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JP3099985B2 - Synchrotron radiation generator - Google Patents
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JP3099985B2 - Synchrotron radiation generator - Google Patents

Synchrotron radiation generator

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JP3099985B2
JP3099985B2 JP03306261A JP30626191A JP3099985B2 JP 3099985 B2 JP3099985 B2 JP 3099985B2 JP 03306261 A JP03306261 A JP 03306261A JP 30626191 A JP30626191 A JP 30626191A JP 3099985 B2 JP3099985 B2 JP 3099985B2
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延 悟 祐
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は放射光発生装置に関し、
特に、電子ビーム発生器から出射した電子ビームを輸送
するビーム輸送部に配置された分岐用電磁石を介して複
数の電子蓄積リングに送り、これらの電子蓄積リングに
おける電子ビームの加速に伴って放射光を発生する放射
光発生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchrotron radiation generator,
In particular, the electron beam emitted from the electron beam generator is sent to a plurality of electron storage rings via a branching electromagnet arranged in a beam transport unit that transports the electron beam, and the radiation light is emitted along with the acceleration of the electron beam in these electron storage rings. The present invention relates to a synchrotron radiation generating device that generates light.

【0002】[0002]

【従来の技術】超LSI製造のためのX線リソグラフィ
ー用の強力X線源として、近年シンクロトロン放射光
(いわゆるSOR光)が注目されている。
2. Description of the Related Art Synchrotron radiation (so-called SOR light) has recently attracted attention as a powerful X-ray source for X-ray lithography for the production of VLSI.

【0003】図19は従来の放射光発生装置であるSO
R光装置を示す。図19において、符号1は電子ビーム
発生器を示し、電子ビーム発生器1から出射された電子
ビームはビーム輸送部2に配置された複数の分岐用電磁
石11を介して、各々の分岐用電磁石11に対応する電
子蓄積リング3に導かれ、真空ダクト7上に置かれた偏
向磁石6によりビーム軌道8上の周回運動を行なう。
FIG. 19 shows a conventional synchrotron radiation generator SO
3 shows an R optical device. In FIG. 19, reference numeral 1 denotes an electron beam generator, and an electron beam emitted from the electron beam generator 1 passes through a plurality of branching electromagnets 11 arranged in the beam transport unit 2 to each of the branching electromagnets 11. The electron beam is guided to the electron storage ring 3 corresponding to, and is circulated on the beam orbit 8 by the deflecting magnet 6 placed on the vacuum duct 7.

【0004】符号4はSOR光9を通すためのビームラ
イン、符号5はSOR光9の強度をモニタするための放
射光モニタ、符号12は電子ビームの強度をモニタする
ためのビーム電流モニタ、符号10は電子を加速するた
めの高周波加速空胴、符号13は電子蓄積リング3へ追
加される追加入射電流量を制御する制御手段を示す。
Reference numeral 4 denotes a beam line for passing the SOR light 9, reference numeral 5 denotes a radiation light monitor for monitoring the intensity of the SOR light 9, reference numeral 12 denotes a beam current monitor for monitoring the intensity of the electron beam, and reference numeral Reference numeral 10 denotes a high-frequency accelerating cavity for accelerating electrons, and reference numeral 13 denotes control means for controlling the amount of additional incident current added to the electron storage ring 3.

【0005】このように構成された放射光発生装置が半
導体装置の製造に適用できるためには、時間的に強度の
安定したSOR光を得ることができるものでなければな
らない。
[0005] In order for the radiation light generating device configured as described above to be applicable to the manufacture of semiconductor devices, it must be able to obtain SOR light having a temporally stable intensity.

【0006】従来、安定したSOR光を得るために、特
開昭62−128500号公報に開示されているよう
に、各々の電子蓄積リング3のSOR放射光の強度ある
いは電子ビームの強度を放射光モニタ5あるいはビーム
電流モニタ12により測定して監視し、この測定結果を
所定の設定値と比較して放射光の強度が一定になるよう
に、制御手段13によって電子蓄積リング3に追加され
る追加入射電流量を制御していた。
Conventionally, in order to obtain stable SOR light, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-128500, the intensity of the SOR radiation light or the intensity of the electron beam of each electron storage ring 3 is measured. The measurement result is monitored by the monitor 5 or the beam current monitor 12, and the measured result is compared with a predetermined set value to add the electron storage ring 3 to the electron storage ring 3 by the control means 13 so that the intensity of the emitted light becomes constant. The amount of incident current was controlled.

【0007】この制御手段13による制御は、電子蓄積
リング3の放射光モニタ5等の結果に応じ対応する分岐
用電磁石11を駆動して選択的に追加入射電流の注入経
路を形成し、一定強度の追加入射電流を注入することに
よってなされていた。各電子蓄積リング13への追加入
射電流の注入は図20(a)に示すように注入a、注入
b・・・と一般に複数回行われる。
The control means 13 controls the branching electromagnet 11 according to the result of the radiation monitor 5 of the electron storage ring 3 and the like to selectively form an additional injection current injection path, and maintain a constant intensity. Was made by injecting additional incident current. Injection of the additional incident current into each electron storage ring 13 is generally performed a plurality of times, as shown in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように従来は一定
強度の追加入射電流の注入が行われていた。そして、追
加入射電流の注入において、注入毎に追加入射電流量を
変えることができなかった。すなわち、追加入射電流の
入射注入毎に独立に追加入射電流量を制御する特別の手
段を持ち合わせていなかった。そして例えば図20
(a)に示すように、注入a、注入b・・・と一定強度
の電流量で複数回行われ、追加入射電流量の制御は繰り
返し注入する注入時間のみによって制御されていた。こ
こで、一回の注入に要する時間は図20(a)におい
て、入射時間t3−t2である。
As described above, conventionally, an additional incident current having a constant intensity has been injected. Then, in the injection of the additional incident current, the amount of the additional incident current could not be changed for each injection. That is, there is no special means for independently controlling the amount of additional incident current every time the additional incident current is injected. And, for example, FIG.
As shown in (a), injection a, injection b... Are performed a plurality of times with a constant intensity current amount, and the control of the additional incident current amount is controlled only by the injection time for repeated injection. Here, the time required for one injection is the incident time t3-t2 in FIG.

【0009】このため、多数の電子蓄積リング3へ追加
入射する必要がある場合には、1回の入射時間にt3−
t2だけ要するため、接続できる電子蓄積リングの最大
台数が限られていた。特に、ビーム寿命が短い場合に
は、1回の入射時間t3−t2がより長く要するため、
接続できる電子蓄積リング3の最大台数に大きな制約が
課される。
For this reason, when it is necessary to additionally enter a large number of electron storage rings 3, t3-
Since only t2 is required, the maximum number of connectable electron storage rings is limited. In particular, when the beam life is short, one incident time t3-t2 is longer, so that
Large restrictions are imposed on the maximum number of electron storage rings 3 that can be connected.

【0010】また、ある電子蓄積リングのみがビーム枯
らし運転等を行うため入射時に大電流が要求され、他の
電子蓄積リング3は定常運転をしており通常の程度の追
加電流が必要とされる場合に、追加入射電流量を入射注
入毎に独立に制御することができないため、ビーム枯ら
し運転等を行う電子蓄積リングのみに大電流を流すこと
ができなかった。このため、注入入射電流量を増やすこ
とに限度があり、ビーム枯らし運転等に長い時間を要す
るという問題があった。このことは、立ち上げ時間の短
いことが要求される量産用リングにおいて問題となって
いた。
Further, only a certain electron storage ring performs a beam withering operation or the like, so that a large current is required at the time of incidence, while the other electron storage ring 3 is in a steady operation and requires a normal additional current. In such a case, the amount of additional incident current cannot be controlled independently for each injection injection, so that a large current cannot be applied only to the electron storage ring for performing beam withering operation or the like. For this reason, there is a limit in increasing the amount of injection incident current, and there is a problem that a long time is required for the beam withering operation and the like. This has been a problem in mass production rings that require a short startup time.

【0011】そこで本発明の目的は、上記従来技術が有
する問題点を解消し、放射光強度が一定でしかも各電子
蓄積リングの立ち上げ時間を短くすることができる多数
の電子蓄積リングを備えた放射光発生装置を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a large number of electron storage rings with a constant intensity of radiated light and capable of shortening the startup time of each electron storage ring. An object of the present invention is to provide a synchrotron radiation generator.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電子ビーム発生器から出射した電子ビー
ムを輸送するビーム輸送部に配置された分岐用電磁石を
介して複数の電子蓄積リングに送り、これらの電子蓄積
リングにおける電子ビームの加速に伴って光を発生する
放射光発生装置において、各々の前記電子蓄積リングに
発生する放射光の強度に関する量を検出し所定の設定値
と比較し前記放射光の強度が一定になるように制御する
制御手段を備え、この制御手段は各々の前記電子蓄積リ
ングの入射用バンプ電磁石の励磁量あるいは入射用バン
プ電磁石のタイミングを制御して前記電子蓄積リングへ
追加される追加入射電流量を制御することを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of electron storages via a branching electromagnet disposed in a beam transport section for transporting an electron beam emitted from an electron beam generator. In the synchrotron radiation generating apparatus that generates light in accordance with the acceleration of the electron beam in these electron storage rings, a quantity related to the intensity of the radiant light generated in each of the electron storage rings is detected, and a predetermined set value and Control means for controlling the intensity of the emitted light so as to be constant, and the control means controls the amount of excitation of the incident bump electromagnet or the timing of the incident bump electromagnet of each of the electron storage rings. The amount of additional incident current added to the electron storage ring is controlled.

【0013】また、制御手段は電子シンクロトロンの入
射用バンプ電磁石の励磁量あるいは励磁タイミングを制
御し電子シンクロトロンより出射する電子ビーム電流量
を制御して前記電子蓄積リングへ追加される追加入射電
流量を制御することを特徴とする。
The control means controls the amount of excitation or the excitation timing of the bump electromagnet for incidence of the electron synchrotron, controls the amount of electron beam current emitted from the electron synchrotron, and adds the additional incident current to the electron storage ring. The amount is controlled.

【0014】また、制御手段は電子シンクロトロンに配
置したRFノックアウト電極に印加する高周波の周波数
あるいは高周波印加時間あるいは高周波の印加電圧を制
御して電子シンクロトロンリング内の電荷数を制御して
前記電子蓄積リングへ追加される追加入射電流量を制御
することを特徴とする。
The control means controls the frequency of the high frequency applied to the RF knockout electrode disposed in the electron synchrotron, the high frequency application time or the high frequency applied voltage, and controls the number of charges in the electron synchrotron ring to control the electron synchrotron. The amount of additional incident current added to the storage ring is controlled.

【0015】また、制御手段は電子シンクロトロンに配
置した高周波加速空胴への投入パワーを制御しRFバケ
ットの高さを変えることによって電子シンクロトロンリ
ング内の電荷数を制御して前記電子蓄積リングへ追加さ
れる追加入射電流量を制御することを特徴とする。
The control means controls the power supplied to the high-frequency accelerating cavity disposed in the electron synchrotron and controls the number of charges in the electron synchrotron ring by changing the height of the RF bucket, thereby controlling the number of charges in the electron synchrotron ring. It is characterized in that the amount of additional incident current to be added to is controlled.

【0016】また、制御手段は電子ライナックの電子銃
のグリッドパルサーへ印加される印加電圧時間幅を制御
して前記電子蓄積リングへ追加される追加入射電流量を
制御することを特徴とする。
Further, the control means controls an applied voltage time width applied to the grid pulser of the electron gun of the electronic linac to control an additional incident current amount added to the electron storage ring.

【0017】また、制御手段は電子シンクロトロンの出
射用キッカー電磁石の励磁時間幅を制御して前記電子蓄
積リングへ追加される追加入射電流量を制御することを
特徴とする。
Further, the control means controls the excitation time width of the emission kicker magnet of the electron synchrotron to control the amount of additional incident current added to the electron storage ring.

【0018】また、制御手段は前記分岐用電磁石を励時
する励時時間幅あるいは励時タイミングを制御して前記
電子蓄積リングへ追加される追加入射電流量を制御する
ことを特徴とする。
Further, the control means controls an excitation time width or an excitation timing for exciting the branching electromagnet to control an additional incident current amount added to the electron storage ring.

【0019】また、制御手段は前記ビーム輸送部に設置
したスリットを開閉する駆動装置を制御して前記電子蓄
積リングへ追加される追加入射電流量を制御することを
特徴とする。
Further, the control means controls a driving device for opening and closing the slit provided in the beam transport unit to control the amount of additional incident current added to the electron storage ring.

【0020】また、制御手段は電子シンクロトロンある
いは前記電子蓄積リングに配置した高周波加速空洞に入
力するRFパワーの位相を制御して電子シンクロトロン
と前記電子蓄積リングのRFパワーの位相差を制御して
前記電子蓄積リングへ追加される追加入射電流量を制御
することを特徴とする。
The control means controls the phase of the RF power input to the electron synchrotron or the high-frequency accelerating cavity arranged in the electron storage ring to control the phase difference between the RF power of the electron synchrotron and the RF power of the electron storage ring. And controlling the amount of additional incident current added to the electron storage ring.

【0021】[0021]

【作用】上記のように構成された放射光発生装置の制御
手段は、電子蓄積リングへ追加注入される追加入射電流
量を入射毎に独立に制御することができるので、各々の
電子蓄積リングに発生する放射光の強度に関する量を検
出し所定の設定値と比較し、各々の電子蓄積リングの放
射光の強度が一定になるように制御することができる。
The control means of the synchrotron radiation generator configured as described above can independently control the amount of additional incident current additionally injected into the electron storage ring for each incident. A quantity related to the intensity of the emitted light is detected and compared with a predetermined set value, so that the intensity of the emitted light of each electron storage ring can be controlled to be constant.

【0022】例えば、第20図(b)のt4に示した様
な電子蓄積リングの電流量が急激に減少した場合でも当
該リングへの入射電流を必要に応じて制御可能なため速
やかに蓄積電流量を復帰することができる。定常運転の
場合でも従来は第20図(a)に示したように追加入射
にt3−t2だけ時間を要していたが、本発明ではあら
かじめ必要な追加入射電荷量を制御手段によって制御す
ることができるので、1回の追加入射で所定の電流が得
られるため入射時間の短縮が可能となる。このため多数
の電子蓄積リングを駆動する事が可能となる。
For example, even if the current amount of the electron storage ring suddenly decreases as shown at t4 in FIG. 20 (b), the incident current to the ring can be controlled as needed, so that the storage current can be quickly increased. The amount can be returned. Conventionally, even in the case of the steady operation, as shown in FIG. 20 (a), additional injection takes a time of t3-t2, but in the present invention, the amount of additional incident charge required in advance is controlled by the control means. Therefore, a predetermined current can be obtained by one additional incidence, so that the incidence time can be shortened. Therefore, it is possible to drive a large number of electron storage rings.

【0023】また、ある電子蓄積リングがビーム枯らし
運転等で入射時に大電流が要求される場合にも他のリン
グが定常運転をしている場合にでも当該リングへの入射
電流量を適宜調節可能なため当該リングの立ち上げを速
やかに行う事ができる。
Further, the amount of incident current to a certain electron storage ring can be adjusted appropriately even when a large current is required at the time of incidence due to beam withdrawal operation or when another ring is in a steady operation. Therefore, the ring can be quickly started.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明による放射光発生装置の実施例
を図1乃至図18を参照して説明する。なお図19に示
した従来の放射光発生装置と同一部材には同一符号を付
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a radiation light generating apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same members as those of the conventional synchrotron radiation generator shown in FIG.

【0025】図1および図2を参照して本発明の第1実
施例を説明する。図1において、電子ビーム発生器1か
ら出射された電子ビームはビーム輸送部2に配置された
複数の分岐用電磁石11を介して、各々の分岐用電磁石
11に対応する電子蓄積リング3に導かれ、真空ダクト
7上に置かれた偏向磁石6によりビーム軌道8上の周回
運動をおこなう。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, an electron beam emitted from an electron beam generator 1 is guided to an electron storage ring 3 corresponding to each branching electromagnet 11 through a plurality of branching electromagnets 11 arranged in a beam transport unit 2. The orbital motion on the beam orbit 8 is performed by the deflection magnet 6 placed on the vacuum duct 7.

【0026】各々の電子蓄積リング3で発生するSOR
光9の一部はビームライン4を通り、放射光モニタ5に
よって放射光の強度が検出される。また、各々の電子蓄
積リング3内の電子ビームの強度はビーム電流モニタ1
2によって検出される。電子蓄積リング3内の電子ビー
ムは高周波加速空胴10によって加速される。
SOR generated in each electron storage ring 3
Part of the light 9 passes through the beam line 4, and the intensity of the emitted light is detected by the emitted light monitor 5. The intensity of the electron beam in each electron storage ring 3 is measured by the beam current monitor 1.
2 detected. The electron beam in the electron storage ring 3 is accelerated by the high-frequency acceleration cavity 10.

【0027】放射光モニタ5あるいは電流モニタ12に
よって測られた放射光量あるいは電流量は、制御手段1
3によってあらかじめ設定した値との差が検出され、そ
の差が小さくなるように制御手段13によって電子蓄積
リング3へ追加される追加入射電流量が制御される。具
体的には、制御手段13は電子蓄積リング3の入射用バ
ンプ電磁石17aおよび17bの励磁量、あるいは追加
される追加入射電流の注入時間とのタイミングを制御す
る。これにより、電子蓄積リング3へ注入される電子ビ
ームの多回転入射の回転数、すなわち追加入射電流量を
変化させることができる。
The amount of radiated light or the amount of current measured by the radiated light monitor 5 or the current monitor 12 is
3 detects a difference from a preset value, and controls the amount of additional incident current added to the electron storage ring 3 by the control means 13 so as to reduce the difference. Specifically, the control means 13 controls the amount of excitation of the incident bump electromagnets 17a and 17b of the electron storage ring 3, or the timing of the injection time of the additional incident current to be added. This makes it possible to change the number of rotations of the electron beam injected into the electron storage ring 3 during multiple rotation incidence, that is, the amount of additional incident current.

【0028】本実施例の作用を図2を参照して説明す
る。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0029】図2(a)は電子蓄積リング3の入射バン
プ軌道19の模式図を示す。電子蓄積リング3の平衡軌
道8上に設置された入射用パータベータ電磁石17aお
よび17bにより入射時バンプ軌道19が作られる。入
射電子ビームは入射偏向器15より電子蓄積リング3内
に入り入射バンプ軌道19を中心にいわゆるベータトロ
ン振動をする。
FIG. 2A is a schematic view of the incident bump trajectory 19 of the electron storage ring 3. The bump trajectory 19 at the time of incidence is formed by the incident part beta electromagnets 17a and 17b installed on the balanced orbit 8 of the electron storage ring 3. The incident electron beam enters the electron storage ring 3 from the incident deflector 15 and performs so-called betatron oscillation around the incident bump orbit 19.

【0030】図2(b)〜(d)は入射点16での位相
図を示す。図2(b)〜(d)の各々は、図2(e)に
おけるt0 ,t1 ,t2 に対応する。電子蓄積リング3
に追加入射する前の位相図が図2(b)である。蓄積電
子ビームは平衡軌道8上にある。
FIGS. 2B to 2D show phase diagrams at the incident point 16. Each of FIGS. 2B to 2D corresponds to t 0 , t 1 , and t 2 in FIG. 2E. Electron storage ring 3
FIG. 2 (b) is a phase diagram before the additional light is incident on. The stored electron beam is on an equilibrium orbit 8.

【0031】図2(c)は入射時の位相図を示す。この
時は入射バンプ電磁石が励磁されているため蓄積電子ビ
ームは平衡軌道8から入射バンプ軌道19上に移動して
いる。この時入射電子ビーム20は入射偏向器15より
入射される。この時入射電子ビームのパルス幅が電子蓄
積リングの周長を電子が回る時間より長ければ、多回転
分の入射電流が入射可能となる。
FIG. 2C shows a phase diagram at the time of incidence. At this time, since the incident bump electromagnet is excited, the accumulated electron beam moves from the balanced orbit 8 to the incident bump orbit 19. At this time, the incident electron beam 20 is incident from the incident deflector 15. At this time, if the pulse width of the incident electron beam is longer than the time required for the electrons to move around the circumference of the electron storage ring, the incident current for multiple rotations can be incident.

【0032】図2(d)は、入射終了直後の位相図の概
念図を示す。この時入射バンプ磁場は図2(e)のt2
に対応するためゼロなので蓄積ビームは再び平衡軌道8
上に戻っている。追加入射された電子ビームの位相空間
上での分布を21に模式的に示す。
FIG. 2D is a conceptual diagram of a phase diagram immediately after the end of the incidence. At this time, the incident bump magnetic field is t 2 in FIG.
, The accumulated beam returns to the equilibrium orbit 8
Is back up. 21 schematically shows the distribution of the additionally incident electron beam in the phase space.

【0033】この時追加入射された電子ビームの多回転
入射の回転数すなわち追加入射電流量はバンプ電磁石の
最大磁場B0 、パルス磁場の形状およびパルス磁場と入
射電子ビームとのタイミングにより変化する。そこであ
らかじめその変化量を測定しておくことにより、図1の
制御手段13の指令により必要な電流分だけ追加入射が
可能になる。
At this time, the number of rotations of the additionally incident electron beam for multi-rotation incidence, that is, the amount of additional incident current, changes depending on the maximum magnetic field B 0 of the bump electromagnet, the shape of the pulse magnetic field, and the timing between the pulse magnetic field and the incident electron beam. Therefore, by measuring the amount of change in advance, it becomes possible to additionally input a necessary amount of current according to a command from the control means 13 in FIG.

【0034】その後追加電子ビーム20は平衡軌道8を
中心にいわゆるベータトロン振動をするが、放射減衰に
よって一定の時間内に平衡軌道に移る。位相図でいえば
図2(b)の状態に戻る事になる。
Thereafter, the additional electron beam 20 undergoes a so-called betatron oscillation around the equilibrium orbit 8, but shifts to the equilibrium orbit within a certain time due to radiation attenuation. In the phase diagram, the state returns to the state shown in FIG.

【0035】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返す事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行わ
れる。
By repeating this operation in response to a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially.

【0036】この動作を複数の電子蓄積リングに対して
各々行うことによって各電子蓄積リングに対して追加入
射毎に各々の電子蓄積リングへの入射電流量を制御可能
なため、蓄積電流量が急激に減少した場合にも速やかに
対応できる。
By performing this operation for each of the plurality of electron storage rings, the amount of current incident on each electron storage ring can be controlled for each additional injection into each electron storage ring. Can be promptly dealt with in the event of a decrease.

【0037】またある電子蓄積リングがビーム枯らし運
転等で入射時に大電流が要求され他の電子蓄積リングが
定常運転している場合にでも当該リングへの入射電流量
を制御手段により調整可能なため他のリングの運転の妨
げになることなく当該リングの立ち上げを速やかに行う
事が可能となる。
Further, even when a large current is required at the time of incidence of a certain electron storage ring during beam withering operation or the like and another electron storage ring is in a steady operation, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. The ring can be quickly started up without hindering the operation of another ring.

【0038】次に、本発明の第2実施例を図3および図
4を参照して説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0039】第1実施例では電子蓄積リング3の入射用
バンプ電磁石17aおよび17bが制御されるのに対
し、本実施例では電子線形加速器(電子ライナック)等
の入射用バンプ電磁石17aおよび17bが制御され
る。
In the first embodiment, the incident bump electromagnets 17a and 17b of the electron storage ring 3 are controlled, whereas in the present embodiment, the incident bump electromagnets 17a and 17b of the electron linear accelerator (electronic linac) are controlled. Is done.

【0040】図3において、電子線形加速器(電子ライ
ナック)等の前段加速器24により加速された電子ビー
ムはビーム輸送部2を経て電子シンクロトロン22に入
射偏向器15により入射される。
In FIG. 3, an electron beam accelerated by a pre-accelerator 24 such as an electron linear accelerator (electronic linac) is incident on an electron synchrotron 22 through a beam transport unit 2 by an incident deflector 15.

【0041】放射光モニタ5あるいは電流モニタ12に
よって測られた放射光量あるいは電流量は、制御手段に
よってあらかじめ設定された値との差を検出される。こ
の差に応じて制御手段13から出される信号によって、
電子シンクロトロン22の入射用バンプ電磁石17aお
よび17bの励磁量あるいはタイミングを制御して電子
シンクロトロン22への多回転入射の回転数すなわち電
流量を変化させ、これにより電子蓄積リング3への追加
入射電流を制御する。
The difference between the amount of emitted light or the amount of current measured by the emitted light monitor 5 or the current monitor 12 is detected by a control means. By the signal output from the control means 13 according to this difference,
The number of rotations, that is, the amount of current for multi-rotation incidence to the electron synchrotron 22 is changed by controlling the excitation amount or timing of the bump electromagnets 17 a and 17 b for incidence of the electron synchrotron 22, whereby additional incidence to the electron storage ring 3 is performed. Control the current.

【0042】図4(a)は電子シンクロトロン22の入
射バンプ軌道19の模式図を示す。電子シンクロトロン
22の平衡軌道8上に設置された入射用パータベータ電
磁石17aおよび17bにより入射時バンプ軌道19が
作られる。入射電子ビームは入射偏向器15より電子シ
ンクロトロン内に入り入射バンプ軌道19を中心にいわ
ゆるベータトロン振動をする。
FIG. 4A is a schematic diagram of the incident bump trajectory 19 of the electron synchrotron 22. The bump trajectory 19 at the time of incidence is formed by the incident part beta electromagnets 17a and 17b installed on the balanced orbit 8 of the electron synchrotron 22. The incident electron beam enters the electron synchrotron through the incident deflector 15 and performs so-called betatron oscillation around the incident bump orbit 19.

【0043】図4(b)〜(d)は入射点16における
位相図を示す。図4(b)〜(d)の各々は図4(e)
のt0 ,t1 ,t2 に対応する。電子シンクロトロンに
入射する前の位相図が図4(b)である。
FIGS. 4B to 4D show phase diagrams at the incident point 16. Each of FIGS. 4B to 4D corresponds to FIG.
T 0 , t 1 , and t 2 . FIG. 4B is a phase diagram before the light enters the electron synchrotron.

【0044】図4(d)は入射時の位相図を示す。この
時は入射バンプ電磁石が励磁されているため位相図の中
心は平衡軌道8から入射バンプ軌道19上に移動してい
る。この時入射電子ビーム20は入射偏向器15より入
射される。この時入射電子ビームのパルス幅が電子シン
クロトロンの周長を電子が回る時間より長ければ、多回
転分の入射電流が入射可能となる。
FIG. 4D shows a phase diagram at the time of incidence. At this time, since the incident bump electromagnet is excited, the center of the phase diagram moves from the balanced orbit 8 to the incident bump orbit 19. At this time, the incident electron beam 20 is incident from the incident deflector 15. At this time, if the pulse width of the incident electron beam is longer than the time for the electrons to rotate around the circumference of the electron synchrotron, the incident current for multiple rotations can be incident.

【0045】図4(d)は、入射終了直後の位相図の概
念図を示す。この時入射バンプ磁場は図4(e)のt2
に対応するためゼロなので位相図の中心は再び平衡軌道
8上に戻っている。入射された電子ビームの位相空間上
での分布を21に模式的に示す。この時入射された電子
ビームの多回転入射の回転数すなわち電流量はバンプ電
磁石の最大磁場B0 、パルス磁場の形状およびパルス磁
場と入射電子ビームとのタイミングにより変化する。そ
こであらかじめその変化量を測定しておくことによっ
て、図3の制御手段13の指令により必要な電流分だけ
入射が可能になる。
FIG. 4D is a conceptual diagram of a phase diagram immediately after the end of the incidence. At this time, the incident bump magnetic field is t 2 in FIG.
, The center of the phase diagram returns to the equilibrium orbit 8 again. 21 schematically shows the distribution of the incident electron beam on the phase space. At this time, the number of rotations, ie, the amount of current, of the incident electron beam during multiple rotations varies depending on the maximum magnetic field B 0 of the bump electromagnet, the shape of the pulse magnetic field, and the timing between the pulse magnetic field and the incident electron beam. Therefore, by measuring the amount of change in advance, it becomes possible to inject only a necessary amount of current according to a command from the control means 13 in FIG.

【0046】その後入射電子ビーム21は平衡軌道8を
中心にいわゆるベータトロン振動をするが放射減衰によ
って一定の時間内に平衡軌道に移る。位相図でいえば図
4(b)の状態に戻る事になる。
Thereafter, the incident electron beam 21 undergoes so-called betatron oscillation around the equilibrium orbit 8, but shifts to the equilibrium orbit within a certain time due to radiation attenuation. If it says in a phase diagram, it will return to the state of FIG.4 (b).

【0047】このようにして電子シンクロトロンへの入
射電流量を制御した後、高周波加速空胴10により所定
のエネルギーまで加速された電子ビームは出射偏向器2
3によってビーム輸送部2に出射され分岐用電磁石11
によってしかるべき電子蓄積リングに入射される。
After controlling the amount of current incident on the electron synchrotron in this way, the electron beam accelerated to a predetermined energy by the high-frequency accelerating cavity 10 emits the electron beam.
3, which is emitted to the beam transport unit 2 and is branched into electromagnets 11
Incident on the electron storage ring.

【0048】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返す事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行わ
れる。
By repeating this operation in response to a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially.

【0049】この動作を複数の電子蓄積リングに対して
各々行うことによって各電子蓄積リングに対して追加入
射毎に当該リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄
積電流量が急激に減少した場合にも速やかに対応でき
る。
By performing this operation for each of the plurality of electron storage rings, the amount of current incident on each of the electron storage rings can be controlled for each additional incidence, so that the amount of stored current decreases sharply. In case, we can respond quickly.

【0050】またある電子蓄積リングがビーム枯らし運
転等で入射時に大電流が要求され他の電子蓄積リングが
定常運転している場合にでも当該リングへの入射電流量
を制御手段により調整可能なため他のリングの運転の妨
げになることなく当該リングの立ち上げを速やかに行う
事が可能となる。
Further, even when a certain electron storage ring requires a large current at the time of incidence due to beam withering operation or the like and the other electron storage ring is operating in a steady state, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. The ring can be quickly started up without hindering the operation of another ring.

【0051】次に、本発明の第3実施例を図5を参照し
て説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0052】図5において、電子線形加速器(電子ライ
ナック)等の前段加速器24により加速された電子ビー
ムはビーム輸送部2を経て電子シンクロトロン22に入
射偏向器15により入射される。
In FIG. 5, an electron beam accelerated by a pre-accelerator 24 such as an electron linear accelerator (electron linac) is incident on an electron synchrotron 22 via a beam transport unit 2 by an incident deflector 15.

【0053】次に、電子蓄積リング3に設置された放射
光モニタ5あるいは電流モニタ12によって測られた放
射光量あるいは電流量は、制御手段13によってあらか
じめ設定された値との差が検出される。この差に応じて
制御手段13は、電子シンクロトロン22のRFノック
アウト電極25を制御して電子シンクロトロン内の電荷
数を調整する事によりその電子蓄積リング3への追加入
射電流を制御する。
Next, the difference between the amount of radiation or the amount of current measured by the radiation light monitor 5 or the current monitor 12 installed on the electron storage ring 3 is detected by the control means 13. In accordance with the difference, the control means 13 controls the RF knockout electrode 25 of the electron synchrotron 22 to adjust the number of charges in the electron synchrotron, thereby controlling the additional incident current to the electron storage ring 3.

【0054】RFノックアウト電極25による電荷数の
変化の割合はノックアウト電極に印加する高周波の周波
数あるいは高周波印加時間あるいは高周波の印加電圧に
依存する。そこであらかじめその変化量を測定しておく
ことにより、図5の制御手段13の指令により必要な電
流分だけ制御が可能になる。
The rate of change in the number of charges by the RF knockout electrode 25 depends on the frequency of the high frequency applied to the knockout electrode, the high frequency application time, or the high frequency applied voltage. Therefore, by measuring the amount of change in advance, it becomes possible to control only a necessary current by a command from the control means 13 in FIG.

【0055】このようにして入射電流量を制御した後、
高周波加速空胴10により所定のエネルギーまで加速さ
れた電子ビームは出射偏向器23によってビーム輸送部
2に出射され、分岐用電磁石11によって所望の電子蓄
積リングに入射される。このRFノックアウト電極によ
る電荷量の制御は必要に応じて加速中および加速後も可
能である。
After controlling the amount of incident current in this way,
The electron beam accelerated to a predetermined energy by the high-frequency acceleration cavity 10 is emitted to the beam transport unit 2 by the emission deflector 23, and is incident on a desired electron storage ring by the branching electromagnet 11. The control of the charge amount by the RF knockout electrode can be performed during and after acceleration as needed.

【0056】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返す事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行わ
れる。
By repeating this operation in response to a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially.

【0057】この動作を複数の電子蓄積リングに対して
各々行うことによって各電子蓄積リングに対して追加入
射毎に当該リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄
積電流量が急激に減少した場合にも速やかに対応でき
る。
By performing this operation on each of the plurality of electron storage rings, the amount of current incident on each electron storage ring can be controlled for each additional incidence, so that the amount of stored current decreases sharply. In case, we can respond quickly.

【0058】また、ある電子蓄積リングがビーム枯らし
運転等で入射時に大電流が要求され他の電子蓄積リング
が定常運転している場合にでも当該リングへの入射電流
量を制御手段により調整可能なため他のリングの運転の
妨げになることなく当該リングの立ち上げを速やかに行
う事が可能となる。
Further, even when a certain electron storage ring requires a large current at the time of incidence due to a beam withering operation or the like and another electron storage ring is in a steady operation, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. Therefore, it is possible to quickly start the ring without hindering the operation of another ring.

【0059】次に、本発明の第4実施例を図6を参照し
て説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0060】電子線形加速器(電子ライナック)等の前
段加速器24により加速された電子ビームはビーム輸送
部2を経て電子シンクロトロン22に入射偏向器15に
より入射される。
The electron beam accelerated by the pre-accelerator 24 such as an electron linear accelerator (electron linac) is incident on the electron synchrotron 22 through the beam transport unit 2 by the incident deflector 15.

【0061】次に、電子蓄積リング3に設置された放射
光モニタ5あるいは電流モニタ12によって測られた放
射光量あるいは電流量は、制御手段13によってあらか
じめ設定された値との差が検出される。その差に応じて
制御手段13は、電子シンクロトロン22の高周波加速
空胴10を制御して電子シンクロトロン内の電荷数を調
整する事により電子蓄積リング3への追加入射電流を制
御する。
Next, the difference between the amount of radiation or the amount of current measured by the radiation monitor 5 or the current monitor 12 installed on the electron storage ring 3 is detected by the control means 13. In accordance with the difference, the control means 13 controls the high-frequency accelerating cavity 10 of the electron synchrotron 22 to adjust the number of charges in the electron synchrotron, thereby controlling an additional incident current to the electron storage ring 3.

【0062】高周波加速空胴10による電荷数の変化の
割合はRFバケットの大きさに依存する。RFバケット
の大きさは高周波加速空胴に投入する高周波の電力に依
存する。そこであらかじめその変化量を測定しておくこ
とによって、図6の制御手段13の指令により必要な電
流分だけ制御が可能になる。
The rate of change in the number of charges by the high-frequency acceleration cavity 10 depends on the size of the RF bucket. The size of the RF bucket depends on the high frequency power input to the high frequency acceleration cavity. Therefore, by measuring the amount of change in advance, it becomes possible to control only a necessary current by a command of the control means 13 in FIG.

【0063】このようにして入射電流量を制御した後、
高周波加速空胴10により所定のエネルギーまで加速さ
れた電子ビームは出射偏向器23によってビーム輸送部
2に出射され分岐用電磁石11によって所望の電子蓄積
リングに入射される。この高周波加速空胴による電荷量
の制御は必要に応じて加速中および加速後も可能であ
る。
After controlling the amount of incident current in this way,
The electron beam accelerated to a predetermined energy by the high-frequency accelerating cavity 10 is emitted to the beam transport unit 2 by the emission deflector 23 and is incident on a desired electron storage ring by the branching electromagnet 11. The charge amount can be controlled by the high-frequency accelerating cavity during and after acceleration as needed.

【0064】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返す事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行わ
れる。
By repeating this operation in response to a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially.

【0065】この動作を複数の電子蓄積リングに対して
各々行うことによって各電子蓄積リングに対して追加入
射毎に当該リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄
積電流量が急激に減少した場合にも速やかに対応でき
る。
By performing this operation for each of the plurality of electron storage rings, it is possible to control the amount of current incident on each electron storage ring for each additional incidence, so that the amount of stored current is sharply reduced. In case, we can respond quickly.

【0066】また、ある電子蓄積リングがビーム枯らし
運転等で入射時に大電流が要求され他の電子蓄積リング
が定常運転している場合にでも当該リングへの入射電流
量を制御手段により調整可能なため他のリングの運転の
妨げになることなく当該リングの立ち上げを速やかに行
う事が可能となる。
Further, even when a certain electron storage ring requires a large current at the time of incidence due to beam withdrawal operation or the like and another electron storage ring is in a steady operation, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. Therefore, it is possible to quickly start the ring without hindering the operation of another ring.

【0067】次に、本発明の第5実施例を図7を参照し
て説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0068】図7において、電子蓄積リング3に設置さ
れた放射光モニタ5あるいは電流モニタ12によって測
られた放射光量あるいは電流量は、制御装置13によっ
てあらかじめ設定された値との差が検出される。この差
に応じて制御手段13から出される信号によって電子線
形加速器24の電子銃26のグリッドパルサーへの印加
時間幅を制御する事により電子線形加速器24から出射
される電荷数を調整することにより電子蓄積リング3へ
の追加入射電流を制御する。
In FIG. 7, the difference between the amount of radiated light or the amount of current measured by the radiated light monitor 5 or the current monitor 12 installed on the electron storage ring 3 and a value preset by the controller 13 is detected. . The number of electric charges emitted from the electron linear accelerator 24 is adjusted by controlling the time width of application of the electron gun 26 of the electron linear accelerator 24 to the grid pulsar by a signal output from the control means 13 according to this difference. The additional incident current to the storage ring 3 is controlled.

【0069】電子線形加速器24により加速された電子
ビームはビーム輸送部2を経て電子シンクロトロン22
に入射偏向器により入射される。次に、高周波加速空胴
10により所定のエネルギーまで加速された電子ビーム
は出射偏向器23によってビーム輸送部2に出射され分
岐用電磁石11によって所望の電子蓄積リングに入射さ
れる。
The electron beam accelerated by the electron linear accelerator 24 passes through the beam transport unit 2 and is transmitted to the electron synchrotron 22
Is incident by the incident deflector. Next, the electron beam accelerated to a predetermined energy by the high-frequency acceleration cavity 10 is emitted to the beam transport unit 2 by the emission deflector 23 and is incident on a desired electron storage ring by the branching electromagnet 11.

【0070】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返す事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行わ
れる。この動作を複数の電子蓄積リングに対して各々行
うことによって各蓄積リングに対して追加入射毎に当該
リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄積電流量が
急激に減少した場合にも速やかに対応できる。
By repeating this operation in response to a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially. By performing this operation for each of the plurality of electron storage rings, the amount of current incident on each of the storage rings can be controlled for each additional incidence. Can respond to.

【0071】また、ある蓄積リングがビーム枯らし運転
等で入射時に大電流が要求され他の蓄積リングが定常運
転している場合にでも当該リングへの入射電流量を制御
系により調整可能なため他のリングの運転の妨げになる
ことなく当該リングの立ち上げを速やかに行う事が可能
となる。
Further, even when a certain storage ring requires a large current at the time of incidence due to beam withdrawal operation or the like and another storage ring is operating in a steady state, the amount of incident current to the ring can be adjusted by the control system. It is possible to quickly start up the ring without hindering the operation of the ring.

【0072】本発明は入射器が電子線形加速器と電子シ
ンクロトロンから構成される場合に限定されず、図8に
示したように入射器が電子線形加速器単独で構成される
場合にも適用可能である。
The present invention is not limited to the case where the injector is composed of the electron linear accelerator and the electron synchrotron, but is also applicable to the case where the injector is composed of the electron linear accelerator alone as shown in FIG. is there.

【0073】次に、本発明の第6実施例を図9および図
10を参照して説明する。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0074】図9において、電子線形加速器(電子ライ
ナック)等の前段加速器24により加速された電子ビー
ムはビーム輸送部2を経て電子シンクロトロン22に入
射偏向器15により入射される。電子シンクロトロンの
高周波加速空胴10により所定のエネルギーまで加速さ
れた電子ビームは出射偏向器23によってビーム輸送部
2に出射される。その際、蓄積リング3に設置された放
射光モニタ5あるいは電流モニタ12によって測られた
放射光量あるいは電流量は、制御装置13によってあら
かじめ設定された値との差が検出される。この差に応じ
て制御部13から出される信号によって電子シンクロト
ロン22の出射用キッカー電磁石27の励磁時間幅を制
御して電子シンクロトロン22から出射される電荷数を
変化させることにより電子蓄積リング3への追加入射電
流を制御する。
In FIG. 9, an electron beam accelerated by a pre-accelerator 24 such as an electron linear accelerator (electronic linac) is incident on an electron synchrotron 22 via a beam transport unit 2 by an incident deflector 15. The electron beam accelerated to a predetermined energy by the high-frequency acceleration cavity 10 of the electron synchrotron is emitted to the beam transport unit 2 by the emission deflector 23. At this time, the difference between the amount of radiated light or the amount of current measured by the radiated light monitor 5 or the current monitor 12 installed on the storage ring 3 and a value preset by the control device 13 is detected. The excitation time width of the kicker electromagnet 27 for emission of the electronic synchrotron 22 is controlled by a signal output from the control unit 13 in accordance with the difference to change the number of charges emitted from the electronic synchrotron 22 to thereby change the electron storage ring 3. To control the additional incident current to the

【0075】図10(a)は電子シンクロトロン22の
出射軌道28の模式図を示す。電子シンクロトロン22
の平衡軌道8上に設置された出射用キッカー電磁石27
により出射軌道28上を電子ビームが通り出射偏向器2
3により電子シンクロトロンより出射される。
FIG. 10A is a schematic view of the emission orbit 28 of the electron synchrotron 22. Electronic synchrotron 22
Extraction kicker magnet 27 installed on the equilibrium orbit 8
As a result, the electron beam passes through the emission trajectory 28, and the
3, the light is emitted from the electron synchrotron.

【0076】図10(b)にキッカー磁石27のパルス
波形を示す。電子シンクロトロンから出射される電子ビ
ームの電流量はキッカー電磁石のパルス幅△tにより変
化する。そこであらかじめその変化量を測定しておくこ
とによって、第6図(a)の制御手段13の指令により
必要な電流分だけ入射が可能になる。
FIG. 10B shows a pulse waveform of the kicker magnet 27. The amount of current of the electron beam emitted from the electron synchrotron changes depending on the pulse width Δt of the kicker magnet. Therefore, by measuring the amount of change in advance, it becomes possible to input only a necessary amount of current according to a command from the control means 13 in FIG. 6 (a).

【0077】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返す事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行わ
れる。
By repeating this operation in accordance with a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially.

【0078】この動作を複数の蓄積リングに対して各々
行うことによって各蓄積リングに対して追加入射毎に当
該リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄積電流量
が急激に減少した場合にも速やかに対応できる。
By performing this operation for each of the plurality of storage rings, the amount of current incident on each of the storage rings can be controlled for each additional incidence. Can also respond quickly.

【0079】また、ある蓄積リングがビーム枯らし運転
等で入射時に大電流が要求され他の蓄積リングが定常運
転している場合にでも当該リングへの入射電流量を制御
手段により調整可能なため他のリングの運転の妨げにな
ることなく当該リングの立ち上げを速やかに行う事が可
能となる。
Further, even when a large current is required at the time of incidence of a certain storage ring during beam withering operation or the like and another storage ring is in a steady operation, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. It is possible to quickly start up the ring without hindering the operation of the ring.

【0080】次に、本発明の第7実施例を図11乃至図
13を参照して説明する。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0081】図11において、電子線形加速器(電子ラ
イナック)等の前段加速器24により加速された電子ビ
ームはビーム輸送部2を経て電子シンクロトロン22に
入射偏向器15により入射される。
In FIG. 11, an electron beam accelerated by a pre-accelerator 24 such as an electron linear accelerator (electronic linac) is incident on an electron synchrotron 22 via a beam transport unit 2 by an incident deflector 15.

【0082】次に、蓄積リング3に設置された放射光モ
ニタ5あるいは電流モニタ12によって測られた放射光
量あるいは電流量は、制御装置13によってあらかじめ
設定した値との差が検出される。この差に応じて制御部
13から出される信号によってビーム輸送部2に配置さ
れた偏向磁石29の励磁時間幅あるいは励磁タイミング
を制御して電子シンクロトロン22に入射される電荷数
を変化させることにより電子蓄積リング3への追加入射
電流を制御する。
Next, the difference between the amount of radiated light or the amount of current measured by the radiated light monitor 5 or the current monitor 12 installed on the storage ring 3 is detected by the control device 13. By controlling the excitation time width or the excitation timing of the deflecting magnet 29 disposed in the beam transport unit 2 by a signal output from the control unit 13 according to the difference, the number of charges incident on the electronic synchrotron 22 is changed. The additional incident current to the electron storage ring 3 is controlled.

【0083】電子シンクロトロンの高周波加速空胴10
により所定のエネルギーまで加速された電子ビームは出
射偏向器23によってビーム輸送部2に出射される。
High-frequency accelerating cavity 10 of electron synchrotron
The electron beam accelerated to a predetermined energy is emitted to the beam transport unit 2 by the emission deflector 23.

【0084】図12にビーム輸送部に設置された偏向磁
石29のパルス波形を示す。電子シンクロトロンに入射
される電子ビームの電流量は偏向電磁石のパルス幅△t
およびタイミングt0 により変化する。そこであらかじ
めその変化量を測定しておくことによって、図11の制
御手段13の指令により必要な電流分だけ入射が可能に
なる。
FIG. 12 shows a pulse waveform of the deflection magnet 29 installed in the beam transport unit. The current amount of the electron beam incident on the electron synchrotron is determined by the pulse width Δt of the bending electromagnet.
And changes due to timing t 0. Therefore, by measuring the amount of change in advance, it becomes possible to inject only a necessary amount of current by a command from the control means 13 in FIG.

【0085】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返す事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行わ
れる。
By repeating this operation in response to a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially.

【0086】この動作を複数の蓄積リングに対して各々
行うことによって各蓄積リングに対して追加入射毎に当
該リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄積電流量
が急激に減少した場合にも速やかに対応できる。
By performing this operation for each of the plurality of storage rings, the amount of current incident on each of the storage rings can be controlled for each additional incidence. Can also respond quickly.

【0087】また、ある蓄積リングがビーム枯らし運転
等で入射時に大電流が要求され他の蓄積リングが定常運
転している場合にでも当該リングへの入射電流量を制御
手段により調整可能なため他のリングの運転の妨げにな
ることなく当該リングの立ち上げを速やかに行う事が可
能となる。
Further, even when a certain storage ring requires a large current at the time of incidence due to beam withering operation or the like and another storage ring is in a steady operation, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. It is possible to quickly start up the ring without hindering the operation of the ring.

【0088】本実施例は入射器が前段加速器と電子シン
クロトロンから構成され前段加速器から電子シンクロト
ロンへのビーム輸送部に偏向磁石を設置する場合に限定
されず、図13に示したように入射器と電子蓄積リング
間のビーム輸送部に偏向磁石が設置される場合にも適応
可能である。
The present embodiment is not limited to the case where the injector is composed of the pre-accelerator and the electron synchrotron and the deflection magnet is installed in the beam transport section from the pre-accelerator to the electron synchrotron. It is also applicable when a deflection magnet is installed in the beam transport section between the vessel and the electron storage ring.

【0089】次に、本発明の第8実施例を図14乃至図
16を参照して説明する。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0090】図14において、電子線形加速器(電子ラ
イナック)等の前段加速器24により加速された電子ビ
ームはビーム輸送部2を経て電子シンクロトロン22に
入射偏向器15により入射される。その際、蓄積リング
3に設置された放射光モニタ5あるいは電流モニタ12
によって測られた放射光量あるいは電流量は、制御装置
13によってあらかじめ設定した値との差が検出され
る。この差に応じて制御部13から出される信号によっ
てビーム輸送部2に配置されたスリット30の駆動装置
をあらかじめ制御して電子シンクロトロン22に入射さ
れる電荷数を変化させることにより電子蓄積リング3へ
の追加入射電流を制御する。
In FIG. 14, an electron beam accelerated by a pre-accelerator 24 such as an electron linear accelerator (electronic linac) is incident on an electron synchrotron 22 via a beam transport unit 2 by an incident deflector 15. At this time, the synchrotron radiation monitor 5 or the current monitor 12
The difference between the amount of radiation or the amount of current measured by the controller 13 and the value set in advance by the controller 13 is detected. According to the difference, the driving device of the slit 30 arranged in the beam transport unit 2 is controlled in advance by a signal output from the control unit 13 to change the number of electric charges incident on the electron synchrotron 22, thereby changing the electron storage ring 3 To control the additional incident current to the

【0091】電子シンクロトロンの高周波加速駆動10
により所定のエネルギーまで加速された電子ビームは出
射偏向器23によってビーム輸送部2に出射される。
Electron synchrotron high-frequency acceleration drive 10
The electron beam accelerated to a predetermined energy is emitted to the beam transport unit 2 by the emission deflector 23.

【0092】図15にビーム輸送部に設置されたスリッ
ト30の模式図を示す。電子シンクロトロンに入射され
る電子ビームの電流量はビーム輸送部の電子軌道上に設
置されたスリット30の間隔△xにより変化する。そこ
であらかじめその変化量を測定しておくことによって、
制御手段13の指令によりスリット駆動系31を動作さ
せ所定のスリット幅△xにあらかじめ調節することによ
り必要な電流分だけ入射が可能になる。
FIG. 15 is a schematic view of the slit 30 provided in the beam transport unit. The amount of current of the electron beam incident on the electron synchrotron changes depending on the interval Δx between the slits 30 provided on the electron trajectory of the beam transport unit. So by measuring the amount of change in advance,
By operating the slit drive system 31 in accordance with a command from the control means 13 and adjusting the slit drive system 31 to a predetermined slit width Δx in advance, it becomes possible to input only a necessary amount of current.

【0093】この操作を制御手段13からの指令により
繰り返すこ事で各電子蓄積リングへの追加入射が順次行
われる。
By repeating this operation in response to a command from the control means 13, additional incidence on each electron storage ring is performed sequentially.

【0094】この動作を複数の蓄積リングに対して各々
行うことによって各蓄積リングに対して追加入射毎に当
該リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄積電流量
が急激に減少した場合にも速やかに対応できる。
By performing this operation for each of the plurality of storage rings, the amount of current incident on each of the storage rings can be controlled for each additional incidence. Can also respond quickly.

【0095】また、ある蓄積リングがビーム枯らし運転
等で入射時に大電流が要求され他の蓄積リングが定常運
転している場合にでも当該リングへの入射電流量を制御
手段により調整可能なため他のリングの運転の妨げにな
ることなく当該リングの立ち上げを速やかに行う事が可
能となる。
Further, even when a certain storage ring requires a large current at the time of incidence due to beam withdrawal operation or the like and another storage ring is in a steady operation, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. It is possible to quickly start up the ring without hindering the operation of the ring.

【0096】本実施例は入射器が前段加速器と電子シン
クロトロンから構成され前段加速器から電子シンクロト
ロンへのビーム輸送部にスリットを設置する場合に限定
されず、図16に示したように入射器と電子蓄積リング
間のビーム輸送部にスリットが設置される場合にも適応
可能である。
This embodiment is not limited to the case where the injector is constituted by the pre-accelerator and the electron synchrotron and the slit is provided in the beam transport section from the pre-accelerator to the electron synchrotron. As shown in FIG. It can also be applied to a case where a slit is provided in the beam transport section between the electron storage ring and the electron storage ring.

【0097】次に、本発明の第9実施例を図17および
図18を参照して説明する。
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0098】図17において、電子線形加速器(電子ラ
イナック)等の前段加速器24により加速された電子ビ
ームはビーム輸送部2を経て電子シンクロトロン22に
入射偏向器15により入射される。
In FIG. 17, an electron beam accelerated by a pre-accelerator 24 such as an electron linear accelerator (electronic linac) is incident on an electron synchrotron 22 via a beam transport unit 2 by an incident deflector 15.

【0099】次に、電子蓄積リング3に設置された放射
光モニタ5あるいは電流モニタ12によって測られた放
射光量あるいは電流量は、制御装置13によってあらか
じめ設定した値との差が検出される。この差に応じて制
御手段13から出される信号によって電子シンクロトロ
ン22あるいは電子蓄積リング3の高周波加速空胴10
へ投入するRFパワーの位相を制御してを制御して電子
シンクロトロン内の電荷数を調整する事により電子蓄積
リング3への追加入射電流を制御する。
Next, the difference between the amount of radiated light or the amount of current measured by the radiated light monitor 5 or the current monitor 12 provided on the electron storage ring 3 is detected by the control device 13. In response to the difference, a signal output from the control means 13 causes the high frequency accelerating cavity 10 of the electron synchrotron 22 or the electron storage ring 3 to move.
The additional incident current to the electron storage ring 3 is controlled by controlling the phase of the RF power supplied to the electron storage ring 3 and controlling the number of charges in the electron synchrotron.

【0100】図18は電子蓄積リング3のRFの位相図
である。横軸ψはRF位相、縦軸はエネルギー差ΔE/
Eを示す。電子蓄積リング3を周回する電子は図18の
原点に対応する位相の回りを振動する。通常、電子シン
クロトロンから入射される電子はAの位置になるように
RFパワーの位相差が調整されている。図18のBの位
置に入射ビームがある場合は、ビームが安定な領域を示
すRFバケット32の外に入射ビームの一部が出る。そ
のため入射ビームの一部が失われることになる。入射ビ
ームの変化の割合は入射位置のRF位相に依存する。R
F位相は電子シンクロトロンあるいは電子蓄積リング3
に配置した高周波加速空胴10に入力するRFパワーの
位相を制御することで変化する。そこであらかじめその
変化量を測定しておくことによって、図17の制御手段
13の指令により必要な電流分だけ制御が可能になる。
FIG. 18 is a phase diagram of RF of the electron storage ring 3. The horizontal axis ψ is the RF phase, and the vertical axis is the energy difference ΔE /
E is shown. The electrons orbiting the electron storage ring 3 oscillate around a phase corresponding to the origin in FIG. Usually, the phase difference of the RF power is adjusted so that the electrons incident from the electron synchrotron are at the position A. When the incident beam is located at the position B in FIG. 18, a part of the incident beam goes out of the RF bucket 32 indicating a region where the beam is stable. Therefore, part of the incident beam will be lost. The rate of change of the incident beam depends on the RF phase at the point of incidence. R
F phase is electron synchrotron or electron storage ring 3
The phase is changed by controlling the phase of the RF power input to the high-frequency accelerating cavity 10 disposed at the position. Therefore, by measuring the amount of change in advance, it becomes possible to control only a necessary current by a command from the control means 13 in FIG.

【0101】このようにして入射電流量を制御した後、
高周波加速空胴10により所定のエこの操作を制御手段
13からの指令により繰り返す事で各電子蓄積リングへ
の追加入射が順次行われる。
After controlling the amount of incident current in this way,
This operation is repeated by the high-frequency accelerating cavity 10 in accordance with a command from the control means 13, so that additional incidence on each electron storage ring is sequentially performed.

【0102】この動作を複数の電子蓄積リングに対して
各々行うことによって各電子蓄積リングに対して追加入
射毎に当該リングへの入射電流量を制御可能なため、蓄
積電流量が急激に減少した場合にも速やかに対応でき
る。
By performing this operation for each of the plurality of electron storage rings, the amount of current incident on each electron storage ring can be controlled for each additional incidence, so that the amount of stored current sharply decreases. In case, we can respond quickly.

【0103】また、ある電子蓄積リングがビーム枯らし
運転等で入射時に大電流が要求され他の電子蓄積リング
が定常運転している場合にでも当該リングへの入射電流
量を制御手段により調整可能なため他のリングの運転の
妨げになることなく当該リングの立ち上げを速やかに行
う事が可能となる。
Further, even when a large current is required at the time of incidence of a certain electron storage ring during beam withdrawal operation or the like and another electron storage ring is operating in a steady state, the amount of current incident on the ring can be adjusted by the control means. Therefore, it is possible to quickly start the ring without hindering the operation of another ring.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、所定の制御手段を備えているので、複数の電子
蓄積リングの各々の電子蓄積リングに注入される追加入
射電流量を独立に制御できるとともに、ある電子蓄積リ
ングに追加入射電流の注入を繰り返す場合においても注
入毎に独立に追加入射電流量を制御することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the predetermined control means is provided, the amount of additional incident current injected into each of the plurality of electron storage rings can be controlled independently. And when the injection of the additional incident current into a certain electron storage ring is repeated, the amount of the additional incident current can be controlled independently for each injection.

【0105】この結果、ある電子蓄積リングがビーム枯
らし運転等で入射時に大電流が要求され他の電子蓄積リ
ングが定常運転している場合に、この電子蓄積リングの
みに追加入射電流量を大量に注入することができるの
で、大電流が要求される電子蓄積リングの立ち上げを速
やかに行うことができる。
As a result, when a large current is required at the time of incidence of a certain electron storage ring during beam withering operation or the like and another electron storage ring is operating in a steady state, a large amount of additional incident current is applied only to this electron storage ring. Since the injection can be performed, the electron storage ring that requires a large current can be quickly started.

【0106】また、ある電子蓄積リングに追加入射電流
の注入を繰り返しており電子蓄積リング内の電子ビーム
が急激に変化した場合、追加入射電流量をこの変化に応
じて制御することができるので、速やかに蓄積電流量を
復帰させることができる。
Further, when the injection of the additional incident current into a certain electron storage ring is repeated and the electron beam in the electron storage ring changes rapidly, the amount of additional incident current can be controlled according to this change. The accumulated current amount can be quickly restored.

【0107】また、ビーム枯らし運転等の非常運転の場
合に個別に電子蓄積リングを制御できるので、定常運転
の場合に接続できる電子蓄積リング3の最大台数を大き
くとることができる。
Further, since the electron storage rings can be individually controlled in the case of an emergency operation such as a beam withering operation, the maximum number of electron storage rings 3 that can be connected in the case of a steady operation can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による放射光発生装置の第1実施例の概
略を示す平面図。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a first embodiment of a synchrotron radiation generator according to the present invention.

【図2】本発明の第1実施例における(a)入射バンプ
軌道を示す模式図、(b)入射以前の位相図、(c)入
射中の位相図、(d)入射直後の位相図、(e)バンプ
電磁石パルス波形図。
FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams showing (a) an incident bump trajectory, (b) a phase diagram before incidence, (c) a phase diagram during incidence, and (d) a phase diagram immediately after incidence in the first embodiment of the present invention. (E) Bump electromagnet pulse waveform diagram.

【図3】本発明による放射光発生装置の第2実施例の概
略を示す平面図。
FIG. 3 is a plan view schematically showing a second embodiment of the synchrotron radiation generator according to the present invention.

【図4】本発明の第2実施例における(a)入射バンプ
軌道を示す模式図、(b)入射以前の位相図、(c)入
射中の位相図、(d)入射直後の位相図、(e)バンプ
電磁石パルス波形図。
4 (a) is a schematic diagram showing an incident bump trajectory, (b) is a phase diagram before incidence, (c) is a phase diagram during incidence, and (d) is a phase diagram immediately after incidence in the second embodiment of the present invention. (E) Bump electromagnet pulse waveform diagram.

【図5】本発明による放射光発生装置の第3実施例の概
略を示す平面図。
FIG. 5 is a plan view schematically showing a third embodiment of a radiation light generating device according to the present invention.

【図6】本発明による放射光発生装置の第4実施例の概
略を示す平面図。
FIG. 6 is a plan view schematically showing a fourth embodiment of a synchrotron radiation generator according to the present invention.

【図7】本発明による放射光発生装置の第5実施例の概
略を示す平面図。
FIG. 7 is a plan view schematically showing a fifth embodiment of the radiation light generating apparatus according to the present invention.

【図8】本発明による放射光発生装置の第5実施例の変
形例の概略を示す平面図。
FIG. 8 is a plan view schematically showing a modification of the fifth embodiment of the radiation light generating apparatus according to the present invention.

【図9】本発明による放射光発生装置の第6実施例の概
略を示す平面図。
FIG. 9 is a plan view schematically showing a sixth embodiment of the radiation light generating apparatus according to the present invention.

【図10】本発明による放射光発生装置の第6実施例の
(a)出射軌道の模式図、(b)キッカー磁石磁場の波
形図。
FIGS. 10A and 10B are (a) a schematic diagram of an emission trajectory and (b) a waveform diagram of a kicker magnet magnetic field in a sixth embodiment of the radiation light generating apparatus according to the present invention.

【図11】本発明による放射光発生装置の第7実施例の
概略を示す平面図。
FIG. 11 is a plan view schematically showing a seventh embodiment of a synchrotron radiation generator according to the present invention.

【図12】本発明の第7実施例における偏向磁石29の
磁場波形。
FIG. 12 is a magnetic field waveform of a deflection magnet 29 in a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明による放射光発生装置の第7実施例の
変形例の概略を示す平面図。
FIG. 13 is a plan view schematically showing a modification of the seventh embodiment of the synchrotron radiation generator according to the present invention.

【図14】本発明による放射光発生装置の第8実施例の
概略を示す平面図。
FIG. 14 is a plan view schematically showing an eighth embodiment of a synchrotron radiation generator according to the present invention.

【図15】本発明の第8実施例のスリットの模式図。FIG. 15 is a schematic view of a slit according to an eighth embodiment of the present invention.

【図16】本発明による放射光発生装置の第8実施例の
変形例の概略を示す平面図。
FIG. 16 is a plan view schematically showing a modification of the eighth embodiment of the radiation light generating apparatus according to the present invention.

【図17】本発明による放射光発生装置の第9実施例の
概略を示す平面図。
FIG. 17 is a plan view schematically showing a ninth embodiment of a synchrotron radiation generator according to the present invention.

【図18】本発明の第9実施例のRF位相図。FIG. 18 is an RF phase diagram of the ninth embodiment of the present invention.

【図19】従来の放射光発生装置の概略を示す平面図。FIG. 19 is a plan view schematically showing a conventional synchrotron radiation generator.

【図20】(a)従来の放射光発生装置の動作を説明す
るための特性図、(b)本発明による放射光発生装置の
動作を説明するための特性図。
20A is a characteristic diagram for explaining the operation of a conventional synchrotron radiation generator, and FIG. 20B is a characteristic diagram for explaining the operation of a synchrotron radiation generator according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入射電子加速器 2 ビーム輸送部 3 電子蓄積リング 4 放射光ビームライン 5 放射光モニタ 6 偏向電磁石 7 真空ダクト 8 ビーム軌道 9 放射光 10 高周波加速装置 11 分岐用電磁石 12 ビーム電流モニタ 13 制御手段 14 4極磁石 15 入射偏向器 16 ビーム入射点 17 入射バータベータ磁石 19 入射バンプ軌道 20 入射電子ビーム 21 追加入射ビームの位相空間上の分布 22 電子シンクロトロン 23 出射偏向器 24 前段加速器 25 RFノックアウト電極 26 電子銃 27 出射用キッカー磁石 28 ビーム出射軌道 29 偏向磁石 30 スリット 31 スリット駆動系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Incident electron accelerator 2 Beam transport part 3 Electron storage ring 4 Synchrotron radiation beam line 5 Synchrotron radiation monitor 6 Bending electromagnet 7 Vacuum duct 8 Beam trajectory 9 Synchrotron radiation 10 High-frequency accelerator 11 Branch electromagnet 12 Beam current monitor 13 Control means 14 4 Polar magnet 15 Incident deflector 16 Beam incident point 17 Incident bartabeta magnet 19 Incident bump trajectory 20 Incident electron beam 21 Distribution of additional incident beam in phase space 22 Electron synchrotron 23 Outgoing deflector 24 Pre-accelerator 25 RF knockout electrode 26 Electron gun 27 kicker magnet for emission 28 beam emission orbit 29 deflection magnet 30 slit 31 slit drive system

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−43599(JP,A) 特開 平4−43600(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 13/04 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-43599 (JP, A) JP-A-4-43600 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05H 13 / 04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電子ビーム発生器から出射した電子ビーム
を輸送するビーム輸送部に配置された分岐用電磁石を介
して複数の電子蓄積リングに送り、これらの電子蓄積リ
ングにおける電子ビームの加速に伴って光を発生する放
射光発生装置において、各々の前記電子蓄積リングに発
生する放射光の強度に関する量を検出し所定の設定値と
比較し前記放射光の強度が一定になるように制御する制
御手段を備え、この制御手段は各々の前記電子蓄積リン
グの入射用バンプ電磁石の励磁量あるいは入射用バンプ
電磁石のタイミングを制御して前記電子蓄積リングへ追
加される追加入射電流量を制御することを特徴とする放
射光発生装置。
An electron beam emitted from an electron beam generator is sent to a plurality of electron storage rings via a branching electromagnet disposed in a beam transport section for transporting the electron beam. In a radiation light generating device that generates light by using a control, a quantity related to the intensity of the radiation light generated in each of the electron storage rings is detected and compared with a predetermined set value to control the intensity of the radiation light to be constant. Means for controlling the amount of excitation of the incident bump electromagnet of each of the electron storage rings or the timing of the incident bump electromagnet to control the amount of additional incident current added to the electron storage ring. A synchrotron radiation generator.
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