概念的に示したものである。
アブソーバ８として従来のスリット付きの構造が図４に示されている。
【０００８】
ビーム偏向電磁石９は、荷電粒子ビームの軌道を曲げることを目的としているが、荷電粒子ビームの軌道を曲げると放射光が発生し、この放射光の発生量が多い場合には放射光の当たった壁面の発熱による放出ガス量の増加及び真空容器の溶融が問題となるために壁面の冷却が必要となる。アブソーバ８は放射光が壁面に当たらないよう壁面手前で積極的に放射光を受光するための機器であり、ビーム偏向電磁石用真空容器２に挿入して取り付けられている。
【０００９】
ビーム偏向電磁石用真空容器２内で発生する放射光利用を目的とし、発生した放射光の一部１１を放射光取り出しポート１３より取り出す必要のある場合には、図４に示すもののようにスリット３１の構造を持つアブソーバを使用する。
アブソーバには、その放射光受光面３３を冷却するように冷却水路３２が設けられている。
冷却水は、冷却水管４０から供給され冷却水管３９から排出される。縦方向に伸びた冷却水路３２は下端に明けられた横穴で連通され、その横穴は蓋３４，３５により２重の蓋が溶接又はろう付けで閉じられている。
【００１０】
なお、図４において３６は冷却水洩れ検知穴で、前記した蓋３４，３５の間の空間に連通されていて、蓋３４の気密が破れ冷却水が洩れ出した場合に検知するためのものである。
【００１１】
以上説明した構造を有する図３に示すビーム偏向電磁石用真空容器２では、その真空容器２の内部に分布イオンポンプ１を取り付けた後に取り付け用開口部７を溶接により封止しているため、ビーム偏向電磁石用真空容器２の組立後は分布イオンポンプ１の排気能力が劣化した場合にそれを交換しようとしても容易に交換することが出来ないという問題があった。
更に、分布イオンポンプ１をビーム偏向電磁石用真空容器２内に挿入して、従来は、レールや板ばね等によって位置決めし固定していたが、分布イオンポンプ１をビーム偏向電磁石用真空容器２内に挿入する際にレールや板ばねの擦動によりごみや切り粉が発生し、真空に悪影響を及ぼすという問題があった。
【００１２】
ビーム偏向電磁石用真空容器２は内部に超高真空が求められる機器であり、冷却水が真空容器２内の真空中に流入することを防ぐため、溶接またはろう付けを介して水と真空が接する構造は極力避けることが要求される。このような条件の下ではアブソーバの構造は大きな制約を受け、従来のスリット３１付きアブソーバではスリット３１より先端の部分において放射光受光面３３の中央に冷却水路３２を設けることが出来ず除熱効率が悪いために、放射光の照射によってアブソーバの表面温度が上昇し放出ガス量が増加し真空度が悪化するという問題があった。
【００１３】
次に、図５に示す他の従来のビーム偏向電磁石用真空容器２においては、ビームダクト４のフランジ５から分布イオンポンプ１の取り付けを行う構造となっている。そのため、図５のビーム偏向電磁石用真空容器２では、図３のものと異なり、フランジ５が大きくなっており、分布イオンポンプ１の取り付け用開口部７は設けられていない。
その他の構造は図３，図４に示したものと同じである。
【００１４】
この図５に示す構造では、ビームダクト４を接続するフランジ５より真空容器２内に分布イオンポンプ１の取り付けを行う構造となっているため、図３，図４に示した真空容器がもつ問題点に加え、分布イオンポンプを交換するためにはフランジ５を外す必要があり、ビーム偏向電磁石用真空容器２をビームラインから取り外し、再組み立て及びアライメントを行うのに労力を要するという問題があった。また、フランジ５が大きくなり、他の機器との干渉に厳しい制約を与えるという問題もあった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、容器内部を真空に保つための分布イオンポンプと、放射光の照射により容器内に高温部が発生するのを防ぐよう放射光を受光するアブソーバとを有するビーム偏向電磁石用真空容器において、同容器への分布イオンポンプの取り付けや交換が容易で、かつ、容器内の真空に悪影響を及ぼす切り粉などを発生させずに取り付けや交換ができるように構成したビーム偏向電磁石用真空容器を提供することを課題としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決するため分布イオンポンプに対し電気的に絶縁して板ばねを取り付け、その板ばねが前記容器の内壁に接する箇所に突起が形成されているビーム偏向電磁石用真空容器を提供する。
【００１７】
以上のように分布イオンポンプに取り付けられた板ばねによって真空容器内に分布イオンポンプを支持するようにした簡単な構成で、前記容器の内壁に接する箇所に突起が形成されているので、分布イオンポンプは取り付けや交換時にビーム偏向電磁石用真空容器の内壁を傷つけたり、切り粉を発生させることなく円滑に真空容器内に位置決めされ、また、ビーム偏向電磁石用真空容器へ容易に出し入れすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるビーム偏向電磁石用真空容器について図１，図２に示した実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態において、図３〜図５に示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してあり、それらについての重複する説明は省略する。
【００１９】
まず、図１に示した実施形態によるビーム偏向電磁石用真空容器について説明する。
この実施形態のビーム偏向電磁石用真空容器では、真空容器内に分布イオンポンプ１を設置するための空間に滑らかに繋がる分布イオンポンプ用ポート１０を設け、このポート１０から分布イオンポンプ１を真空容器内に挿入する構造としたものである。
その他の構造は、図３〜図５に示した従来のものと同等である。
この実施形態によるビーム偏向電磁石用真空容器は、図１に示されているように分布イオンポンプ用ポート１０を設けてあって、分布イオンポンプ１をビーム偏向電磁石用真空容器２から出し入れするのにはポート１０を使用すればよく、従来の真空容器のように再製作や部分的な改修を必要とせず、また、分布イオンポンプ１の出し入れのためビーム偏向電磁石用真空容器２を移動させなくてよいので、再据付け及びアライメントを行う労力を必要としない。分布イオンポンプ用ポート１０は、分布イオンポンプ１を取り付けた後は、分布イオンポンプ１への電力供給のための電極取り出し用ポート等に使用することが出来る。
【００２０】
また、円形加速器において、荷電粒子ビームを安定に周回させるには多くの電磁石が必要であり、それぞれの電磁石が隣接していて、機器間の干渉に留意する必要があるが、この実施形態の構造では、図５に示した従来の構造と比較しビームダクトのフランジを小さく設計することが出来、電磁石等の機器配置の自由度が大きなビーム偏向電磁石用真空容器となっている。
【００２１】
この実施形態では、分布イオンポンプ１にスペーサ４２を介して板ばね４１が取り付けられている。この分布イオンポンプ１をビーム偏向電磁石用真空容器２内に分布イオンポンプ用ポート１０から挿入する際に、板ばね４１がビーム偏向電磁石用真空容器２の内壁対して接する箇所にはプレス加工等で突起４３が成形されている。
【００２２】
分布イオンポンプ外側１８はイオンポンプの電極を兼ねていて高電圧が印加される。また、荷電粒子ビームへの影響を考慮して分布イオンポンプ内側をアース電位とする場合がある。このとき、ビーム偏向電磁石用真空容器２と分布イオンポンプ外側１８とは電気的に絶縁されている必要があり、分布イオンポンプ１と板ばね４１の間のスペーサ４２はセラミック等の絶縁体でつくる。
こうして分布イオンポンプ外側１８とビーム偏向電磁石用真空容器２の間の絶縁を確保することが出来る。
【００２３】
この実施形態による構造では、分布イオンポンプ用ポート１０より分布イオンポンプ１本体を挿入する際に、ビーム偏向電磁石用真空容器２の内壁に板ばね４１が押し付けられ、分布イオンポンプ１を支持する。板ばね４１がビーム偏向電磁石用真空容器２の内壁と接する位置には突起４３が成形されているので、板ばね４１とビーム偏向電磁石用真空容器２の内壁面との間の摩擦抵抗が軽減され、分布イオンポンプ１がビーム偏向電磁石用真空容器２の内壁を傷つけたり、ごみや切り粉を発生させたりすることなく滑らかに挿入することが出来る。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、分布イオンポンプに板ばねを取り付け、ビーム偏向電磁石用真空容器の内壁に接する箇所に突起が形成されているビーム偏向電磁石用真空容器を提供する。
【００２５】
以上のように分布イオンポンプを、ビーム偏向電磁石用真空容器の内壁に接する箇所に突起が形成された板ばねで真空容器内に支持するようにした構成としたものでは、分布イオンポンプはビーム偏向電磁石用真空容器の内壁を傷つけたり、切り粉を発生させることなく円滑に真空容器内に位置決めされ、また、ビーム偏向電磁石用真空容器へ容易に出し入れすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態によるビーム偏向電磁石用真空容器を示す図面で、（ａ）は一部破断した側面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線に沿う断面図、（ｃ）及び（ｄ）は端面図。
【図２】  本発明の実施形態によるビーム偏向電磁石用真空容器における分布イオンポンプ組み立て部分のみをビーム進行方向に対して垂直に見た断面図で、図１（ｂ）におけるＸ部分に相当する断面図。
【図３】  従来のビーム偏向電磁石用真空容器を示す図面で、（ａ）は一部破断した側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図、（ｃ）及び（ｄ）は端面図。
【図４】  従来のビーム偏向電磁石用真空容器におけるアブソーバを示す断面図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。
【図５】  従来のビーム偏向電磁石用真空容器の他の例を示す図面で、（ａ）は一部破断した側面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面図、（ｃ）及び（ｄ）は端面図。
【符号の説明】
１        分布イオンポンプ
２        ビーム偏向電磁石用真空容器
４        ビームダクト
５        フランジ
６        連結部
７        取り付け用開口部
８        アブソーバ
９        ビーム偏向電磁石
１０      分布イオンポンプ用ポート
１１      放射光
１２      チタンゲッターポンプ
１３      放射光取り出しポート
１４      荷電粒子ビーム
４１      板ばね
４２      スペーサ
４３      突起
【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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