JP2944317B2 - シンクロトロン放射光源装置 - Google Patents
シンクロトロン放射光源装置Info
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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- H05H13/04—Synchrotrons
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シンクロトロン放射光
源装置（以下、「ＳＲ光源装置」と称す。）に関する。
源装置（以下、「ＳＲ光源装置」と称す。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の装置としては、例えば、
カリフォルニア大学,ローレンス ケーカリ研究所発行
の「１−２ＧｅＶ シンクロトロン放射光源 概念設計
報告（１９８６年７月）」の２３頁に記載された図６に
示すＳＲ光源装置が知られている。同図において、１は
電子ビームの周回軌道、２はこの周回軌道１に対して所
定間隔を持ってそれぞれ配設された偏向電磁石、３は各
偏向電磁石２の前後で上記周回軌道１にそれぞれ配設さ
れてビームを収束する収束用四極電磁石、４は発散用四
極電磁石である。また、図７は上記偏向電磁石２内のベ
ータトロン関数、図８はＳＲ光源装置の座標系を示す図
で、図７における横軸Ｓは図８のＳ方向の座標を示して
いる。
カリフォルニア大学,ローレンス ケーカリ研究所発行
の「１−２ＧｅＶ シンクロトロン放射光源 概念設計
報告（１９８６年７月）」の２３頁に記載された図６に
示すＳＲ光源装置が知られている。同図において、１は
電子ビームの周回軌道、２はこの周回軌道１に対して所
定間隔を持ってそれぞれ配設された偏向電磁石、３は各
偏向電磁石２の前後で上記周回軌道１にそれぞれ配設さ
れてビームを収束する収束用四極電磁石、４は発散用四
極電磁石である。また、図７は上記偏向電磁石２内のベ
ータトロン関数、図８はＳＲ光源装置の座標系を示す図
で、図７における横軸Ｓは図８のＳ方向の座標を示して
いる。
【０００３】上記ＳＲ光源装置の動作について説明する
と、電子ビームは、偏向電磁石２によってその周回軌道
１を曲げられ、シンクロトロン放射（以下、「ＳＲ」と
称す。）をしながら収束用四極電磁石３及び発散用四極
電磁石４によって収束され、閉軌道に沿った限られた領
域内の中を通過して周回する。閉軌道に沿った限られた
領域のＸ方向、Ｙ方向それぞれの幅、つまりビームサイ
ズは、エミッタンスと称される値に、Ｘ方向、Ｙ方向そ
れぞれのベータトロン関数値の平方根を乗じた値であ
る。このベータトロン関数は、偏向電磁石２の偏向角及
び磁場勾配、収束用四極電磁石３の磁場勾配、発散用四
極電磁石４の磁場勾配、及びそれぞれの電磁石の配置位
置によって閉軌道に沿った分布が決まり、閉軌道上の位
置によって値が異なる。また、エミッタンスは、偏向電
磁石２の偏向角及び磁場勾配、収束用四極電磁石３の磁
場勾配、発散用四極電磁石４の磁場勾配、及びそれぞれ
の電磁石の配置位置及びビームエネルギーによってその
ＳＲ光源装置に固有に決まり、閉軌道上のどの位置にお
いても同じ大きさである。エミッタンスは、下記数１に
示す関数Ｈ(s)を偏向電磁石２の部分のみ積分して得ら
れる値に、ビームエネルギーに依存する値を乗じたもの
である。
と、電子ビームは、偏向電磁石２によってその周回軌道
１を曲げられ、シンクロトロン放射（以下、「ＳＲ」と
称す。）をしながら収束用四極電磁石３及び発散用四極
電磁石４によって収束され、閉軌道に沿った限られた領
域内の中を通過して周回する。閉軌道に沿った限られた
領域のＸ方向、Ｙ方向それぞれの幅、つまりビームサイ
ズは、エミッタンスと称される値に、Ｘ方向、Ｙ方向そ
れぞれのベータトロン関数値の平方根を乗じた値であ
る。このベータトロン関数は、偏向電磁石２の偏向角及
び磁場勾配、収束用四極電磁石３の磁場勾配、発散用四
極電磁石４の磁場勾配、及びそれぞれの電磁石の配置位
置によって閉軌道に沿った分布が決まり、閉軌道上の位
置によって値が異なる。また、エミッタンスは、偏向電
磁石２の偏向角及び磁場勾配、収束用四極電磁石３の磁
場勾配、発散用四極電磁石４の磁場勾配、及びそれぞれ
の電磁石の配置位置及びビームエネルギーによってその
ＳＲ光源装置に固有に決まり、閉軌道上のどの位置にお
いても同じ大きさである。エミッタンスは、下記数１に
示す関数Ｈ(s)を偏向電磁石２の部分のみ積分して得ら
れる値に、ビームエネルギーに依存する値を乗じたもの
である。
【０００４】
【数１】
【０００５】上記数１において、β(s)はＸ方向のベー
タトロン関数、ρは偏向半径、η(s)は運動量分散関数
と称され、ベータトロン関数と同様に閉軌道上の位置に
よって値が異なる関数である。η(s)は、偏向電磁石２
の磁場勾配、収束用四極電磁石３の磁場勾配、発散用四
極電磁石４の磁場勾配の変化に対して大きく変化しない
が、β(s)は位置ｓでの磁場勾配の負値に対して単調減
少関数であるので、従来のＳＲ光源装置は、偏向電磁石
２に一定の負の磁場勾配を持たせることにより、図７に
示すように偏向電磁石２のところでβ(s)の値を小さく
し、エミッタンスを小さくしている。
タトロン関数、ρは偏向半径、η(s)は運動量分散関数
と称され、ベータトロン関数と同様に閉軌道上の位置に
よって値が異なる関数である。η(s)は、偏向電磁石２
の磁場勾配、収束用四極電磁石３の磁場勾配、発散用四
極電磁石４の磁場勾配の変化に対して大きく変化しない
が、β(s)は位置ｓでの磁場勾配の負値に対して単調減
少関数であるので、従来のＳＲ光源装置は、偏向電磁石
２に一定の負の磁場勾配を持たせることにより、図７に
示すように偏向電磁石２のところでβ(s)の値を小さく
し、エミッタンスを小さくしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＳＲ光源装置の場合には、偏向電磁石２に一定の磁場勾
配のみを持たせていたので、偏向電磁石２内でベータト
ロン関数がＳ方向に沿って大きく変化し、これに伴って
ビームサイズが大きく変化し、偏向電磁石２から発生す
るＳＲの特性が取り出す位置によって変化するという課
題があった。
ＳＲ光源装置の場合には、偏向電磁石２に一定の磁場勾
配のみを持たせていたので、偏向電磁石２内でベータト
ロン関数がＳ方向に沿って大きく変化し、これに伴って
ビームサイズが大きく変化し、偏向電磁石２から発生す
るＳＲの特性が取り出す位置によって変化するという課
題があった。
【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、偏向電磁石から発生するＳＲの特性を均一
にできると共に、エミッタンスを小さくして輝度を高く
できるＳＲ光源装置を提供することを目的としている。
れたもので、偏向電磁石から発生するＳＲの特性を均一
にできると共に、エミッタンスを小さくして輝度を高く
できるＳＲ光源装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のＳＲ光源装置は、偏向電磁石の磁場勾配の負値を電子
ビームの進行方向に沿って漸減後、漸増した凹形に分布
させて、ベータトロン関数の値を略一定の値にする偏向
電磁石を備えて構成されたものである。
のＳＲ光源装置は、偏向電磁石の磁場勾配の負値を電子
ビームの進行方向に沿って漸減後、漸増した凹形に分布
させて、ベータトロン関数の値を略一定の値にする偏向
電磁石を備えて構成されたものである。
【０００９】また、本発明の請求項２に記載のＳＲ光源
装置は、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿っ
て漸減後、漸増した凹形に分布させて、ベータトロン関
数の値を略一定の値にする偏向電磁石を備え、且つこの
偏向電磁石は、上下一対のコイルを備え、これらの各コ
イルが上記電子ビームの進行方向を基準にしてそれぞれ
逆方向にひねられて形成された空心偏向電磁石として構
成されたものである。
装置は、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿っ
て漸減後、漸増した凹形に分布させて、ベータトロン関
数の値を略一定の値にする偏向電磁石を備え、且つこの
偏向電磁石は、上下一対のコイルを備え、これらの各コ
イルが上記電子ビームの進行方向を基準にしてそれぞれ
逆方向にひねられて形成された空心偏向電磁石として構
成されたものである。
【００１０】また、本発明の請求項３に記載のＳＲ光源
装置は、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿っ
て漸減後、漸増した凹形に分布させて、ベータトロン関
数の値を略一定の値にする偏向電磁石を備え、且つこの
偏向電磁石は、半円形状の板を複数積層して構成された
積層板からなる磁極を上下に一対備え、上記積層板の半
円形の板がそれぞれの弦を角度を変えて積層されて構成
されたものである。
装置は、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿っ
て漸減後、漸増した凹形に分布させて、ベータトロン関
数の値を略一定の値にする偏向電磁石を備え、且つこの
偏向電磁石は、半円形状の板を複数積層して構成された
積層板からなる磁極を上下に一対備え、上記積層板の半
円形の板がそれぞれの弦を角度を変えて積層されて構成
されたものである。
【００１１】また、本発明の請求項４に記載のＳＲ光源
装置は、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿っ
て急激に減少した後、略一定になり、然る後、急激に増
加した分布をさせて、ベータトロン関数の値を略一定の
値にする偏向電磁石を備えて構成されたものである。
装置は、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿っ
て急激に減少した後、略一定になり、然る後、急激に増
加した分布をさせて、ベータトロン関数の値を略一定の
値にする偏向電磁石を備えて構成されたものである。
【００１２】
【作用】本発明の請求項１に記載の発明によれば、磁場
勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿って漸減後、漸
増させて凹形に分布させて偏向電磁石内のベータトロン
関数の値を略一定にすることができ、これによって偏向
電磁石内の電子ビームサイズが一定となり、偏向電磁石
内で発生するＳＲの特性を均一にでき、また、ベータト
ロン関数値が偏向電磁石内で小さな値になるので、エミ
ッタンスを小さく、輝度を高くすることができる。
勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿って漸減後、漸
増させて凹形に分布させて偏向電磁石内のベータトロン
関数の値を略一定にすることができ、これによって偏向
電磁石内の電子ビームサイズが一定となり、偏向電磁石
内で発生するＳＲの特性を均一にでき、また、ベータト
ロン関数値が偏向電磁石内で小さな値になるので、エミ
ッタンスを小さく、輝度を高くすることができる。
【００１３】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、空心偏向電磁石の上下一対のコイルが電子ビーム
の進行方向を基準にしてそれぞれ逆方向にひねられて形
成されているため、磁場勾配の負値を電子ビームの進行
方向に沿って漸減後、漸増させて凹形に分布させて偏向
電磁石内のベータトロン関数の値を略一定にすることが
でき、これによって偏向電磁石内の電子ビームサイズが
一定となり、偏向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一
にでき、また、ベータトロン関数値が偏向電磁石内で小
さな値になるので、エミッタンスを小さく、輝度を高く
することができる。
れば、空心偏向電磁石の上下一対のコイルが電子ビーム
の進行方向を基準にしてそれぞれ逆方向にひねられて形
成されているため、磁場勾配の負値を電子ビームの進行
方向に沿って漸減後、漸増させて凹形に分布させて偏向
電磁石内のベータトロン関数の値を略一定にすることが
でき、これによって偏向電磁石内の電子ビームサイズが
一定となり、偏向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一
にでき、また、ベータトロン関数値が偏向電磁石内で小
さな値になるので、エミッタンスを小さく、輝度を高く
することができる。
【００１４】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、偏向電磁石が半円形状の板を複数積層して構成さ
れた積層板からなる磁極を上下に一対備え、上記積層板
の半円形の板がそれぞれの弦を角度を変えて積層されて
いるため、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿
って漸減後、漸増させて凹形に分布させて偏向電磁石内
のベータトロン関数の値を略一定にすることができ、こ
れによって偏向電磁石内の電子ビームサイズが一定とな
り、偏向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一にでき、
また、ベータトロン関数値が偏向電磁石内で小さな値に
なるので、エミッタンスを小さく、輝度を高くすること
ができる。
れば、偏向電磁石が半円形状の板を複数積層して構成さ
れた積層板からなる磁極を上下に一対備え、上記積層板
の半円形の板がそれぞれの弦を角度を変えて積層されて
いるため、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿
って漸減後、漸増させて凹形に分布させて偏向電磁石内
のベータトロン関数の値を略一定にすることができ、こ
れによって偏向電磁石内の電子ビームサイズが一定とな
り、偏向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一にでき、
また、ベータトロン関数値が偏向電磁石内で小さな値に
なるので、エミッタンスを小さく、輝度を高くすること
ができる。
【００１５】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿って
急激に減少した後、略一定になり、然る後、急激に増加
させて角張った凹形に分布をさせて偏向電磁石内のベー
タトロン関数の値を略一定にすることができ、これによ
って偏向電磁石内の電子ビームサイズが一定となり、偏
向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一にでき、また、
ベータトロン関数値が偏向電磁石内で小さな値になるの
で、エミッタンスを小さく、輝度を高くすることがで
き、しかも、磁場勾配の負値が角張った凹形に分布をす
るため、偏向電磁石の構造を簡単にすることができる。
れば、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿って
急激に減少した後、略一定になり、然る後、急激に増加
させて角張った凹形に分布をさせて偏向電磁石内のベー
タトロン関数の値を略一定にすることができ、これによ
って偏向電磁石内の電子ビームサイズが一定となり、偏
向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一にでき、また、
ベータトロン関数値が偏向電磁石内で小さな値になるの
で、エミッタンスを小さく、輝度を高くすることがで
き、しかも、磁場勾配の負値が角張った凹形に分布をす
るため、偏向電磁石の構造を簡単にすることができる。
【００１６】
【実施例】以下、図１〜図５に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明のＳＲ光源
装置の一実施例の偏向電磁石のビーム進行方向での磁場
勾配の分布状態を示すグラフ、図２は図１に示すＳＲ光
源装置の偏向電磁石内部のＸ方向のベータトロン関数を
示すグラフ、図３は本発明のＳＲ光源装置の他の実施例
の偏向電磁石を示す図で、同図の（ａ）はその平面図、
同図の（ｂ）はその側面図、図４は本発明のＳＲ光源装
置の更に他の実施例の偏向電磁石を示す図で、同図の
（ａ）はその正面図、同図の（ｂ）はその側面図、図５
は本発明のＳＲ光源装置の更に他の実施例の偏向電磁石
の磁場勾配の分布状態を示すグラフである。
発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明のＳＲ光源
装置の一実施例の偏向電磁石のビーム進行方向での磁場
勾配の分布状態を示すグラフ、図２は図１に示すＳＲ光
源装置の偏向電磁石内部のＸ方向のベータトロン関数を
示すグラフ、図３は本発明のＳＲ光源装置の他の実施例
の偏向電磁石を示す図で、同図の（ａ）はその平面図、
同図の（ｂ）はその側面図、図４は本発明のＳＲ光源装
置の更に他の実施例の偏向電磁石を示す図で、同図の
（ａ）はその正面図、同図の（ｂ）はその側面図、図５
は本発明のＳＲ光源装置の更に他の実施例の偏向電磁石
の磁場勾配の分布状態を示すグラフである。
【００１７】実施例１．本実施例のＳＲ光源装置は、図
１に示すように、磁場勾配の負値（−ｄＢy／ｄｘ）を
電子ビームの進行方向、つまり偏向電磁石の長さ方向に
沿って漸減後、漸増して滑らかな凹形に分布させる偏向
電磁石を備えて構成されている。このように偏向電磁石
内における位置ｓでのＸ方向のベータトロン関数β(s)
は、位置ｓでの磁場勾配の負値に対して単調減少関数で
あるので、磁場勾配の負値が凹形に分布することによっ
て、図２に示すように、偏向電磁石内でＸ方向のベータ
トロン関数β(s)を均一で略一定の小さな値にすること
ができ、延いては、偏向電磁石内の電子ビームサイズが
一定となり、偏向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一
にできる。また、ベータトロン関数値が偏向電磁石内で
小さな値になるので、エミッタンスを小さくでき、輝度
を高くすることができる。
１に示すように、磁場勾配の負値（−ｄＢy／ｄｘ）を
電子ビームの進行方向、つまり偏向電磁石の長さ方向に
沿って漸減後、漸増して滑らかな凹形に分布させる偏向
電磁石を備えて構成されている。このように偏向電磁石
内における位置ｓでのＸ方向のベータトロン関数β(s)
は、位置ｓでの磁場勾配の負値に対して単調減少関数で
あるので、磁場勾配の負値が凹形に分布することによっ
て、図２に示すように、偏向電磁石内でＸ方向のベータ
トロン関数β(s)を均一で略一定の小さな値にすること
ができ、延いては、偏向電磁石内の電子ビームサイズが
一定となり、偏向電磁石内で発生するＳＲの特性を均一
にできる。また、ベータトロン関数値が偏向電磁石内で
小さな値になるので、エミッタンスを小さくでき、輝度
を高くすることができる。
【００１８】実施例２． 本実施例のＳＲ光源装置の偏向電磁石１２は、例えば、
超電導偏向電磁石に適用されることの多い、空心のコイ
ルによって形成することができる。この偏向電磁石１２
は、図３に示すように、上下一対のコイル１２Ａ、１２
Ｂを備え、これらの各コイル１２Ａ、１２Ｂが電子ビー
ムの進行方向を基準にしてそれぞれ逆方向にひねられて
構成されている。即ち、同図に示すように、上記上コイ
ル１２Ａは、電子ビームの進行方向となる周回軌道１１
を軸とした右回転方向に中央部が最も少なくひねられた
状態で形成され、また、上記下コイル１２Ｂは、電子ビ
ームの進行方向となる周回軌道１１を軸とした左回転方
向に中央部が最も少なくひねられた状態で形成されてい
る。従って、この偏向電磁石１２では、偏向磁場を発生
する上コイル１２Ａと下コイル１２Ｂは、それぞれの電
子ビームの出入口が逆の方向に最も大きくひねられてい
るため、電子ビームの進行方向に沿って磁場勾配の負値
が実施例１におけるように凹形の分布になって、偏向電
磁石１２内でのＸ方向のベータトロン関数を均一で小さ
な値にすることができ、実施例１と同様に作用効果を期
することができる。更に、本実施例では、上下のコイル
１２Ａ、１２Ｂを簡単且つ低コストで作製することがで
きる。
超電導偏向電磁石に適用されることの多い、空心のコイ
ルによって形成することができる。この偏向電磁石１２
は、図３に示すように、上下一対のコイル１２Ａ、１２
Ｂを備え、これらの各コイル１２Ａ、１２Ｂが電子ビー
ムの進行方向を基準にしてそれぞれ逆方向にひねられて
構成されている。即ち、同図に示すように、上記上コイ
ル１２Ａは、電子ビームの進行方向となる周回軌道１１
を軸とした右回転方向に中央部が最も少なくひねられた
状態で形成され、また、上記下コイル１２Ｂは、電子ビ
ームの進行方向となる周回軌道１１を軸とした左回転方
向に中央部が最も少なくひねられた状態で形成されてい
る。従って、この偏向電磁石１２では、偏向磁場を発生
する上コイル１２Ａと下コイル１２Ｂは、それぞれの電
子ビームの出入口が逆の方向に最も大きくひねられてい
るため、電子ビームの進行方向に沿って磁場勾配の負値
が実施例１におけるように凹形の分布になって、偏向電
磁石１２内でのＸ方向のベータトロン関数を均一で小さ
な値にすることができ、実施例１と同様に作用効果を期
することができる。更に、本実施例では、上下のコイル
１２Ａ、１２Ｂを簡単且つ低コストで作製することがで
きる。
【００１９】実施例３．本実施例のＳＲ光源装置の偏向
電磁石２２は、図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、ヨ
ーク２２Ａと、このヨーク２２Ａの対向する部位にそれ
ぞれ巻回されたコイル２２Ｂ、２２Ｃと、それぞれのコ
イル２２Ｂ、２２Ｃに取り付けられた磁極２２Ｄ、２２
Ｅとを備えて構成さている。そして、各磁極２２Ｄ、２
２Ｅは、それぞれ半円形状の薄板２２Ｆを複数積層して
構成された積層板の弦を対向させて上下対称に構成され
ている。しかも、各磁極２２Ｄ、２２Ｅを構成する半円
形状の積層板の弦は、同図の（ａ）に示すように、各磁
極の隙間が外側（同図の（ａ）中右側）程広く、且つ同
図の（ｂ）に示すように、その中央部から電子ビームの
出入口に向かって漸次狭く、つまり弦の回転角が大きく
なるように構成されている。従って、この偏向電磁石２
２では、偏向磁場を発生する両磁極２２Ｄ、２２Ｅ間で
電子ビームの進行方向に沿って磁場勾配の負値が実施例
１におけるように凹形の分布になって、偏向電磁石２２
内でのＸ方向のベータトロン関数を均一で小さな値にす
ることができ、上記各実施例と同様に作用効果を期する
ことができる。尚、上記磁極２２Ｄ、２２Ｅの積層板
は、それぞれ薄板をによって構成されているが、厚肉の
板あるいはブロックなどによって構成されたものであっ
てもよい。
電磁石２２は、図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、ヨ
ーク２２Ａと、このヨーク２２Ａの対向する部位にそれ
ぞれ巻回されたコイル２２Ｂ、２２Ｃと、それぞれのコ
イル２２Ｂ、２２Ｃに取り付けられた磁極２２Ｄ、２２
Ｅとを備えて構成さている。そして、各磁極２２Ｄ、２
２Ｅは、それぞれ半円形状の薄板２２Ｆを複数積層して
構成された積層板の弦を対向させて上下対称に構成され
ている。しかも、各磁極２２Ｄ、２２Ｅを構成する半円
形状の積層板の弦は、同図の（ａ）に示すように、各磁
極の隙間が外側（同図の（ａ）中右側）程広く、且つ同
図の（ｂ）に示すように、その中央部から電子ビームの
出入口に向かって漸次狭く、つまり弦の回転角が大きく
なるように構成されている。従って、この偏向電磁石２
２では、偏向磁場を発生する両磁極２２Ｄ、２２Ｅ間で
電子ビームの進行方向に沿って磁場勾配の負値が実施例
１におけるように凹形の分布になって、偏向電磁石２２
内でのＸ方向のベータトロン関数を均一で小さな値にす
ることができ、上記各実施例と同様に作用効果を期する
ことができる。尚、上記磁極２２Ｄ、２２Ｅの積層板
は、それぞれ薄板をによって構成されているが、厚肉の
板あるいはブロックなどによって構成されたものであっ
てもよい。
【００２０】実施例４．本実施例のＳＲ光源装置は、図
５に示すように、磁場勾配の負値（−ｄＢy／ｄｘ）を
電子ビームの進行方向に沿って急激に減少した後、略一
定になり、然る後、急激に増加した角張った凹形の分布
をさせる偏向電磁石を備えて構成されている。この実施
例においても上記各実施例と同様の作用効果を期するこ
とができる。更に、本実施例では、偏向磁界が角張った
凹形の分布をしているため、偏向電磁石としては、二種
類の磁極形状の鉄心を組み合わせるだけでよく、従っ
て、偏向電磁石を容易に且つ低コストで作製することが
できる。
５に示すように、磁場勾配の負値（−ｄＢy／ｄｘ）を
電子ビームの進行方向に沿って急激に減少した後、略一
定になり、然る後、急激に増加した角張った凹形の分布
をさせる偏向電磁石を備えて構成されている。この実施
例においても上記各実施例と同様の作用効果を期するこ
とができる。更に、本実施例では、偏向磁界が角張った
凹形の分布をしているため、偏向電磁石としては、二種
類の磁極形状の鉄心を組み合わせるだけでよく、従っ
て、偏向電磁石を容易に且つ低コストで作製することが
できる。
【００２１】尚、本発明は、上記各実施例に何等制限さ
れるものではないことはいうまでもない。
れるものではないことはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の発明によれば、偏向電磁石によってその磁場勾配
の負値を電子ビームの進行方向に沿って漸減後、漸増し
て凹形に分布させて、ベータトロン関数の値を略一定の
値にするようにしたため、偏向電磁石内の電子ビームサ
イズが一定となり、偏向電磁石から発生するＳＲの特性
を均一にできると共に、エミッタンスを小さく、輝度を
高くできるＳＲ光源装置を提供することができる。
記載の発明によれば、偏向電磁石によってその磁場勾配
の負値を電子ビームの進行方向に沿って漸減後、漸増し
て凹形に分布させて、ベータトロン関数の値を略一定の
値にするようにしたため、偏向電磁石内の電子ビームサ
イズが一定となり、偏向電磁石から発生するＳＲの特性
を均一にできると共に、エミッタンスを小さく、輝度を
高くできるＳＲ光源装置を提供することができる。
【００２３】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、偏向電磁石の上下一対のコイルによって磁場勾配
の負値を電子ビームの進行方向に沿って漸減後、漸増し
て凹形に分布させて、ベータトロン関数の値を略一定の
値にするようにしたため、偏向電磁石内の電子ビームサ
イズが一定となり、偏向電磁石から発生するＳＲの特性
を均一にできると共に、エミッタンスを小さく、輝度を
高くでき、更に簡単且つ低コストで作製できるＳＲ光源
装置を提供することができる。
れば、偏向電磁石の上下一対のコイルによって磁場勾配
の負値を電子ビームの進行方向に沿って漸減後、漸増し
て凹形に分布させて、ベータトロン関数の値を略一定の
値にするようにしたため、偏向電磁石内の電子ビームサ
イズが一定となり、偏向電磁石から発生するＳＲの特性
を均一にできると共に、エミッタンスを小さく、輝度を
高くでき、更に簡単且つ低コストで作製できるＳＲ光源
装置を提供することができる。
【００２４】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿って
漸減後、漸増した凹形に分布させて、ベータトロン関数
の値を略一定の値にする偏向電磁石を備え、且つこの偏
向電磁石は、半円形状の板を複数積層して構成された積
層板からなる磁極を上下に一対備え、上記積層板の半円
形の板がそれぞれの弦を角度を変えて積層されて構成さ
れたので、偏向電磁石内の電子ビームサイズが一定とな
り、偏向電磁石から発生するＳＲの特性を均一にできる
と共に、エミッタンスを小さく、輝度を高くでき、更に
簡単且つ低コストで作製できるＳＲ光源装置を提供する
ことができる。
れば、磁場勾配の負値を電子ビームの進行方向に沿って
漸減後、漸増した凹形に分布させて、ベータトロン関数
の値を略一定の値にする偏向電磁石を備え、且つこの偏
向電磁石は、半円形状の板を複数積層して構成された積
層板からなる磁極を上下に一対備え、上記積層板の半円
形の板がそれぞれの弦を角度を変えて積層されて構成さ
れたので、偏向電磁石内の電子ビームサイズが一定とな
り、偏向電磁石から発生するＳＲの特性を均一にできる
と共に、エミッタンスを小さく、輝度を高くでき、更に
簡単且つ低コストで作製できるＳＲ光源装置を提供する
ことができる。
【００２５】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、偏向電磁石によって磁場勾配の負値を電子ビーム
の進行方向に沿って急激に減少した後、略一定になり、
然る後、急激に増加した、角張った凹形に分布させて偏
向電磁石内のベータトロン関数の値を略一定にすること
ができ、これによって偏向電磁石内の電子ビームサイズ
が一定となり、偏向電磁石から発生するＳＲの特性を均
一にできると共に、エミッタンスを小さく、輝度を高く
でき、更に簡単且つ低コストで作製できるＳＲ光源装置
を提供することができる。
れば、偏向電磁石によって磁場勾配の負値を電子ビーム
の進行方向に沿って急激に減少した後、略一定になり、
然る後、急激に増加した、角張った凹形に分布させて偏
向電磁石内のベータトロン関数の値を略一定にすること
ができ、これによって偏向電磁石内の電子ビームサイズ
が一定となり、偏向電磁石から発生するＳＲの特性を均
一にできると共に、エミッタンスを小さく、輝度を高く
でき、更に簡単且つ低コストで作製できるＳＲ光源装置
を提供することができる。
【図１】本発明のＳＲ光源装置の一実施例の偏向電磁石
のビーム進行方向での磁場勾配の分布状態を示すグラフ
である。
のビーム進行方向での磁場勾配の分布状態を示すグラフ
である。
【図２】図１に示すＳＲ光源装置の偏向電磁石内部のＸ
方向のベータトロン関数を示すグラフである。
方向のベータトロン関数を示すグラフである。
【図３】本発明のＳＲ光源装置の他の実施例の偏向電磁
石を示す図で、同図の（ａ）はその平面図、同図の
（ｂ）はその側面図である。
石を示す図で、同図の（ａ）はその平面図、同図の
（ｂ）はその側面図である。
【図４】本発明のＳＲ光源装置の更に他の実施例の偏向
電磁石を示す図で、同図の（ａ）はその正面図、同図の
（ｂ）はその側面図である。
電磁石を示す図で、同図の（ａ）はその正面図、同図の
（ｂ）はその側面図である。
【図５】本発明のＳＲ光源装置の更に他の実施例の偏向
電磁石の磁場勾配の分布状態を示すグラフである。
電磁石の磁場勾配の分布状態を示すグラフである。
【図６】従来のＳＲ光源装置の一周期分を示す構成図で
ある。
ある。
【図７】従来のＳＲ光源装置の偏向電磁石内部のＸ方向
のベータトロン関数を示すグラフである。
のベータトロン関数を示すグラフである。
【図８】ＳＲ光源装置の座標系を示す図である。
１２ 偏向電磁石 １２Ａ 上コイル １２Ｂ 下コイル ２２ 偏向電磁石 ２２Ｆ 半円形状の薄板
Claims (4)
- 【請求項１】 偏向電磁石によって電子ビームの進行方
向を曲げてシンクロトロン放射するシンクロトロン放射
光源装置において、磁場勾配の負値を上記電子ビームの
進行方向に沿って漸減後、漸増した凹形に分布させて、
ベータトロン関数の値を略一定の値にする偏向電磁石を
備えたことを特徴とするシンクロトロン放射光源装置。 - 【請求項２】 偏向電磁石によって電子ビームの進行方
向を曲げてシンクロトロン放射するシンクロトロン放射
光源装置において、磁場勾配の負値を上記電子ビームの
進行方向に沿って漸減後、漸増した凹形に分布させて、
ベータトロン関数の値を略一定の値にする偏向電磁石を
備え、且つこの偏向電磁石は、上下一対のコイルを備
え、これらの各コイルが上記電子ビームの進行方向を基
準にしてそれぞれ逆方向にひねられて形成された空心偏
向電磁石として構成されたことを特徴とするシンクロト
ロン放射光源装置。 - 【請求項３】 偏向電磁石によって電子ビームの進行方
向を曲げてシンクロトロン放射するシンクロトロン放射
光源装置において、磁場勾配の負値を上記電子ビームの
進行方向に沿って漸減後、漸増した凹形に分布させて、
ベータトロン関数の値を略一定の値にする偏向電磁石を
備え、且つこの偏向電磁石は、半円形状の板を複数積層
して構成された積層板からなる磁極を上下に一対備え、
上記積層板の半円形の板がそれぞれの弦を角度を変えて
積層されていることを特徴とするシンクロトロン放射光
源装置。 - 【請求項４】 偏向電磁石によって電子ビームの進行方
向を曲げてシンクロトロン放射するシンクロトロン放射
光源装置において、磁場勾配の負値を上記電子ビームの
進行方向に沿って急激に減少した後、略一定になり、然
る後、急激に増加した分布をさせて、ベータトロン関数
の値を略一定の値にする偏向電磁石を備えたことを特徴
とするシンクロトロン放射光源装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201062A JP2944317B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | シンクロトロン放射光源装置 |
| US08/096,994 US5483129A (en) | 1992-07-28 | 1993-07-27 | Synchrotron radiation light-source apparatus and method of manufacturing same |
| EP93112054A EP0582193B1 (en) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | Synchrotron radiation light-source apparatus and method of manufacturing same |
| DE69305127T DE69305127T2 (de) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | Vorrichtung zur Synchrotronstrahlungserzeugung und deren Herstellungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201062A JP2944317B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | シンクロトロン放射光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0668995A JPH0668995A (ja) | 1994-03-11 |
| JP2944317B2 true JP2944317B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=16434753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4201062A Expired - Fee Related JP2944317B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | シンクロトロン放射光源装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5483129A (ja) |
| EP (1) | EP0582193B1 (ja) |
| JP (1) | JP2944317B2 (ja) |
| DE (1) | DE69305127T2 (ja) |
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