| 【発明の名称】 |
クライオポンプ |
| 【発明者】 |
【氏名】安光 直樹
【氏名】坪井 時雄
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| 【要約】 |
【課題】主として、簡単な構成で、シェブロンバッフル２２０への輻射熱を低減し、設備、維持コストを低減したクライオポンプ１０を提供する。
【解決手段】シェブロンバッフル２２０と活性炭パネル２４０とこのシェブロンバッフル２２０と活性炭パネル２４０を収納するシールド容器２３０とを具備し真空槽３００内に組み込まれるクライオパネル２１０と、活性炭パネル２１０を冷却する第１の冷凍機２６０Ａと、シェブロンバッフル２２０を冷却する第２の冷凍機２６０Ｂとを備えたクライオポンプにおいて、シェブロンバッフル２２０と真空槽３００の内壁面３００ａとの間に、真空槽３００の内壁面３００ａから放射される輻射熱を遮るシールド板２０を設け、第２の冷凍機２６０Ｂとして小型ヘリウム冷凍機を用いるように構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シェブロンバッフルと、活性炭パネルと、前記シェブロンバッフルと活性炭パネルを収納するシールド容器とを具備し真空槽内に組み込まれるクライオパネルと、前記活性炭パネルを冷却する第１の冷凍機と、前記シェブロンバッフルを冷却する第２の冷凍機とを備えたクライオポンプにおいて、前記シェブロンバッフルと前記真空槽の内壁面との間に、真空槽の内壁面から放射される輻射熱を遮るシールド板を設けるようにしたことを特徴とするクライオポンプ。
【請求項２】 前記シェブロンバッフルを冷却する第２の冷凍機として、小型ヘリウム冷凍機を用いるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のクライオポンプ。
【請求項３】 上記シールド板の形状を断面Ｌ字状に形成するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のクライオポンプ。
【請求項４】 上記シールド板の素材にアルミニウムを用い、かつ、アルミニウム素材を銀メッキすることにより、このシールド板を形成するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクライオポンプ。
【請求項５】 上記シールド板を、銅等の熱伝導材を銀メッキして構成した支持材を介して、上記シールド容器で支持するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のクライオポンプ。
【請求項６】 複数の偏向電磁石を備え、電子（陽電子を含む）ビームを閉軌道内に所望のエネルギーで蓄積するようにした電子蓄積リングにおいて、真空装置として、請求項１乃至５のいずれかに記載のクライオポンプを備えるようにしたことを特徴とする電子蓄積リング。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、主として電子蓄積リングの真空装置として用いられるクライオポンプの改良、及び、真空装置としてこのクライオポンプを備えた電子蓄積リングに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子蓄積リングでは、従来より、電子ビームを周回軌道内に蓄積するビームダクト内を高真空に維持するための真空装置として、クライオポンプが用いられている。以下、電子蓄積リングの基本構成について簡単に説明し、クライオポンプの構成及び基本動作について詳細な説明を行う。
【０００３】高エネルギーで運動している電子（陽電子を含む。）は、その軌道を強制的に変更されると、接線方向に制動放射の形でシンクロトロン放射光（以下、「ＳＲ」という。）を放出するという性質を有している。この性質を利用して、所望の波長及び強度のＳＲの光源として用いることを目的とした小型電子蓄積リングが実用に供されている。この小型電子蓄積リングの基本原理は、特願平１１−２２７０５１に比較的詳細に説明されており、本願明細書では、図２を用いてその基本構成を簡単に説明するのに留める。
【０００４】図２に小型電子蓄積リングの一例として、レーストラック型の電子蓄積リング１００の平面図を示す。このタイプの電子蓄積リング１００では、図２に示すように１８０度偏向型の偏向電磁石１１０Ａ、１１０Ｂを対向配置し、高真空に保たれたビームダクト１３０内の周回軌道に、入射器１４０からセプタム電磁石１２０を介して入射された電子（以下「電子ビーム」ともいう。）を磁場の偏向作用により所望のエネルギーで、水平面内の周回設計軌道内に蓄積する。
【０００５】また、電子蓄積リング１００の他の主要構成としては、電子ビームを設計軌道内に収束する四重極電磁石１５０Ａ、１５０Ｂ、蓄積した電子ビームにエネルギーを供給する高周波加速空胴１６０、電子を入射する際の入射軌道を形成するパータベーター電磁石１７０、ビームダクト１３０内の周回設計軌道上に電子ビームが設計通り蓄積されているかどうかをモニタリングするビームポジションモニタ１８０が挙げられる。
【０００６】図２に示す電子蓄積リング１００は、主としてＳＲ用光源として開発された典型的な電子加速器である。蓄積する電子ビームの電流が大きく、強磁場で偏向電磁石の曲率半径を小さくして、ＳＲの臨界波長を比較的高エネルギーのＸ線領域まで短くし、特に、Ｘ線リソグラフィー用の小型光源として使用されることを目的としている。
【０００７】次に、図３を用い、図２を参照して、電子蓄積リング１００の真空装置であるクライオポンプ２００について説明する。図３は、電子蓄積リング１００に真空装置として用いられる従来のクライオポンプ２００の概略構成を示す縦断側面図である。
【０００８】図２に示す偏向電磁石１１０Ａ、１１０Ｂ部では、ビームダクト１３０は、図３に示すように、偏向される際に放射されるＳＲを利用するために、ＳＲの放射側にはギャップＧが形成されている。従って、ギャップＧから真空がブレークするのを防止するために、ビームダクト１３０自身が真空槽３００に収容されている。ビームダクト１３０内では、電子はほぼ光の速さで周回軌道を周回しているため、イオンとの相互作用等により電子が散失してしまう事態を防止するために、高真空状態にしておく必要がある。この真空槽３００を高真空に保つことにより、ビームダクト１３０内を高真空にすることができる。
【０００９】ところで、真空槽３００内を高真空に保つための真空装置としてクライオポンプ２００が用いられているが、このクライオポンプ２００の基本構成について図３を用いて説明する。
【００１０】クライオポンプの主要構成は、クライオパネル２１０と、第１の冷凍機となる小型ヘリウム冷凍機２６０と、第２の冷凍機となる液体窒素型冷凍機２８０である。クライオパネル２１０は、図３に示すように、ガスの吸い込み口となるシェブロンバッフル２２０と、真空槽３００の内壁面３００ａからの輻射熱を遮るための箱状のシールド容器２３０と、この容器２３０内部に断熱材で支持取り付けられている活性炭パネル２４０を備えた構成で、真空槽３００内に組み込まれる。
【００１１】従来のクライオポンプ２００では、活性炭パネル２４０は、第１の冷凍機である小型ヘリウム冷凍機２６０により、冷却配管２６２を循環するヘリウムガスを冷媒として、絶対温度４〜１０Ｋに冷却されている。また、シェブロンバッフル２２０は、第２の冷凍機である液体窒素型冷凍機２８０により、冷却配管２８２を循環する液体窒素を冷媒として、絶対温度８０〜９０Ｋ程度に冷却されている。
【００１２】クライオポンプ２００の真空装置としての機能は、水分はシェブロンバッフル２２０とシールド容器２３０に吸着させ、それ以外のガスは、シェブロンバッフル２２０を通過させ、活性炭パネル２４０に吸着させることにより作用させている。
【００１３】活性炭パネル２４０のガスの吸着効率を維持するためには、活性炭パネル２４０の温度を低く保つ必要がある。しかし、真空槽３００内部には、ギャップＧから放出されるＳＲの反射光が存在し、また、常温の真空槽３００の内壁面３００ａからの輻射熱の問題がある。一方、小型ヘリウム冷凍機２６０の冷却能力は余り大きくなく、活性炭パネル２４０をこれらからシールドする必要がある。
【００１４】図３に示すように、従来のクライオポンプ２００では、箱状のシールド容器２３０内に活性炭パネル２４０を断熱材を介して収容し、上方及び側方からの輻射熱や反射ＳＲをシールドし、下方には、シェブロンバッフル２２０を配して、輻射熱や反射ＳＲを防いでいた。
【００１５】従って、シェブロンバッフル２２０は、アルミニウム素材に黒クロムメッキし、図３に示すように、断面略「く」字状に形成し、ガスを通過させるバッフル板２２２を多数配置した構成となっている。これにより、シェブロンバッフル２２０が、下方からのＳＲの反射光や真空槽３００の内壁面３００ａからの輻射熱を吸収し、活性炭パネル２４０を常時、極低温レベルに冷却でき、吸着能力を維持させることができる。
【００１６】従って、上述したように、シェブロンバッフル２２０の表面は黒色にされ、ＳＲや輻射熱を吸収するので、シェブロンバッフル２２０の冷却用の第２の冷凍機には、冷却能力の大きい液体窒素型冷凍機２８０が用いられている。また、シールド容器２３０も、特に、極低温まで冷却する必要がないので液体窒素型冷凍機２８０で冷却されている。
【００１７】なお、第１、第２の各冷凍機について図３を用いて、補足説明する。先ず、小型ヘリウム冷凍機２６０は、図３に示すように、冷凍機本体２６４でヘリウムガスを冷却して、冷却配管２６２にこのヘリウムガスを循環させる構成であり、上述したように、活性炭パネル２４０を冷却する第１の冷凍機として用いられ、冷却能力は小さい。
【００１８】一方、液体窒素型冷凍機２８０は、図２に示す電子蓄積リング１００を収容している建屋の屋外に設置される液体窒素タンク２８４、液体窒素の供給量を調整する調整弁２８５、冷却配管２８２に気体窒素が混入して冷却能力が低下するのを防止するための気液分離器２８６、シェブロンバッフル２２０を冷却した窒素を加温する加温器２８８を備えた構成である。この液体窒素型冷凍機２８０は、上述したように、シールド容器２３０及びシェブロンバッフル２２０を冷却する第２の冷凍機として用いられ、冷却能力は大きい。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したように、常温の真空槽の内壁面から放射される輻射熱や、反射されるＳＲを、従来のクライオポンプでは、活性炭パネルの吸熱を極力防止するために、主としてシェブロンバッフルで吸収しており、シェブロンバッフルを冷却するには、冷却能力が大きい液体窒素型冷凍機を用いざるを得ない。
【００２０】しかし、液体窒素型冷凍機には、次のような問題点がある。
（１）先ず、液体窒素型冷凍機は、冷媒である液体窒素の消費量が大きく、例えば、電子蓄積リングに用いているタイプのものでは、年間数百万円の経費がかかり、維持経費が過大である。
（２）次に、上述したように、液体窒素型冷凍機には、液体窒素用タンク、建屋の内外を結ぶ配管、気液分離器等の装置が必要で、設備コストが過大であり、また、それら設置するスペースが必要になる。
（３）また、液体窒素の取り扱いでは、高圧ガス取締法で製造保安責任者が管理することが義務づけられ、管理負担が過大である。
【００２１】本願発明は、上記課題（問題点）を解決し、簡単な構成で、シェブロンバッフルへの輻射熱を低減したクライオポンプ、また、シェブロンバッフルの冷却効率を向上させて、設備、維持コストを低減したクライオポンプと、このクライオポンプを備えることにより設備コストを削減した電子蓄積リングを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本願発明のクライオポンプは、請求項１に記載のものでは、シェブロンバッフルと、活性炭パネルと、前記シェブロンバッフルと活性炭パネルを収納するシールド容器とを具備し真空槽内に組み込まれるクライオパネルと、前記活性炭パネルを冷却する第１の冷凍機と、前記シェブロンバッフルを冷却する第２の冷凍機とを備えたクライオポンプにおいて、前記シェブロンバッフルと前記真空槽の内壁面との間に、真空槽の内壁面から放射される輻射熱を遮るシールド板を設けるように構成した。
【００２３】このように構成すると、真空槽の内壁面が放射する輻射熱や同じく内壁面が反射するＳＲをシールドできるので、シェブロンバッフルの冷却効率が向上し、クライオポンプの維持コストを削減することができる。
【００２４】請求項２に記載のクライオポンプでは、前記シェブロンバッフルを冷却する第２の冷凍機として、小型ヘリウム冷凍機を用いるように構成した。
【００２５】シェブロンバッフルの冷却能力を低減できる結果、このような構成が可能となり、液体窒素型冷凍機を用いないので済むので、設備コスト、維持コストを削減できると共に、クライオポンプの管理が楽になる。また、シェブロンバッフルの冷却温度を極低温近傍まで低下させることが可能になり、水分等の吸着効率が向上し、クライオポンプの性能が向上する。
【００２６】請求項３に記載したクライオポンプでは、上記シールド板の形状を断面Ｌ字状に形成するように構成した。
【００２７】このように構成すると、真空槽の側面部の内壁面からの輻射熱やＳＲの反射もシールドできるようになり、シェブロンバッフルの冷却効率が向上し、維持コストの削減に更に貢献する。
【００２８】請求項４に記載のクライオポンプでは、上記シールド板の素材にアルミニウムを用い、かつ、アルミニウム素材を銀メッキすることにより、このシールド板を形成するように構成した。
【００２９】このように構成すると、シールド板の輻射熱、ＳＲの反射効率が高まり、シェブロンバッフルの冷却効率が一層向上する。
【００３０】請求項５に記載のクライオポンプでは、上記シールド板を、銅等の熱伝導材を銀メッキして構成した支持材を介して、上記シールド容器で支持するように構成した。
【００３１】このように構成すると、シールド板をシールド容器と共に冷却できるため、シールド板からの輻射熱も殆ど無くなり、シェブロンバッフルの冷却効率が更に向上し、クライオポンプの維持コストを一層削減することができる。
【００３２】請求項６に記載の電子蓄積リングでは、複数の偏向電磁石を備え、電子（陽電子を含む）ビームを閉軌道内に所望のエネルギーで蓄積するようにした電子蓄積リングにおいて、真空装置として、請求項１乃至５のいずれかに記載のクライオポンプを備えるように構成した。
【００３３】このように構成すると、クライオポンプの構成自体が簡単になり、電子蓄積リングを設置する建屋において、省スペースか可能となり、電子蓄積リングの設備コスト、維持コストを大幅に削減することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】本願発明のクライオポンプの一実施の形態について、図１を用いて説明する。図１は、本願発明のクライオポンプ１０の一実施の形態を説明するための縦断側面図である。なお、図１において、図３と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略している。
【００３５】先ず、本実施の形態のクライオポンプ１０の基本構成及び特徴について説明する。本実施の形態のクライオポンプ１０の主要構成は、図３に示す従来のクライオポンプ２００と同様に、シェブロンバッフル２２０と、真空槽３００の内壁３００ａからの輻射熱を遮るための箱状のシールド容器２３０と、この容器２３０内部に断熱材で支持取り付けられている活性炭パネル２４０を具備したクライオパネル２１０である。また、活性炭パネル２４０を冷却する第１の冷凍機には、小型ヘリウム冷凍機２６０Ａを用いている。
【００３６】一方、本実施の形態のクライオポンプ１０の構成上の特徴は、図１に示すように、シェブロンバッフル２２０と真空槽３００の内壁面３００ａとの間に、真空槽３００の内壁面３００ａからの輻射熱やＳＲの反射光をシールドするためのシールド板２０を取り付けていることである。また、シェブロンバッフル２２０を冷却する第２の冷凍機として、小型ヘリウム冷凍機２６０Ｂを用いている。
【００３７】本実施の形態のクライオポンプ１０では、真空槽３００の内壁面３００ａからの輻射熱をシールドするためのシールド板２０を取り付けたことにより、これらの輻射熱を遮ることができるために、シェブロンバッフル２２０の冷却効率が向上し、クライオパネル２１０全体で吸収する熱量が小さくなるので、冷凍能力が大きい液体窒素型冷凍機を用いず、小型ヘリウム冷凍機２６０Ｂでも充分に冷却可能になっている。
【００３８】これにより、従来のクライオポンプ２００の課題であった、設備コスト、維持コストを削減できると共に、第２の冷凍機２６０Ｂの管理が楽になる。また、小型ヘリウム冷凍機２６０Ｂで冷却するために、シェブロンバッフル２２０の冷却温度が低下し、クライオポンプ１０の吸着能力が向上し、真空装置としての性能が向上する。
【００３９】また、本実施の形態のクライオポンプ１０では、図１に示すように、シールド板２０の素材にアルミニウムを用い、かつ、このアルミニウム素材に銀メッキすると共に、断面形状をＬ字状に形成した。シールド板２０を断面Ｌ字状に形成すると、真空槽３００の底部内壁面３００ａからの輻射熱ばかりではなく、側部内壁面３００ａからの輻射熱もシールドできる。また、シールド板２０をアルミニウム素材に銀メッキすることで、軽量化、熱容量の削減、輻射熱の反射効率が向上し、シェブロンバッフル２２０の冷却効率が一層改善される。
【００４０】更に、本実施の形態のクライオポンプ１０では、図１に示すように、シールド板２０を、熱伝導材である銅に銀メッキして形成した支持材３０を介して、シェブロンバッフル２２０に支持している。このようにすると、シェブロンバッフル２２０が冷却されるのに伴い、シールド板２０自体も冷却され、シールド板２０の温度が上昇し、輻射熱を放射するようになる事態が防止できる。また、支持材３０を銀メッキすることで、支持材３０の熱吸収も防止できる。従って、シェブロンバッフル２２０の冷却効率が更に向上し、クライオポンプ１０の性能が一層改善される。
【００４１】本実施の形態のクライオポンプ１０では、シールド板２０を取り付けることによるシェブロンバッフル２２０の冷却効率が向上し、クライオパネル２１０全体の吸収熱量が減少することについて定性的に説明すると、真空槽３００の内壁面３００ａからクライオパネル２１０に照射される輻射熱量は不変であるが、反射率の大きいシールド板２０で反射される輻射熱の量が増加し、黒色のシェブロンバッフル２２０に直接入射する輻射熱が減少することにより、全体的に、クライオパネル２１０が吸収する熱量が減少するということである。
【００４２】このように、クライオパネル２１０における熱吸収がかなり防げることが定性的に予測できるが、本願発明のクライオポンプ１０では、具体的な構成について、厳密なシミュレーションを行っている。以下、このシミュレーションによる計算結果について、図１を参照して説明する。
【００４３】実際に、クライオポンプ１０を用いている真空槽３００、クライオパネル２１０、シェブロンバッフル２２０等の各パラメータを、以下表１に示す。
表１ パラメータ 記 号 数値 真空槽内壁面表面積 ＳH ・・・ ２．４８ ｍ2 クライオパネル外表面積 ＳL ・・・ １．５９７ｍ2シェブロンバッフル表面積 ＳLS ・・・ ０．６５ ｍ2 真空槽内表面輻射 εH ・・・ ０．１ クライオパネル表面輻射 εL ・・・ ０．０１８シェブロンバッフル表面輻射 εLS ・・・ １．０ 真空槽内壁面表面温度 ＴH ・・・ ３００ Ｋ クライオパネル表面温度 ＴL ・・・ ７０ Ｋ【００４４】一方、輻射熱により吸収する熱量は、一般に、式（１）で与えられる。
【数１】
【００４５】先ず、従来のクライオポンプ２００において、シールド板２０を取り付けなかった場合におけるシェブロンバッフル２２０が吸収する輻射熱を算出する。上記パラメータを式（１）に代入することにより、クライオパネル２１０の全表面に入射する輻射熱の総量Ｑ′Sは、Ｑ′S＝１０７．６Ｗとなる。
【００４６】シェブロンバッフル２２０の表面は、上述したように、黒クロムメッキされている。従って、シェブロンバッフル２２０に入射する輻射熱は総てシェブロンバッフル２２０に吸熱されるとすると、上記表１に示すように輻射εLSを、εLS＝１．０と設定して、シェブロンバッフル２２０が吸収する熱量ＱSは、面積比から、式（２）より、ＱS＝４３．８Ｗと算出できる。
ＱS＝Ｑ′S×（ＳLS／ＳL） （２）
【００４７】同様に、シェブロンバッフル２２０以外のクライオパネル２１０表面が吸収する熱量Ｑ′Lは、シールド容器２３０の表面は銀メッキされて反射効率が高く、表面の輻射ε′Lを、表１に示すように、ε′L＝０．０１８と設定しているので、式（１）に代入し、Ｑ′L＝７．０７Ｗとなる。従って、従来のクライオパネル２１０全体が、真空槽３００の内壁面３００ａ輻射熱より吸収していた総熱量Ｑ′は、Ｑ′＝５０．８７Ｗとなる。これを上述したように、従来のクライオポンプ２００では、第２の冷凍機となる液体窒素型冷凍機２８０で冷却していた。
【００４８】次に、シールド板２０を取り付けた場合で、クライオパネル２１０が吸収する総熱量Ｑを算出する。先ず、クライオパネル２１０及びシールド板２０が吸収する熱量ＱLは、式（１）に代入し、ＱL＝１３．８Ｗである。ここで、シールド容器２３０及びシールド板２０は銀メッキしているので、表面の輻射ε′Lを、表１に示すように、ε′L＝０．０１８と設定している。高反射率のシールド板２０を取り付けることにより、輻射熱の吸収が大幅に低減していることが示されている。
【００４９】一方、シールド板２０の開口部を通過してくる輻射熱Ｑ12を考慮する必要がある。シールド板２０が断面Ｌ字状であることを考慮し、入射係数Ｆを大きくてもＦ＝０．５と設定して、また、開口部が２箇所あることを考慮すると、Ｑ12＝４．９Ｗと算出できる。但し、算出は次式（３）に従った。
Ｑ12＝５．６７×１０-8・εH・εL・Ｆ・ＳH（ＴH4−ＴL4） （３）
従って、シールド板２０を取り付けた場合にクライオパネル２１０全体及びシールド板２０が吸収する総熱量Ｑは、Ｑ＝ＱL＋Ｑ12＝１８．７Ｗになる。即ち、従来のクライオパネル２１０全体が吸収していた総熱量Ｑ′＝５０．８７Ｗに比較して、１／３程度に抑えられているのが分かる。
【００５０】即ち、従来のクライオポンプ２００でクライオパネル２１０が吸収していた熱量に比較して、本実施の形態のクライオパネル２１０が吸収する熱量は、シールド板２０が吸収する熱量を含めても大幅に低減していることが示されている。従って、シェブロンバッフル２２０、シールド容器２３０、シールド板２０を冷却する第２の冷凍機として小型ヘリウム冷凍機２６０Ｂを用いても充分に対応できることが理解される。
【００５１】また、上記シミュレーションではＳＲの反射光の影響を考慮に入れていない。ＳＲもシールド板２０によりかなりの量シールドされることを考えると、シェブロンバッフル２２０の冷却効率が、シールド板２０を取り付けることにより、更に向上することが容易に予想される。従って、本実施の形態のクライオポンプ１０では、吸収熱量が大幅に減少するので、シールド容器２３０、シールド板２０及びシェブロンバッフル２２０を冷却する冷凍機の冷却能力が小さくても充分に対応可能であることが理解される。
【００５２】ところで、上記シミュレーションでは、本願発明のクライオポンプ１０では、クライオパネル２１０自体の構造は変更していない。従って、活性炭パネル２４０が吸収する熱量についての考察は行っていない。しかし、シールド板２０を取り付けることにより、シェブロンバッフル２２０に入射する輻射熱が大幅に削減できることから、シェブロンバッフル２２０を通過して活性炭パネル２４０に到達する輻射熱も大幅に削減できることが容易に予想できる。従って、活性炭パネル２４０を冷却する第１の冷凍機である小型ヘリウム冷凍機２６０Ａの負担も軽減され、維持コストを更に削減できる。
【００５３】本願発明のクライオポンプは上記実施の形態に限定されず種々の変更が可能である。例えば、シールド板の素材や形状は上記実施の形態で示したものに限定されるものではない。また、シェブロンバッフルを冷却する冷凍機も、小型ヘリウム冷凍機に限定されるものではないのは勿論のことである。
【００５４】最後に、本願発明のクライオポンプを用いた電子蓄積リングについて簡単に言及する。従来のクライオポンプを用いた電子蓄積リングでは、電子蓄積リングを収容する建屋の屋外に液体窒素用タンクを設置し、屋外と屋内を結ぶ冷却配管を取り付け、気液分離器等の装置を設置するスペースを確保しなければならず、建屋の構造も含めて初期投資が過大であった。また、液体窒素型冷凍機も上述したように、維持、管理コストが過大であった。従って、本願発明のクライオポンプを用いるようにすることにより、初期の建設コスト、及び、電子蓄積リングのランニングコストを削減することができる。
【００５５】
【発明の効果】本願発明のクライオポンプ又は電子蓄積リングは、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）本願発明のクライオポンプは、請求項１に記載したように、シェブロンバッフルと真空槽の内壁面との間に、真空槽の内壁面から放射される輻射熱を遮るシールド板を設けるようにすると、真空槽の内壁面が放射する輻射熱や同じく内壁面が反射するＳＲをシールドできるので、シェブロンバッフルの冷却効率が向上し、クライオポンプの維持コストを削減することができる。
【００５６】（２）請求項２に記載したように、シェブロンバッフルを冷却する第２の冷凍機として、小型ヘリウム冷凍機を用いるようにすると、液体窒素型冷凍機を用いないので済むので、設備コスト、維持コストを削減できると共に、クライオポンプの管理が楽になる。
（３）また、シェブロンバッフルの冷却温度を極低温近傍まで低下させることが可能になり、水分等の吸着効率が向上し、クライオポンプの性能が向上する。
【００５７】（４）請求項３に記載したように、シールド板の形状を断面Ｌ字状に形成するようにすると、真空槽の側面部の内壁面からの輻射熱やＳＲの反射もシールドできるようになり、シェブロンバッフルの冷却効率が向上し、維持コストの削減に更に貢献する。
【００５８】（５）請求項４に記載したように、シールド板の素材にアルミニウムを用い、かつ、アルミニウム素材を銀メッキすることにより、このシールド板を形成するようにすると、シールド板の輻射熱、ＳＲの反射効率が高まり、シェブロンバッフルの冷却効率が一層向上する。
【００５９】（６）請求項５に記載したように、シールド板を、銅等の熱伝導材を銀メッキして構成した支持材を介して、シールド容器で支持するようにすると、シールド板をシェブロンバッフルと共に冷却できるため、シールド板からの輻射熱も考慮する必要が無くなり、シェブロンバッフルの冷却効率が更に向上し、クライオポンプの維持コストを一層削減することができる。
【００６０】（７）本願発明の電子蓄積リングでは、請求項６に記載したように、複数の偏向電磁石を備え、電子（陽電子を含む）ビームを閉軌道内に所望のエネルギーで蓄積するようにした電子蓄積リングにおいて、真空装置として、請求項１乃至５のいずれかに記載のクライオポンプを備えるようにすると、クライオポンプの構成自体が簡単になり、電子蓄積リングを設置する建屋において、省スペースか可能となり、電子蓄積リングの設備コスト、維持コストを大幅に削減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１０７
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１０日（２０００．３．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０９５７５
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 陽介 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２５４６７８（Ｐ２００１−２５４６７８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２１日（２００１．９．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−６７５７０（Ｐ２０００−６７５７０） |
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