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Oscillating inhibition methods of cryogenically-cooled monochromator on BL11XU at SPring-8

SPring-8日本原子力研究開発機構アンジュレータービームラインBL11XUの分光結晶の振動対策

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にある原子力機構アンジュレータービームラインBL11XUは、出射光特性向上のために液体窒素冷却シリコン結晶分光器を導入した。しかし、以前の分光器には見られない出射光の時間的強度変化が観測された。そこで、出射光の時間的強度変化の状態と分光結晶の振動を測定し、幾つかの振動源を特定し、有効な振動対策案を施すことにした。振動測定の結果から、液体窒素流量を安定化させることが分光結晶の振動抑制に効果があり、排気ユニットの振動が分光結晶に伝達しないようにすることが必要であると考えられた。そこで、ビームラインの排気ユニットの振動対策と液体窒素循環冷却装置関係の振動対策を行ったところ、出射光の振動と分光結晶の振動は抑制された。出射光の時間的強度変化は対策前2.86%(標準偏差:0.008302)から、対策後1.46%(標準偏差:0.004479)になり、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、同様の分光器を持つ他のビームラインに対しても十分有効だろう。

Oscillating inhibition methods for mechanical vibrations on the cryogenically-cooled Si monochromator have been developed on BL11XU at SPring-8. The intensity fluctuation of the X-rays of the monochromator was observed. So, we need to identify the vibration sources and take countermeasures against the vibrations to keep quality of X-rays. In this study, the intensity fluctuation of the X-rays, vibrations larger than 1 Hz on the X-rays and the crystals was measured thoroughly. Without the oscillating inhibition methods, observed intensity fluctuation of X-rays was irregular in several minutes and uneven every second. Measured vibration frequencies were mainly 1$$sim$$10 Hz, $$sim$$20 Hz, $$sim$$55 Hz on X-rays, and were mainly 1$$sim$$10 Hz, $$sim$$30 Hz, and $$sim$$50 Hz on crystals. The countermeasures were found to be dramatically effective to restrain on the vibrations. As a result, the width of the intensity fluctuation with time decreased from 2.86 percent to 1.46 percent (std. deviation: 0.008302 to 0.004479) that means improving the stability of X-rays from monochromator. The oscillating inhibition methods in the present study on BL11XU at SPring-8 can be applied to the similar monochromator at the other beamlines.

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