Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3248323B2 - 粒子加速器のビームモニタ装置 - Google Patents

粒子加速器のビームモニタ装置

Info

Publication number
JP3248323B2
JP3248323B2 JP30840793A JP30840793A JP3248323B2 JP 3248323 B2 JP3248323 B2 JP 3248323B2 JP 30840793 A JP30840793 A JP 30840793A JP 30840793 A JP30840793 A JP 30840793A JP 3248323 B2 JP3248323 B2 JP 3248323B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
light
receiving block
metal
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30840793A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07159543A (ja
Inventor
元治 丸下
Original Assignee
石川島播磨重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 石川島播磨重工業株式会社 filed Critical 石川島播磨重工業株式会社
Priority to JP30840793A priority Critical patent/JP3248323B2/ja
Publication of JPH07159543A publication Critical patent/JPH07159543A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3248323B2 publication Critical patent/JP3248323B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シンクロトロン等の粒
子加速器において、蓄積リングからビームラインに出射
される放射光をモニタするためのビームモニタ装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、シンクロトロン等の粒子加速器か
ら放射される放射光(シンクロトロン放射光、SOR光
あるいはSR光と略称される)を取り出し、それを光源
として例えば超LSIの製造、医療分野における診断、
分子解析、構造解析といった様々な分野において利用し
ようとする気運があり、そのための施設が開発されつつ
ある。
【0003】図3は放射光利用のためのシンクロトロン
の概要を示すものである。このシンクロトロンでは、電
子銃等の電子発生装置1で発生させた電子ビームを直線
加速器2(ライナック)で光速度近くにまで加速し、偏
向電磁石3で偏向させてインフレクタ4を介して蓄積リ
ング5に入射する。蓄積リング5に入射した電子ビーム
は高周波加速空洞6によりエネルギを与えられながら収
束電磁石7で収束され、偏向電磁石8で偏向されて蓄積
リング5内を周回し続ける。そして、偏向電磁石8で偏
向される際にその接線方向に放射光が放射され、それが
光取り出しラインであるビームライン9を介して例えば
露光装置10に出射されて利用されるのである。
【0004】また、粒子加速器におけるビームラインに
は、このビームラインを通して取り出す放射光をモニタ
してその光軸の位置や広がりの範囲を正確に検出し、必
要に応じてアライメントを行なうためのビームモニタ装
置が備えられる。ビームモニタ装置としてはワイヤモニ
タと称される型式のものが一般に採用されている。ワイ
ヤモニタは、電流を流したタングステンワイヤに放射光
を照射すると光電効果により電流値が変化することを利
用したもので、一対のタングステンワイヤをビームライ
ンを横断するようにスキャンさせた際の電流値の変化の
状況から、放射光の光軸位置や広がりの範囲を検出する
ようにしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年開発が
進められている大型加速器、あるいはアンジュレータや
ウィグラー等の挿入光源を導入したシンクロトロン等に
おいては、高輝度、すなわち高エネルギーの放射光を発
生させる場合がある。このような粒子加速器にワイヤモ
ニタを用いた従来のビームモニタ装置を適用すると、放
射光が照射されたときに発生する熱によりワイヤが熱的
破壊を起こす恐れがあった。したがって、ビームライン
中に高エネルギーの放射光が出射される場合であって
も、放射光の光軸位置や広がりの範囲を確実にモニタす
ることが可能なビームモニタ装置の提供が望まれてい
た。
【0006】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、シンクロトロン等の粒子加速器に
おいて、ビームラインに出射される放射光を確実にモニ
タすることが可能なビームモニタ装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の粒子加速器のビームモニタ装置は、異な
る2種類の金属である第1の金属、第2の金属が接合さ
れて形成されるとともに、冷却機構が備えられ、ビーム
ライン内に前記第1、第2の金属の接合界面を放射光の
入射方向に向けて該放射光に対して進入、退出自在に設
けられた受光ブロックと、該受光ブロックを前記放射光
に対して進入、退出させるための駆動機構と、前記受光
ブロックに接続され、前記受光ブロックの接合界面に前
記放射光が照射されたときに光電効果により前記第1の
金属と第2の金属の間に発生する光起電力を測定するた
めの測定器と、前記駆動機構、および前記測定器からの
情報に基づいて前記放射光の光軸位置を判断する判断・
制御部とが具備されていることを特徴とするものであ
る。
【0008】
【作用】本発明の粒子加速器のビームモニタ装置におい
ては、異なる2種類の金属で形成された受光ブロックに
光電効果が生じ、第1、第2の金属の間には放射光の強
度に応じた光起電力が発生する。そこで、駆動機構を作
動させて受光ブロックを放射光の軌道に向けて進入させ
ていき光起電力を測定器により測定しつつ、受光ブロッ
クを放射光の軌道に対して進入、退出させることによ
り、判断・制御部は、駆動機構からの受光ブロックの位
置情報、および測定器からの光起電力情報を受けて、最
も放射光の強度が高い位置、すなわち放射光の光軸位置
を判断する。
【0009】また、受光ブロックに放射光が照射された
ときに発生する熱は受光ブロック全体に拡散されるとと
もに、冷却機構が受光ブロックを冷却して受光ブロック
が高温、過熱状態となることを防止する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の粒子加速器のビームモニタ装
置の一実施例を図面を参照して説明する。本実施例のビ
ームモニタ装置は、ビームライン内における放射光の水
平方向の光軸位置を検出する水平検出部と、鉛直方向の
光軸位置を検出する垂直検出部とで構成されている。
【0011】図1は本実施例のビームモニタ装置11に
おける水平検出部12を示す図である。水平検出部12
は、放射光Sの軌道を挟んで水平方向に対向配置された
一対の受光ブロック13、13と、各受光ブロック13
を放射光Sの光軸14方向に向けて前進、または後退さ
せるための駆動機構15と、各受光ブロック13に発生
する光起電力を検出する電圧計16(測定器)と、駆動
機構15および電圧計16からの情報を受けて放射光S
の光軸位置を判断するとともに、駆動機構15を制御す
る判断・制御部17とから構成されている。
【0012】受光ブロック13の各々は、タングステン
18(第1の金属)とタングステン・モリブデン合金1
9(モリブデン比25%)(第2の金属)とが接合され
て、その全体は基端部側を直方体状に、先端部側をくさ
び形状に成形したものである。そして、前記2層の接合
界面20は、くさび形状先端の角部に沿って位置するよ
うになっている。また、受光ブロック13の中央部には
冷却水流通路21(冷却機構)が形成され、この冷却水
流通路21がビームライン9外部から引き込まれた図示
しない冷却水配管と連結され、その内部に冷却水が通さ
れることにより受光ブロック13全体が冷却されるよう
になっている。したがって、この機構により受光ブロッ
ク13に高エネルギーの放射光Sが照射されても、受光
ブロック13の高温過熱が防止されるようになってい
る。
【0013】駆動機構15は、受光ブロック13の基端
部と連結されて受光ブロック13を水平方向に移動可能
に支持するためのアーム22と、このアーム22をビー
ムライン9内部に所定のピッチで前進、または後退させ
るためのステッピングモータ23とが備えられたもので
ある。したがって、対向配置されている一対の受光ブロ
ック13、13は、ステッピングモータ23が作動する
ことにより放射光Sに対して微小距離ずつ進入、または
退出するようになっている。
【0014】電圧計16は、その端子の一方が受光ブロ
ック13のタングステン18に、他方がタングステン・
モリブデン合金19に接続されており、受光ブロック1
3に放射光Sが照射されたときにタングステン18とタ
ングステン・モリブデン合金19との間に発生する光起
電力を測定するようになっている。
【0015】判断・制御部17は、各受光ブロック13
に接続された電圧計16からの光起電力値を随時取り込
み、いずれの受光ブロック13における光起電力値の変
化量が大きいか、または双方の受光ブロック13に光起
電力値の差が生じているかといった検出を行なうととも
に、受光ブロック13がビームライン9内部で前進、後
退する際の移動量を記憶しておき、一対の受光ブロック
13、13の離間距離を算出するように構成されてい
る。したがって、判断・制御部17は、一対の受光ブロ
ック13、13の光起電力値が一致したことを確認する
と、一対の受光ブロック13、13の離間距離からこれ
らの中間位置、すなわち、光軸14の位置を算出するこ
とができる。さらに、判断・制御部17は、一方の受光
ブロック13における光起電力値の変化量が他方に比べ
てある程度以上大きいと判断したときには、駆動機構1
5に対して一対の受光ブロック13、13を後退させる
べく信号を送り、その後、一対の受光ブロック13、1
3を交互に微小距離ずつ前進させるべく信号を送ること
によって駆動機構15を制御するように構成されてい
る。
【0016】以上、放射光Sの水平方向の光軸14位置
を検出する水平検出部12について説明したが、鉛直方
向の光軸位置を検出する垂直検出部も同様の構成となっ
ている。
【0017】前記構成のビームモニタ装置11によりビ
ームライン9中の放射光Sの光軸14位置をモニタする
際には、まず、一対の受光ブロック13、13を放射光
Sの近傍まで進入させた後、双方を微小距離づつビーム
ライン9の中心方向に前進させていく。そして、受光ブ
ロック13の接合界面20に放射光Sの一部が照射され
ると、光電効果により受光ブロック13のタングステン
18とタングステン・モリブデン合金19との間に光起
電力が発生するので、電圧計16がこれを測定し、判断
・制御部17がこの光起電力値データを受信する。
【0018】ここで、いずれかの受光ブロック13にお
いて急激な光起電力値の増加を検知した場合には、判断
・制御部17は駆動機構15に対して後退信号を送り、
一旦、双方の受光ブロック13、13を微小距離だけ後
退させる。
【0019】ついで、判断・制御部17は双方の駆動機
構15、15に対して交互に前進信号を送ることにより
一対の受光ブロック13、13を微小距離ずつ交互に前
進させつつ、光起電力の測定を行ない、双方の受光ブロ
ック13、13における光起電力値が一致したときに
は、判断・制御部17が一対の受光ブロック13、13
の離間距離からこれらの中心位置、すなわち光軸14の
位置を算出する。そして、この結果に基づき必要に応じ
て光軸14のアライメントを行なう。
【0020】本実施例のビームモニタ装置11では、受
光ブロック13に発生する光起電力に基づいて光軸14
位置を検出するとともに、受光ブロック13が冷却水流
通路21を備えた構成となっており、受光ブロック13
に放射光Sが照射されたときに発生する熱が受光ブロッ
ク13全体に拡散され、かつ冷却水流通路21により受
光ブロック13が冷却されるので、細いタングステンワ
イヤに熱が集中して熱的破壊が生じていた従来のワイヤ
モニタ装置に比べて、高い耐熱性をもって確実に放射光
Sのモニタを行なうことができる。したがって、本実施
例のビームモニタ装置11は、高エネルギーの放射光を
出射する粒子加速器に対しても好適なものである。
【0021】また、他の例として、受光ブロック13に
生じる温度変化を熱電対により検出する構成の装置も考
えられるが、その場合には、受光ブロック13の熱容量
による温度変化の遅れ、あるいは放射光Sの照射による
熱電対の誤差等の不具合が生じるので、応答性が悪く、
精度も低いものとなる。これに対して、本実施例のビー
ムモニタ装置11では、光軸14位置をモニタする原理
として2種類の異なる金属を組み合わせた受光ブロック
13に生じる光電効果を利用する、すなわち受光ブロッ
ク13に発生する光起電力を直接検出する構成としてい
るので、高い応答性、高い精度を有することができる。
【0022】なお、本実施例のビームモニタ装置11に
おいては、受光ブロック13におけるタングステン18
とタングステン・モリブデン合金19との接合界面20
を受光ブロック13先端の角部に沿って位置するように
構成したが、この構成に代えて、図2に示すように、接
合界面20aを受光ブロック13aにおける放射光Sの
照射面側に位置させるようにしてもよい。この場合に
は、前記実施例における接合界面20が角部に位置した
場合に比べて、放射光Sによる熱が接合界面20aの近
傍に集中する度合が少なく、照射面側から広い範囲に拡
散されるので、受光ブロック13aの耐熱性はさらに良
好なものとなる。
【0023】また、本実施例では、水平方向、鉛直方向
それぞれに一対の受光ブロックを放射光を挟んで対向す
るように設けた構成としたが、水平方向、鉛直方向それ
ぞれに1個の受光ブロックを前進、後退自在に設け、そ
の1個の受光ブロックにおける光起電力値の変化の度合
により判断・制御部が光軸位置を判断するように構成し
てもよい。さらに、受光ブロック13における2種の金
属の組み合わせは、タングステン18とタングステン・
モリブデン合金19に限るものではなく、種々の金属を
組み合わせて使用することができるし、受光ブロック1
3の形状についても種々の変更が可能である。
【0024】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
粒子加速器のビームモニタ装置においては、冷却機構を
備えた受光ブロックを放射光に対して進入、退出させ、
受光ブロックに放射光が照射されたときに発生する光起
電力を検知することにより放射光の光軸位置を判断する
ように構成されているので、細いタングステンワイヤに
熱が集中して熱的破壊が生じていた従来のワイヤモニタ
装置に比べて、高い耐熱性をもって確実に放射光のモニ
タを行なうことができる。したがって、高エネルギーの
放射光を出射する粒子加速器に対して好適なものとする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例として示す粒子加速器のビー
ムモニタ装置の断面図である。
【図2】同装置における受光ブロックの他の例を示す断
面図である。
【図3】粒子加速器の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
S 放射光 5 蓄積リング 9 ビームライン 11 ビームモニタ装置 13、13a 受光ブロック 15 駆動機構 16 電圧計(測定器) 17 判断・制御部 18 タングステン(第1の金属) 19 タングステン・モリブデン合金(第2の金属) 20、20a 接合界面 21 冷却水流通路(冷却機構)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−249248(JP,A) 特開 平4−134291(JP,A) 特開 平5−297148(JP,A) 特開 平5−307085(JP,A) 特開 昭55−15096(JP,A) 特開 平5−323035(JP,A) 特開 平4−229997(JP,A) 特開 平4−73898(JP,A) 特開 平4−19590(JP,A) 特開 平2−239561(JP,A) 特開 平2−136779(JP,A) 特開 昭63−216254(JP,A) 特開 昭63−96899(JP,A) 実開 昭62−189680(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01T 1/29 H05H 13/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒子加速器におけるビームラインの途中
    に設けられ、蓄積リングから該ビームラインに出射され
    る放射光をモニタするためのビームモニタ装置であっ
    て、 異なる2種類の金属である第1の金属、第2の金属が接
    合されて形成されるとともに、冷却機構が備えられ、前
    記ビームライン内に前記第1、第2の金属の接合界面を
    前記放射光の入射方向に向けて該放射光に対して進入、
    退出自在に設けられた受光ブロックと、 該受光ブロックを前記放射光に対して進入、退出させる
    ための駆動機構と、 前記受光ブロックに接続され、前記受光ブロックの接合
    界面に前記放射光が照射されたときに光電効果により前
    記第1の金属と第2の金属の間に発生する光起電力を測
    定するための測定器と、 前記駆動機構、および前記測定器からの情報に基づいて
    前記放射光の光軸位置を判断する判断・制御部とが具備
    されていることを特徴とする粒子加速器のビームモニタ
    装置。
JP30840793A 1993-12-08 1993-12-08 粒子加速器のビームモニタ装置 Expired - Fee Related JP3248323B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30840793A JP3248323B2 (ja) 1993-12-08 1993-12-08 粒子加速器のビームモニタ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30840793A JP3248323B2 (ja) 1993-12-08 1993-12-08 粒子加速器のビームモニタ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07159543A JPH07159543A (ja) 1995-06-23
JP3248323B2 true JP3248323B2 (ja) 2002-01-21

Family

ID=17980694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30840793A Expired - Fee Related JP3248323B2 (ja) 1993-12-08 1993-12-08 粒子加速器のビームモニタ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3248323B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4251648B2 (ja) * 2004-01-23 2009-04-08 日立金属株式会社 挿入光源
JP4714884B2 (ja) * 2004-03-29 2011-06-29 独立行政法人国立循環器病研究センター 粒子線加速器
US7888891B2 (en) 2004-03-29 2011-02-15 National Cerebral And Cardiovascular Center Particle beam accelerator
KR100925246B1 (ko) * 2007-10-31 2009-11-05 포항공과대학교 산학협력단 방사광 가속기의 빔 차단 시스템

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2431185A1 (fr) * 1978-07-12 1980-02-08 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection et de localisation de rayonnements
JPS62189680U (ja) * 1986-05-22 1987-12-02
JPS6396899A (ja) * 1986-10-13 1988-04-27 日本電気株式会社 シンクロトロン放射光用ビ−ムモニタ
JPS63216254A (ja) * 1987-03-04 1988-09-08 Seiko Instr & Electronics Ltd イオンビ−ムモニタ−用フアラデ−カツプ
JPH02136779A (ja) * 1988-11-16 1990-05-25 Toshiba Corp ビームモニタ
JP2857406B2 (ja) * 1989-03-10 1999-02-17 住友重機械工業株式会社 荷電粒子ビームモニタ
JPH0419590A (ja) * 1990-05-15 1992-01-23 Toshiba Corp ビームモニタ
JPH0473898A (ja) * 1990-07-16 1992-03-09 Toshiba Corp 加速器の入出射装置
JPH04134291A (ja) * 1990-09-27 1992-05-08 Toshiba Corp 加速器のプロファイルモニター
JPH04229997A (ja) * 1990-12-27 1992-08-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 出射sor光用のビームモニタ
JP3214039B2 (ja) * 1992-03-10 2001-10-02 三菱電機株式会社 蛍光板モニタ装置および蛍光板によるビームモニタ方法
JPH05297148A (ja) * 1992-04-22 1993-11-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 粒子加速器のスクリーンモニタ装置
JPH05307085A (ja) * 1992-04-30 1993-11-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 粒子加速器のスクリーンモニタ
JPH05323035A (ja) * 1992-05-19 1993-12-07 Toshiba Corp ビームモニタ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07159543A (ja) 1995-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5857008A (en) Microfocus X-ray device
JP2004351203A (ja) コンパクトなx線源組立体を持つ静止型コンピュータ断層撮影システム
JP2011153833A (ja) 放射線計測装置及び放射線計測装置の位置決め精度確認方法
JP3248323B2 (ja) 粒子加速器のビームモニタ装置
US20010050972A1 (en) X-ray generator, X-ray inspector and X-ray generation method
JPH11224624A (ja) X線管、x線発生装置及び検査システム
Dahmani Experimental scaling laws for mass‐ablation rate, ablation pressure in planar laser‐produced plasmas with laser intensity, laser wavelength, and target atomic number
JP2009016123A (ja) 電子ビームとレーザ光の衝突タイミング調整装置および方法
CN116840885A (zh) 一种适用于低能强流束的扫描式剖面测量靶头和装置
DARROW et al. Measurement of Escaping Fast lons in GHS
CN213305834U (zh) 一种高能微焦点x射线生产设备
JP7421564B2 (ja) 荷電粒子パルスを光パルスと同期させる方法および装置
US10910187B2 (en) X-ray tube cathode flat emitter support mounting structure and method
JP3871654B2 (ja) X線発生装置
JPH06215710A (ja) 異種波長x線を発生可能なx線発生装置
JP7210491B2 (ja) 粒子線計測装置及び中性子線照射装置
JPH06163200A (ja) 粒子加速器におけるビームポジションモニタ装置
JPH10328874A (ja) レーザ位置検出器およびレーザ加工機
Chishiro et al. Dependence of characteristics of Br-type magnetically insulated diode on configuration of insulating magnetic field
JP3274410B2 (ja) 荷電粒子ビーム輸送装置及び輸送方法
KR20190063975A (ko) 빔 전류 측정이 가능한 선형가속기용 엑스선 타켓
Zuboraj et al. High Gradient Conditioning and Performance of C-Band β= 0.5 Proton Normal-Conducting Copper and Copper-Silver Radio-Frequency Accelerating Cavities
CN112291912A (zh) 一种高能微焦点x射线生产设备
JP3316984B2 (ja) 粒子加速器のビームモニタ方法
KR20150040397A (ko) 암치료 장치용 이온 빔 노즐 제어기

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011009

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees