JP6393929B1 - アンジュレータ用磁石、アンジュレータおよび、放射光発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1方向に進む電子を蛇行させることで放射光を発生させるアンジュレータに用いるアンジュレータ用永久磁石であって、アンジュレータ用永久磁石は、第1方向の一方の端面が、他のアンジュレータ用永久磁石と連結する第1連結面を構成し、第1方向と直交する第2方向における一方の磁極面において、N極およびS極が第1方向に交互に構成されることで複数のピークを有する磁束密度分布を発生させ、複数のピークを、第1連結面の側から順に、第mピークPm(mは1以上の整数)と表すと、第1ピークP1の大きさは、第3ピークP3の大きさよりも大きい。
【選択図】図6
Description
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係るアンジュレータ用永久磁石を用いたアンジュレータの構成を示す概要図である。アンジュレータ1は、電子ビームeを蛇行させることで放射光を発生させる。アンジュレータ1は、真空槽11と、第1磁石列12と、第2磁石列13と、を備える。
本実施形態では、以下の構成のアンジュレータ用永久磁石を連結した磁石対を用いて、第1磁石列12および第2磁石列13をz方向に長尺化する。図3の(a)および(b)は、第1磁石列12に含まれるアンジュレータ用永久磁石121の形状の例を示す図である。アンジュレータ用永久磁石121は、他のアンジュレータ用永久磁石と連結する第1連結面121aを有する。
アンジュレータ用永久磁石121は、他のアンジュレータ用永久磁石と連結したあと、連結部とその他部分とでz方向における磁束密度分布のピークの変化量が少なくなるような磁束密度となるように着磁されている。アンジュレータ用永久磁石121のy方向における一方の磁極面において、N極およびS極がz方向に交互に構成されることで複数のピークを有する磁束密度分布が発生する。
(第2実施形態)
(第3実施形態)
上記実施形態のアンジュレータ用永久磁石を用いたアンジュレータは、放射光発生装置に用いられる。図12は、上記実施形態のアンジュレータ用永久磁石を用いたアンジュレータを備える放射光発生装置の概要図である。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変更が可能である。
11 真空槽
12 第1磁石列
13 第2磁石列
121 アンジュレータ用永久磁石
Claims (26)
- 第1方向に進む電子を蛇行させることで放射光を発生させるアンジュレータに用いるアンジュレータ用永久磁石であって、
前記アンジュレータ用永久磁石は、
前記第1方向の一方の端面が、他のアンジュレータ用永久磁石と連結する第1連結面を構成し、
前記第1方向と直交する第2方向における一方の磁極面において、N極およびS極が前記第1方向に交互に構成されることで複数のピークを有する磁束密度分布を発生させ、
前記複数のピークを、前記第1連結面の側から順に、第mピークPm(mは1以上の整数)と表すと、第1ピークP1の大きさは、第3ピークP3の大きさよりも大きい、
ことを特徴とするアンジュレータ用永久磁石。 - 第2ピークP2の大きさは、第4ピークP4の大きさよりも大きい、ことを特徴とする請求項1に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 第5ピークP5の大きさは、前記第3ピークP3の大きさよりも大きく、前記第1ピークP1の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項1または2に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第1ピークP1の大きさは、前記第1連結面の側から奇数番目の前記複数のピークの大きさの平均よりも大きいことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第3ピークP3の大きさは、前記第1連結面の側から奇数番目の前記複数のピークの大きさの平均よりも小さいことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記複数のピークのうち、前記第1方向の他方の端面の側からみた最初のピークの大きさは、前記第1連結面の側から偶数番目の前記複数のピークの大きさの平均の半分であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記磁極面に形成される複数の磁極幅は、前記第1連結面から前記第1方向の他方の端面に亘って、前記第1方向に沿って等しいことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第2方向の前記一方の磁極面および他方の磁極面のうちいずれかにおいて、前記第2方向に凸となる凸状連結部を有することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第1連結面は、前記第1方向に凸となる凸状連結部または前記第1方向に凹となる凹状連結部を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第2方向における前記磁極面のうち、前記電子が通過する経路に面する磁極面と反対の磁極面にヨークが取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記ヨークの前記第1方向の長さは、前記反対の磁極面の前記第1方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項10に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記ヨークの前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向の長さは、前記反対の磁極面の前記第3方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項10または11に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 請求項1ないし12のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石を互いの前記第1連結面で連結されて形成された磁石対であって、
前記磁石対の一方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記第1連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、前記磁石対の他方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記第1連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、が互いに反対の関係にある、
ことを特徴とする磁石対。 - 前記第1方向の他方の端面は、他のアンジュレータ用永久磁石と連結する第2連結面であり、
前記複数のピークを、前記第2連結面の側から順に、第nピークQn(nは1以上の整数)と表すと、第1ピークQ1の大きさは、第3ピークQ 3 の大きさよりも大きく、
前記第1ピークP1の磁束密度の向きと、前記第1ピークQ1の磁束密度の向きと、は互いに反対の関係にある、
ことを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。 - 第2ピークQ2の大きさは、第4ピークQ4の大きさよりも大きい、ことを特徴とする請求項14に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 第5ピークQ5の大きさは、前記第3ピークQ 3の大きさよりも大きく、前記第1ピークQ1の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項14または15に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第1ピークQ1の大きさは、前記第2連結面の側から奇数番目の前記複数のピークの大きさの平均よりも大きいことを特徴とする請求項14ないし16のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第3ピークQ 3の大きさは、前記第2連結面の側から奇数番目の前記複数のピークの大きさの平均よりも小さいことを特徴とする請求項14ないし17のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記第1連結面および前記第2連結面のうちいずれか一方は、前記第1方向に凸となる凸状連結部および前記第1方向に凹となる凹状連結部のうちいずれか一方であり、前記第1連結面および前記第2連結面のうちいずれか他方は、前記凸状連結部および前記凹状連結部のうちいずれか他方であることを特徴とする請求項14ないし18のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記磁極面に形成される複数の磁極幅は、前記第1連結面から前記第2連結面に亘って、前記第1方向に沿って等しいことを特徴とする請求項14ないし19のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 前記磁束密度分布について、前記一方の磁極における磁束密度の積分値と他方の磁極における磁束密度の積分値とは等しいことを特徴とする請求項14ないし20のいずれか1項に記載のアンジュレータ用永久磁石。
- 電子を蛇行させることで放射光を発生させるアンジュレータであって、
前記電子が所定の方向に沿って通過する通過路を内部に有する真空槽と、
前記真空槽内において、前記通過路を挟むように対向して配置される一対の磁石列と、を備え、
前記一対の磁石列のそれぞれは、
互いに対向する磁極面において、互いに引き合う磁極が前記所定の方向に交互に構成され、前記通過路内に複数のピークを有する磁束密度分布を発生させ、
請求項1に記載のアンジュレータ用永久磁石を互いの前記第1連結面で連結されて形成された磁石対を含み、
前記磁石対の一方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記第1連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、前記磁石対の他方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記第1連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、が互いに反対の関係にある、
ことを特徴とするアンジュレータ。 - 電子を蛇行させることで放射光を発生させるアンジュレータであって、
前記電子が所定の方向に沿って通過する通過路を内部に有する真空槽と、
前記真空槽内において、前記通過路を挟むように対向して配置される一対の磁石列と、を備え、
前記一対の磁石列のそれぞれは、
互いに対向する磁極面において、互いに引き合う磁極が前記所定の方向に交互に構成され、前記通過路内に複数のピークを有する磁束密度分布を発生させ、
請求項15に記載のアンジュレータ用永久磁石が互いに前記第1連結面と前記第2連結面とで連結されて形成される磁石対を含む、
ことを特徴とするアンジュレータ。 - 電子を蛇行させることで放射光を発生させるアンジュレータであって、
前記電子が所定の方向に沿って通過する通過路を内部に有する真空槽と、
前記真空槽内において、前記通過路を挟むように対向して配置される一対の磁石列と、を備え、
前記一対の磁石列のそれぞれは、
互いに対向する磁極面において、互いに引き合う磁極が前記所定の方向に交互に構成され、前記通過路内に複数のピークを有する磁束密度分布を発生させ、
請求項9に記載の前記凸状連結部を有するアンジュレータ用永久磁石の前記第1連結面と、請求項19に記載の前記凹状連結部を有するアンジュレータ用永久磁石の前記第1連結面または前記第2連結面と、で連結されて形成された磁石対を含み、
前記磁石対の一方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記磁石対の連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、前記磁石対の他方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、が互いに反対の関係にある、
ことを特徴とするアンジュレータ。 - 電子を蛇行させることで放射光を発生させるアンジュレータであって、
前記電子が所定の方向に沿って通過する通過路を内部に有する真空槽と、
前記真空槽内において、前記通過路を挟むように対向して配置される一対の磁石列と、を備え、
前記一対の磁石列のそれぞれは、
互いに対向する磁極面において、互いに引き合う磁極が前記所定の方向に交互に構成され、前記通過路内に複数のピークを有する磁束密度分布を発生させ、
請求項9に記載の前記凹状連結部を有するアンジュレータ用永久磁石の前記第1連結面と、請求項19に記載の前記凸状連結部を有するアンジュレータ用永久磁石の前記第1連結面または前記第2連結面と、で連結されて形成された磁石対を含み、
前記磁石対の一方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記磁石対の連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、前記磁石対の他方のアンジュレータ用永久磁石の前記第1方向の磁束密度分布の前記連結面の側からみた最初のピークの磁束密度の向きと、が互いに反対の関係にある、
ことを特徴とするアンジュレータ。 - 請求項22ないし25のいずれか1項に記載のアンジュレータを備える放射光発生装置。
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