JP6551670B2 - Insertion light source - Google Patents
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Description
本発明は、多数の磁石が列状に配置される第1磁石列と、この第1磁石列が取り付け支持される第1磁石支持体と、多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第1磁石列に対してギャップを介して向かい合う第2磁石列と、この第2磁石列が取り付け支持される第2磁石支持体と、前記ギャップの大きさを変更するため、前記第1磁石支持体及び/又は前記第2磁石支持体を垂直方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、このギャップ駆動機構と前記磁石支持体を連結するための駆動連動機構と、を有する挿入光源に関するものである。 The present invention provides a first magnet row in which a large number of magnets are arranged in a row, a first magnet support on which the first magnet row is attached and supported, a plurality of magnets in a row, A second magnet array facing the first magnet array via a gap; a second magnet support to which the second magnet array is attached and supported; and the first magnet support for changing the size of the gap. The present invention relates to an insertion light source having a gap driving mechanism for driving a body and / or the second magnet support in a vertical direction, and a drive interlocking mechanism for connecting the gap driving mechanism and the magnet support. .
真空中において光速近くまで加速された電子ビームが磁界中で曲げられると、電子ビームの移動軌跡の接線方向に放射光を発光し、これをシンクロトロン放射光と呼んでいる。このようなシンクロトロン放射光を発生させる光源を、電子貯蔵リング(電子ビーム蓄積リング)の直線部に設置し、高指向性、高強度、高偏光性などの特性を生かした種々の技術の実用化のための研究が行われている。今日の電子貯蔵リングには、より高いビーム電流、より小さなビーム断面積による高輝度光源である挿入光源(アンジュレータ)が複数設けられている。 When an electron beam accelerated to near the speed of light in a vacuum is bent in a magnetic field, emitted light is emitted in the tangential direction of the movement trajectory of the electron beam, and this is called synchrotron radiation. A light source that generates synchrotron radiation is installed in the straight section of an electron storage ring (electron beam storage ring), and various technologies that utilize characteristics such as high directivity, high intensity, and high polarization are utilized. Research is underway to make it easier. Today's electron storage rings are provided with a plurality of insertion light sources (undulators), which are high-intensity light sources with a higher beam current and a smaller beam cross-sectional area.
かかる挿入光源として、例えば、下記特許文献1に開示される挿入光源が知られている。この挿入光源は、多数の磁石が列状に配置される第1磁石列と、多数の磁石が列状に配置される第2磁石列がギャップを介して向かいあう構成を備えている。ギャップの大きさはギャップ駆動機構により磁石列を垂直上下方向に移動することで変更できるようにしている。これらギャップ駆動機構や磁石列等は、共通ベースの上に結合され、この共通ベースは3つ以上の複数の台座を介して載置面の上に載置される。
As such an insertion light source, for example, an insertion light source disclosed in
ところで、挿入光源が載置される地面(載置面)は、岩盤の上に土を盛り平らにしている。地面と岩盤の間にある土砂が多いと地盤が軟弱になる。地盤が軟弱な箇所だけが沈下(不等沈下)すると、設置された挿入光源のビームライン真直度が損なわれ、また機械部位の位置関係に狂いが生じる恐れがある。このような位置関係の狂いにより、対向する磁石列間に形成される磁界発生空間に初期に設定した磁界強度分布が乱れ、所望のシンクロトロン放射光が得られない恐れがある。 By the way, the ground (mounting surface) on which the insertion light source is placed has a soil piled on the bedrock. If there is a lot of earth and sand between the ground and the bedrock, the ground becomes soft. If only the place where the ground is soft is subsidized (unequal subsidence), the straightness of the beam line of the installed insertion light source is impaired, and there is a possibility that the positional relationship of the machine parts is distorted. Due to such misalignment, the magnetic field intensity distribution initially set in the magnetic field generation space formed between the opposing magnet arrays may be disturbed, and desired synchrotron radiation may not be obtained.
挿入光源以外の分野では、上記のような不等沈下に対応した構造が種々開示されている。例えば、下記特許文献2は構造物(浮体橋梁)を支持する支承部が不等沈下した際の修復方法を開示する。この構造において、床版の荷重がゴムシューおよび支承版を介して面的に支持される。床版が不等沈下して真直度を維持できなくなると、橋台と床版の間にジャッキを設置し、床版と支承版の間の間隙にスペーサを挟むことで、不等沈下に対する修復作業を行っている。
In the fields other than the insertion light source, various structures corresponding to the uneven settlement as described above are disclosed. For example, the following
また、下記特許文献3は建築構造物の維持装置に関するものである。この装置も、経時的に不等沈下した場合、ジャッキを用いてベース体を持ち上げて真直度を維持するようにしている。
上記特許文献2,3の構造は、不等沈下が生じたときに、ジャッキを用いてベースを持ち上げるという作業が必要である。従って、作業が煩雑であるという問題があった。また上記構造を挿入光源に適用すると、作業を行っている間は挿入光源を活用できないという問題もあった。
The structures of
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、不等沈下により真直度が損なわれても必要な精度内に自動的に修復可能な挿入光源を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an insertion light source that can be automatically repaired within the required accuracy even if the straightness is impaired by unequal settlement.
上記課題を解決するため本発明に係る挿入光源は、
多数の磁石が列状に配置される第1磁石列と、この第1磁石列が取り付け支持される第1磁石支持体と、多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第1磁石列に対してギャップを介して向かい合う第2磁石列と、この第2磁石列が取り付け支持される第2磁石支持体と、前記ギャップの大きさを変更するため、前記第1磁石支持体及び/又は前記第2磁石支持体を垂直方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、このギャップ駆動機構と前記磁石支持体を連結するための駆動連動機構と、前記ギャップ駆動機構を支持するための支持フレームと、この支持フレームが結合されると共に、載置面に複数の台座を介して載置される共通ベースと、を備え、
前記複数の台座は、高さが固定された第1台座と、バネの作用により高さ方向に収縮性を持つ第2台座により構成されることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, an insertion light source according to the present invention is
A first magnet row in which a large number of magnets are arranged in a row, a first magnet support body to which the first magnet row is attached and supported, a plurality of magnets are arranged in a row, and the first magnet row A second magnet row facing through a gap, a second magnet support to which the second magnet row is attached and supported, and for changing the size of the gap, the first magnet support and / or A gap drive mechanism for driving the second magnet support in the vertical direction, a drive interlocking mechanism for connecting the gap drive mechanism and the magnet support, and a support frame for supporting the gap drive mechanism; The support frame is coupled, and a common base mounted on the mounting surface via a plurality of pedestals,
The plurality of pedestals are configured by a first pedestal having a fixed height and a second pedestal having contraction in the height direction by the action of a spring.
この構成による挿入光源の作用・効果を説明する。挿入光源の基本的な構成部材として、互いに向かい合う第1・第2磁石列、これらを取り付け支持する第1・第2磁石支持体、磁石支持体を駆動するギャップ駆動機構、ギャップ駆動機構を支持する支持フレーム等の種々の部材がある。これらの部材は、ベースの上に搭載され、さらにベースは台座を介して載置面に載置される。この台座は、第1台座と第2台座により構成され、第2台座はバネの作用により高さ方向に適切な収縮性を有している。仮に不等沈下が生じた場合、第2台座を設けていることにより、バネの作用でベースの真直度を維持しようとする力が作用する。従って、ジャッキを用いて修復作業を行う手間が省け、バネの力により自然に修復することができる。その結果、不等沈下により真直度が損なわれても必要な精度内に自動的に修復可能な挿入光源を提供することができる。 The operation and effect of the insertion light source with this configuration will be described. As basic components of the insertion light source, the first and second magnet arrays facing each other, the first and second magnet supports for attaching and supporting them, the gap driving mechanism for driving the magnet support, and the gap driving mechanism are supported. There are various members such as a support frame. These members are mounted on the base, and the base is further placed on the placement surface via the pedestal. This pedestal is composed of a first pedestal and a second pedestal, and the second pedestal has an appropriate contractibility in the height direction by the action of a spring. If uneven settlement occurs, a force to maintain the straightness of the base by the action of the spring acts by providing the second pedestal. Therefore, it is possible to save time and effort of repairing work using a jack, and to repair naturally by the force of a spring. As a result, it is possible to provide an insertion light source that can be automatically repaired within the required accuracy even if the straightness is impaired by uneven settlement.
本発明に係る前記第1台座は、前側と後側に合計3つ設置されることが好ましい。 It is preferable that a total of three first pedestals according to the present invention are installed on the front side and the rear side.
3つの第1台座で決まる平面を水平面に一致させることにより、容易に挿入光源を載置することができる。 By making the plane defined by the three first pedestals coincide with the horizontal plane, the insertion light source can be easily mounted.
本発明において、前記第1台座は、前側に1つ、後側に2つ配置されることが好ましい。かかる配置にすることにより、前記第1台座で挿入光源を3点で支持することにより挿入光源と他の周辺装置と高さ調整及び挿入光源の水平水準の調整が単純化する。 In the present invention, it is preferable that one first pedestal is disposed on the front side and two on the rear side. With this arrangement, the insertion light source is supported by the first pedestal at three points, thereby simplifying the adjustment of the height of the insertion light source, other peripheral devices, and the horizontal level of the insertion light source.
本発明に係る前記第2台座は、下プレートと上プレートに挟まれるコイルスプリングと、このコイルスプリングの圧縮量を調整する調整機構と、を備えていることが好ましい。 The second pedestal according to the present invention preferably includes a coil spring interposed between the lower plate and the upper plate, and an adjusting mechanism for adjusting the amount of compression of the coil spring.
下プレートと上プレートにコイルスプリングを挟む構造を採用することで、コイルスプリングのバネ力を調整しやすくなる。例えば、下プレートと上プレートの間隔を変更することで、コイルスプリングの圧力量を変更することができ、バネ力を調整することができる。これにより、適切なバネ力を設定することができ、その結果、不等沈下に対する自動修復を精度良く行うことができる。 By adopting a structure in which the coil spring is sandwiched between the lower plate and the upper plate, the spring force of the coil spring can be easily adjusted. For example, by changing the distance between the lower plate and the upper plate, the pressure amount of the coil spring can be changed, and the spring force can be adjusted. As a result, an appropriate spring force can be set, and as a result, automatic restoration against uneven settlement can be performed with high accuracy.
本発明に係る前記第2台座は、平面視で中央部にダンパを備え、このダンパの周囲に前記コイルスプリングが配置されることが好ましい。 The second pedestal according to the present invention is preferably provided with a damper at a central portion in plan view, and the coil spring is disposed around the damper.
ダンパを設けることで、載置面の振動の影響が挿入光源の本体に伝わることを抑制することができる。また、ダンパを中央部に配置し、その周囲にコイルスプリングを配置することで、ダンパの周囲にバネ力が均等に作用するように構成することができる。 By providing the damper, it is possible to suppress the influence of the vibration of the placement surface from being transmitted to the main body of the insertion light source. Further, by disposing the damper at the central portion and disposing the coil spring around it, the spring force can be configured to act evenly around the damper.
本発明に係る前記ダンパは、前記ベースが載置されるベース載置面を有しており、前記ダンパと前記上プレートを連結する連結部材を備えていることが好ましい。 The damper according to the present invention preferably has a base mounting surface on which the base is mounted, and preferably includes a connecting member that connects the damper and the upper plate.
この構成によると、挿入光源の構成部材の重量はダンパのベース載置面に作用する。このダンパと上プレートが連結部材により連結されている。従って、構成部材の重量によりコイルスプリングを圧縮する方向に力が作用する。この圧縮力により不等沈下が発生したとしても、バネ力の再設定によりベースの直度を維持することができる。 According to this configuration, the weight of the constituent member of the insertion light source acts on the base mounting surface of the damper. The damper and the upper plate are connected by a connecting member. Accordingly, a force acts in the direction in which the coil spring is compressed by the weight of the constituent member. Even if unequal sinking occurs due to this compression force, it is possible to maintain the straightness of the base by resetting the spring force.
本発明において、前記ベース載置面の真直度を前記調整機構により調整可能に構成したことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the straightness of the base mounting surface is adjusted by the adjusting mechanism.
これにより、低コストで載置面の真直度を維持することができ、適切な状態でベースを載置することができる。 Thereby, the straightness of the mounting surface can be maintained at low cost, and the base can be mounted in an appropriate state.
本発明に係る挿入光源の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る挿入光源の正面図を示す図である。図2は、図1のC−C断面図である。図3は、図2のA−A断面図である。図4は、キャンセルバネ機構を支持する第2支持フレームのみを取り外した状態を示す背面側の斜視図である。図5Aは、第2支持フレームのみを取り外した状態を示す正面側の斜視図である。図5Bは、組み立てた状態の斜視図である。図6は、磁石支持体を上下動させるギャップ駆動機構の構成を示す縦断面図(図1のB−B断面であり、図2とは異なる方向から見た断面図)である。図7は、キャンセルバネ機構と磁石支持体との駆動連動機構を示す縦断面図(図1のC−C断面であり、図2のC−C断面図とは異なる方向から見た断面図)である。図8は、挿入光源を底面側から見た斜視図である。 A preferred embodiment of an insertion light source according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a front view of an insertion light source according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line C-C in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. FIG. 4 is a rear perspective view showing a state in which only the second support frame supporting the cancel spring mechanism is removed. FIG. 5A is a front perspective view showing a state in which only the second support frame is removed. FIG. 5B is a perspective view of the assembled state. 6 is a longitudinal cross-sectional view (a cross-sectional view taken along a line BB in FIG. 1 and viewed from a direction different from FIG. 2) showing a configuration of a gap driving mechanism that moves the magnet support up and down. 7 is a longitudinal sectional view showing a drive interlocking mechanism of a cancel spring mechanism and a magnet support (a sectional view taken along a line CC in FIG. 1 and viewed from a different direction from the line CC sectional view in FIG. 2). It is. FIG. 8 is a perspective view of the insertion light source as viewed from the bottom side.
挿入光源は、多数の磁石が列状に配置される第1磁石列M1と、同じく多数の磁石が列状に配置される第2磁石列M2がギャップδを介して向かい合っている。このギャップ空間を電子ビームが通過する。なお、磁石列としては、例えば、特許文献1として挙げたもののほか、特開2014−13658号公報に開示されるものなど、種々の構成例が考えられる。従って、特定の磁石の配置に限定されるものではない。
In the insertion light source, a first magnet row M1 in which a large number of magnets are arranged in a row and a second magnet row M2 in which a large number of magnets are similarly arranged in a row face each other via a gap δ. An electron beam passes through this gap space. In addition, as a magnet row | line, various structural examples, such as what is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-13658 are considered in addition to what was mentioned as
第1磁石列M1は、第1磁石支持体1により支持され、第2磁石列M2は、第2磁石支持体2により支持される。例えば、第1磁石列M1を構成する個々の磁石が第1磁石支持体1に対してボルト等により結合される。第2磁石列M2も同様である。
The first
第1磁石列M1と第2磁石列M2は、内部が超高真空に維持される真空槽3の内部に設置される。真空槽3は、断面形状が円筒形であり、図1、図3に示すように図の左右方向(電子ビームの進行方向)に沿った細長い形状を有している。なお、ギャップδの大きさは後述するギャップ駆動機構により変更することができる。共通ベース10は、図1の正面図を前側から見て前側に3つ、後側に4つ、合計7つの台座4により載置面の上に載置される(図1〜図4、図8参照)。台座4に関する詳細は後述する。
The 1st magnet row | line | column M1 and the 2nd magnet row | line | column M2 are installed in the inside of the
なお、真空槽3は、支持体60により第1水平フレーム部材301を介して、共通ベース10の上に支持されている。図5A、図5Bに示すように、共通ベース10の上に設置される第1水平フレーム部材301の上に支持体60の下部が設置され、不図示の機械的手段により結合されている。
The
共通ベース10は、上面プレート100、左右一対の側面プレート101、下面プレート102を備えている。下面プレート102の下に台座4が設けられる。上面プレート100の上には更に3カ所に補強上面プレート103が設けられる。
The
第1支持フレーム30は、ギャップδを変更するためのギャップ駆動機構を支持するためのフレームである。第2支持フレーム20は、キャンセルバネ機構を支持するためのフレームである。各フレームは複数のフレーム部材により構成される。
The
図4に示すように、第2支持フレーム20は、第2垂直フレーム部材200,201を備える。両端部の位置する第2垂直フレーム部材200と、それらの間に位置する3つの第2垂直フレーム部材201を備えている。第2垂直フレーム部材200は、水平面で切断した断面形状は矩形である。第2垂直フレーム部材201は、水平面で切断した断面形状は筒状の矩形又はC字形である。第2垂直フレーム部材200,201は、下端部に脚部200a,201aを有し、この脚部200a,201aが、共通ベース10の補強上面プレート103に対してボルト等の機械的手段により連結される。
As shown in FIG. 4, the
第2支持フレーム20の後側には、左右方向に伸びる補強フレーム202が上下に一対設けられている。この補強フレーム202は断面矩形の筒状であり、5本の第2垂直フレーム部材200,201に対してボルトあるいは溶接等の方法により連結される。
On the rear side of the
第2支持フレーム20の前側には第2水平フレーム部材203が設けられている。第2水平フレーム部材203は真空槽3の上側と下側にそれぞれ設けられており、上下の第2水平フレーム部材203の間にC字補強フレーム204が設けられている(図4、図5A参照)。第2水平フレーム部材203の先端側には、キャンセルバネ機構40を搭載するための配置空間S1が設けられている。配置空間S1は、キャンセルバネ機構40の個数に対応して10カ所設けられている。なお、図4、図5Aでは第2支持フレーム20の構成を分かりやすくするためにキャンセルバネ機構40とは別に図示している。キャンセルバネ機構40は、上下にそれぞれ10カ所配置されるため、合計で20カ所設けられることになる。なお、キャンセルバネ機構40の配置個数は適宜設定することができる。
A second
配置空間S1を構成するために、第2水平フレーム部材203は、前後方向に伸びる壁面プレート203aと、左右方向に伸びる壁面プレート203b,203cを有している。また、キャンセルバネ機構20をその上に載置させるための底面プレート203dが設けられている。これら壁面プレート203a,203b,203c,203dで囲まれる配置空間S1にキャンセルバネ機構40が固定される。また、底面プレート203dのほぼ中央には孔203eが形成されている。この孔203eは、連結棒420が通過する孔であるが、詳しくは後述する。
In order to form the arrangement space S1, the second
図4、図5Aに示すように、第2水平フレーム部材203は、後側から前側に突出するように4本伸びている。左右両側の第2水平フレーム部材203は、2つのキャンセルバネ機構40を搭載でき、中央の2つの第2水平フレーム部材203は、それぞれ3つのキャンセルバネ機構40を搭載できる。これら4つの第2水平フレーム部材203の間に、3つの第1垂直フレーム部材300が入り込む形で組み込まれる。従って、第2水平フレーム部材203が第1垂直フレーム部材300の左右両側または片側に配置されるように構成される。4つの第2水平フレーム部材203の前側に連結フレーム205を設けることで、第2水平フレーム部材203の前側が変形しないように補強している。
As shown in FIGS. 4 and 5A, four second
第1支持フレーム30は、ギャップ駆動機構50を支持するためのものであり、3本の第1垂直フレーム部材300を備えている。第1垂直フレーム部材300は、筒状に形成され、水平面で切断した断面形状は矩形形状を有している。第1垂直フレーム部材300の上下にそれぞれ第1水平フレーム部材301が設けられる。下側の第1水平フレーム部材301の底面には脚部302が設けられ、この脚部302を介して第1支持フレーム30は、ボルト等の機械的手段により共通ベース10に連結される。第1水平フレーム部材301は、ギャップ駆動機構のたわみを抑えるため脚部302で支えることが好ましい。
The
上側の第1水平フレーム部材301どうしを連結する連結フレーム部材303が後側に設けられる。第1水平フレーム部材301は前後方向に伸びており、前側にはギャップ駆動機構50を搭載するための連結フレーム部材304が設けられている。第1水平フレーム301の前側にある連結フレーム部材304は上部が開放された断面C字状である。また、第1水平フレーム301の前側にある連結フレーム部材304は、第1水平フレーム部材301の上側に結合される。
A connecting
図4、図5Bに示すように、上側の第1水平フレーム部材301は、第2水平フレーム部材203よりも上側に配置される。これにより、相互が干渉(接触)しないように配置空間を有効に利用することができる。なお、上下の位置関係については、逆に配置してもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5B, the upper first
<垂直フレーム部材の構成>
また、第1垂直フレーム部材300と第2垂直フレーム部材201は、同じ位置に配置されて共通ベース10に連結されるが、互いが干渉(接触)しないように配置される。具体的には、第1垂直フレーム部材300は水平方向の断面形状が矩形であり、これを囲むように第2垂直フレーム部材201が配置される。第2垂直フレーム部材201の水平方向の断面形状は略C字形である。
<Configuration of vertical frame member>
Further, the first
<ギャップ駆動機構>
ギャップδの大きさを変更するためのギャップ駆動機構50について説明する。第1支持フレーム30の連結フレーム部材304には、駆動源としてのモーター500と、変換部501が設けられる。モーター500は2カ所に配置され、変換部501は3カ所に配置される。モーター500の回転は水平軸502を介して変換部501に伝達されるが、この変換部501は水平軸周りの回転を垂直軸周りの回転に変換する。具体的には、傘歯車等により構成される。
<Gap drive mechanism>
The
図6に示すように、垂直軸周りに変換された回転は、減速機503、カップリング504を経由してボールネジ機構を構成する回転ネジ505に伝達される。この回転ネジ505の回転により支持体506が上下方向に直線運動する。支持体506をガイドするための垂直LMガイド507が設けられている。垂直LMガイド507は、第1支持フレーム30を構成する部材に取り付けられている。従って、モーター50を駆動することで、支持体506を上下動させることができる。
As shown in FIG. 6, the rotation converted around the vertical axis is transmitted to a
第1磁石列M1を支持している第1磁石支持体1は、第1連結軸5、第2連結軸6を介してLMガイド支持体7に連結される。これら複数の部材はボルトナット等の機械的手段により強固に連結されている。また、水平LMガイド8がLMガイド支持体7に結合されている。従って、支持体506が上下動すると、これと一体的にLMガイド支持体7、第2連結軸6、第1連結軸5、第1磁石支持体1、第1磁石列M1が上下動する。その結果、ギャップδの大きさを変更できる。なお、第2磁石列M2を上下動させるためのギャップ駆動機構50が同じように設けられているが、構成は同じなので説明を省略する。なお、第1連結軸5、第2連結軸6、LMガイド支持体7はギャップ駆動機構50と磁石支持体を連結するための駆動連動機構に相当する。
The
水平LMガイド8は、第1磁石支持体1が熱膨張で水平方向に長さが変化したときに、その変化を吸収するために設けている。従って、熱膨張の影響がギャップ駆動機構50や駆動連動機構に及ばないようにしている。
The
図3に示すように、支持体506は、正面視で逆T字形を有している。支持体506の垂直部分にボールネジ機構が形成されており、この垂直部分は、垂直LMガイド507によりガイドされる。支持体506の水平部分の裏面に水平LMガイド8が取り付けられる。
As shown in FIG. 3, the
上記構成において、駆動連動機構である第1連結軸5、第2連結軸6、LMガイド支持体7やボールネジ機構は、ギャップδの垂直上方に位置している。すなわち、吸引力が作用するギャップδの垂直上方に配置することでギャップ駆動機構50および駆動連動機構の変形を抑制することができる。ギャップδの下側にあるギャップ駆動機構50についても同様である。
In the above configuration, the first connecting
<キャンセルバネ機構と磁石支持体のバネ連動機構>
図7Aは、キャンセルバネ機構40と第1磁石支持体1とを連結するバネ連動機構を示す。第2連結軸6に連結棒420が一体的に結合されている。連結棒420の上端側には係合部材421が取り付けられている。係合部材421には円錐面により形成される係合面421aが設けられている。この係合面421aは、キャンセルバネ機構40の係合部材409の係合面409aと係合することができる。
<Spring interlocking mechanism of cancel spring mechanism and magnet support>
FIG. 7A shows a spring interlock mechanism that connects the cancel
なお、連結棒420を貫通させるために、固定プレート400には孔400aが形成され、底面プレート203にも孔203eが形成される。さらに、支持体506とLMガイド支持体7にもそれぞれ孔506aと孔7aが形成される。連結棒420は、これらの一連の孔とは接触しないようにそれぞれの孔の大きさが設定されている。
Note that a
<ギャップ変更動作>
ギャップδを変更するときの動作を説明する。ギャップ駆動機構50により第1磁石支持体1を下方に移動させる。第1磁石支持体1が下方に移動すると、第1連結軸5、第2連結軸6、連結棒420も一体的に下方に移動する。図7A、Bより連結棒420が下がると、係合部材421の係合面421aがキャンセルバネ機構40の係合部材409の係合面409aに係合し、係合面409aを下方に押し下げる。これにより、可動プレート401が下方に下がり、プッシャー404を介してコイルスプリング402を圧縮方向に作用させる。従って、可動プレート401、プッシャー404は、コイルスプリング402を圧縮する方向に作用させるバネ作用部材に相当する。また、連結棒420、係合部材421,409は、バネ作用部材と磁石支持体とを連結するバネ連動機構に相当する。
<Gap change operation>
The operation when changing the gap δ will be described. The
ギャップδが小さくなればなるほど連結棒402も下方に下がるので、コイルスプリング402の圧縮力も大きくなる。ギャップδが小さくなると磁石の吸引力も大きくなるが、それに連動してキャンセルバネ機構のバネ力も大きくなるように構成されている。吸引力が大きくなると磁石列が支持されている磁石支持体が変形しようとする力が作用する。磁石支持体が変形すると、ギャップδの大きさが一定でなくなるため、均一な磁場を形成できなくなる。そこで、吸引力による磁石支持体の変形を抑制するためにキャンセルバネ機構40が設けられている。
The smaller the gap δ is, the lower the connecting
上記において、キャンセルバネ機構40と第1磁石支持体1を連結する機構について説明したが、図3にも示すように、第2磁石支持体2とキャンセルバネ機構40も連結されている。従って、ギャップδの大きさを調整するときは、第1磁石支持体1と第2磁石支持体2の少なくとも一方が上下駆動され、いずれが上下駆動される場合もキャンセルバネ機構40が作用することになる。
The mechanism for connecting the cancel
吸引力の作用によりギャップ駆動機構や駆動連動機構を変形させようとする力が作用する。キャンセルバネ機構40に変形が生じたとしても、その影響はギャップ駆動機構や駆動連動機構に対して及ばないように構成している。すなわち、ギャップ駆動機構50を支持する第1支持フレーム30と、キャンセルバネ機構40を支持する第2支持フレーム20は、個別に共通ベース10に連結されている。
A force for deforming the gap drive mechanism and the drive interlocking mechanism is applied by the action of the suction force. Even if the cancel
<台座の構成>
つぎに、挿入光源の全体を支える台座4について説明する。台座4の配置は、図8の底面から見た斜視図に示されている。台座4は全部で7つ設けられており、前側に3つ、後側に4つ配置される。台座4は、大きく分けて高さが固定された第1台座4Aと高さ方向に収縮する第2台座4Bにより構成される。本実施形態では、3つの第1台座4Aと4つの第2台座4Bが設けられている。前側の中央に1つの第1台座4Aが配置され、その両側に2つの第2台座4Bが配置される。後側の中央に2つの第2台座4Bが配置され、その両側に2つの第1台座4Aが配置される。前側の台座4も後側の台座4も等間隔で配置される。前記第1台座4Aで挿入光源を3点で支持するよう共通ベース10に載置されることにより、挿入光源と他の周辺装置と高さ調整及び挿入光源の水平水準の調整が容易にできる。そして、前記第1台座4Aの周囲に前記第2台座4Bが配置されることで挿入光源を載置した地面に不等沈下があってもベースの真直度が維持されるので挿入光源の第1磁石列M1と第2磁石列M2間に初期に設定した磁界強度分布を崩されることがない。前記第1台座4Aは少なくとも3点で支持すればよく、第2台座4Bの効果を妨げないように4以上の第1台座4Aを共通ベースに配置してもよい。
<Configuration of pedestal>
Next, the
第2台座4Bの構成は図9に示される。図9(a)は斜視図、(b)は断面図、(c)は側面図、(d)は(c)と異なる方向から見た側面図である。一番下に載置プレート600が配置され、載置面に置かれる。下プレート601と上プレート602が設けられており、間にコイルスプリング603が配置される。コイルスプリング603は圧縮された状態で上下のプレート601,602に配置される。コイルスプリング603は全部で3カ所に配置されるが、配置個数は適宜設定することができる。前記コイルスプリング603は、配置される数が多いほど大小さまざまな不等沈下に対して対応することができる。前記コイルスプリング603は3か所以上配置されるのが好ましい。
The configuration of the
コイルスプリング603の圧縮量を調整するために調整用ボルト604が設けられており、コイルスプリング603の個数と同じく3つ設けられる。下プレート601にはネジ601aが切られており、調整用ボルト604を回転させると、下プレート601が上下動する。これにより、コイルスプリング603の圧縮量を変えることができる。なお、調整用ボルト604の先端が載置プレート600に干渉しないように座ぐりが設けられる。
In order to adjust the amount of compression of the
中央部にはオイル式のダンパ605が設けられている。なお、ダンパ605の具体的な構成は特定の構成に限定されるものではない。オイル式でなくてもよい。載置プレート600に形成された凹部600aにダンパ605が位置決めされている。ダンパ605は一番上にベース載置面605aが設けられ、小径の連結軸605bを介して本体部605cとユニット化されている。このダンパ605を取り囲むように3つのコイルスプリング603が円周方向に沿って120゜間隔で配置されている。ベース載置面605aと連結軸605bは一体的に結合されており、本体部605cに対して上下動が可能である。
An
ダンパ605と上プレート602とは連結部材606(ナット)により連結されており、これにより、ベース載置面605aと上プレート602は一体的に上下動する。連結部材606は、上プレート602を挟持するように2個配置される。
The
コイルスプリング603のバネ力の調整を行うときは、不図示の六角レンチ等の治具を用いて、調整用ボルト604を回転させることで行うことができる。調整量については、挿入光源の重量等から理論計算により適切な数値を求めることができる。また、ベース載置面605aは共通ベース10が載置される面であり、精度の高い水平度が要求される。上記の調整機構を用いて、ベースの真直度の調整も行うことができる。
The adjustment of the spring force of the
図10は第1台座4Aの構成を示す図である。図10(a)は全体の斜視図を示し、(b)は側面図、(c)は(b)とは異なる方向から見た側面図である。第1台座4Aは、載置面に置かれる載置プレート620と、調整プレート621と支持ブロック622を備えている。調整プレート621の高さ位置は、ボルトナット623により調整できる。一度調整した後は、台座として使用している間、全体の高さは変わらない。調整ブロック622は共通ベース10が載置されるベース載置面622aを備えている。調整プレート621と調整ブロック622は一体的に結合される。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the
<原理>
本発明において挿入光源は、第1台座4Aと第2台座4Bにより支持されるが、その原理について図11、図12により説明する。いずれも梁を3点で支持する場合の模式図を示す。ここで梁は本発明の共通ベースに相当する。図11は、梁90を支持部91で地面92(載置面)に三点支持した模式図を示す。(a)は初期状態で(b)は不等沈下により中央の支持部91が沈下した状態を示す。これにより、梁90の中央は自重でたわみ、中央が下がった湾曲状になり、真直度が損なわれる。本発明の挿入光源において、共通ベースにたわみが発生すると共通ベース上に配置されるギャップ駆動機構、そしてギャップ駆動機構と連結している第1磁石列、第1磁石支持体、第2磁石列、第2磁石支持体にも影響を及ぼし、磁石列間に初期に設定した磁界強度分布が乱れてしまう。
<Principle>
In the present invention, the insertion light source is supported by the
図12は、三点支持の中央をバネ93で支持した構成例である。(a)は初期状態で(b)は不等沈下により三点支持の中央のバネ93が沈下した状態を示す。中央にバネ93を設けているので、地面が沈下したとしてもバネ93の力により梁90が撓まないように支持することができる。
FIG. 12 is a configuration example in which the center of the three-point support is supported by a
本発明は、このような原理に基づいてなされたものである。不等沈下が生じた場合、第2台座4Bの載置プレート600が下方に下がることになるが、その場合でも共通ベース10を支持するベース載置面605aの位置は下がらないようにしている。コイルスプリング603のバネ力により、ベース載置面605aを持ち上げようとする力が常に作用しているからである。これにより、磁石列や磁石支持体が撓むことを防止し、磁石列M1と磁石列M2間の初期に設定した磁界強度分布均一性を維持することができる。また、中央部にダンパ605を設けているので振動を抑制することができる。
The present invention has been made based on such a principle. When uneven settlement occurs, the mounting
本実施形態では、7つの台座4のうち3つを高さが固定された第1台座4Aとしている。これにより、3点で安定した状態で挿入光源を支持することができる。また残りの第2台座4Bは、不等沈下が生じたとしてもバネ力により追従することができる。従って、挿入光源を構成する部材にたわみが生じることがなく、初期に設定した磁界強度分布を提供することができる。また、第1台座に不等沈下が生じたとしても3つの第1台座で決まる平面が傾くだけであり、隣にある第2台座はその傾きに追随するので、支持フレームのたわみを小さくすることができ、良好な真直度を維持することができる。磁石列間に初期に設定した磁界強度分布が乱れない。
In this embodiment, three of the seven
なお、本実施形態では前側に1個の第1台座4A、後側に2個の第1台座4Aを配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、前側に2個の第1台座4Aを配置してもよい。また、トータルで何個の台座4を配置するかも適宜決めることができる。
In the present embodiment, one
<別実施形態>
第1・第2支持フレーム20,30の構成は本実施形態に限定されるものではない。例えば、垂直フレーム部材の個数や形状は適宜変更可能である。
<Another embodiment>
The configuration of the first and second support frames 20 and 30 is not limited to this embodiment. For example, the number and shape of the vertical frame members can be changed as appropriate.
本実施形態では、第1磁石支持体1と第2磁石支持体2の双方にギャップ駆動機構50を設けて、両方とも上下動できるようにしているが、これに限定されるものではない。いずれか一方にのみギャップ駆動機構50を設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、第1支持フレーム30と第2支持フレーム20は、共に真空槽3の後側に垂直フレーム部材が配置されているが、いずれか一方の垂直フレーム部材を真空槽3の前側に配置するようにしてもよい。第1・第2支持フレーム20,30を構成するフレーム部材の形状や個数、連結方法は適宜決めることができる。また素材についても強度の面から金属が好ましい。
In the present embodiment, the
S1 配置空間
M1 第1磁石列
M2 第2磁石列
δ ギャップ
1 第1磁石支持体
2 第2磁石支持体
3 真空槽
4 台座
4A 第1台座
4B 第2台座
5 第1連結軸
6 第2連結軸
7 LMガイド支持体
8 水平LMガイド
10 共通ベース
20 第2支持フレーム
200,201 第2垂直フレーム部材
202 補強フレーム
203 第2水平フレーム部材
204 C字補強フレーム
30 第1支持フレーム
300 第1垂直フレーム部材
301 第1水平フレーム部材
40 キャンセルバネ機構
50 ギャップ駆動機構
600 載置プレート
601 下プレート
602 上プレート
603 コイルスプリング
604 調整用ボルト
605 ダンパ
605a ベース載置面
S1 Arrangement space M1 1st magnet row M2 2nd magnet row δ
Claims (7)
この第1磁石列が取り付け支持される第1磁石支持体と、
多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第1磁石列に対してギャップを介して向かい合う第2磁石列と、
この第2磁石列が取り付け支持される第2磁石支持体と、
前記ギャップの大きさを変更するため、前記第1磁石支持体及び/又は前記第2磁石支持体を垂直方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、
このギャップ駆動機構と前記第1磁石支持体及び/又は前記第2磁石支持体を連結するための駆動連動機構と、
前記ギャップ駆動機構を支持するための支持フレームと、
この支持フレームが結合されると共に、載置面に複数の台座を介して載置される共通ベースと、を備え、
前記複数の台座は、高さが固定された第1台座と、バネの作用により高さ方向に収縮性を持つ第2台座により構成されることを特徴とする挿入光源。 A first magnet row in which a large number of magnets are arranged in a row;
A first magnet support to which the first magnet array is attached and supported;
A plurality of magnets arranged in a row, and a second magnet row facing the first magnet row via a gap;
A second magnet support to which the second magnet array is attached and supported;
A gap driving mechanism for vertically driving the first magnet support and / or the second magnet support to change the size of the gap;
A drive interlocking mechanism for connecting the gap driving mechanism and the first magnet support and / or the second magnet support;
A support frame for supporting the gap drive mechanism;
The support frame is coupled, and includes a common base placed on the placement surface via a plurality of pedestals,
The insertion light source, wherein the plurality of pedestals includes a first pedestal having a fixed height and a second pedestal having contraction in a height direction by an action of a spring.
The insertion light source according to claim 6, wherein the straightness of the base mounting surface can be adjusted by the adjustment mechanism.
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