JPH09213500A - 挿入光源永久磁石の固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 小発散角アンジュレーターのような複数磁石
列により構成されるアンジュレーターを、確実に構成し
て組み上げる挿入光源永久磁石の固定方法を提供する。 【解決手段】 空隙を介して永久磁石列を配置し、少な
くとも片側が２列以上の対の磁石列２で構成される挿入
光源永久磁石の固定方法において、隣接する磁石同士が
一定の単位毎に物理的手段により固定され、一体化され
て１つのカセット３に固定されることを特徴とする挿入
光源永久磁石１の固定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、挿入光源永久磁石
の固定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】挿入光源は、シンクロトロン電子加速器
・電子蓄積リングや線形電子加速器の直線部に挿入し
て、空間的に周期磁場を発生し、相対論的高速電子を蛇
行させて放射光を発生させるものである。平面アンジュ
レーターと呼ばれる一般的な挿入光源装置の磁気回路部
の概要は、図４に示すように、周期的に磁化方向を変化
させて配列した磁石列を対向して配置し、磁石列同士の
空隙に電子を走行させるものであり、構成される磁性体
の種類により、ピュア型（またはハルバック型）とハイ
ブリッド型がある。本発明の挿入光源は、ピュア型アン
ジュレーターの一種で、高次光の光を発生しない小発散
角アンジュレーターに関するものである。アンジュレー
ターに使用される永久磁石は、希土類磁石が一般的であ
り、該磁石は金属間化合物を主体とした脆性な材料であ
るので、タップを立てて螺子で固定したりすることは困
難である。したがって、アンジュレーター磁石は非磁性
カセットに接着剤で、または物理的に固定された後、ベ
ース板か架台に固定されることが多い。カセットに組み
付けられる磁石は通常１個であり、図５のように端部を
切り欠くか（四端部全部を切り欠くこともある）、テー
パーをつけて、該端部をコマ止め４などで物理的に押え
るのが一般的である。カセット３と磁石１を接着し、物
理的な固定と併用することも一般的に行われる。

【０００３】これに対して、本発明は小発散角アンジュ
レーターのような複数磁石列を有するものの固定に関す
るものであるが、小発散角アンジュレーターの構造は、
例えば図６（ａ）に示すように、磁場方向変化の一周期
分の磁石列長さ（以下、周期長と称す）の異なる複数磁
石列を隣接して配置した（特願平７−１３５４号明細
書）もので、周期長の異なる磁石列は各々異なる周期磁
場を発生し、これらが重畳されて矩形波状またはδ関数
状の磁場分布が実現される。このような急激な磁場変化
が生じている磁場分布中を蛇行した電子は、高次光を含
まない放射光を発生するが、高次光を含まない光は、モ
ノクロメーターにより単色化する必要がなく、利用上の
利便性が向上するので望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６（ａ）に
示すような小発散角アンジュレーターにおける磁石間に
は一般に反発力が働くため、何等かの手段で磁石を固着
しなければならない。隣接磁石列の外側磁石列と中心磁
石列を比較すると、各列の周期長が数倍違う。また、空
隙中心空間にできるだけ強い磁場を発生するために、隣
接磁石間の隙間をできるだけ小さくしなければならな
い。したがって、通常のアンジュレーターと同じよう
に、一つ一つの磁石をカセットに納めて固定することは
難しい。最も簡便な方法は、磁石同士やカセットとの接
着・固定であるが、接着剤の信頼性は必ずしも高くない
ので、接着のみに依存することは望ましくない。したが
って小発散角アンジュレーターのような複数の磁石列よ
りなる挿入光源において、信頼性のある磁石の固着方法
が望まれている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、小発散角アン
ジュレーターのような複数の磁石列よりなるアンジュレ
ーターの磁石固着方法に関するものであり、物理的に磁
石を固定する方法を提供するものである。すなわち本発
明は、空隙を介して永久磁石列を配置し、少なくとも片
側が２列以上の対の磁石列で構成される挿入光源永久磁
石の固定方法において、隣接する磁石同士が一定の単位
毎に物理的固定手段により固定され、一体化されて１つ
のカセットに固定されることを特徴とする挿入光源永久
磁石の固定方法を要旨とするものである。以下に、これ
をさらに詳述する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に説明する。図６（ａ）はｙ軸方向から、図６（ｂ）
はｘ軸方向から見た小発散角アンジュレーターの磁気回
路構造の模式図であり、図６（ａ）によれば、最内側磁
石列Ｌ１のアンジュレーター周期長を１とした場合、隣
接磁石列Ｌ２，Ｌ２′の周期長は５／３、最外側磁石列
Ｌ３，Ｌ３′の周期長は５である。したがって、最外側
磁石列Ｌ３，Ｌ３′の磁石一個ずつと、隣接磁石列Ｌ
２，Ｌ２′の磁石三個ずつと、最内側磁石列Ｌ１の磁石
五個とを、最低一つの単位として扱い、該磁石の組を一
つのカセットに納めれば良い。もちろん、より大きい単
位を一つのユニットとして扱ってもよい。しかし既に述
べたように、磁石間には基本的に反発力が作用するた
め、磁石間を何等かの形で固着する必要がある。

【０００７】本発明は、空隙を介して永久磁石列を配置
し、少なくとも片側が２列以上の対の磁石列で構成され
る挿入光源永久磁石の固定方法において、隣接する磁石
同士が一定の単位毎に物理的固定手段により固定され、
一体化されて１つのカセットに固定されることを特徴と
する挿入光源永久磁石の固定方法である。物理的固定手
段とは、機械的方法や形状によって固定する方法で、例
えば磁石につけられたテーパー、ノックピン、切り欠け
等で固定する方法が例示される。

【０００８】次に、本発明の実施態様の一例について、
磁石固定方法を説明する。磁石端面にテーパーをつけて
隣接磁石間を固定する方法を図１（ａ）に示す。Ｌ２、
Ｌ′２列磁石１の内端面のテーパー角度はＬ１列のテー
パー角αの補角で、外端面のテーパー角度βはＬ１磁石
のテーパー角度αより鋭角でなければならない。これは
Ｌ２、Ｌ２′２列磁石が隣接磁石の反発力で飛び出さな
いようにするために必要である。同様にしてＬ３、Ｌ
３′列磁石の外端面テーパー角γもＬ２、Ｌ′２列磁石
のテーパー角度βより鋭角に決めれば良い。また組み込
み法は、Ｌ３またはＬ３′列の磁石から順番にカセット
３に組み込むことにより、１ユニットの磁石集合体を作
製できる。また、図１（ｂ）のように、Ｌ３、Ｌ３′列
磁石の端部に切り込みを設け、これをコマ止め４によっ
て固定してもよい。この場合、カセット３に接する端面
はテーパーである必要はない。このような磁石形状とカ
セット構造により、図１でＸ、Ｙの二方向には拘束され
るが、Ｚ方向（軸方向）には固定されていないので、磁
石が反発により外れる可能性がある。これに対しては、
磁石間の接着を併用すれば良く、カセット構造は、最終
的には図１のような磁石ユニットをＺ方向に並べてアン
ジュレーターを構成するので、組み上げてしまえば磁石
同士はＺ方向にも物理的に固定されるため、Ｘ、Ｙ、Ｚ
の三方向について固定されることになる。

【０００９】また、本発明の実施態様の別の例の磁石固
定方法として、ノックピンによる方法を図２に示す。各
磁石列の端面に図２に示すような切り欠けを設け、１ユ
ニット分の磁石を仮組みした後、切り欠けにノックピン
５を打ち込んで各磁石を一体化する。本発明におけるノ
ックピンの材質は非磁性である必要があり、例えばAl、
Cu等が例示される。ノックピンの形状は、角または丸棒
状が好ましい。また、さらに図２のように、Ｌ３、Ｌ
３′列磁石の端部に切り込みを設け、これをコマ止め４
によって固定してもよい。ノックピンにより一体化され
た該磁石ユニットは、一個の磁石と同様に扱えば良いの
で、これをカセットに固定する方法は従来の平面アンジ
ュレーターと同じで良い。

【００１０】本発明の実施態様のさらに別の例の磁石固
定方法として、図３のような磁石同士の切り欠け６によ
り磁石同士を固定することもできる。図３では直角の切
り欠けを示しているが、当然テーパー状であってもよ
い。本方法は、図１の磁石端面テーパーによる固定の特
殊な場合と見ることもできる。この場合もＬ３またはＬ
３′列の磁石から順番にカセットに組み込むことによ
り、１ユニットの磁石集合体を作製できる。本方法によ
れば、理論上どのような複数磁石体であろうと、互いに
固定し合うことができる。

【００１１】このように複数の磁石を１ユニットとして
物理的固定手段により固定し一体化することにより、通
常の平面アンジュレーター磁石一個を扱うのと同じよう
に、小発散角アンジュレーター等の複数列よりなるアン
ジュレーターを作製できる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、小発散角アンジュレー
ターのような複数磁石列により構成されるアンジュレー
ターを、確実に構成し、組み上げることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における磁石の固定方法の模式図であ
る。（ａ）は端面テーパーによる固定である。（ｂ）は
端面テーパーとコマ止めとによる固定である。

【図２】本発明におけるノックピンとコマ止めとによる
磁石間の固定方法の模式図である。

【図３】本発明における切り欠けによる磁石間の固定方
法の模式図である。

【図４】ピュア型平面アンジュレーターの模式図であ
る。

【図５】平面アンジュレーターの固定方法の模式図であ
る。

【図６】本発明に用いる小発散角アンジュレーターの磁
気回路構造の模式図であり、（ａ）はｙ軸方向から、
（ｂ）はｘ軸方向から、それぞれ見た図である。

【符号の説明】

１ 永久磁石 ２ 磁石列 ３ カセット ４ コマ止め ５ ノックピン ６ 切り欠け

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空隙を介して永久磁石列を配置し、少な
   くとも片側が２列以上の対の磁石列で構成される挿入光
   源永久磁石の固定方法において、隣接する磁石同士が一
   定の単位毎に物理的固定手段により固定され、一体化さ
   れて１つのカセットに固定されることを特徴とする挿入
   光源永久磁石の固定方法。
2. 【請求項２】 物理的固定手段が、磁石につけられたテ
   ーパーで磁石同士が固定される方法、隣接する磁石同士
   がノックピンで結合固定される方法、または磁石切り欠
   けを他の磁石で押えることにより磁石同士が固定される
   方法である請求項１に記載の挿入光源永久磁石の固定方
   法。