JPH0810279B2 - 円偏光及び垂直直線偏光特性を持つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装置 - Google Patents
円偏光及び垂直直線偏光特性を持つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装置Info
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- JPH0810279B2 JPH0810279B2 JP4110236A JP11023692A JPH0810279B2 JP H0810279 B2 JPH0810279 B2 JP H0810279B2 JP 4110236 A JP4110236 A JP 4110236A JP 11023692 A JP11023692 A JP 11023692A JP H0810279 B2 JPH0810279 B2 JP H0810279B2
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/02—Permanent magnets [PM]
- H01F7/0273—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation
- H01F7/0278—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation for generating uniform fields, focusing, deflecting electrically charged particles
- H01F7/0284—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation for generating uniform fields, focusing, deflecting electrically charged particles using a trimmable or adjustable magnetic circuit, e.g. for a symmetric dipole or quadrupole magnetic field
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/04—Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円偏光及び垂直直線偏
光特性を持つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装
置に関する。
光特性を持つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、高エネルギー電子を周期
磁場の中で運動させると指向性が高く且つ極めて輝度の
高い放射光が得られる。このような放射光を得るための
装置が挿入光源である。
磁場の中で運動させると指向性が高く且つ極めて輝度の
高い放射光が得られる。このような放射光を得るための
装置が挿入光源である。
【０００３】従来の挿入光源は、図３のように単に上下
１組の磁石列を用いて水平面内に直線偏光した放射光を
取り出すか、あるいは図４のように上下左右２組の磁石
列を用いて楕円偏光あるいは円偏光した放射光を取り出
している。
１組の磁石列を用いて水平面内に直線偏光した放射光を
取り出すか、あるいは図４のように上下左右２組の磁石
列を用いて楕円偏光あるいは円偏光した放射光を取り出
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
タイプの装置では円偏光を得ることは不可能である。ま
た、後者のタイプの装置では、実用に耐えるほど十分な
磁場強度を電子軌道上で得るためには、磁気回路の磁場
周期長を長く取る必要があり、前者のタイプの装置で発
生できるような短波長の放射光を取り出す事はできなか
つた。さらに、左右の磁石列が電子ビームの水平面内の
開口を制限するため、左右の磁石列の間隔を小さくし、
より強い軸上磁場を得るためには制限がある。
タイプの装置では円偏光を得ることは不可能である。ま
た、後者のタイプの装置では、実用に耐えるほど十分な
磁場強度を電子軌道上で得るためには、磁気回路の磁場
周期長を長く取る必要があり、前者のタイプの装置で発
生できるような短波長の放射光を取り出す事はできなか
つた。さらに、左右の磁石列が電子ビームの水平面内の
開口を制限するため、左右の磁石列の間隔を小さくし、
より強い軸上磁場を得るためには制限がある。
【０００５】本発明は、従来の技術では達成が困難であ
った短い波長領域を含む、可視光からＸ線領域に至る広
い波長領域で円偏光や垂直直線偏光等の任意の偏光特性
を持つ放射光を、電子ビームの水平方向の開口を制限す
ることなく発生できる挿入光源用磁気回路を提供するも
のである。
った短い波長領域を含む、可視光からＸ線領域に至る広
い波長領域で円偏光や垂直直線偏光等の任意の偏光特性
を持つ放射光を、電子ビームの水平方向の開口を制限す
ることなく発生できる挿入光源用磁気回路を提供するも
のである。
【０００６】即ち、従来の放射光発生用挿入光源では、
楕円偏光及び円偏光した放射光を発生させるために、電
子軌道の上下に配置した１組の磁気回路の他に、それに
直交する軸上磁場を発生するための磁気回路を電子軌道
の左右に配置することが行われている。
楕円偏光及び円偏光した放射光を発生させるために、電
子軌道の上下に配置した１組の磁気回路の他に、それに
直交する軸上磁場を発生するための磁気回路を電子軌道
の左右に配置することが行われている。
【０００７】それに対し、本発明では２組の磁石列を電
子軌道の上下にのみ配置し、上下の磁石間隔及び２組の
磁石列の位置関係を本磁気回路の中心軸（電子軌道軸に
同じ）方向に変化させることにより、円偏光、楕円偏
光、垂直偏光、水平偏光等任意の偏光特性を持つ放射光
を発生できるようにした装置である。本発明の利点は、
電子軌道の水平面内の開口を本装置によって制限するこ
となく従来の装置に比べてより強い軸上螺旋磁場を発生
できることにある。
子軌道の上下にのみ配置し、上下の磁石間隔及び２組の
磁石列の位置関係を本磁気回路の中心軸（電子軌道軸に
同じ）方向に変化させることにより、円偏光、楕円偏
光、垂直偏光、水平偏光等任意の偏光特性を持つ放射光
を発生できるようにした装置である。本発明の利点は、
電子軌道の水平面内の開口を本装置によって制限するこ
となく従来の装置に比べてより強い軸上螺旋磁場を発生
できることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気回路を構
成する４つの磁石列ａ、ｂ、ｃ及びｄを電子の軌道面の
上下にのみ２組配置し、それぞれの磁石列において、奇
数番目に磁化方向が磁気回路の中心軸方向に対して傾き
を持つ磁石１０と偶数番目に磁化方向が磁気回路の中心
軸方向に対して傾きを持たない磁石１２とを交互に配置
し、磁石の配置はａとｄ、ｂとｃそれぞれの組が中心軸
上で周期磁場を発生するようにしたもので、この２組の
磁石列の位置関係を変化させることにより、電子ビーム
の水平面内の開口を制限することなく自由に放射光の偏
光特性を変えられることを特徴した磁場発生装置であ
る。従って、ギャップ間を短くすることにより短い磁場
周期長であっても強い磁場を発生することができる。な
お、この磁気回路の中心軸方向とは、磁気回路の中心軸
に平行な方向であり、図１のｚ軸に平行な方向をさす。
即ち、図１の磁石配列の１０の位置にある磁石の磁化方
向は、全て磁気回路の中心軸方向に対して傾いている。
成する４つの磁石列ａ、ｂ、ｃ及びｄを電子の軌道面の
上下にのみ２組配置し、それぞれの磁石列において、奇
数番目に磁化方向が磁気回路の中心軸方向に対して傾き
を持つ磁石１０と偶数番目に磁化方向が磁気回路の中心
軸方向に対して傾きを持たない磁石１２とを交互に配置
し、磁石の配置はａとｄ、ｂとｃそれぞれの組が中心軸
上で周期磁場を発生するようにしたもので、この２組の
磁石列の位置関係を変化させることにより、電子ビーム
の水平面内の開口を制限することなく自由に放射光の偏
光特性を変えられることを特徴した磁場発生装置であ
る。従って、ギャップ間を短くすることにより短い磁場
周期長であっても強い磁場を発生することができる。な
お、この磁気回路の中心軸方向とは、磁気回路の中心軸
に平行な方向であり、図１のｚ軸に平行な方向をさす。
即ち、図１の磁石配列の１０の位置にある磁石の磁化方
向は、全て磁気回路の中心軸方向に対して傾いている。
【０００９】
【作用】たとえば円偏光放射光を発生させるためには、
電子を螺旋運動させる必要がある。また、直線偏光を発
生させるためには電子がある一定の平面内で振動しなが
ら飛行する必要がある。即ち、円偏光には螺旋磁場、直
線偏光には電子軌道軸を含むある一定平面内のみに磁場
成分を持つ周期磁場が必要である。
電子を螺旋運動させる必要がある。また、直線偏光を発
生させるためには電子がある一定の平面内で振動しなが
ら飛行する必要がある。即ち、円偏光には螺旋磁場、直
線偏光には電子軌道軸を含むある一定平面内のみに磁場
成分を持つ周期磁場が必要である。
【００１０】本発明の磁気回路によれば、磁気回路の中
心軸上すなわち電子軌道上で円偏光、楕円偏光、垂直直
線偏光、水平直線偏光等の任意の偏光特性をもつ放射光
を発生させるための周期磁場を発生できる。
心軸上すなわち電子軌道上で円偏光、楕円偏光、垂直直
線偏光、水平直線偏光等の任意の偏光特性をもつ放射光
を発生させるための周期磁場を発生できる。
【００１１】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の好適実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１２】図１は本発明の磁気回路であり、４つの磁
石列ａ、ｂ、ｃ、ｄからなり、それぞれの列において奇
数番目に磁化方向が磁気回路の中心軸方向に対して傾き
を持つ磁石１０と、偶数番目に磁化方向が磁気回路の中
心軸方向に対して傾きを持たない磁石１２を交互に並べ
て４個で１周期となっている。更に、磁化方向が磁気回
路の中心軸方向に対して傾きを持つ磁石１０は４種類の
磁化方向を持ち、磁化方向が磁気回路に中心軸方向に対
して傾きを持たない磁石１２は２種類の磁化方向を持
ち、そして磁石の配列はａとｄ、ｂとｃそれぞれの組が
中心軸上で同軸に関して周期的な磁場を発生するように
なっている。磁石列１０のａｄ対及びｂｃ対がそれぞれ
電子軌道上に作る磁場は、ｚ軸（中心軸）を含む鉛直面
に対して傾いており、その磁化方向はｚ軸に向い、或い
は遠ざかる方向である。これに対し、磁石列１２のａｄ
及びｂｃ対が電子軌道上に作る磁場は、ｚ軸（中心軸）
に傾きを持たず、その磁化方向はｚ軸に向ったり、遠ざ
かったりしていない。そこで、ａｄ対のｂｃ対に対する
位置関係Ｄを変化させると、横方向の磁石列の組合せが
変って磁化方向が磁気回路の中心軸方向に対して傾きを
持つ磁石と磁化方向が磁気回路に中心軸方向に対して傾
きを持たない磁石とが横に並ぶことになって、磁石列が
電子軌道（ｚ軸）上に作る合成磁場も変化するので、電
子軌道上を通過する電子は螺旋運動や一平面内での蛇行
軌道を描き、高輝度の円偏光、楕円偏光、直線偏光を発
生できる。
石列ａ、ｂ、ｃ、ｄからなり、それぞれの列において奇
数番目に磁化方向が磁気回路の中心軸方向に対して傾き
を持つ磁石１０と、偶数番目に磁化方向が磁気回路の中
心軸方向に対して傾きを持たない磁石１２を交互に並べ
て４個で１周期となっている。更に、磁化方向が磁気回
路の中心軸方向に対して傾きを持つ磁石１０は４種類の
磁化方向を持ち、磁化方向が磁気回路に中心軸方向に対
して傾きを持たない磁石１２は２種類の磁化方向を持
ち、そして磁石の配列はａとｄ、ｂとｃそれぞれの組が
中心軸上で同軸に関して周期的な磁場を発生するように
なっている。磁石列１０のａｄ対及びｂｃ対がそれぞれ
電子軌道上に作る磁場は、ｚ軸（中心軸）を含む鉛直面
に対して傾いており、その磁化方向はｚ軸に向い、或い
は遠ざかる方向である。これに対し、磁石列１２のａｄ
及びｂｃ対が電子軌道上に作る磁場は、ｚ軸（中心軸）
に傾きを持たず、その磁化方向はｚ軸に向ったり、遠ざ
かったりしていない。そこで、ａｄ対のｂｃ対に対する
位置関係Ｄを変化させると、横方向の磁石列の組合せが
変って磁化方向が磁気回路の中心軸方向に対して傾きを
持つ磁石と磁化方向が磁気回路に中心軸方向に対して傾
きを持たない磁石とが横に並ぶことになって、磁石列が
電子軌道（ｚ軸）上に作る合成磁場も変化するので、電
子軌道上を通過する電子は螺旋運動や一平面内での蛇行
軌道を描き、高輝度の円偏光、楕円偏光、直線偏光を発
生できる。
【００１３】挿入光源のパラメータを以下のようにとっ
たときのＸ−Ｙ平面に写影した電子軌道を図２に示す。
たときのＸ−Ｙ平面に写影した電子軌道を図２に示す。
【００１４】材質 Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石 特性 Ｂr ＝ １２ ｋＧ （ＢＨ）max ＝３４ ＭＧＯｅ 寸法 ＳW ＝２０ｍｍ，Ｂh＝２０ｍｍ，
Ｓd＝６０ｍｍ（端部の磁石幅はＳw／２＝１０ｍｍ） 磁化方向の傾き 磁石１０は水平から４５゜ ＧａＰ Ｇａｐ ＝ ３０ ｍｍ 周期長 λ ＝ ８０ ｍｍ 周期数 Ｎ ＝ ６ 電子エネルギー Ｅ ＝ １ ＧｅＶ 図２より、Ｄ＝０とλ／２で一平面内の蛇行軌道、Ｄ＝
３λ／８で完全円の螺旋軌道、その他では楕円の螺旋軌
道になっている。これらの軌道からそれぞれ直線偏光、
円偏光および楕円偏光が得られる。
Ｓd＝６０ｍｍ（端部の磁石幅はＳw／２＝１０ｍｍ） 磁化方向の傾き 磁石１０は水平から４５゜ ＧａＰ Ｇａｐ ＝ ３０ ｍｍ 周期長 λ ＝ ８０ ｍｍ 周期数 Ｎ ＝ ６ 電子エネルギー Ｅ ＝ １ ＧｅＶ 図２より、Ｄ＝０とλ／２で一平面内の蛇行軌道、Ｄ＝
３λ／８で完全円の螺旋軌道、その他では楕円の螺旋軌
道になっている。これらの軌道からそれぞれ直線偏光、
円偏光および楕円偏光が得られる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、２組の
磁石列の位置関係を変化することによって偏光特性を自
由に変えられ、ギャップを変化することによって従来の
円偏光発生用挿入光源より広い波長周囲の放射光を得る
ことができる。また、従来の円偏光発生用挿入光源より
短い磁場周期長の挿入光源が製作可能となるため、Ｘ線
領域の円偏光放射光を発生できる。さらに、垂直平面内
に直線偏光した放射光も容易に発生できる。
磁石列の位置関係を変化することによって偏光特性を自
由に変えられ、ギャップを変化することによって従来の
円偏光発生用挿入光源より広い波長周囲の放射光を得る
ことができる。また、従来の円偏光発生用挿入光源より
短い磁場周期長の挿入光源が製作可能となるため、Ｘ線
領域の円偏光放射光を発生できる。さらに、垂直平面内
に直線偏光した放射光も容易に発生できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気回路を示す図である。
【図２】本発明の実施例のＸ−Ｙ平面の電子軌道を示す
図である。
図である。
【図３】直線偏光用の従来例の磁気回路を示す図であ
る。
る。
【図４】円偏光、直線偏光用の従来列の磁気回路を示す
図である。
図である。
１〜５… 磁石 ６… 電子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 浩二 福井県武生市北府２丁目１番５号 信越化 学工業株式会社 磁性材料技術研究所内 (72)発明者 高田 武雄 東京都文京区本駒込２丁目28−８ 理化学 研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−19100（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4500（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−258896（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 磁気回路を構成する４つの磁石列ａ、
ｂ、ｃ及びｄを電子の軌道面の上下にのみ２組配置し、
それぞれの磁石列において、奇数番目に磁化方向が磁気
回路の中心軸方向に対して傾きを持つ磁石と偶数番目に
磁化方向が磁気回路の中心軸方向に対して傾きを持たな
い磁石とを交互に配置し、磁石の配置はａとｄ、ｂとｃ
それぞれの組が中心軸上で周期磁場を発生するようにす
ることを特徴とする、円偏光及び垂直直線偏光特性を持
つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110236A JPH0810279B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 円偏光及び垂直直線偏光特性を持つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装置 |
| US08/532,223 US5565747A (en) | 1992-04-28 | 1995-09-22 | Magnetic field generator for use with insertion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110236A JPH0810279B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 円偏光及び垂直直線偏光特性を持つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05303000A JPH05303000A (ja) | 1993-11-16 |
| JPH0810279B2 true JPH0810279B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=14530557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4110236A Expired - Fee Related JPH0810279B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 円偏光及び垂直直線偏光特性を持つ放射光を得るための挿入光源用磁場発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5565747A (ja) |
| JP (1) | JPH0810279B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6441514B1 (en) * | 1997-04-28 | 2002-08-27 | Ultratech Stepper, Inc. | Magnetically positioned X-Y stage having six degrees of freedom |
| US5886432A (en) * | 1997-04-28 | 1999-03-23 | Ultratech Stepper, Inc. | Magnetically-positioned X-Y stage having six-degrees of freedom |
| JP4227452B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2009-02-18 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置、及びその位置決め装置を利用した露光装置 |
| JP5427235B2 (ja) * | 2009-06-18 | 2014-02-26 | 株式会社日立製作所 | 挿入光源 |
| EP2455644B1 (en) | 2010-11-22 | 2015-04-29 | Yuan Mei Corporation | Magnetic control valve |
| CZ304444B6 (cs) * | 2013-03-27 | 2014-05-07 | Ăšstav struktury a mechaniky hornin AV ÄŚR, v.v.i. | Způsob vytváření lineárních protilehlých sestav permanentních magnetů a zařízení k provádění tohoto způsobu |
| CN108873623B (zh) | 2013-06-18 | 2021-04-06 | Asml荷兰有限公司 | 光刻方法和光刻系统 |
| CN104409129B (zh) * | 2014-11-17 | 2017-02-22 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种波荡器 |
| US10485089B2 (en) * | 2017-09-07 | 2019-11-19 | National Synchrotron Radiation Research Center | Helical permanent magnet structure and undulator using the same |
| JP7452305B2 (ja) * | 2020-07-22 | 2024-03-19 | 株式会社プロテリアル | アンジュレータユニットおよびアンジュレータ |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4523168A (en) * | 1982-09-27 | 1985-06-11 | Scanditronix Inc. | Electromagnet |
| JPH0612720B2 (ja) * | 1984-07-04 | 1994-02-16 | 工業技術院長 | 偏光発生装置 |
| US4800353A (en) * | 1986-10-30 | 1989-01-24 | The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Of Oregon | Micropole undulator |
| USH450H (en) * | 1987-02-27 | 1988-03-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Magnetic field adjustment structure and method for a tapered wiggler |
| US4731598A (en) * | 1987-08-24 | 1988-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Periodic permanent magnet structure with increased useful field |
| US4819238A (en) * | 1987-10-26 | 1989-04-04 | Hughes Aircraft Company | Wide band free electron laser with variable phase and frequency |
| US4764743A (en) * | 1987-10-26 | 1988-08-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Permanent magnet structures for the production of transverse helical fields |
| US4977384A (en) * | 1988-11-25 | 1990-12-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Micropole undulator |
| US4888776A (en) * | 1988-12-13 | 1989-12-19 | Hughes Aircraft Company | Ribbon beam free electron laser |
| FR2675959B1 (fr) * | 1991-04-25 | 1993-07-09 | Thomson Csf | Procede et dispositif de reglage du champ magnetique transverse dans un onduleur pour la generation d'energie lumineuse a partir d'un faisceau d'electrons. |
| FR2680289B1 (fr) * | 1991-08-07 | 1993-10-08 | Commissariat A Energie Atomique | Laser a electrons libres a onduleur perfectionne. |
| US5099217A (en) * | 1991-09-16 | 1992-03-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Constant gap cladded twister |
| JPH05326196A (ja) * | 1992-05-22 | 1993-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | アンジュレータ |
| JP2944317B2 (ja) * | 1992-07-28 | 1999-09-06 | 三菱電機株式会社 | シンクロトロン放射光源装置 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP4110236A patent/JPH0810279B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-22 US US08/532,223 patent/US5565747A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5565747A (en) | 1996-10-15 |
| JPH05303000A (ja) | 1993-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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