SPring-8原研アンジュレータービームラインBL11XUの分光結晶の振動の現状と対策

Stabilizing methods for mechanical vibrations on cryogenically cooled monochromator on BL11XU at SPring-8

桐山 幸治*; 塩飽 秀啓   ; 望月 哲朗*; 菖蒲 敬久*  ; 戸澤 一清*

Kiriyama, Koji*; Shiwaku, Hideaki; Mochizuki, Tetsuro*; Shobu, Takahisa*; Tozawa, Kazukiyo*

大型放射光施設SPring-8に設置した原研アンジュレータービームラインBL11XUにおいて、液体窒素冷却分光器(以下、分光器)に見られる振動及び出射光の時間的強度変化を抑制するために、分光結晶の振動対策を行った。振動の種類や振幅を測定した結果、110Hz, 30Hz, 50Hzの振動成分が特に顕著だった。分光器のブラッグ角や分光結晶を冷却する液体窒素循環冷却装置や真空系機器の運転条件を系統的に変化させて調べた結果、これらの振動源は液体窒素の流れによるものと分光器外部の機器からの伝播によるものということがわかった。さらに、循環させている液体窒素の流量・内圧の不規則な変動と、温度に温度調整による一定周期の変動が見つかった。そこで、それぞれの原因に対策を行った結果、振動の除去、もしくは減少させることができた。また、液体窒素の流量・内圧の変動も抑えることができた。その結果、出射光の時間的強度変化は対策前に4.47%(標準偏差:0.0113)であったが、対策後は0.85%(標準偏差:0.0011)と減少し、出射光強度の安定性が改善された。今回BL11XUで行った振動対策は、液体窒素冷却分光器を持つSPring-8の他のビームラインに対しても十分有効だろう。

Multi-stabilizing methods for vibrations on the cryogenically cooled monochromator have been tried on BL11XU at SPring-8. Observed vibrations on crystals were mainly 1-10 Hz, 30 Hz, and 50 Hz. The results suggested that sources of the vibrations were liquid nitrogen flow and propagation from vibrations of vacuum pumps equipped with beam line. We took countermeasures of the vibrations to liquid nitrogen tubes, and set parameters (temperature, pressure and flow-late) of the cryogenic cooling system for 1-10 Hz vibration. Vibration absorber was set not to propagate the vibrations from the vacuum pumps and their fans for 30 and 50 Hz vibrations. These methods successfully removed the mechanical vibrations. Then, intensity vibration of X-ray was decreased from 4.47 % to 0.85 %, in the end. The stabilizing methods on BL11XU are expected to apply to the similar system at the other beam-lines.