JP3101031B2 - Telescopic chamber for electronic storage ring - Google Patents
Telescopic chamber for electronic storage ringInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子をリング状の高真
空閉ビーム軌道系内に閉じ込めて光速に近い早さで巡ら
せ、この電子から放射されるシンクロトロン放射（Ｓ
Ｒ）を利用して各種の実験を行うための電子ストレージ
リングに関わり、その高真空閉管路を形成するビームダ
クトの熱膨張・収縮を吸収して、閉管路全体の形状維持
の役割を果たす電子ストレージリング用の伸縮チャンバ
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of confining electrons in a ring-shaped high-vacuum closed-beam orbital system and circulating the electrons at a speed close to the speed of light.
R), which is related to an electron storage ring for conducting various experiments, absorbs the thermal expansion and contraction of the beam duct that forms the high vacuum closed channel, and plays an important role in maintaining the shape of the entire closed channel. The present invention relates to a telescopic chamber for storage rings.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、ＳＲは、電子が円周上を
光に近い早さで走るときに放射する赤外および可視から
極端紫外・Ｘ線にわたる波長連続の強く安定した光であ
って、しかも、指向性、偏光性、パルス性、高輝度性と
いった数々の優れた特徴をもつことより各界から注目さ
れ、近年、このＳＲの優れた特性を利用して各種の物性
を測定する観測システムが次々に計画されている。2. Description of the Related Art As is well known, SR is strong and stable light having a wavelength continuity from infrared and visible to extreme ultraviolet and X-rays emitted when electrons travel on a circle at a speed close to that of light. In addition, it has attracted attention from various fields because of its excellent characteristics such as directivity, polarization, pulse characteristics, and high brightness. In recent years, it has been observed that various properties are measured using the excellent characteristics of SR. Systems are being planned one after another.
【０００３】このＳＲを発生させる光源としては、一般
に電子ストレージリングと呼ばれる加速器の一種が用い
られている。これら電子ストレージリングの代表的な構
成を、その概念説明図である〔図５〕に示す。この電子
ストレージリングでは、図外の線形加速器等から入射さ
れた電子ビームＢは、かたまり（バンチ）となって、偏
向電磁石(21)を配してなる円弧部と、挿入型光源(22)や
高周波加速空洞(23)を配してなる直線部とを交互に配置
したリング状の高真空閉ビーム軌道系内を、長時間回り
続ける。この電子ストレージリングでは、電子ビームＢ
の軌道は電磁石にて決められ、また、円弧部でＳＲを放
射して失った電子のエネルギーは高周波加速空洞(23)か
ら補給され、また、挿入型光源(22)では磁場の方向を同
期的に変えることで、円弧部からのＳＲとは違った輝度
の高い光が得られる。そして、このような構成のもと
で、各円弧部および挿入型光源(22)の後流側外側にＳＲ
射出部(24)を設けると共に、その後側に観測システム(2
5)を設置して各種の実験を行うのである。As a light source for generating the SR, a kind of accelerator generally called an electronic storage ring is used. A typical configuration of these electronic storage rings is shown in FIG. In this electron storage ring, an electron beam B incident from a linear accelerator or the like (not shown) forms a lump (bunch) and an arc portion provided with a bending electromagnet (21), an insertion type light source (22), and the like. It continues to rotate for a long time in a ring-shaped high-vacuum closed beam orbit system in which the linear portions provided with the high-frequency accelerating cavities (23) are alternately arranged. In this electron storage ring, the electron beam B
The orbit is determined by an electromagnet, the energy of the electrons lost by radiating SR at the arc is supplied from the high-frequency accelerating cavity (23), and the direction of the magnetic field is synchronized by the insertion type light source (22). By changing to, light with high brightness different from SR from the arc portion can be obtained. Then, under such a configuration, each arc portion and the insertion-type light source (22) have a SR
An injection unit (24) is provided, and an observation system (2
5) is set up and various experiments are performed.
【０００４】また、これら電子ストレージリングでは、
その高真空閉管路系を構成するに、上記の偏向電磁石、
挿入型光源および高周波加速空洞等を備えてなるビーム
チャンバの他に、その目的用途や装置規模に応じてビー
ムを絞る電磁石や静電セパレータ等を備えてなる種々の
ビームチャンバが配列される。また各ビームチャンバは
水冷構造とされると共に、適宜箇所に排気ポートが設け
られる。In these electronic storage rings,
The above-described bending electromagnet,
In addition to a beam chamber including an insertion type light source and a high-frequency accelerating cavity, various beam chambers including an electromagnet, an electrostatic separator, and the like for narrowing a beam according to the intended use and the scale of the apparatus are arranged. Each beam chamber has a water-cooled structure, and an exhaust port is provided at an appropriate place.
【０００５】ところで、これら電子ストレージリングで
は、数多くのビームチャンバをリング状に列設して高真
空閉管路系を形成するので、これらビームチャンバの熱
膨張・収縮を吸収して閉管路全体の形状維持を図る必要
があり、従来では軸方向に伸縮可能なベローズを各ビー
ムチャンバ間の適宜箇所に組み込み、このベローズの伸
縮にて熱膨張・収縮を吸収する構成が採られていた。In these electronic storage rings, a large number of beam chambers are arranged in a ring to form a high-vacuum closed pipe system. Therefore, thermal expansion and contraction of these beam chambers are absorbed to form the entire closed pipe. Conventionally, it is necessary to maintain the structure. A bellows which can be expanded and contracted in the axial direction is conventionally installed at an appropriate position between the beam chambers, and the expansion and contraction of the bellows absorbs thermal expansion and contraction.
【０００６】また、ベローズとしては通常、アルミニウ
ムあるいはステンレス鋼からなるものが用いられるが、
これらは 0.2mm程度の薄肉に形成されるため、これに電
子ビームからの放射光が絞られて当たると溶損して真空
を破る恐れがある。そのため、これらベローズをチャン
バ間に組み込む場合には、その説明面である〔図６〕に
示すように、ベローズ(32)の両側のビームチャンバ(3
1),(33) の端部内面に、すなわちビーム軌道の外径側と
なる部位であって (b)図に示すように電子ビームＢから
放射光がＰが放射される方向の端部内面に、当該ベロー
ズ(32)に放射光Ｐの影ができるように、アルミニウム合
金等からなるアブソーバ(34),(35) が突設される。ま
た、これらアブソーバ(34),(35) が突設された部位のビ
ームチャンバ(31),(33) の外壁には (a)図に示すよう
に、当該ビームチャンバ(31),(33) の水冷部(31a),(33
a) が必ず達するようにして、アブソーバ(34),(35) に
吸収された放射光のエネルギーを熱エネルギーとして外
部に放出させる構成とされている。[0006] As the bellows, those made of aluminum or stainless steel are usually used.
Since these are formed to be as thin as about 0.2 mm, if the emitted light from the electron beam squeezes and hits them, they may be melted and break the vacuum. Therefore, when these bellows are incorporated between the chambers, as shown in the explanatory view (FIG. 6), the beam chambers (3) on both sides of the bellows (32) are used.
1) and (33), that is, the portion on the outer diameter side of the beam orbit, and (b) the inner surface of the end in the direction in which the radiated light P is emitted from the electron beam B as shown in FIG. Further, absorbers (34) and (35) made of an aluminum alloy or the like are protruded so that the bellows (32) has a shadow of the radiation light P. The outer walls of the beam chambers (31) and (33) where the absorbers (34) and (35) protrude are provided on the outer walls of the beam chambers (31) and (33) as shown in FIG. Water cooling part (31a), (33
The energy of the radiation absorbed by the absorbers (34) and (35) is emitted to the outside as heat energy so that a) always arrives.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ベ
ローズを組み込む従来の電子ストレージリングでは、そ
のベローズを保護するために突設するアブソーバが、電
子の運動に悪影響を及ぼし、その安定性や寿命を低下さ
せ易いと言う問題点がある。すなわち、アブソーバを突
設した部分のビームチャンバの断面形状が変化し、励起
される電磁場により、このビームチャンバ内を運動する
電子の安定性が損なわれる。また、放射光の入射により
アブソーバから発生する放出ガスが、直接にビームチャ
ンバ内で放出されるため、その中を運動する電子の寿命
を短くする。However, in the conventional electronic storage ring in which the bellows is incorporated, an absorber protruding to protect the bellows has a bad influence on the movement of electrons, and the stability and the life thereof are reduced. There is a problem that it is easy to do. That is, the cross-sectional shape of the beam chamber at the portion where the absorber is protruded changes, and the stability of electrons moving in the beam chamber is impaired by the excited electromagnetic field. In addition, the emitted gas generated from the absorber due to the incidence of the emitted light is directly emitted in the beam chamber, so that the life of the electrons moving therein is shortened.
【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたもので、その内を運動する電子の安定
性や寿命を高く維持してなお、この電子からの放射光に
よる屈伸部の溶損を防止して、両側のビームチャンバの
熱膨張・収縮を吸収する本来機能を確実に果すことので
きる電子ストレージリング用の伸縮チャンバの提供を目
的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is intended to maintain the stability and life of electrons moving therein, and to maintain the bending and elongation of the electrons by radiation from the electrons. It is an object of the present invention to provide an expansion / contraction chamber for an electronic storage ring that can reliably perform its original function of absorbing thermal expansion and contraction of the beam chambers on both sides by preventing erosion of the beam chamber.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、本
発明に係る電子ストレージリング用の伸縮チャンバは、
電磁石や高周波加速空洞などを装備した複数のビームチ
ャンバをリング状に列設してなる高真空閉ビーム軌道系
内に、外部から入射された電子ビームを閉じ込めて高速
で巡らせる電子ストレージリングにおけるビームチャン
バ間に配され、その両側のビームチャンバの熱膨張・収
縮を吸収する電子ストレージリング用の伸縮チャンバで
あって、両側に配され、ビーム通過穴を設けたエンドプ
レートと、このエンドプレートのビーム通過穴と略等し
い内径を有すると共に、外周に軸方向に平行な複数のス
リットを設けた薄肉円筒状に形成され、その両端部を両
側のエンドプレートのビーム通過穴端縁部に接続された
高周波コンタクトと、この高周波コンタクトの間隔を隔
てた外周上に位置して配され、軸方向に伸縮可能なベロ
ーズを介して、両端を両側のエンドプレートに気密に連
結された支持外筒と、冷却手段を備えた板状に形成さ
れ、支持外筒の周壁をビーム軌道の軸線に直交する方向
に貫通し、高周波コンタクトの中間部外周に接触させて
配されたアブソーバと、支持外筒に設けられた排気ポー
トとを備えてなるものである。In order to achieve the above object, the present invention has the following arrangement. That is, the telescopic chamber for the electronic storage ring according to the present invention,
A beam chamber in an electron storage ring that confines an externally incident electron beam and circulates it at high speed in a high vacuum closed beam trajectory system in which multiple beam chambers equipped with electromagnets and high-frequency accelerating cavities are arranged in a ring. An expansion / contraction chamber for an electronic storage ring, which is disposed between the end plates and absorbs thermal expansion and contraction of the beam chambers on both sides of the end plate. A high-frequency contact having an inner diameter substantially equal to the hole, formed in a thin cylindrical shape having a plurality of slits parallel to the axial direction on the outer periphery, and having both ends connected to the ends of the beam passing holes of the end plates on both sides. Via a bellows which is arranged on the outer periphery of the high-frequency contact at an interval and is extendable in the axial direction. And a supporting outer cylinder airtightly connected to both end plates, and a plate having cooling means, penetrating the peripheral wall of the supporting outer cylinder in a direction orthogonal to the axis of the beam orbit, and an intermediate portion of the high-frequency contact. It is provided with an absorber arranged in contact with the outer periphery and an exhaust port provided in the support outer cylinder.
【００１０】また、上記アブソーバが、高周波コンタク
トの各スリットに係合する複数の突起を内径面に設けて
高周波コンタクトの中間部を外側から縮径自由に保持す
る支持穴を有してなるものとされても良い。Further, the absorber has a plurality of projections on the inner diameter surface for engaging with the slits of the high-frequency contact, and has a support hole for holding the intermediate portion of the high-frequency contact freely from the outside in a reduced diameter. May be.
【００１１】また、上記アブソーバが、その先端部に高
周波コンタクトの少なくとも１つのスリットに係合する
突起を有してなるものとされても良い。Further, the absorber may have a projection at its tip end for engaging at least one slit of the high-frequency contact.
【００１２】[0012]
【作用】本発明に係る伸縮チャンバでは、両側のエンド
プレートのビーム通過穴端縁部に、外周に複数のスリッ
トを設けた薄肉円筒状の高周波コンタクトの両端部を接
続させる一方、高周波コンタクトの外側に配した支持外
筒の両端を、軸方向に伸縮可能なベローズを介して両側
のエンドプレートに気密に連結させているので、その両
側に連結されたビームチャンバの熱膨張・収縮に応じて
軸方向に伸縮して、その伸縮量を吸収することができ
る。In the telescopic chamber according to the present invention, both ends of a thin-walled cylindrical high-frequency contact provided with a plurality of slits on the outer periphery are connected to the ends of the beam passing holes of the end plates on both sides, while the outside of the high-frequency contact is connected. The two ends of the supporting outer cylinder are hermetically connected to the end plates on both sides via bellows that can be extended and contracted in the axial direction. By expanding and contracting in the direction, the amount of expansion and contraction can be absorbed.
【００１３】また、その内径側の高周波コンタクトは、
ビーム通過穴と略等しい内径を有するものとされるの
で、ビームチャンバの断面形状の変化を滑らかにして電
磁場の励起を抑え、その内を運動する電子の安定性を高
めることができ、更には、両側に連結されたビームチャ
ンバ間の電気的な接続をより確実なものとする。The high frequency contact on the inner diameter side is
Since it is assumed to have an inner diameter substantially equal to the beam passage hole, it is possible to smooth the change in the cross-sectional shape of the beam chamber, suppress the excitation of the electromagnetic field, and increase the stability of electrons moving in the inside, The electric connection between the beam chambers connected on both sides is made more secure.
【００１４】また、冷却手段を備えた板状のアブソーバ
が、支持外筒の周壁をビーム軌道の軸線に直交する方向
に貫通すると共に、高周波コンタクトの中間部外周に接
触させ配されるので、高周波コンタクト内を通過する電
子からそのビーム軌道外径側に向けて放射された光を、
この高周波コンタクトのスリットを通過させてアブソー
バに入射させ、その後流側のベローズに達することを遮
ると共に、この放射光のエネルギーを熱エネルギーとし
てアブソーバに吸収させた上で外部に放出させることが
できる。更にまた、電子ビームの軌道が変動し、放射光
が高周波コンタクトに照射された場合でも、その照射に
よる高周波コンタクトの熱をアブソーバを介して外部に
放出させることができる。Further, the plate-like absorber provided with the cooling means penetrates the peripheral wall of the supporting outer cylinder in a direction orthogonal to the axis of the beam orbit and is arranged so as to be in contact with the outer periphery of the intermediate portion of the high-frequency contact. The light emitted from the electron passing through the contact toward the outer diameter of the beam orbit is
After passing through the slit of the high-frequency contact and entering the absorber, it is prevented from reaching the downstream bellows, and the energy of the emitted light can be absorbed by the absorber as heat energy and then emitted to the outside. Furthermore, even when the trajectory of the electron beam fluctuates and the radiated light is irradiated on the high-frequency contact, the heat of the high-frequency contact due to the irradiation can be released to the outside via the absorber.
【００１５】また、アブソーバが高周波コンタクトの外
側に配されると共に、高周波コンタクトの間隔を隔てた
外周上に位置して配された支持外筒に排気ポートが設け
られるので、高周波コンタクトの各スリットの開口の大
きさを必要最小限にすることによりコンダクタンスを制
限して、放射光の入射によりアブソーバから発生する放
出ガスの、高周波コンタクト内方への侵入量を低く抑え
る一方で、この放出ガスを排気ポートを介して効果的に
排出させて高周波コンタクト内方の真空度の悪化を防
ぎ、これにより通過する電子の寿命をより長く維持させ
ることができる。Further, since the absorber is arranged outside the high frequency contact and the exhaust port is provided in the supporting outer cylinder arranged on the outer periphery of the high frequency contact at an interval, the slit of each slit of the high frequency contact is provided. The conductance is limited by minimizing the size of the aperture to minimize the amount of gas emitted from the absorber due to the incidence of radiation and penetrate into the high-frequency contact, while exhausting this gas. Efficient discharge through the port prevents the vacuum inside the high frequency contact from deteriorating, thereby extending the life of the passing electrons.
【００１６】そして、上記アブソーバを、高周波コンタ
クトの各スリットに係合する複数の突起を内径面に設け
て高周波コンタクトの中間部を外側から縮径自由に保持
する支持穴を有してなるものとする場合、このアブソー
バにより、高周波コンタクトの断面形状を安定させると
共に、両者間の接触面積を高めて高周波コンタクトから
アブソーバへの熱移動をより容易にすることができる。The absorber has a plurality of projections on the inner diameter surface which engage with the slits of the high-frequency contact, and has a support hole for holding an intermediate portion of the high-frequency contact freely from the outside in a reduced diameter. In this case, the absorber can stabilize the cross-sectional shape of the high-frequency contact, increase the contact area between the two, and facilitate heat transfer from the high-frequency contact to the absorber.
【００１７】そしてまた、上記アブソーバが、その先端
部に高周波コンタクトの少なくとも１つのスリットに係
合する突起を有してなるものとする場合、高周波コンタ
クトとの接触を維持してなお、高周波コンタクの伸縮に
よるアブソーバへの影響を小さくできると共に、当該ア
ブソーバの構造を簡易なものとすることができる。In the case where the absorber has a projection at its tip for engaging with at least one slit of the high-frequency contact, the contact with the high-frequency contact is maintained while maintaining the contact with the high-frequency contact. The influence of the expansion and contraction on the absorber can be reduced, and the structure of the absorber can be simplified.
【００１８】なお、本発明に係る伸縮チャンバにおいて
は、高周波コンタクトの中間部を、他の部位よりも僅少
にかつ滑らかに縮径させておき、その外周に接している
アブソーバによる放射光の影を大きくする一方で、軸方
向の伸縮に際して予測外の部位で座屈が生じたりするこ
となく、その中間部のスリットの開口寸法の変動による
滑らかな径変化によって軸方向の伸縮を吸収させる。In the telescopic chamber according to the present invention, the middle part of the high-frequency contact is reduced in diameter slightly and smoothly compared to other parts, and the shadow of the radiation emitted by the absorber in contact with the outer periphery is reduced. On the other hand, the expansion and contraction in the axial direction is absorbed by the smooth diameter change due to the change in the opening size of the slit at the intermediate portion without causing buckling at an unexpected portion during the expansion and contraction in the axial direction.
【００１９】[0019]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】〔図１〕は本発明の１実施例の伸縮チャン
バを示す断面図であって、 (a)図は正断面図、 (b)図は
(a)図のＡ−Ａ断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a telescopic chamber according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a front sectional view, and FIG.
(a) It is AA sectional drawing of the figure.
【００２１】〔図１〕において、(1) はエンドプレート
であって、このエンドプレート(1)は、中心部にビーム
通過穴(1a)を設けたアルミニウム合金板からなる円盤状
のもので、両端に配されて、図中に一点鎖線で示す他の
２つのビームチャンバＣと連結されるフランジの役割を
担う。また、そのビーム通過穴(1a)は、連結される他の
２つのビームチャンバＣの端部開口と同断面形状に形成
される。In FIG. 1, (1) is an end plate, and the end plate (1) is a disk-shaped plate made of an aluminum alloy plate having a beam passage hole (1a) at the center thereof. It is arranged at both ends and plays a role of a flange connected to the other two beam chambers C indicated by a chain line in the figure. The beam passage hole (1a) is formed in the same cross-sectional shape as the end opening of the other two beam chambers C to be connected.
【００２２】(2) は高周波コンタクトであって、この高
周波コンタクト(2) は、バネ定数の大きい導電性金属
（本実施例では、Be-Cu 合金）からなり、エンドプレー
ト(1)のビーム通過穴(1a)と略同断面形状の内径を有す
ると共に、両端部を除く外周に軸方向に平行な複数のス
リット(2a)を設けた薄肉円筒で、その両端部を両側のエ
ンドプレート(1) のビーム通過穴(1a)の端縁部に接続さ
れ、スリット(2a)を設けた中間部の縮径ないしは拡径に
よって軸方向に伸縮できるものとされている。(2) is a high-frequency contact. This high-frequency contact (2) is made of a conductive metal (Be-Cu alloy in this embodiment) having a large spring constant, and passes through the end plate (1). A thin-walled cylinder having an inner diameter of substantially the same cross-sectional shape as the hole (1a), and having a plurality of slits (2a) parallel to the axial direction on the outer periphery excluding both ends, the both ends of which are end plates (1) on both sides. It is connected to the edge of the beam passage hole (1a), and can expand and contract in the axial direction by reducing or increasing the diameter of the intermediate portion provided with the slit (2a).
【００２３】(3) は支持外筒であって、この支持外筒
(3) は、高周波コンタクト(2) よりも大径で長さの短い
アルミニウム合金製の円筒で、高周波コンタクト(2) 上
に間隔を隔てて配され、その両端に接続された略同径の
ベローズ(4) を介して、両側のエンドプレート(1)の最
外周部に気密に連結されている。また、ベローズ(4)
は、アルミニウムからなり、従来から用いられているも
のと同様に、 0.2mm程度の薄肉に形成された複数のベー
ローを有して軸方向に伸縮できるものとされている。(3) is a supporting outer cylinder, which is
(3) is a cylinder made of an aluminum alloy having a larger diameter and a shorter length than the high-frequency contact (2), which is arranged on the high-frequency contact (2) at a distance and connected to both ends thereof with substantially the same diameter. It is airtightly connected to outermost peripheral portions of both end plates (1) via bellows (4). In addition, bellows (4)
Is made of aluminum and has a plurality of balers formed as thin as about 0.2 mm, which can be expanded and contracted in the axial direction, similarly to those conventionally used.
【００２４】(5) はアブソーバであって、このアブソー
バ(5) は、放射光の照射を受けても放出ガス量が少な
く、かつ熱伝導率の大きい無酸素銅（クラス１）からな
り、基部に冷却水路(5a)を内設すると共に、半円状とし
た先端部に支持穴(5b)を設けた長方形板状のもので、支
持外筒(3) のビーム軌道の外径側となる部位の周壁をそ
の軸線に直交する半径方向に貫通し、その基部端縁を支
持外筒(3) 外に位置させて該支持外筒(3) に気密に接続
・支持される一方で、先端部の支持穴(5b)を内方の高周
波コンタクト(2) の中間部上に外挿させて配されてい
る。(5) is an absorber. The absorber (5) is made of oxygen-free copper (class 1) which emits a small amount of gas and has a high thermal conductivity even when irradiated with radiated light. It has a cooling water passage (5a) inside and a rectangular plate with a semicircular tip with a support hole (5b) at the outer diameter side of the beam trajectory of the support outer cylinder (3). While penetrating the peripheral wall of the part in the radial direction perpendicular to its axis, the base end is positioned outside the support outer cylinder (3) and airtightly connected to and supported by the support outer cylinder (3), The support hole (5b) of the part is extrapolated and arranged on the middle part of the inner high-frequency contact (2).
【００２５】また、このアブソーバ(5) の先端部の支持
穴(5b)は、高周波コンタクト(2) の本来の外径よりも僅
かに小さく形成されると共に、その内周面には高周波コ
ンタクト(2) の各スリット(2a)に係合する複数の台形状
の係合突起(5c)が設けられてあり、これらの係合突起(5
c)を各スリット(2a)に係合させて、高周波コンタクト
(2) の中間部を僅少に縮径させた状態において縮径自由
に保持する。一方、その基部に内設された冷却水路(5a)
は、支持外筒(3) 外に位置する端縁部で開口されてあ
り、外部から冷却水を導入して循環・排出できるものと
されている。The support hole (5b) at the tip of the absorber (5) is formed to be slightly smaller than the original outer diameter of the high-frequency contact (2), and the inner peripheral surface thereof has a high-frequency contact (5). 2) are provided with a plurality of trapezoidal engaging projections (5c) that engage with the slits (2a).
c) into each slit (2a)
(2) In the state where the diameter of the middle part is slightly reduced, the diameter can be freely reduced. On the other hand, the cooling water channel (5a) installed in the base
The opening is provided at an end portion located outside the supporting outer cylinder (3), and is configured to be able to circulate and discharge by introducing cooling water from outside.
【００２６】(6) は排気ポートであって、この排気ポー
ト(6) は、支持外筒(3) の軸方向の中間部に位置して設
けられている。Reference numeral (6) denotes an exhaust port. The exhaust port (6) is provided at an axially intermediate portion of the support outer cylinder (3).
【００２７】上記構成を具備する本実施例の伸縮チャン
バでは、支持外筒(3) 両側のベローズ(4) と、内側の高
周波コンタクト(2) とが伸縮するので、支持外筒(3) が
固定されていても、その両側に連結されたビームチャン
バＣの熱膨張・収縮を、ベローズ(4) と高周波コンタク
ト(2) との伸縮によって吸収することができる。In the telescopic chamber of this embodiment having the above configuration, the bellows (4) on both sides of the support outer cylinder (3) and the high-frequency contact (2) on the inner side expand and contract, so that the support outer cylinder (3) is Even if it is fixed, the thermal expansion and contraction of the beam chamber C connected to both sides thereof can be absorbed by the expansion and contraction of the bellows (4) and the high-frequency contact (2).
【００２８】また、高周波コンタクト(2) の内径は、ビ
ーム通過穴(1a)と略同断面形状に、すなわち、両側に連
結される他のビームチャンバＣの端部開口と略同断面形
状に形成されているので、ビームチャンバの断面形状の
変化を滑らかにして電磁場の励起を抑え、その内を運動
する電子の安定性を高めることができる。The inner diameter of the high-frequency contact (2) is formed to have substantially the same cross-sectional shape as the beam passage hole (1a), that is, to have the same cross-sectional shape as the end opening of another beam chamber C connected to both sides. Therefore, the change in the cross-sectional shape of the beam chamber can be made smooth to suppress the excitation of the electromagnetic field, and the stability of electrons moving in the inside can be increased.
【００２９】一方、アブソーバ(5) は、ビーム軌道の外
径側となる高周波コンタクト(2) の中間部外側に半径方
向に配されているので、電子ビームＢからビーム軌道外
径側に向けて放射されて高周波コンタクト(2) のスリッ
ト(2a)を通過した放射光Ｐが、その後流側のベローズ
(4)に達することを遮って、ベローズ(4) が放射光Ｐの
照射で溶損することを防止すると共に、それ自体に入射
された放射光Ｐのエネルギーを熱エネルギーとして吸収
した上で、冷却水路(5a)に導入する冷却水との熱交換に
よって効率良く外部に放出させることができる。On the other hand, since the absorber (5) is arranged radially outside the intermediate portion of the high-frequency contact (2) on the outer diameter side of the beam orbit, the absorber (5) extends from the electron beam B toward the outer diameter of the beam orbit. The emitted light P that has been emitted and passed through the slit (2a) of the high-frequency contact (2) is
(4) is prevented, the bellows (4) is prevented from being damaged by the irradiation of the radiation light P, and the energy of the radiation light P incident on itself is absorbed as heat energy, and then cooled. The heat can be efficiently released to the outside by heat exchange with the cooling water introduced into the water channel (5a).
【００３０】また、アブソーバ(5) は高周波コンタクト
(2) の外側に位置し、かつ、このアブソーバ(5) を支持
する支持外筒(3)には排気ポート(6) が設けられるてい
るので、高周波コンタクト(2) の各スリット(2a)の開口
の大きさを必要最小限にすることにより、コンダクタン
スを制限して、放射光Ｐの入射によりアブソーバ(5)か
ら発生する放出ガスの、高周波コンタクト(2) の内方へ
の侵入量を低く抑える一方で、この放出ガスを排気ポー
ト(6) を介して効果的に排出させて、高周波コンタクト
(2) 内方の真空度の悪化を防ぎ、これにより通過する電
子の寿命をより長く維持させることができる。The absorber (5) is a high-frequency contact
Since the exhaust port (6) is provided in the support outer cylinder (3) located outside of (2) and supporting the absorber (5), each slit (2a) of the high-frequency contact (2) is provided. The conductance is limited by minimizing the size of the opening of the antenna to reduce the amount of gas emitted from the absorber (5) by the incident radiation P into the high-frequency contact (2). While keeping it low, this outgassing is effectively exhausted through the exhaust port (6)
(2) The inside vacuum degree is prevented from deteriorating, so that the life of the passing electrons can be maintained longer.
【００３１】更にまた、高周波コンタクト(2) は、その
中間部を、アブソーバ(5) 先端部の支持穴(5b)よって、
予め他の部位よりも僅少に縮径させられているので、軸
方向の伸縮に際して予測外の部位で座屈が生じたりする
ことなく、その中間部のスリットの開口寸法の変動によ
る滑らかな径変化のもとで軸方向の伸縮する。また、こ
の高周波コンタクト(2) は、外周に設けた各スリット(2
a)にアブソーバ(5) の支持穴(5b)内面の係合突起(5c)を
係合させた状態で中間部を縮径自由に保持されているの
で、その断面形状が安定すると共に、アブソーバ(5) と
の接触面積が高められて該アブソーバへ(5) の熱移動が
容易となる。なお、アブソーバ(5) の支持穴(5b)内面の
係合突起(5c)の高さは、高周波コンタクト(2) の肉厚と
同寸法とされて、高周波コンタクト(2) の内面から突出
しないものとされている。Further, the high-frequency contact (2) has a middle portion formed by a support hole (5b) at the tip of the absorber (5).
Since the diameter is slightly reduced in advance compared to the other parts, buckling does not occur at unexpected parts when expanding and contracting in the axial direction, and the diameter changes smoothly due to the fluctuation of the opening size of the slit in the middle part Expands and contracts in the axial direction. This high-frequency contact (2) is connected to each slit (2
The intermediate part is held free of diameter reduction with the support protrusion (5c) on the inner surface of the absorber (5) engaged with the support hole (5b) of the absorber (5), so that the cross-sectional shape is stable and the absorber The contact area with (5) is increased, and heat transfer to (5) to the absorber becomes easy. The height of the engagement projection (5c) on the inner surface of the support hole (5b) of the absorber (5) is the same as the thickness of the high-frequency contact (2) and does not protrude from the inner surface of the high-frequency contact (2). It is assumed.
【００３２】次いで、本実施例の伸縮チャンバを電子ス
トレージリングの高周波加速空洞間に組み込んだ例を、
その概要説明図である〔図３〕により、従来のベローズ
を同高周波加速空洞間に組み込んだ例を示す概要図であ
る〔図４〕との対比において説明する。Next, an example in which the telescopic chamber of this embodiment is incorporated between the high-frequency accelerating cavities of the electronic storage ring,
FIG. 3 is a schematic explanatory view of this, and is described in comparison with FIG. 4 which is a schematic view showing an example in which a conventional bellows is incorporated between the high-frequency accelerating cavities.
【００３３】電子ストレージリングにおける高周波加速
空洞は、前述したように光の放射で失った電子のエネル
ギーを補給するために配されるもので通常、複数個多連
に配列される。As described above, the high-frequency accelerating cavities in the electron storage ring are arranged to replenish the energy of the electrons lost by light emission, and are usually arranged in a plural number.
【００３４】従来では〔図４〕に示すように、多連に配
列された高周波加速空洞ＣRFの間それぞれにベローズＣ
B を組み込んで、それらの熱膨張・収縮を吸収させると
共に、メンテナンス時の機器の着脱を容易にしていた。
また、これら高周波加速空洞ＣRFは内表面積が大きく、
かつ運転時には温度が上昇することにより、ガス放出率
が高いので、その端部には排気装置に連結させる排気ポ
ートＤp が一体に取付けられ、一方、各ベローズＣB の
上流側のチャンバには、これらベローズＣB を放射光Ｐ
から保護するために〔図６〕で述べた構成のアブソーバ
Ａが突設されていた。Conventionally, as shown in FIG. 4, a bellows C is provided between each of a plurality of high-frequency accelerating cavities C RF.
B was incorporated to absorb those thermal expansions and contractions, and to facilitate the attachment and detachment of equipment during maintenance.
These high-frequency acceleration cavity C RF is large internal surface area,
And as the temperature rises during operation, because of the high outgassing rate, an exhaust port D p to be connected to the exhaust system at the end portion is attached together, whereas, on the upstream side of the chamber of the bellows C B is , radiation P these bellows C B
The absorber A having the structure described with reference to FIG.
【００３５】これに対して、本例では〔図３〕に示すよ
うに、排気ポートを有さない高周波加速空洞ＣRFを２連
に接続させ、これら２連の高周波加速空洞ＣRFの間それ
ぞれに〔図１〕に示した構成の伸縮チャンバＣE を組み
込んだ。また、その排気ポート(6) およびアブソーバ
(5) の冷却水路(5a)は、それぞれ図外の排気装置および
冷却系装置に連結されている。[0035] In contrast, as shown in the present embodiment [3], the rf cavity C RF without the exhaust port is connected to the duplicate, respectively between the two series of rf cavity C RF The telescopic chamber CE having the structure shown in FIG. Also, the exhaust port (6) and the absorber
The cooling water passage (5a) of (5) is connected to an exhaust device and a cooling system device (not shown), respectively.
【００３６】このように伸縮チャンバを組み込んだ本例
の電子ストレージリングでは、内部を通過する電子の運
動に対する阻害要因を排除してなお、この電子からの放
射光による伸縮チャンバ自体の溶損を確実に防止すると
共に、各高周波加速空洞の熱膨張・収縮を吸収すること
ができた。更には、各高周波加速空洞に直結するチャン
バそれぞれに排気ポートを設けることなく、高周波加速
空洞２連毎に配された伸縮チャンバに設けた排気ポート
を介して、これら高周波加速空洞および伸縮チャンバ自
体からの放出ガスを排出できて、高周波加速空洞を多連
に配列するスペースを最小限度に抑えることができると
共に、固定できる支持外筒に設けた排気ポートを介して
脱気するので、従来のように熱膨張にて軸方向に伸縮す
る高周波加速空洞に一体に取付けられた排気ポートを介
して脱気する場合に比較し、排気管路系の取付構成が簡
易になると言う効果も得ることができた。In the electronic storage ring of this embodiment incorporating the telescopic chamber as described above, it is possible to eliminate the impediment to the movement of the electron passing through the interior and to ensure that the telescopic chamber itself is eroded by the radiation from the electron. And the thermal expansion and contraction of each high-frequency acceleration cavity could be absorbed. Further, without providing an exhaust port in each of the chambers directly connected to each of the high-frequency acceleration cavities, the high-frequency acceleration cavities and the expansion and contraction chambers themselves are not provided through the exhaust ports provided in the expansion and contraction chambers provided for every two high-frequency acceleration cavities. The exhaust gas can be exhausted, the space for arranging the high-frequency accelerating cavities in multiples can be minimized, and the gas is exhausted through the exhaust port provided in the support outer cylinder that can be fixed. Compared to the case where degassing is performed through an exhaust port integrally attached to a high-frequency accelerating cavity that expands and contracts in the axial direction due to thermal expansion, an effect that the mounting configuration of the exhaust pipe system is simplified can be obtained. .
【００３７】〔図２〕は本発明の別の実施例の伸縮チャ
ンバを示す断面図であって、 (a)図は正断面図、 (b)図
は (a)図のＡ−Ａ断面図である。なお、同図に示す本実
施例の伸縮チャンバは、高周波コンタクトおよびアブソ
ーバの一部構成が異なる点以外は〔図１〕に示したもの
と基本的に同構成であり、ここでは〔図１〕と等価な各
部に同符号を付して説明を省略し、その差異点のみを要
約して説明する。FIG. 2 is a sectional view showing a telescopic chamber according to another embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a front sectional view, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line AA of FIG. It is. The telescopic chamber of the present embodiment shown in the figure is basically the same as that shown in FIG. 1 except that the high-frequency contact and the absorber are partially different. The same reference numerals are given to the parts equivalent to and the description is omitted, and only the differences are summarized and described.
【００３８】〔図２〕に示す本実施例の伸縮チャンバで
は、高周波コンタクト(12)は、その外周のスリット(12
a) を、軸方向で一部中断する長短二様に開口させた形
で軸方向に平行に設け、これらの中断部の円周方向の繋
がりによって、その中央部を予め僅少に縮径させてい
る。また、各スリット(12a) の長い方の開口は、この高
周波コンタクト(12)の軸方向の中央部を超える長さに設
けられてあり、これにより当該高周波コンタクト(12)
は、断面形状を維持しながら、その中間部で縮径して軸
方向に伸縮できるものとされている。In the telescopic chamber of this embodiment shown in FIG. 2, the high-frequency contact (12) has a slit (12) on its outer periphery.
a) is provided in parallel in the axial direction in the form of a long and short opening that is partially interrupted in the axial direction, and the central portion thereof is slightly reduced in advance by the circumferential connection of these interrupted portions. I have. The long opening of each slit (12a) is provided to extend beyond the axial center of the high-frequency contact (12).
Is designed to be able to expand and contract in the axial direction by reducing its diameter at an intermediate portion thereof while maintaining its cross-sectional shape.
【００３９】一方、アブソーバ(15)は、冷却水路(15a)
を内設した長方形板状の基部の先端に、この基部の面と
直交する方向、すなわち高周波コンタクト(12)の軸線と
平行な方向に偏平な舌状の係合突起(15b) を設けてな
り、その係合突起(15a) を、高周波コンタクト(12)のス
リット(12a) の内の１つに挿入・係合させて、この高周
波コンタクト(12)との接触を保つものとされている。な
お、この係合突起(15a)の先端面は、高周波コンタクト
(12)の内面から突出しないものとされている。On the other hand, the absorber (15) is provided with a cooling water passage (15a).
A flat tongue-shaped engaging projection (15b) is provided at the tip of the base of the rectangular plate with the inside, in the direction perpendicular to the surface of the base, that is, in the direction parallel to the axis of the high-frequency contact (12). The engaging projection (15a) is inserted into and engaged with one of the slits (12a) of the high-frequency contact (12) to maintain contact with the high-frequency contact (12). In addition, the tip surface of this engagement protrusion (15a) is
It does not protrude from the inner surface of (12).
【００４０】上記構成の本実施例の伸縮チャンバは、電
子ストレージリングのビームチャンバ間に組み込まれ
て、〔図１〕に示した例と同様な効果を得ることができ
る。また、本実施例の伸縮チャンバでは、アブソーバ(1
5)と高周波コンタクト(12)の接触を維持してなお、この
高周波コンタクト(12)の伸縮によるアブソーバ(15)への
影響を小さくできると共に、該アブソーバ(15)の構造を
簡易にできる。なお、アブソーバ(15)先端の係合突起(1
5b) は、高周波コンタクト(12)の伸縮を阻害しない限
り、２ないし３個の複数に設けられても良い。The telescopic chamber of the present embodiment having the above-described configuration is incorporated between the beam chambers of the electronic storage ring, and can provide the same effect as the example shown in FIG. In the telescopic chamber of the present embodiment, the absorber (1
While maintaining the contact between the high frequency contact (12) and the high frequency contact (12), the influence of the expansion and contraction of the high frequency contact (12) on the absorber (15) can be reduced, and the structure of the absorber (15) can be simplified. Note that the engagement projection (1
5b) may be provided in two or three pieces as long as the expansion and contraction of the high frequency contact (12) is not hindered.
【００４１】なお、以上に述べた２実施例では、伸縮チ
ャンバのエンドプレート、支持外筒およびベローズを、
アルミニウム合金製のものとしたが、これは１例であっ
て、高真空雰囲気に悪影響を与えないものであれば、例
えばステンレス鋼等の他の金属材料からなるものとされ
て良いことは言うまでもない。In the two embodiments described above, the end plate of the telescopic chamber, the supporting outer cylinder and the bellows are
Although it was made of an aluminum alloy, this is merely an example, and it goes without saying that it may be made of another metal material such as stainless steel as long as it does not adversely affect the high vacuum atmosphere. .
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る電子
ストレージリング用の伸縮チャンバによれば、その断面
形状の変化を滑らかにして電磁場の励起を抑えると共
に、発生ガスを効率的に排出して内部の真空度の悪化を
防ぐことができて、その内を運動する電子の安定性や寿
命を高く維持してなお、この電子からの放射光による屈
伸部の溶損を防止して、両側のビームチャンバの熱膨張
・収縮を吸収する本来機能を確実に果すことができる。As described above, according to the telescopic chamber for an electronic storage ring according to the present invention, the change in the cross-sectional shape is smoothed, the excitation of the electromagnetic field is suppressed, and the generated gas is efficiently discharged. It is possible to prevent the deterioration of the degree of vacuum inside and maintain the stability and life of the electrons moving inside it high, and also prevent the bending of the bending and elongation part by the radiation light from these electrons, The original function of absorbing the thermal expansion and contraction of the beam chambers on both sides can be reliably achieved.
【図１】本発明の１実施例の伸縮チャンバを示す断面図
であって、 (a)図は正断面図、(b)図は (a)図のＡ−Ａ
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a telescopic chamber according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a front sectional view, and FIG.
It is sectional drawing.
【図２】本発明の別の実施例の伸縮チャンバを示す断面
図であって、 (a)図は正断面図、 (b)図は (a)図のＡ−
Ａ断面図である。FIGS. 2A and 2B are sectional views showing a telescopic chamber according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a front sectional view, and FIG.
It is A sectional drawing.
【図３】本発明の実施例の伸縮チャンバを電子ストレー
ジリングの高周波加速空洞間に組み込んだ例を示す概要
説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example in which a telescopic chamber according to an embodiment of the present invention is incorporated between high-frequency accelerating cavities of an electronic storage ring.
【図４】従来のベローズを電子ストレージリングの同高
周波加速空洞間に組み込んだ例を示す概要図である。FIG. 4 is a schematic view showing an example in which a conventional bellows is incorporated between the high-frequency accelerating cavities of an electronic storage ring.
【図５】電子ストレージリングの代表的な構成の概念説
明図である。FIG. 5 is a conceptual explanatory diagram of a typical configuration of an electronic storage ring.
【図６】従来の電子ストレージリングのビームチャンバ
間に組み込まれるベローズの説明面である。FIG. 6 is an explanatory view of a bellows incorporated between beam chambers of a conventional electronic storage ring.
(1) --エンドプレート (1a)--ビーム通過穴 (2) --高周波コンタクト (2a)--スリット (3) --支持外筒 (4) --ベローズ (5) --アブソーバ (5a)--冷却水路 (5b)--支持穴 (5c)--係合突起 (6) --排気ポート Ｂ -- 電子ビーム Ｐ -- 放射光 (1)-End plate (1a)-Beam passage hole (2)-High frequency contact (2a)-Slit (3)-Support outer cylinder (4)-Bellows (5)-Absorber (5a )-Cooling water channel (5b)-support hole (5c)-engaging protrusion (6) --exhaust port B --electron beam P --radiation light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−210800（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−91900（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05H 13/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-210800 (JP, A) JP-A-61-91900 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05H 13/04
Claims (3)
複数のビームチャンバをリング状に列設してなる高真空
閉ビーム軌道系内に、外部から入射された電子ビームを
閉じ込めて高速で巡らせる電子ストレージリングにおけ
るビームチャンバ間に配され、その両側のビームチャン
バの熱膨張・収縮を吸収する電子ストレージリング用の
伸縮チャンバであって、両側に配され、ビーム通過穴を
設けたエンドプレートと、このエンドプレートのビーム
通過穴と略等しい内径を有すると共に、外周に軸方向に
平行な複数のスリットを設けた薄肉円筒状に形成され、
その両端部を両側のエンドプレートのビーム通過穴端縁
部に接続された高周波コンタクトと、この高周波コンタ
クトの間隔を隔てた外周上に位置して配され、軸方向に
伸縮可能なベローズを介して、両端を両側のエンドプレ
ートに気密に連結された支持外筒と、冷却手段を備えた
板状に形成され、支持外筒の周壁をビーム軌道の軸線に
直交する方向に貫通し、高周波コンタクトの中間部外周
に接触させて配されたアブソーバと、支持外筒に設けら
れた排気ポートとを備えてなることを特徴とする電子ス
トレージリング用の伸縮チャンバ。An electron which confines an electron beam incident from the outside and travels at high speed in a high vacuum closed beam orbit system in which a plurality of beam chambers equipped with an electromagnet, a high-frequency accelerating cavity and the like are arranged in a ring. An expansion / contraction chamber for an electronic storage ring arranged between beam chambers in a storage ring and absorbing thermal expansion and contraction of beam chambers on both sides thereof, an end plate provided on both sides and provided with a beam passage hole, It has an inner diameter substantially equal to the beam passage hole of the end plate and is formed in a thin cylindrical shape provided with a plurality of slits parallel to the axial direction on the outer periphery,
High-frequency contacts whose both ends are connected to the edges of the beam passage holes of the end plates on both sides, and are located on the outer periphery of the high-frequency contacts separated by an interval, and are arranged via bellows that can expand and contract in the axial direction. A supporting outer cylinder whose both ends are air-tightly connected to end plates on both sides, formed in a plate shape provided with cooling means, penetrating the peripheral wall of the supporting outer cylinder in a direction orthogonal to the axis of the beam orbit, and An expansion / contraction chamber for an electronic storage ring, comprising: an absorber arranged in contact with an outer periphery of an intermediate portion; and an exhaust port provided in a support outer cylinder.
各スリットに係合する複数の突起を内径面に設けて高周
波コンタクトの中間部を外側から縮径自由に保持する支
持穴を有してなる請求項１記載の電子ストレージリング
用の伸縮チャンバ。2. The absorber according to claim 1, wherein a plurality of projections are provided on the inner diameter surface of the absorber to be engaged with the respective slits of the high-frequency contact, and the absorber has a support hole for holding the intermediate portion of the high-frequency contact freely from the outside. A telescopic chamber for the electronic storage ring of claim 1.
コンタクトの少なくとも１つのスリットに係合する突起
を有してなる請求項１記載の電子ストレージリング用の
伸縮チャンバ。3. The telescopic chamber for an electronic storage ring according to claim 1, wherein the absorber has a protrusion at a tip end thereof for engaging at least one slit of the high-frequency contact.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03316674A JP3101031B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Telescopic chamber for electronic storage ring |
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|---|---|---|---|
| JP03316674A JP3101031B2 (en) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Telescopic chamber for electronic storage ring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152100A JPH05152100A (en) | 1993-06-18 |
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