JP3098590B2 - サイクロトロンの加速方法及び装置 - Google Patents
サイクロトロンの加速方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サイクロトロンの加速
方法及び装置に関し、特に、二種のイオン源を加速箱内
に設け、一対のターゲットから陽子と重陽子を別々に、
かつ、同時に得るための新規な改良に関する。
方法及び装置に関し、特に、二種のイオン源を加速箱内
に設け、一対のターゲットから陽子と重陽子を別々に、
かつ、同時に得るための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に採用されているサイクロト
ロンとしては、図2に示される構成が採用されている。
すなわち、図2において符号1で示されるものは、下部
電磁石2上に設けられ、互いに対向して設けられた第1
ターゲット3及び第2ターゲット4を有する加速箱であ
り、この加速箱1内には一対の共振器5,6に接続され
所要周波数の高周波電場を発生するための一体状の一対
の加速電極7,8(通称ディーDeeと云う)が設けら
れ、この各共振器5,6には高周波電源(図示せず)に
接続されたフィーダ9より高周波電力が供給される。
ロンとしては、図2に示される構成が採用されている。
すなわち、図2において符号1で示されるものは、下部
電磁石2上に設けられ、互いに対向して設けられた第1
ターゲット3及び第2ターゲット4を有する加速箱であ
り、この加速箱1内には一対の共振器5,6に接続され
所要周波数の高周波電場を発生するための一体状の一対
の加速電極7,8(通称ディーDeeと云う)が設けら
れ、この各共振器5,6には高周波電源(図示せず)に
接続されたフィーダ9より高周波電力が供給される。
【0003】前記各ターゲット3,4は、真空引き用の
ための排気口3a,4aが形成され、前記下部電磁石2
に設けられた一対のストリッパープローブ10,11の
先端に設けられた各ストリッパーフォイル10a,11
aは前記加速箱1内で前記加速電極7,8を中心として
互いに対向配設されている。また、前記加速箱1内に
は、前記下部電磁石2上に設けられた1個のイオン源1
Aが水平方向に配設されている。
ための排気口3a,4aが形成され、前記下部電磁石2
に設けられた一対のストリッパープローブ10,11の
先端に設けられた各ストリッパーフォイル10a,11
aは前記加速箱1内で前記加速電極7,8を中心として
互いに対向配設されている。また、前記加速箱1内に
は、前記下部電磁石2上に設けられた1個のイオン源1
Aが水平方向に配設されている。
【0004】前記下部電磁石2上には、昇降装置12を
介して上部電磁石13が上下動自在に設けられており、
各電磁石2,13により形成された磁場が前記加速箱1
内に存在するように構成されている。
介して上部電磁石13が上下動自在に設けられており、
各電磁石2,13により形成された磁場が前記加速箱1
内に存在するように構成されている。
【0005】従って、前述の構成において、各電磁石
2,13を閉状態とし、真空装置(図示せず)によって
加速箱1及び各ターゲット3,4を真空下とした状態
で、フィーダ9から各共振器5,6に所要周波数の高周
波電力を供給すると、加速電極7,8には所定の高周波
が発生し、かつ、磁場が存在する状態となり、この状態
で、イオン源1Aから負イオン粒子を供給すると、この
負イオンは磁場で封じ込められた状態で、加速電極7,
8の各エッジ部7a,7b,8a,8bによって加速を
受け、加速箱1の最大半径に達すると、各ストリッパー
フォイル10a,11aによって各々エレクトロンがは
ぎとられ、各ターゲット3,4には、各々陽子のみが半
分ずつ、又は、各々重陽子のみが半分ずつ打ち込まれ、
内部の標的物質と衝突して核反応を引起こし、短寿命R
Iを生成していた。
2,13を閉状態とし、真空装置(図示せず)によって
加速箱1及び各ターゲット3,4を真空下とした状態
で、フィーダ9から各共振器5,6に所要周波数の高周
波電力を供給すると、加速電極7,8には所定の高周波
が発生し、かつ、磁場が存在する状態となり、この状態
で、イオン源1Aから負イオン粒子を供給すると、この
負イオンは磁場で封じ込められた状態で、加速電極7,
8の各エッジ部7a,7b,8a,8bによって加速を
受け、加速箱1の最大半径に達すると、各ストリッパー
フォイル10a,11aによって各々エレクトロンがは
ぎとられ、各ターゲット3,4には、各々陽子のみが半
分ずつ、又は、各々重陽子のみが半分ずつ打ち込まれ、
内部の標的物質と衝突して核反応を引起こし、短寿命R
Iを生成していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のサイクロトロン
は以上のように構成されていたため、次のような課題が
存在していた。すなわち、加速器で加速して得られる粒
子としては、陽子と重陽子を同時に得ることはできず、
各ストリッパーフォイルから半分ずつの陽子又は半分ず
つの重陽子を得ていたため、陽子と重陽子を同時に必要
とする要求には応じることができず、より高効率のサイ
クロトロンの出現が切望されていた。
は以上のように構成されていたため、次のような課題が
存在していた。すなわち、加速器で加速して得られる粒
子としては、陽子と重陽子を同時に得ることはできず、
各ストリッパーフォイルから半分ずつの陽子又は半分ず
つの重陽子を得ていたため、陽子と重陽子を同時に必要
とする要求には応じることができず、より高効率のサイ
クロトロンの出現が切望されていた。
【0007】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、二種のイオン源を加速箱に
設け、一対のターゲットから陽子と重陽子を別々に、か
つ同時に得るようにしたサイクロトロンの加速方法及び
装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、二種のイオン源を加速箱に
設け、一対のターゲットから陽子と重陽子を別々に、か
つ同時に得るようにしたサイクロトロンの加速方法及び
装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるサイクロト
ロンの加速方法は、磁場に設けられた加速電極を有する
加速箱内に負イオンを供給し、加速された粒子を取り出
すようにしたサイクロトロンの加速方法において、二種
の負イオンを同時に加速し、第1ターゲットから陽子
を、第2ターゲットから重陽子を同時に取り出す方法で
ある。
ロンの加速方法は、磁場に設けられた加速電極を有する
加速箱内に負イオンを供給し、加速された粒子を取り出
すようにしたサイクロトロンの加速方法において、二種
の負イオンを同時に加速し、第1ターゲットから陽子
を、第2ターゲットから重陽子を同時に取り出す方法で
ある。
【0009】また、本発明によるサイクロトロンの加速
装置は、磁場に設けられた加速電極を有する加速箱内に
負イオンを供給し、加速された粒子を取り出すようにし
たサイクロトロンにおいて、前記加速箱に設けられた一
対のイオン源及び一対のターゲットを少なくとも有する
構成である。
装置は、磁場に設けられた加速電極を有する加速箱内に
負イオンを供給し、加速された粒子を取り出すようにし
たサイクロトロンにおいて、前記加速箱に設けられた一
対のイオン源及び一対のターゲットを少なくとも有する
構成である。
【0010】
【作用】本発明によるサイクロトロンの加速方法及び装
置においては、加速箱に二種の負イオンH−とD−を一
対のイオン源により供給することにより、これらは同一
磁束分布及び同一ディー電圧周波数(加速電極に供給さ
れる高周波信号)の条件で、H−とD−が共に加速され
る。加速されたH − とD − は、180度対向した位置に
ある一対のストリッパーフォイルを通り抜け、各々プラ
スイオンの陽子(p)と重陽子(d)に変換される。イ
オン価が−から+に極性が変わるため、軌道は、磁場の
中では、それまでとは逆の曲率をもつ。サイクロトロン
の外周近くで、この極性変換をするので、変化後のイオ
ンは、変化前の軌道に対して殆ど法線方向の軌道を描
き、しかもこの場合は、陽子(p)と重陽子(d)は互
いに反対方向にサイクロトロンから取り 出される。その
エネルギーは、加速電極の角度90°でH−の高周波次
数1、D−の高周波次数2とし、加速電極電圧60KV
で、H−は14MeV、D−は7MeVまで得られ、こ
れは、PET診断システムで用いるポジトロン放出核種
(11C,13N,15O,18F)の製造には十分な
エネルギーである。従って、所望核種の原料となる標的
物質が格納された一対のターゲットに各々照射して核反
応を生じせしめ、従来のサイクロトロンの2倍の性能で
ポジトロン放出核種を得ることができる。
置においては、加速箱に二種の負イオンH−とD−を一
対のイオン源により供給することにより、これらは同一
磁束分布及び同一ディー電圧周波数(加速電極に供給さ
れる高周波信号)の条件で、H−とD−が共に加速され
る。加速されたH − とD − は、180度対向した位置に
ある一対のストリッパーフォイルを通り抜け、各々プラ
スイオンの陽子(p)と重陽子(d)に変換される。イ
オン価が−から+に極性が変わるため、軌道は、磁場の
中では、それまでとは逆の曲率をもつ。サイクロトロン
の外周近くで、この極性変換をするので、変化後のイオ
ンは、変化前の軌道に対して殆ど法線方向の軌道を描
き、しかもこの場合は、陽子(p)と重陽子(d)は互
いに反対方向にサイクロトロンから取り 出される。その
エネルギーは、加速電極の角度90°でH−の高周波次
数1、D−の高周波次数2とし、加速電極電圧60KV
で、H−は14MeV、D−は7MeVまで得られ、こ
れは、PET診断システムで用いるポジトロン放出核種
(11C,13N,15O,18F)の製造には十分な
エネルギーである。従って、所望核種の原料となる標的
物質が格納された一対のターゲットに各々照射して核反
応を生じせしめ、従来のサイクロトロンの2倍の性能で
ポジトロン放出核種を得ることができる。
【0011】
【実施例】以下、図面と共に本発明によるサイクロトロ
ンの加速方法及び装置の好適な実施例について詳細に説
明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号
を付して説明する。図1は本発明によるサイクロトロン
の加速装置を示す構成図である。
ンの加速方法及び装置の好適な実施例について詳細に説
明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号
を付して説明する。図1は本発明によるサイクロトロン
の加速装置を示す構成図である。
【0012】すなわち、図1において符号1で示される
ものは、下部電磁石2上に設けられ、互いに対向して設
けられた第1ターゲット3及び第2ターゲット4を有す
る加速箱であり、この加速箱1内には一対の共振器5,
6に接続され所要周波数の高周波電場を発生するための
一体状の一対の加速電極7,8(通称ディーDeeと云
う)が設けられ、この各共振器5,6には高周波電源
(図示せず)に接続されたフィーダ9より高周波電力が
供給される。
ものは、下部電磁石2上に設けられ、互いに対向して設
けられた第1ターゲット3及び第2ターゲット4を有す
る加速箱であり、この加速箱1内には一対の共振器5,
6に接続され所要周波数の高周波電場を発生するための
一体状の一対の加速電極7,8(通称ディーDeeと云
う)が設けられ、この各共振器5,6には高周波電源
(図示せず)に接続されたフィーダ9より高周波電力が
供給される。
【0013】前記各ターゲット3,4は、真空引き用の
ための排気口3a,4aが形成され、前記下部電磁石2
に設けられた一対のストリッパープローブ10,11の
先端に設けられた各ストリッパーフォイル10a,11
aは、前記加速箱1内で前記加速電極7,8を中心とし
て互いに対向配設されている。また、前記加速箱1内に
は、第1イオン源1A及び第2イオン源1Bが水平方向
に互いに対向して配設されている。
ための排気口3a,4aが形成され、前記下部電磁石2
に設けられた一対のストリッパープローブ10,11の
先端に設けられた各ストリッパーフォイル10a,11
aは、前記加速箱1内で前記加速電極7,8を中心とし
て互いに対向配設されている。また、前記加速箱1内に
は、第1イオン源1A及び第2イオン源1Bが水平方向
に互いに対向して配設されている。
【0014】前記下部電磁石2上には、昇降装置12を
介して上部電磁石13が上下動自在に設けられており、
各電磁石2,13により形成された磁場が前記加速箱1
内に存在するように構成されている。
介して上部電磁石13が上下動自在に設けられており、
各電磁石2,13により形成された磁場が前記加速箱1
内に存在するように構成されている。
【0015】従って、前述の構成において、各電磁石
2,13を閉状態とし、真空装置(図示せず)によって
加速箱1及び各ターゲット3,4を真空下とした状態
で、フィーダ9から各共振器5,6に所要周波数の高周
波電力を供給すると、加速電極7,8には所定の高周波
電場が発生し、かつ、磁場が存在する状態となり、この
状態で、各イオン源1A,1Bから二種の負イオン(H
−,D−粒子)を供給すると、この各負イオンは磁場で
封じ込められた状態で、加速電極7,8の各エッジ部7
a,7b,8a,8bで加速を受け、加速箱1の最大半
径に達すると、各ストリッパーフォイル10a,11a
によってエレクトロンがはぎとられ、第1ターゲット3
からは陽子のみが、第2ターゲット4からは重陽子のみ
が各々独立して得られると共に、内部の標的物質(図示
せず)と衝突して核反応を引起こし、短寿命RIを生成
することができる。
2,13を閉状態とし、真空装置(図示せず)によって
加速箱1及び各ターゲット3,4を真空下とした状態
で、フィーダ9から各共振器5,6に所要周波数の高周
波電力を供給すると、加速電極7,8には所定の高周波
電場が発生し、かつ、磁場が存在する状態となり、この
状態で、各イオン源1A,1Bから二種の負イオン(H
−,D−粒子)を供給すると、この各負イオンは磁場で
封じ込められた状態で、加速電極7,8の各エッジ部7
a,7b,8a,8bで加速を受け、加速箱1の最大半
径に達すると、各ストリッパーフォイル10a,11a
によってエレクトロンがはぎとられ、第1ターゲット3
からは陽子のみが、第2ターゲット4からは重陽子のみ
が各々独立して得られると共に、内部の標的物質(図示
せず)と衝突して核反応を引起こし、短寿命RIを生成
することができる。
【0016】なお、前述の各イオン源1A,1Bから供
給された二種の負イオンH−とD−は、同一磁束分布及
び同一ディー電圧周波数(加速電極に供給される高周波
信号)の条件で、H−とD−が共に加速される。そのエ
ネルギーは、加速電極7,8の角度90゜でH−の高周
波次数1、D−の高周波次数2とし、加速電極電圧60
KVで、H−は14MeV、D−は7MeVまで得ら
れ、これは、PET診断システムで用いるポジトロン放
出核種(11C,13N,15O,18F)の製造には
十分なエネルギーである。また、前述の磁場の強度及び
高周波信号の周波数は、二種の負イオンに対してバラン
スの取れた条件を設定して用いている。
給された二種の負イオンH−とD−は、同一磁束分布及
び同一ディー電圧周波数(加速電極に供給される高周波
信号)の条件で、H−とD−が共に加速される。そのエ
ネルギーは、加速電極7,8の角度90゜でH−の高周
波次数1、D−の高周波次数2とし、加速電極電圧60
KVで、H−は14MeV、D−は7MeVまで得ら
れ、これは、PET診断システムで用いるポジトロン放
出核種(11C,13N,15O,18F)の製造には
十分なエネルギーである。また、前述の磁場の強度及び
高周波信号の周波数は、二種の負イオンに対してバラン
スの取れた条件を設定して用いている。
【0017】
【発明の効果】本発明によるサイクロトロンの加速方法
及び装置は、以上のように構成されているため、次のよ
うな効果を得ることができる。すなわち、二種の負イオ
ンを同時に加速器に供給して加速するため、従来の一種
ずつの加速に比較すると、二種の粒子を同時加速して陽
子と重陽子を別々に、かつ、同時に各ターゲットで得る
ことができ、従来の2倍の性能を得ることができる。
及び装置は、以上のように構成されているため、次のよ
うな効果を得ることができる。すなわち、二種の負イオ
ンを同時に加速器に供給して加速するため、従来の一種
ずつの加速に比較すると、二種の粒子を同時加速して陽
子と重陽子を別々に、かつ、同時に各ターゲットで得る
ことができ、従来の2倍の性能を得ることができる。
【図1】本発明によるサイクロトロンの加速装置を示す
構成図である。
構成図である。
【図2】従来のサイクロトロンの加速装置を示す構成図
である。
である。
1 加速箱 1A,1B イオン源 H−,D− 負イオン 3 第1ターゲット 4 第2ターゲット 7,8 加速電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 庸夫 北海道室蘭市茶津町4番地 株式会社日 本製鋼所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 13/00 G21G 4/08
Claims (2)
- 【請求項1】 磁場に設けられた加速電極(7,8)を
有する加速箱(1)内に負イオンを供給し、加速された
粒子を取り出すようにしたサイクロトロンの加速方法に
おいて、二種の負イオン(H−,D−)を同時に加速
し、第1ターゲット(3)か ら陽子を、第2ターゲッ
ト(4)から重陽子を同時に取り出すことを特徴とする
サイクロトロンの加速方法。 - 【請求項2】 磁場に設けられた加速電極(7,8)を
有す加速箱(1)内に負イオンを供給し、加速された粒
子を取り出すようにしたサイクロトロンにおいて、 前
記加速箱(1)に設けられた少なくとも一対のイオン源
(1A,1B)及び一対のターゲット(3,4)を少な
くとも有することを特徴とするサイクロトロン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03307692A JP3098590B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | サイクロトロンの加速方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03307692A JP3098590B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | サイクロトロンの加速方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05144597A JPH05144597A (ja) | 1993-06-11 |
JP3098590B2 true JP3098590B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=17972078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03307692A Expired - Fee Related JP3098590B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | サイクロトロンの加速方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3098590B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101827489A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-08 | 中国原子能科学研究院 | 用于加速负氢、h2+的紧凑型回旋加速器 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5031796B2 (ja) * | 2009-06-11 | 2012-09-26 | 住友重機械工業株式会社 | 粒子加速システム |
KR101378385B1 (ko) * | 2010-02-26 | 2014-04-02 | 성균관대학교산학협력단 | 사이클로트론 장치 |
JP6042226B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2016-12-14 | 住友重機械工業株式会社 | 加速器及び中性子捕捉療法装置 |
CN103671305A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于回旋加速器的同步液压举升装置 |
CN106132067B (zh) * | 2016-07-29 | 2018-10-09 | 中国原子能科学研究院 | 一种超导回旋加速器的中心区双过桥电极装置 |
CN116234146B (zh) * | 2023-05-05 | 2023-07-25 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 低能粒子回旋加速器剥离靶尾部结构 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP03307692A patent/JP3098590B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101827489A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-08 | 中国原子能科学研究院 | 用于加速负氢、h2+的紧凑型回旋加速器 |
CN101827489B (zh) * | 2010-05-21 | 2012-02-15 | 中国原子能科学研究院 | 用于加速负氢、h2+的紧凑型回旋加速器 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05144597A (ja) | 1993-06-11 |
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Date | Code | Title | Description |
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