JPH0822900A - 荷電粒子蓄積リング用電磁石 - Google Patents
荷電粒子蓄積リング用電磁石Info
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- JPH0822900A JPH0822900A JP6156245A JP15624594A JPH0822900A JP H0822900 A JPH0822900 A JP H0822900A JP 6156245 A JP6156245 A JP 6156245A JP 15624594 A JP15624594 A JP 15624594A JP H0822900 A JPH0822900 A JP H0822900A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定な電子軌道を形成するために必要な電磁
石の数を減少し、小型の電子蓄積リングを提供する。 【構成】 荷電粒子が通過する軌道空間の周囲に４回回
転対称状に配置された４つの磁極と、前記４つの磁極の
うち、所定の隣り合う一対の磁極に、該一対の磁極が互
いに逆極性になるように第１の強さの起磁力を発生し、
かつ、他の一対の磁極に、該他の一対の磁極がそれぞれ
隣り合う前記一対の磁極と逆極性となるように、前記第
１の強さよりも所定量弱い第２の強さの起磁力を発生す
るための起磁力発生手段とを含む。
石の数を減少し、小型の電子蓄積リングを提供する。 【構成】 荷電粒子が通過する軌道空間の周囲に４回回
転対称状に配置された４つの磁極と、前記４つの磁極の
うち、所定の隣り合う一対の磁極に、該一対の磁極が互
いに逆極性になるように第１の強さの起磁力を発生し、
かつ、他の一対の磁極に、該他の一対の磁極がそれぞれ
隣り合う前記一対の磁極と逆極性となるように、前記第
１の強さよりも所定量弱い第２の強さの起磁力を発生す
るための起磁力発生手段とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子蓄積リング用
電磁石に関し、特に四極電磁石に関する。
電磁石に関し、特に四極電磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４（Ａ）は、従来の電子蓄積リングの
一部を示す。電子軌道５０に沿って図に示すように複数
の偏向電磁石Ｂ、四極電磁石Ｑ、六極電磁石Ｓ、ステア
リング電磁石ＶＨＳ、ＨＳ、ＶＳが配置されている。
一部を示す。電子軌道５０に沿って図に示すように複数
の偏向電磁石Ｂ、四極電磁石Ｑ、六極電磁石Ｓ、ステア
リング電磁石ＶＨＳ、ＨＳ、ＶＳが配置されている。
【０００３】偏向電磁石Ｂは、電子ビームの進行方向を
曲げ周回軌道を形成する。四極電磁石Ｑは電子ビームを
収束する。ステアリング電磁石は、電子ビームの設計軌
道からのずれを修正する。ステアリング電磁石ＨＳは水
平方向のずれ、ステアリング電磁石ＶＳは垂直方向のず
れ、ステアリング電磁石ＶＨＳは水平及び垂直方向のず
れを修正する。六極電磁石Ｓは、電子エネルギのばらつ
きによる不安定性を解消する。
曲げ周回軌道を形成する。四極電磁石Ｑは電子ビームを
収束する。ステアリング電磁石は、電子ビームの設計軌
道からのずれを修正する。ステアリング電磁石ＨＳは水
平方向のずれ、ステアリング電磁石ＶＳは垂直方向のず
れ、ステアリング電磁石ＶＨＳは水平及び垂直方向のず
れを修正する。六極電磁石Ｓは、電子エネルギのばらつ
きによる不安定性を解消する。
【０００４】図４（Ｂ）は、四極電磁石の電子軌道に垂
直な断面を示す。電子軌道５３が紙面に垂直な方向に形
成される。電子軌道５３の周囲に、４本の磁極５１が４
回回転対称に、かつ各磁極５１の中心軸が電子軌道面
（図の水平方向）に対して４５°の角度をなすように配
置されている。各磁極５１には、それぞれコイル５２が
巻かれている。
直な断面を示す。電子軌道５３が紙面に垂直な方向に形
成される。電子軌道５３の周囲に、４本の磁極５１が４
回回転対称に、かつ各磁極５１の中心軸が電子軌道面
（図の水平方向）に対して４５°の角度をなすように配
置されている。各磁極５１には、それぞれコイル５２が
巻かれている。
【０００５】コイル５２に、隣り合う磁極５１が互いに
逆極性になるように電流を流す。４本の磁極５１により
形成される磁場は、電子軌道５３の位置では０である
が、図の水平軸上あるいは垂直軸上では、電子軌道５３
からの距離に比例した大きさとなる。磁界の向きは、電
子軌道５３の両側で反対向きになる。
逆極性になるように電流を流す。４本の磁極５１により
形成される磁場は、電子軌道５３の位置では０である
が、図の水平軸上あるいは垂直軸上では、電子軌道５３
からの距離に比例した大きさとなる。磁界の向きは、電
子軌道５３の両側で反対向きになる。
【０００６】図４（Ｃ）は、六極電磁石の電子軌道に垂
直な断面を示す。電子軌道５３の周囲に、６本の磁極５
４が６回回転対称に、かつ一対の対向する磁極５４が電
子軌道面に対して垂直になるように配置されている。各
磁極５４には、それぞれコイル５５が巻かれている。
直な断面を示す。電子軌道５３の周囲に、６本の磁極５
４が６回回転対称に、かつ一対の対向する磁極５４が電
子軌道面に対して垂直になるように配置されている。各
磁極５４には、それぞれコイル５５が巻かれている。
【０００７】コイル５５に、隣り合う磁極５４が互いに
逆極性になるように電流を流す。６本の磁極５１により
形成される磁場は、電子軌道５３の位置では０である
が、図の水平軸上では、電子軌道５３からの距離の２乗
に比例した大きさとなる。磁場の向きは、電子軌道５３
の両側で同じ向きとなる。
逆極性になるように電流を流す。６本の磁極５１により
形成される磁場は、電子軌道５３の位置では０である
が、図の水平軸上では、電子軌道５３からの距離の２乗
に比例した大きさとなる。磁場の向きは、電子軌道５３
の両側で同じ向きとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、安
定な電子軌道を形成するために、電子ビームを収束する
ための四極電磁石と、電子エネルギのばらつきによる不
安定性を解消するための六極電磁石とを配置する必要が
ある。このため、特に小型の電子蓄積リングでは、各電
磁石の設置スペースの確保が問題になる。
定な電子軌道を形成するために、電子ビームを収束する
ための四極電磁石と、電子エネルギのばらつきによる不
安定性を解消するための六極電磁石とを配置する必要が
ある。このため、特に小型の電子蓄積リングでは、各電
磁石の設置スペースの確保が問題になる。
【０００９】本発明の目的は、安定な電子軌道を形成す
るために必要な電磁石の数を減少し、小型の電子蓄積リ
ングを提供することである。
るために必要な電磁石の数を減少し、小型の電子蓄積リ
ングを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の荷電粒子蓄積リ
ング用電磁石は、荷電粒子が通過する軌道空間の周囲に
４回回転対称状に配置された４つの磁極と、前記４つの
磁極のうち、所定の隣り合う一対の磁極に、該一対の磁
極が互いに逆極性になるように第１の強さの起磁力を発
生し、かつ、他の一対の磁極に、該他の一対の磁極がそ
れぞれ隣り合う前記一対の磁極と逆極性となるように、
前記第１の強さよりも所定量弱い第２の強さの起磁力を
発生するための起磁力発生手段とを含む。
ング用電磁石は、荷電粒子が通過する軌道空間の周囲に
４回回転対称状に配置された４つの磁極と、前記４つの
磁極のうち、所定の隣り合う一対の磁極に、該一対の磁
極が互いに逆極性になるように第１の強さの起磁力を発
生し、かつ、他の一対の磁極に、該他の一対の磁極がそ
れぞれ隣り合う前記一対の磁極と逆極性となるように、
前記第１の強さよりも所定量弱い第２の強さの起磁力を
発生するための起磁力発生手段とを含む。
【００１１】
【作用】４つの磁極のうち所定の隣り合う一対の磁極に
発生する起磁力の強さをＡ＋Ｂ、他の一対の磁極に発生
する起磁力の強さをＡ−Ｂ（Ａ＞Ｂ）とする。起磁力の
強さＡの成分は、４つの磁極の隣り合う磁極が逆極性と
なるように働く。このため、起磁力の強さＡの成分は四
極磁場成分を発生する。
発生する起磁力の強さをＡ＋Ｂ、他の一対の磁極に発生
する起磁力の強さをＡ−Ｂ（Ａ＞Ｂ）とする。起磁力の
強さＡの成分は、４つの磁極の隣り合う磁極が逆極性と
なるように働く。このため、起磁力の強さＡの成分は四
極磁場成分を発生する。
【００１２】起磁力の強さＢの成分は、強さＡ＋Ｂの起
磁力を発生する磁極においては、強さＡの起磁力と同極
性の磁場を発生する。また、強さＡ−Ｂの起磁力を発生
する磁極においては、強さＡの起磁力と逆極性の磁場を
発生する。すなわち、強さＢの起磁力により一対の磁極
間及び他の一対の磁極間に発生する磁場の向きは同じ向
きになる。これは、二極磁場成分、六極磁場成分及びそ
れよりも高次の磁場成分を含む。六極磁場成分以外の磁
場成分が荷電粒子に与える影響は、ほぼ無視できる量か
または他のステアリング電磁石等で相殺できる。このた
め、六極磁場成分のみが有効に荷電粒子に作用する。
磁力を発生する磁極においては、強さＡの起磁力と同極
性の磁場を発生する。また、強さＡ−Ｂの起磁力を発生
する磁極においては、強さＡの起磁力と逆極性の磁場を
発生する。すなわち、強さＢの起磁力により一対の磁極
間及び他の一対の磁極間に発生する磁場の向きは同じ向
きになる。これは、二極磁場成分、六極磁場成分及びそ
れよりも高次の磁場成分を含む。六極磁場成分以外の磁
場成分が荷電粒子に与える影響は、ほぼ無視できる量か
または他のステアリング電磁石等で相殺できる。このた
め、六極磁場成分のみが有効に荷電粒子に作用する。
【００１３】このように、四極電磁石のみで、四極磁場
と六極磁場を同時に荷電粒子に作用させることができ
る。このため、単独の六極電磁石を配置する必要がな
く、荷電粒子蓄積リングを小型化、経済化することが可
能になる。
と六極磁場を同時に荷電粒子に作用させることができ
る。このため、単独の六極電磁石を配置する必要がな
く、荷電粒子蓄積リングを小型化、経済化することが可
能になる。
【００１４】
【実施例】図１を参照して、本発明の実施例による四極
電磁石について説明する。図１（Ａ）は、四極電磁石の
電子軌道に垂直な断面を示す。紙面に垂直な方向に電子
軌道１０が形成される。電子軌道１０は、図１（Ａ）の
水平面内で周回軌道を形成する。以下、この水平な周回
軌道面をメディアンプレーンと呼ぶ。
電磁石について説明する。図１（Ａ）は、四極電磁石の
電子軌道に垂直な断面を示す。紙面に垂直な方向に電子
軌道１０が形成される。電子軌道１０は、図１（Ａ）の
水平面内で周回軌道を形成する。以下、この水平な周回
軌道面をメディアンプレーンと呼ぶ。
【００１５】電子軌道１０の回りに４つの磁極１ａ〜１
ｄが、電子軌道１０を中心軸として４回回転対称に、か
つ各磁極の中心軸がメディアンプレーンに対して４５°
に交わるように配置され、４つの磁極１ａ〜１ｄに囲ま
れた電子軌道空間１１を形成している。各磁極１ａ〜１
ｄの電子軌道空間１１に面する端部の反対側の端部は、
環状の磁性部材４によって相互に接続されており、磁路
を形成している。なお、実際の電子ビームは、理論上の
電子軌道１０すなわち電子軌道空間１１の中心点からわ
ずかにずれた位置を通過する。
ｄが、電子軌道１０を中心軸として４回回転対称に、か
つ各磁極の中心軸がメディアンプレーンに対して４５°
に交わるように配置され、４つの磁極１ａ〜１ｄに囲ま
れた電子軌道空間１１を形成している。各磁極１ａ〜１
ｄの電子軌道空間１１に面する端部の反対側の端部は、
環状の磁性部材４によって相互に接続されており、磁路
を形成している。なお、実際の電子ビームは、理論上の
電子軌道１０すなわち電子軌道空間１１の中心点からわ
ずかにずれた位置を通過する。
【００１６】各磁極１ａ〜１ｄには、それぞれ四極磁場
用コイル２ａ〜２ｄ、及び六極磁場用コイル３ａ〜３ｄ
が巻かれている。次に、このように構成された四極電磁
石によって発生する磁場について説明する。
用コイル２ａ〜２ｄ、及び六極磁場用コイル３ａ〜３ｄ
が巻かれている。次に、このように構成された四極電磁
石によって発生する磁場について説明する。
【００１７】図１（Ｂ）は、四極磁場用コイル２ａ〜２
ｄにのみ電流を流して四極磁場を発生した場合を示す。
四極磁場用コイル２ａ〜２ｄに、互いに隣り合う磁極が
逆極性になり、各コイルにより発生する起磁力が等しく
なるように所定の電流を流す。
ｄにのみ電流を流して四極磁場を発生した場合を示す。
四極磁場用コイル２ａ〜２ｄに、互いに隣り合う磁極が
逆極性になり、各コイルにより発生する起磁力が等しく
なるように所定の電流を流す。
【００１８】図１（Ｂ）では、磁極１ａ、１ｃがＳ極、
磁極１ｂ、１ｄがＮ極になる場合を示している。電子軌
道空間１１には、図の矢印で示すような磁場が発生す
る。電子軌道空間１１の中心点の磁場の強さは０であ
る。メディアンプレーン内で電子軌道に垂直な方向すな
わち図１（Ｂ）の水平軸方向、あるいはメディアンプレ
ーンに垂直な方向すなわち図１（Ｂ）の垂直軸方向で
は、中心点からの距離にほぼ比例して磁場が強くなる。
また、磁場の向きは中心点の両側で互いに逆向きであ
る。
磁極１ｂ、１ｄがＮ極になる場合を示している。電子軌
道空間１１には、図の矢印で示すような磁場が発生す
る。電子軌道空間１１の中心点の磁場の強さは０であ
る。メディアンプレーン内で電子軌道に垂直な方向すな
わち図１（Ｂ）の水平軸方向、あるいはメディアンプレ
ーンに垂直な方向すなわち図１（Ｂ）の垂直軸方向で
は、中心点からの距離にほぼ比例して磁場が強くなる。
また、磁場の向きは中心点の両側で互いに逆向きであ
る。
【００１９】図１（Ｃ）は、六極磁場用コイル３ａ〜３
ｄにのみ電流を流して六極磁場を発生した場合を示す。
メディアンプレーンの上側の２個、及び下側の２個の磁
極がそれぞれ同一極性になるように六極磁場用コイル３
ａ〜３ｄに電流を流す。各六極磁場用コイル３ａ〜３ｄ
が発生する起磁力は等しい。
ｄにのみ電流を流して六極磁場を発生した場合を示す。
メディアンプレーンの上側の２個、及び下側の２個の磁
極がそれぞれ同一極性になるように六極磁場用コイル３
ａ〜３ｄに電流を流す。各六極磁場用コイル３ａ〜３ｄ
が発生する起磁力は等しい。
【００２０】図１（Ｃ）では、磁極１ａ、１ｄがＳ極、
磁極１ｂ、１ｃがＮ極になる場合を示している。電子軌
道空間１１内に図の矢印に示すように、下から上に向か
う磁場が発生する。
磁極１ｂ、１ｃがＮ極になる場合を示している。電子軌
道空間１１内に図の矢印に示すように、下から上に向か
う磁場が発生する。
【００２１】図３（Ａ）は、四極磁場用コイル２ａ〜２
ｄ及び六極磁場用コイル３ａ〜３ｄの接続方法の一例を
回路図で示す。四極磁場用コイル２ａ〜２ｄの直列回路
が直流電源１２に接続され、六極磁場用コイル３ａ〜３
ｄの直列回路が直流電源１３に接続されている。図中の
矢印の向きは、起磁力の向きを表す。例えば、右向きが
磁極をＳ極にしようとする起磁力、左向きが磁極をＮ極
にしようとする起磁力を表す。
ｄ及び六極磁場用コイル３ａ〜３ｄの接続方法の一例を
回路図で示す。四極磁場用コイル２ａ〜２ｄの直列回路
が直流電源１２に接続され、六極磁場用コイル３ａ〜３
ｄの直列回路が直流電源１３に接続されている。図中の
矢印の向きは、起磁力の向きを表す。例えば、右向きが
磁極をＳ極にしようとする起磁力、左向きが磁極をＮ極
にしようとする起磁力を表す。
【００２２】すなわち、コイル２ａと３ａは共に起磁力
の向きが等しく、磁極１ａはＳ極となる。コイル２ｂと
３ｂは共に起磁力の向きが等しく、磁極１ｂはＮ極とな
る。コイル２ｃと３ｃとは、起磁力の向きが互いに逆向
きである。通常の電子蓄積リングにおいては、四極磁場
の強さは六極磁場の強さよりも大きいため、コイル２ｃ
の起磁力がコイル３ｃの起磁力よりも大きい。このため
磁極１ｃはＳ極となる。ただし、磁極１ｃに発生する起
磁力は、磁極１ａに発生する起磁力よりも弱い。同様
に、コイル２ｄと３ｄにより、磁極１ｄはＮ極となり、
その起磁力は磁極１ｂに発生する起磁力よりも弱い。
の向きが等しく、磁極１ａはＳ極となる。コイル２ｂと
３ｂは共に起磁力の向きが等しく、磁極１ｂはＮ極とな
る。コイル２ｃと３ｃとは、起磁力の向きが互いに逆向
きである。通常の電子蓄積リングにおいては、四極磁場
の強さは六極磁場の強さよりも大きいため、コイル２ｃ
の起磁力がコイル３ｃの起磁力よりも大きい。このため
磁極１ｃはＳ極となる。ただし、磁極１ｃに発生する起
磁力は、磁極１ａに発生する起磁力よりも弱い。同様
に、コイル２ｄと３ｄにより、磁極１ｄはＮ極となり、
その起磁力は磁極１ｂに発生する起磁力よりも弱い。
【００２３】図２は、図１（Ｃ）に示す磁場の水平軸方
向の磁束密度を示す。横軸は中心点からの距離を単位ｃ
ｍで表し、縦軸は磁束密度を単位ガウスで表す。図２の
曲線ｐは、電子軌道１０から各磁極１ａ〜１ｄの先端ま
での長さ（ボア半径）約４．４７ｃｍ、起磁力２２６Ａ
Ｔ（アンペアターン）の条件でシミュレーションにより
求めた磁束密度を示す。
向の磁束密度を示す。横軸は中心点からの距離を単位ｃ
ｍで表し、縦軸は磁束密度を単位ガウスで表す。図２の
曲線ｐは、電子軌道１０から各磁極１ａ〜１ｄの先端ま
での長さ（ボア半径）約４．４７ｃｍ、起磁力２２６Ａ
Ｔ（アンペアターン）の条件でシミュレーションにより
求めた磁束密度を示す。
【００２４】中心点の磁束密度は約７０ガウスであり、
中心点からの距離が増加すると磁束密度は距離のほぼ２
乗に比例して増加する。すなわち、磁束密度を示す曲線
はほぼ放物線となる。理想的な六極磁場においては、図
２の点線ｑで示すように、中心点の磁束密度が０であ
り、磁束密度は中心点からの距離の２次関数になる。従
って、図２に示す磁束密度は、理想的な六極磁場に約７
０ガウスの二極磁場成分を加えたものにほぼ等しい。ま
た、放物線からの差分は、十極磁場成分以上の高次の磁
場成分が現れているためである。
中心点からの距離が増加すると磁束密度は距離のほぼ２
乗に比例して増加する。すなわち、磁束密度を示す曲線
はほぼ放物線となる。理想的な六極磁場においては、図
２の点線ｑで示すように、中心点の磁束密度が０であ
り、磁束密度は中心点からの距離の２次関数になる。従
って、図２に示す磁束密度は、理想的な六極磁場に約７
０ガウスの二極磁場成分を加えたものにほぼ等しい。ま
た、放物線からの差分は、十極磁場成分以上の高次の磁
場成分が現れているためである。
【００２５】このように、四極電磁石に六極磁場用コイ
ルを追加することにより、四極電磁石を使用して二極磁
場成分を含んだ六極磁場を発生することができる。磁極
が磁気飽和するまでの線型領域で使用する場合は、四極
磁場用コイル２ａ〜２ｄと六極磁場用コイル３ａ〜３ｄ
に同時に電流を流したとき、電子軌道空間１１内に発生
する磁束密度は、それぞれのコイルに単独で電流を流し
たときの磁束密度を線型に足し合わせた値となる。
ルを追加することにより、四極電磁石を使用して二極磁
場成分を含んだ六極磁場を発生することができる。磁極
が磁気飽和するまでの線型領域で使用する場合は、四極
磁場用コイル２ａ〜２ｄと六極磁場用コイル３ａ〜３ｄ
に同時に電流を流したとき、電子軌道空間１１内に発生
する磁束密度は、それぞれのコイルに単独で電流を流し
たときの磁束密度を線型に足し合わせた値となる。
【００２６】従って、図１（Ａ）に示すように四極電磁
石に四極磁場用コイル２ａ〜２ｄと六極磁場用コイル３
ａ〜３ｄを設けることにより、四極磁場成分と六極磁場
成分とを有する磁場を発生することができる。
石に四極磁場用コイル２ａ〜２ｄと六極磁場用コイル３
ａ〜３ｄを設けることにより、四極磁場成分と六極磁場
成分とを有する磁場を発生することができる。
【００２７】なお、上記構成の四極電磁石で発生した磁
場は、図２に示すように二極磁場成分を有する。電子ビ
ームは、この二極磁場成分によって進行方向を曲げられ
るが、二極磁場成分が通常の設計許容範囲に収まれば、
ステアリング磁石で電子ビーム位置を調整することによ
って二極磁場成分による影響を相殺することができる。
また、十極磁場成分以上の高次の磁場成分は、ほとんど
無視できる大きさである。
場は、図２に示すように二極磁場成分を有する。電子ビ
ームは、この二極磁場成分によって進行方向を曲げられ
るが、二極磁場成分が通常の設計許容範囲に収まれば、
ステアリング磁石で電子ビーム位置を調整することによ
って二極磁場成分による影響を相殺することができる。
また、十極磁場成分以上の高次の磁場成分は、ほとんど
無視できる大きさである。
【００２８】このように、上記実施例による四極電磁石
を電子蓄積リングに配置することにより、六極電磁石を
設ける必要がなくなる。このため、電子蓄積リングをよ
り小型化、経済化することが可能になる。
を電子蓄積リングに配置することにより、六極電磁石を
設ける必要がなくなる。このため、電子蓄積リングをよ
り小型化、経済化することが可能になる。
【００２９】上記実施例では、一つの磁極に四極磁場用
コイルと六極磁場用コイルを別々に設ける場合について
説明したが、一つの磁極に一種類のコイルを設けて同様
の磁場を発生することもできる。以下に、一種類のコイ
ルで同様の磁場を発生する方法について説明する。
コイルと六極磁場用コイルを別々に設ける場合について
説明したが、一つの磁極に一種類のコイルを設けて同様
の磁場を発生することもできる。以下に、一種類のコイ
ルで同様の磁場を発生する方法について説明する。
【００３０】図１（Ｂ）、（Ｃ）に示す磁場を足し合わ
せると、磁極１ａ、１ｂにおいて四極磁場用コイル２
ａ、２ｂと六極磁場用コイル３ａ、３ｂによる起磁力が
強め合い、磁極１ｃ、１ｄにおいて四極磁場用コイル２
ｃ、２ｄと六極磁場用コイル３ｃ、３ｄによる起磁力が
弱め合う。従って、一つの磁極にそれぞれ一種類のコイ
ルを設け、このコイルにより、磁極１ａ、１ｂでは上記
の強め合った場合の起磁力を発生し、磁極１ｃ、１ｄで
は上記の弱め合った場合の起磁力を発生することによ
り、同様の磁場を発生することができる。
せると、磁極１ａ、１ｂにおいて四極磁場用コイル２
ａ、２ｂと六極磁場用コイル３ａ、３ｂによる起磁力が
強め合い、磁極１ｃ、１ｄにおいて四極磁場用コイル２
ｃ、２ｄと六極磁場用コイル３ｃ、３ｄによる起磁力が
弱め合う。従って、一つの磁極にそれぞれ一種類のコイ
ルを設け、このコイルにより、磁極１ａ、１ｂでは上記
の強め合った場合の起磁力を発生し、磁極１ｃ、１ｄで
は上記の弱め合った場合の起磁力を発生することによ
り、同様の磁場を発生することができる。
【００３１】以下、一つの磁極に一種類のコイルを設け
る場合のコイルの接続方法について説明する。図３
（Ｂ）は、コイルの巻数を変えて所望の起磁力を発生す
る方法を示す。磁極１ａ、１ｂに巻くコイル２ａ、２ｂ
の巻数よりも磁極１ｃ、１ｄに巻くコイル２ｃ、２ｄの
巻数を少なくする。これらの４つの磁極のコイルを所定
の向きに直列に接続した直列回路を直流電源１２に接続
する。この直列回路に電流を流すことにより所定の起磁
力を発生することができる。
る場合のコイルの接続方法について説明する。図３
（Ｂ）は、コイルの巻数を変えて所望の起磁力を発生す
る方法を示す。磁極１ａ、１ｂに巻くコイル２ａ、２ｂ
の巻数よりも磁極１ｃ、１ｄに巻くコイル２ｃ、２ｄの
巻数を少なくする。これらの４つの磁極のコイルを所定
の向きに直列に接続した直列回路を直流電源１２に接続
する。この直列回路に電流を流すことにより所定の起磁
力を発生することができる。
【００３２】図３（Ｃ）は、直流電源を２つ準備し、コ
イルに流す電流を制御することにより、所望の起磁力を
発生する方法を示す。磁極１ａ、１ｂに巻かれた同一巻
数のコイル２ａ、２ｂを所定の向きに接続した直列回路
を直流電源１２ａに接続する。磁極１ｃ、１ｄに巻かれ
た同一巻数のコイル２ｃ、２ｄを所定の向きに接続した
直列回路を直流電源１２ｂに接続する。コイル２ａ、２
ｂの組と、コイル２ｃ、２ｄの組の巻数は同一でもよい
し、同一でなくてもよい。コイル２ａ、２ｂの直列回路
とコイル２ｃ、２ｄの直列回路にコイルの巻数との関係
から求まる所定の電流を流すことにより、所望の起磁力
を発生することができる。
イルに流す電流を制御することにより、所望の起磁力を
発生する方法を示す。磁極１ａ、１ｂに巻かれた同一巻
数のコイル２ａ、２ｂを所定の向きに接続した直列回路
を直流電源１２ａに接続する。磁極１ｃ、１ｄに巻かれ
た同一巻数のコイル２ｃ、２ｄを所定の向きに接続した
直列回路を直流電源１２ｂに接続する。コイル２ａ、２
ｂの組と、コイル２ｃ、２ｄの組の巻数は同一でもよい
し、同一でなくてもよい。コイル２ａ、２ｂの直列回路
とコイル２ｃ、２ｄの直列回路にコイルの巻数との関係
から求まる所定の電流を流すことにより、所望の起磁力
を発生することができる。
【００３３】上記実施例では、電子を周回させるための
電子蓄積リングを例に説明したが、電子以外の荷電粒子
を周回させる荷電粒子蓄積リングにも適用できる。以上
実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに
制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、
組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
電子蓄積リングを例に説明したが、電子以外の荷電粒子
を周回させる荷電粒子蓄積リングにも適用できる。以上
実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに
制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、
組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
四極電磁石で六極電磁石の機能を実現することができる
ため、電子蓄積リングを小型化かつ経済化することがで
きる。
四極電磁石で六極電磁石の機能を実現することができる
ため、電子蓄積リングを小型化かつ経済化することがで
きる。
【図１】本発明の実施例による四極電磁石の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例による四極電磁石によって発生
した六極磁場の磁束密度の分布を示すグラフである。
した六極磁場の磁束密度の分布を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例による四極電磁石の各磁極に巻
かれるコイルの接続方法を示す回路図である。
かれるコイルの接続方法を示す回路図である。
【図４】従来例による電子蓄積リングの一部の平面図、
四極電磁石及び六極電磁石の断面図である。
四極電磁石及び六極電磁石の断面図である。
１ａ〜１ｄ 磁極 ２ａ〜２ｄ 四極磁場用コイル ３ａ〜３ｄ 六極磁場用コイル ４ 磁性部材 １０ 電子軌道 １１ 電子軌道空間 １２、１２ａ、１２ｂ、１３ 直流電源 ５０、５３ 電子軌道 ５１、５４ 磁極 ５２、５５ コイル Ｂ 偏向電磁石 Ｑ 四極電磁石 Ｓ 六極電磁石 ＶＨＳ、ＨＳ、ＶＳ ステアリング電磁石
Claims (4)
- 【請求項１】 荷電粒子が通過する軌道空間の周囲に４
回回転対称状に配置された４つの磁極と、 前記４つの磁極のうち、所定の隣り合う一対の磁極（１
ａ、１ｂ）に、該一対の磁極が互いに逆極性になるよう
に第１の強さの起磁力を発生し、かつ、他の一対の磁極
（１ｃ、１ｄ）に、該他の一対の磁極がそれぞれ隣り合
う前記一対の磁極と逆極性となるように、前記第１の強
さよりも所定量弱い第２の強さの起磁力を発生するため
の起磁力発生手段とを含む荷電粒子蓄積リング用電磁
石。 - 【請求項２】 前記起磁力発生手段は、 前記４つの磁極にそれぞれ巻かれた同一巻数の４つの第
１のコイル（２ａ〜２ｄ）と、 前記４つの第１のコイルに、前記４つの磁極の互いに隣
り合う磁極が逆極性となるように起磁力を発生する向き
に電流を流すための、前記４つの第１のコイルを所定の
向きに直列に接続する第１の手段と、 前記４つの磁極にそれぞれ巻かれた同一巻数の４つの第
２のコイル（３ａ〜３ｄ）と、 前記一対の磁極に発生する起磁力の向きが前記第１のコ
イルにより発生する起磁力の向きと同じ向きになり、前
記他の一対の磁極に発生する起磁力の向きが前記第１の
コイルにより発生する起磁力の向きと逆向きになるよう
に、前記第２のコイルに電流を流すための、前記４つの
第２のコイルを所定の向きに直列に接続する第２の手段
とを含む請求項１記載の荷電粒子蓄積リング用電磁石。 - 【請求項３】 前記起磁力発生手段は、 前記一対の磁極にそれぞれ巻かれた同一巻数の２つの第
１のコイルと、 前記２つの第１のコイルに、前記一対の磁極が互いに逆
極性となるように起磁力を発生する向きに電流を流すた
めの、前記２つの第１のコイルを所定の向きに直列に接
続する第１の手段と、 前記他の一対の磁極にそれぞれ巻かれた同一巻数の２つ
の第２のコイルと、 前記２つの第２のコイルに、前記他の一対の磁極が互い
に逆極性となるように起磁力を発生する向きに電流を流
すための、前記２つの第２のコイルを所定の向きに直列
に接続する第２の手段とを含む請求項１記載の荷電粒子
蓄積リング用電磁石。 - 【請求項４】 前記起磁力発生手段は、 前記一対の磁極にそれぞれ巻かれた同一巻数の２つの第
１のコイルと、 前記他の一対の磁極にそれぞれ巻かれた前記第１のコイ
ルよりも巻数の少ない同一巻数の２つの第２のコイル
と、 前記２つの第１及び第２のコイルに、前記４つの磁極の
互いに隣り合う磁極が逆極性となるように起磁力を発生
する向きに電流を流すための、前記２つの第１及び第２
のコイルを所定の向きに直列に接続する手段とを含む請
求項１記載の荷電粒子蓄積リング用電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6156245A JPH0822900A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 荷電粒子蓄積リング用電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6156245A JPH0822900A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 荷電粒子蓄積リング用電磁石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822900A true JPH0822900A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15623558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6156245A Pending JPH0822900A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 荷電粒子蓄積リング用電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822900A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7495058B2 (en) | 2003-05-28 | 2009-02-24 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Water-base coating material |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213099A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-18 | 株式会社東芝 | 加速器 |
| JPH04322099A (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 荷電粒子装置 |
| JPH06132098A (ja) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | リング，リングの四極電磁石およびその制御装置 |
-
1994
- 1994-07-07 JP JP6156245A patent/JPH0822900A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213099A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-18 | 株式会社東芝 | 加速器 |
| JPH04322099A (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 荷電粒子装置 |
| JPH06132098A (ja) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | リング，リングの四極電磁石およびその制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7495058B2 (en) | 2003-05-28 | 2009-02-24 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Water-base coating material |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991207 |