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加速器の多極磁石 - 株式会社日立製作所
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発明の名称 加速器の多極磁石
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−215899
公開日 平成6年(1994)8月5日
出願番号 特願平5−4660
出願日 平成5年(1993)1月14日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 田所 昌宏 / 平本 和夫 / 廣田 淳一
要約 目的
製作が容易でコストが安い多極磁石を提供する。

構成
1は磁石鉄心である。2,2′,3,3′は励磁用コイルであり、2,2′が一つのコイル、3,3′が一つのコイルであり2′,3′は紙面に突き抜ける方向に、2,3はその逆方向に電流が流れている。このような構成にした場合、磁場は4のように生成される。この磁場は、従来の各極にコイルを巻いた4極磁石と同様の磁場を発生することができる。また、逆方向に電流を流すことにより反対の特性を持つ4極磁石になる。
特許請求の範囲
【請求項1】加速器に使用される多極磁石において、励磁用コイルの数を極数より小さくすることを特徴とする加速器の多極磁石。
【請求項2】加速器に使用される多極磁石において、励磁用コイルの数を極数の半分にすることを特徴とする加速器の多極磁石。
【請求項3】加速器に使用される多極磁石において、励磁用コイルを一つ飛ばしの極に設置することを特徴とする加速器の多極磁石。
【請求項4】加速器に使用される多極磁石において、磁場補正用コイルの数を極数より小さくすることを特徴とする加速器の多極磁石。
【請求項5】加速器に使用される多極磁石において、磁場補正用コイルの数を極数の半分にすることを特徴とする加速器の多極磁石。
【請求項6】加速器に使用される多極磁石において、磁場補正用コイルを一つ飛ばしの極に設置することを特徴とする加速器の多極磁石。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビームを発生する線形加速器、及び、線形加速器からの荷電粒子ビームを入射し、加速蓄積する円形加速器システムに使用される多極磁石に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、加速器に使用される多極磁石では、加速器(核物理講座6 編集者 熊谷寛夫 共立出版株式会社)のP.98 に記載の4極磁石を例にとるよう各極に励磁用コイルが巻かれている。また、一般に磁場補正用コイルも各極に巻かれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、多極磁石では、各極に励磁用コイル及び磁場補正用コイルを巻いているため、製作に手間がかかる,巻きにくく製作しずらい等の問題があった。
【0004】本発明の目的は、製作が容易な多極磁石を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決するには、従来各極に巻いていた励磁用コイル及び、磁場補正用コイルを一つ飛ばしの極に巻くことにより達成できる。また、励磁用コイル及び、磁場補正用コイル数を極数の半分にすることにより達成できる。
【0006】
【作用】多極磁石の極に一つ飛ばしに設置された励磁用コイルを励磁することにより、従来の各極に励磁用コイルを巻いた多極磁石と同様の多極磁場を発生できる。また、多極磁石の極に一つ飛ばしに設置された磁場補正用コイルを励磁することにより、従来の各極に磁場補正用コイルを巻いた場合と同様に磁場補正を行うことができる。また、コイルの数を極数の半分にすることで、この作用と同様の効果が得られる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0008】図1は本発明である一つ飛ばしの極に励磁用コイルを巻いた4極磁石の断面図である。図中1は磁石鉄心である。2,2′,3,3′は励磁用コイルであり、2,2′が一つのコイル、3,3′が一つのコイルであり2′,3′は紙面に突き抜ける方向に、2,3はその逆方向に電流が流れている。このように一つ飛ばしの極に励磁用コイルを設置した場合、磁場は4のように生成される。この磁場は、従来の各極にコイルを巻いた4極磁石が作る磁場と同様の磁場を発生することができる。従って、巻くコイルは従来の半分で従来同様の磁場を得ることができる。また、逆方向に電流を流すことにより反対の特性を持つ4極磁石になる。図2はコイルの数を極数の半分にした場合の4極磁石の断面図を示す。図中21は磁石鉄心である。22,22′,23,23′は、励磁用コイルであり、22,22′が一つのコイル、23,23′が一つのコイルであり22′,23′は紙面に突き抜ける方向に、22,23はその逆方向に電流が流れている。このような構成にした場合、磁場は24のように生成される。この磁場は、従来の各極にコイルを巻いた4極磁石と同様の磁場を発生することができる。また、逆方向に電流を流すことにより反対の特性を持つ4極磁石になる。
【0009】図3は本発明である一つ飛ばしの極に励磁用コイルを巻いた6極磁石の断面図である。図中31は磁石鉄心である。32,32′,33,33′,34,34′は、励磁用コイルであり、32,32′が一つのコイル、33,33′が一つのコイル、34,34′が一つのコイルであり32′,33′,34′は紙面に突き抜ける方向に、32,33,34はその逆方向に電流が流れている。このように一つ飛ばしの極に励磁用コイルを設置した場合、磁場は35のように生成される。この磁場は、従来の各極にコイルを巻いた6極磁石と同様の磁場を発生することができる。また、逆方向に電流を流すことにより反対の特性を持つ6極磁石になる。
【0010】図4はコイルの数を極数の半分にした場合の6極磁石の断面図を示す。図中41は磁石鉄心である。42,42′,43,43′,44,44′は、励磁用コイルであり、42,42′が一つのコイル、43,43′が一つのコイル、44,44′が一つのコイルであり42′,43′,44′は紙面に突き抜ける方向に、42,43,44はその逆方向に電流が流れている。このような構成にした場合、磁場は45のように生成される。この磁場は、従来の各極にコイルを巻いた6極磁石と同様の磁場を発生することができる。また、逆方向に電流を流すことにより反対の特性を持つ6極磁石になる。
【0011】4極,6極磁石について述べたがそれ以上の極数を持つ多極磁石についても同様である。また、磁場補正用コイルの場合も、励磁用コイルと巻き方は同じであるので省略する。
【0012】本発明の励磁用コイルと磁場補正用コイルは組み合わせて使用することもできるし、従来の各極にコイルを巻き付ける方法と併用して使用することもできる。以下、図5を用い従来の4極磁石に本発明の磁場補正用コイルを巻いた1実施例を示す。図中51は磁石鉄心52は従来の各極に巻かれた励磁用コイルである。53が本発明の一つ飛ばしの極に設置された補正用コイルである。53の補正用コイルを励磁することにより磁場を補正できる。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、従来の多極磁石に使用されたコイルの数を半分にすることができるので、材料費,工数の低減によるコストダウン、全ての極にコイルを巻かなくて良いので、容易な組立が可能になる。




 

 


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