JPH0782933B2 - 超電導マグネット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電子蓄積リングにおけるビーム偏向用の超
電導マグネットに関する。

［従来の技術］ 電子蓄積リングの真空ダクト内を周回する電子ビームに
対し偏向電磁石で偏向させるとき、ビーム軌道の接線方
向に、赤外線からＸ線の領域にわたる放射光が放出され
る。この放射光は、極めて強力でかつ指向性が良いこと
から、集積回路における微細パターンの焼き付け等の産
業用途での利用価値が高い。

このような電子蓄積リングにおける偏向用マグネットに
超電導マグネットを用いた例としては、特公昭61−2274
00号公報に開示されていて、この種の装置では、超電導
マグネットによる発生磁場に所定の勾配が得られるよう
に、放射光取出口のスリット幅及び超電導マグネットの
巻線の配列を調整している。発生磁場の勾配ｎは、 で定義され、r₀はビームの軌道半径、Ｂは磁束密度であ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、一旦、超電導マグネットの巻線を所望の配列に
形成してしまえば、上記勾配ｎの値は固定され、任意の
値に調整できないといった問題点があった。

この発明は、上述した問題点をなくすためになされたも
のであり、発生磁場の勾配を調整可能とした超電導マグ
ネットを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の超電導マグネットは、電子蓄積リングに用い
るビーム偏向用の超電導マグネットであって、cosθ形
電流分布の巻線配列の超電導コイルと、cos2θ形電流分
布の巻線配列の超電導コイルとを組み合わせたことを特
徴とする。

［作用］ 第１図に示すように、cosθ形電流分布の二極コイル１
と、cos2θ形電流分布の四極コイル２との２組のコイル
を、電子蓄積リングのビームダクト３の外周に設けてい
る。二極コイル１による電流分布を第４図に示してい
る。図中、斜線の領域の断面積がその角度での電流値を
示し、水平方向の電流分布を増すために、第１図のごと
く、二極コイル１は水平方向で２層巻となっている。こ
こで、ある角度θでの電流値がcosθに比例することか
ら、このような電流分布をcosθ形電流分布と称してい
る。又、cos2θ形電流分布をなす四極コイルは、第５図
に示すような電流値を示し、ある角度θでの電流値がco
s2θに比例している。このように２組のコイルを組み合
わせたことにより、発生磁場の調整が容易となり、請求
項（２）に記載のごとく、各コイル1,2への通電電流を
個別に、もしくは一方のみを制御することにより、ビー
ムダクト３内には所望の勾配になる磁場分布が得られ
る。尚、コイルの形状から、第１図では二極コイル１を
四極コイル２の外側に配したが、特にこの構造に限定さ
れない。

［実施例］ 以下この発明の一実施例を第２図及び第３図を参照して
説明する。第２図は、電子蓄積リングにおける偏向マグ
ネットを切断してその端面より眺めた断面図、第３図
は、電子蓄積リングにおける偏向マグネットの周方向に
沿って切断したときの断面図である。

３は、電子蓄積リングにおけるビームダクトを示してい
る。四極コイル２（2a,2b,2c,2d）は、ビームダクト３
の外周に設けられた絶縁物よりなる巻芯４に巻回され、
更に、この四極コイル２の外周には、コイル冷却用の冷
却チャンネル５を挟んで、絶縁物よりなる巻芯６と７と
が２層に設けられ、それぞれの巻芯6,7に二極コイル１
が巻回される。その際、二極コイル１と、四極コイル２
とは第１図のように、同心で各々の水平レベルが同じに
なるように設けられる。二極コイル１の外周には更に冷
却チャンネル８が設けられ、そして、最後に、二極及び
四極のコイル1,2の電磁力による線材の変形を防止する
ために、冷却チャンネル８の外周を包囲するように、断
面が半円状の補強カラー9a,9bが設けられ、双方の補強
カラー9a,9bは、ボルト及びナット10により一体となる
ように締め付けられる。尚、補強カラー9a,9bに複数に
設けられた小穴11は、冷却チャンネル８内の冷媒のコン
ダクタンスを良くするために設けられたものである。
又、第３図におけるビームポート12はSOR光取出口であ
り、Ｑは、ビーム軌道を示している。

上記二極コイル１と、四極コイル２とに対し、それぞれ
個別の電源（不図示）を備え、各コイル1,2への通電電
流が個別に制御される。

このように、２組のコイル1,2への通電電流を制御する
ことにより、ビームダクト３内に合成磁場により所望の
勾配ｎを得ることができる。又、超電導マグネットの寸
法誤差等に伴う磁場分布の誤差を適切に補正することも
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、２組のコイルを設け
たので、発生磁場の調整が容易となり、例えば、少なく
とも一方のコイルへの通電電流制御することにより、ビ
ームダクト内に所望の合成磁場による勾配ｎを得ること
ができ、超電導マグネットの寸法等に伴う磁場分布の誤
差を適切に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の超電導マグネットの構成を示すため
の断面図、第２図は、この発明の一実施例を示す超電導
マグネットを、電子蓄積リングにおける偏向マグネット
を切断して端面から眺めた断面図、第３図は、第２図に
おける超電導マグネットを、電子蓄積リングの周方向に
切断したときの断面図、第４図は、cosθ形巻き線コイ
ルの電流分布を示した図、第５図は、cos2θ形巻き線コ
イルの電流分布を示した図である。 １…二極コイル、２…四極コイル、３…ビームダクト、
4,6,7…巻芯、5,8…冷却チャンネル、9a,9b…補強カラ
ー、10…ボルト及びナット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子蓄積リングに用いるビーム偏向用の超
   電導マグネットであって、cosθ形電流分布の巻線配列
   の超電導コイルと、cos2θ形電流分布の巻線配列の超電
   導コイルとを組み合わせたことを特徴とする超電導マグ
   ネット。
2. 【請求項２】上記二つの超電導コイルの電源を２系統と
   して、少なくとも一方の超電導コイルへの通電電流値を
   変えることにより、所望の磁場分布を得る請求項（１）
   記載の超電導マグネット。
3. 【請求項３】cos2θ形電流分布の超電導コイルを、cos
   θ形電流分布の超電導コイルの内側に配した請求項
   （１）もしくは（２）記載の超電導マグネット。