JP2013016284A - 荷電粒子加速器及び荷電粒子加速方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
荷電粒子加速器100は、前記複数の進行軌道のそれぞれに沿って配列する加速電極によって構成される荷電粒子加速ユニット101を複数備え、イオン発射部102から発射される複数のイオンビームそれぞれを、複数の荷電粒子加速ユニット101により、同期して加速することができるよう構成されている。
【選択図】図1
Description
実施の形態1に係る荷電粒子加速器の構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る荷電粒子加速器の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る荷電粒子加速器100は、複数の荷電粒子加速ユニット101,101,101,…と、荷電粒子を発射するイオン発射部102と、荷電粒子加速ユニット101,101,101,…それぞれによって加速された荷電粒子が照射されることで核反応により中性子線を発生する、複数の固体金属ターゲット103,103,103,…と、を備えている。イオン発射部102は、複数の荷電粒子加速ユニット101,101,101,…に対して、荷電粒子からなるイオンビームを同時に発射可能に構成されている。
実施の形態2に係る荷電粒子加速器200の構成について説明する。本実施の形態に係る荷電粒子加速器200は、線形加速器である。荷電粒子加速器200は、実施の形態1における荷電粒子加速器100と同様に、複数の荷電粒子加速ユニット201,201,201,…と、荷電粒子加速ユニット201,201,201,…それぞれによって加速された荷電粒子が照射されることで核反応により中性子線を発生する、複数の固体金属ターゲット(図示せず)と、を備えている。イオン発射部は、荷電粒子からなるイオンビームを発射可能に構成されている。
実施の形態3に係る荷電粒子加速器300の構成について説明する。本実施の形態に係る荷電粒子加速器300は、線形加速器である。荷電粒子加速器300は、実施の形態1における荷電粒子加速器100と同様に、複数の荷電粒子加速ユニット301,301,301,…と、荷電粒子を発射するイオン発射部(図示せず)と、荷電粒子加速ユニット301,301,301,…それぞれによって加速された荷電粒子が照射されることで核反応により中性子線を発生する、複数の固体金属ターゲット(図示せず)と、を備えている。イオン発射部は、荷電粒子からなるイオンビームを発射可能に構成されている。荷電粒子加速ユニット301は、実施の形態1における荷電粒子加速ユニット101と同様に、28本の加速電極管T1,T2,T3,…,T28を備えている。また、荷電粒子加速ユニット301,301,301,…は、並列に配置されている。加速電極管T1,T2,T3,…,T28それぞれは、イオン発射部の荷電粒子を発射する方向に沿って、順番に配置されている。
なお、上記の各実施の形態において、各加速電極管群に含まれる加速電極管それぞれは平行に設置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、荷電粒子加速器から発生する中性子線を集束すべく、加速電極管群に含まれる加速電極管それぞれが互いに傾斜するように設置されてもよい。例えば、図9に示すように、各荷電粒子加速ユニットから射出される荷電粒子の進行方向を集束すべく、最後尾の28段目の加速電極管群に含まれる加速電極管T28,T28,T28,…のうち外側に設けられた加速電極管がより傾斜するように配設されていてもよい。なお、この場合、図9では省略しているが、他の段の加速電極管群についても同様に、外側に設けられた加速電極管がより傾斜するように配設されている。このような構成の場合、各加速電極管に対応する固体金属ターゲット400,400,400,…に対して荷電粒子が射出され、その結果固体金属ターゲット400,400,400,…から中性子線照射スポット401に対して集中して中性子線が照射される。これにより、中性子線の利用効率を高めることができる。
101,201,301 荷電粒子加速ユニット
102 イオン発射部
103,400 固体金属ターゲット
104 制御部
202 商用交流電源バス
401 中性子線照射スポット
T1,T2,T3,…,T28 加速電極管
G1,G2,G3,…,G27 ギャップ
SWR1,SWR2,…,SWR28 スイッチング素子
SWF1,SWF2,…,SWF28 スイッチング素子
SW1,SW2,…,SW28 スイッチング素子
P1,P2 高電圧直流電源
DC1,DC2,DC3,…,DC28 高電圧直流電源
AC 高周波電圧電源
Claims (7)
- 互いに異なる複数の進行軌道のそれぞれに複数の荷電粒子を発射する荷電粒子発生源と、
前記複数の進行軌道のそれぞれに沿って、空間を隔てて直列的に並べられ、荷電粒子が通過する複数の電極管と、
前記電極管に印加するための電圧を発生する電源と、
を備え、
前記複数の進行軌道のそれぞれに対応する複数の電極管からなる電極管群が、前記荷電粒子発生源によって発射される荷電粒子が通過する順番に複数段設けられており、
前記電源と、一の段の電極管群とを接続することにより、前記一の段の電極管群と、前記一の段の電極管群と隣り合う他の段の電極管群との間の空間に荷電粒子を加速するための電界を形成するように構成されている、
荷電粒子加速器。 - 前記電源によって発生される電圧を、前記電極管に印加するためのスイッチと、
前記スイッチを制御する制御部と、
をさらに備え、
前記電源は、直流電圧電源であり、
前記スイッチは、前記電源と、前記一の段の電極管群とを接続させ、又は接続を遮断させることにより、前記一の段の電極管群と、前記一の段の電極管群と隣り合う他の段の電極管群との間の空間に荷電粒子を加速するための電界を形成するように構成されている、
請求項1に記載の荷電粒子加速器。 - 前記荷電粒子発生源は、前記複数の荷電粒子を同時に発射することができるように構成されている、
請求項1又は2に記載の荷電粒子加速器。 - 前記電極管群に含まれる複数の電極管それぞれは、互いに平行になるように配設されている、
請求項1乃至3の何れかに記載の荷電粒子加速器。 - 前記電極管群に含まれる複数の電極管それぞれは、前記複数の進行軌道を集束すべく、互いに傾斜するように配設されている、
請求項1乃至3の何れかに記載の荷電粒子加速器。 - 互いに異なる複数の進行軌道のそれぞれに複数の荷電粒子を発射するステップと、
前記荷電粒子を発射するステップにより発射される複数の荷電粒子それぞれの進行軌道に沿って、空間を隔てて直列的に並べられている電極管からなり、荷電粒子が通過する順番に複数段設けられている電極管群のうち、一の段の電極管群と、前記一の段の電極管群と隣り合う他の段の電極管群との間の空間に荷電粒子を加速するための加速電界を形成するステップと、
を有する、
荷電粒子加速方法。 - 前記一の段の電極管群の一方を荷電粒子が通過する間に、電源と前記一の段の電極管群とを接続させ、又は接続を遮断させるステップをさらに有する、
請求項6に記載の荷電粒子加速方法。
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KR101325244B1 (ko) * | 2010-04-26 | 2013-11-04 | 가부시키가이샤 콴 재팬 | 하전입자 가속기 및 하전입자의 가속 방법 |
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