JP7780397B2 - 加速空洞及び加速空洞システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、荷電粒子ビームを加速する加速空洞及び加速空洞システムに関する。

初段加速器として広く用いられている高周波四重極線形加速器（ＲＦＱ）では、１Ａ以上の大電流イオンビームの加速が困難である。これは、ＲＦＱでは電極ボア径が１ｃｍ程度と小さいので、ビームの空間電荷効果による発散が強い大電流イオンビームを収束して輸送できないからである。

国際公開第２０１９／１４２３８９号 特開２００６－１２６２０号公報 特開平７－３７６９８号公 特開平８－１９０９９７号公報

そこで、１Ａ以上の大電流イオンビームを加速するために、大口径のビームダクトとビーム収束要素とを有する単胞空胴を、複数台連結することで構成される加速器によって、大電流ビームを加速できると見込まれている（例えば特許文献１）。

上述の特許文献１に記載の加速器では、従来の結合空胴加速器と異なり、加速空胴毎に独立して高周波エネルギを印加し、加速空胴毎に高周波エネルギの出力や位相などを調整している。また、特許文献１に記載の加速器では、イオンビームの加速に広く用いられるＲＦＱやドリフトチューブ線形加速器（ＤＴＬ）と異なり、短距離で加速して空間電荷効果を低下させ、大電流イオンビームの発散を抑制するために、加速空胴を短距離で連結して配置することが想定される。

このため、特許文献１に記載の加速器では、加速空胴に投入された高周波エネルギが本来単一の加速空胴内でのみ励起されるべきところ、隣接した加速空胴へ漏れ出してしまい、これにより、高周波エネルギが干渉して想定通りの加速電場が得られず、ビームの加速性能が低下するという課題がある。特に、基準周波数よりも高い高周波エネルギでは、狭い開口部を通過し易いため、漏洩の影響が顕著になる。

また、大電流イオンビームでは、従来の加速器における低電流ビームの加速と異なり、ビームの僅かな広がりやハロー成分でも、加速器や周辺の真空容器に衝突した際に放射化及び発熱の影響が顕著になり、正常な運転を阻害する課題がある。

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、真空容器内の高周波エネルギの漏洩を抑制して真空容器内の加速ギャップに意図した加速電場を形成し、荷電粒子ビームを設計通りに加速することができる加速空洞及び加速空洞システムを提供することを目的とする。

また、本発明の実施形態は、荷電粒子ビームの衝突による不要な発熱及び放射化を防止することができる加速空洞及び加速空洞システムを提供することを他の目的とする。

本発明の実施形態における加速空洞は、真空状態に保持されると共に、荷電粒子ビームが通過するビーム通路を備え、このビーム通路を臨む位置に加速ギャップを備えた真空容器と、前記真空容器内に設置されて高周波エネルギを前記真空容器内に導き、前記加速ギャップに加速電場を形成して前記荷電粒子ビームを加速させるアンテナと、前記真空容器外に配置されて、前記ビーム通路内を流れる前記荷電粒子ビームを収束させる収束磁石と、前記真空容器の前記ビーム通路に設置されて、前記真空容器内の高周波エネルギの漏洩を遮断する高周波遮断構造と、を有して構成されたことを特徴とするものである。

本発明の実施形態における加速空洞システムは、高周波遮断構造を有する前記実施形態に記載の加速空洞が、ビーム通路の軸方向に複数台接続されて構成されたことを特徴とするものである。

本発明の実施形態によれば、真空容器内の高周波エネルギの漏洩を抑制して真空容器内の加速ギャップに意図した加速電場を形成し、荷電粒子ビームを設計通りに加速することができる。

第１実施形態に係る加速空洞を示す縦断面図。 図１のII－II線に沿う断面図。 第２実施形態に係る加速空洞における図２に対応する断面図。 第３実施形態に係る加速空洞の一部を拡大して示す断面図。 図４のV－V線に沿う断面図。 第４実施形態に係る加速空洞の一部を拡大して示す断面図。 図６のVII－VII線に沿う断面図。 第５実施形態に係る加速空洞の一部を拡大して示す断面図。 図８のIX－IX線に沿う断面図。 第６実施形態に係る加速空洞システムを示す縦断面図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１実施形態（図１及び図２）
図１は、第１実施形態に係る加速空洞を示す縦断面図である。この図１に示す加速空洞１０は、図示しない荷電粒子ビーム、例えば１Ａ以上の大電流イオンビームを加速するものであり、真空容器１１、アンテナ１２、収束磁石１３及び高周波遮断構造１４を有して構成される。

真空容器１１は、容器本体１５に導電性の一対のギャップ形成板１６Ａ及び１６Ｂが接合されて構成され、内部が真空状態に保持される。この真空容器１１の内部には、容器本体１５並びにギャップ形成板１６Ａ及び１６Ｂを貫通して、荷電粒子ビームが通過するビーム通路１７が設けられる。更に、この真空容器１１の内部におけるビーム通路１７を臨む位置には、対向する一対のギャップ形成板１６Ａ及び１６Ｂ間に、加速電場を形成するための加速ギャップ１８が設けられる。

ビーム通路１７は、荷電粒子ビームとして例えば１Ａ以上の大電流イオンビームを通過させるため、その内径Ｄが例えば１０ｃｍ以上に設定される。このビーム通路１７の軸心Ｏは、荷電粒子ビームのビーム軸Ｐと一致して設定される。また、ビーム通路１７の開口端部を符号１７Ａで示す。

ここで、ギャップ形成板１６Ａ及び１６Ｂと容器本体１５とはボルトなどを用いて締結されるほか、導電性の単一のインゴットを例えば切削加工して一体に形成されてもよい。また、ギャップ形成板１６Ａ及び１６Ｂと容器本体１５との接合部２４は、アンテナ１２による後述の高周波エネルギの導入により高い電圧が生ずるため、湾曲面加工（Ｒ加工）を施し、更に表面を平滑化することが好ましい。

また、ギャップ形成板１６Ａ及び１６Ｂと容器本体１５から構成される真空容器１１の製造方法としては、鉄などの金属素材を加工した後に電気伝導率の高い銅等を鍍金するほか、無酸素銅やタフピッチ銅等のインゴットから全体を切削加工して形成してもよく、また、そのように形成された部品を接合して構成してもよい。独立した部品を接合する場合には、真空漏れを防ぐためにメタルガスケット、ゴムＯリング、インジウムリングに代表される金属パッキン等によって真空封止を行うことが望ましい。また、高周波の表面電流のロスを低減するために、フィンガーコンタクト等のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コンタクトを、特にギャップ形成板１６Ａ及び１６Ｂと容器本体１５との間に装着することが望ましい。

また、真空容器１１の特に容器本体１５には、図示しない複数のポートが設けられている。これらのポートに、ターボ真空ポンプ、イオンポンプ、クライオポンプ、スクロールポンプ、ロータリポンプ等の真空ポンプが接続され、更に、ヌードイオンゲージ、コールドカソードゲージ、ピラニーゲージ、電離真空計等の真空計が接続されてもよい。これらのポートは、後述の如くアンテナ１２から導入される高周波エネルギの周波数に合わせて、高周波エネルギの漏洩を防ぐためのスリット構造を有してもよい。

アンテナ１２は、真空容器１１の容器本体１５内に設置されて、高周波エネルギを真空容器１１内に導き、加速ギャップ１８に加速電場を形成して、この加速電場により、ビーム通路１７内を流れる荷電粒子ビームを加速させる。即ち、アンテナ１２は、例えば銅等の金属素材をループ状に形成し、その一端が、導波管１９または同軸ケーブルのフランジ部２０などのアース部に、他端が、導波管１９または同軸ケーブルの芯線に接続される。そして、このアンテナ１２は、導波管１９または同軸ケーブルを介して、高周波電源及び増幅器などのいわゆるＲＦアンプに接続されて、真空容器１１内に高周波エネルギを導入する。

なお、導波管１９は円形または矩形に形成され、同軸ケーブルはＮ型端子やＢＮＣ（Ｂａｙｏｎｅｔ Ｎｅｉｌｌ Ｃｏｎｃｅｌｍａｎ）端子、ＳＨＶ（Ｓａｆｅ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）端子などを有する。これらの導波管１９、同軸ケーブルにおけるフランジ部２０等のアース部と芯線とは、セラミックス等の絶縁材により絶縁されており、このセラミックスの表面はＴｉＮ等によりコーティングされて保護されることが好ましい。また、導波管１９、同軸ケーブルのフランジ部２０は、真空容器１１内の真空状態の隔壁である真空隔壁を担っている。

収束磁石１３は、真空容器１１の外部に設置されて、真空容器１１内のビーム通路１７を流れる荷電粒子ビーム、例えば１Ａ以上の大電流イオンビームを収束させるものである。具体的には、この収束磁石１３は、永久磁石もしくは電磁石により構成されるソレノイドまたは四重極磁石を、荷電粒子ビームのビーム軸Ｐ(ビーム通路１７の軸心Ｏ)方向に、１個から３個程度並べることで収束と発散を繰り返し、全体として収束させるなどの方式がある。電磁石は常電導素材で構成されるほかに、超電導素材で構成されることも可能である。

超電導素材で構成される超電導電磁石を用いた場合には、収束磁石１３を内包する磁石用容器２１を、真空容器１１に隣接して設けることが好ましい。この磁石用容器２１も内部が真空に保持されて収束磁石１３を真空状態に保つ。真空計や真空ポンプなどの構成は、真空容器１１と類似の構造とすることが可能である。また、超電導電磁石には、超電導状態を保つための冷凍機、輻射シールド、断熱材等が設けられ、電流を流すための電流リード等が接続される。

高周波遮断構造１４は、真空容器１１のビーム通路１７に設置されて、真空容器１１内の高周波エネルギの漏洩を遮断する遮断突部２２として構成される。つまり、高周波遮断構造１４としての遮断突部２２は、鉄などの金属素材のまま、またはこの金属素材に電気伝導率が高い銅等の鍍金を施すほか、無酸素銅、タフピッチ銅などを例えば切削加工して形成される。この遮断突部２２は、図１及び図２に示すように、ビーム通路１７の内面２３に、例えばビーム通路１７の周方向に所定間隔を隔てて複数個が、ビーム通路１７の軸心Ｏに向かい突出して設けられる。これらの遮断突部２２により、真空容器１１内の高周波エネルギの真空容器１１外への漏洩が遮断（抑制）される。

以上のように構成されたことから、本第１実施形態によれば、次の効果（１）を奏する。
（１）真空容器１１のビーム通路１７に、真空容器１１内の高周波エネルギの漏洩を遮断する高周波遮断構造１４としての遮断突部２２が設置されたので、ビーム通路１７の内径が大径になった場合でも、遮断突部２２によって、真空容器１１内の高周波エネルギの漏洩を抑制することができる。このため、真空容器１１内の加速ギャップ１８に高周波エネルギによって意図した加速電場が形成されるので、この加速電場により、ビーム通路１７を流れる荷電粒子ビームを設計通りに加速することができる。

（Ｂ）第２実施形態（図３）
図３は、第２実施形態に係る加速空洞における図２に対応する断面図である。この第２実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第２実施形態の加速空洞２５が第１実施形態と異なる点は、高周波遮断構造２６が、真空容器１１のビーム通路１７の内径Ｄよりも小さな内径ｄの開口２８を備えたリング形状の遮断リング２７として構成され、この遮断リング２７がビーム通路１７の内面２３に固着された点である。遮断リング２７の内径ｄは、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームにおける断面円形状の直径よりも大きく設定される。

以上のように構成されたことから、本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏するほか、次の効果（２）を奏する。

（２）高周波遮断構造２６が、ビーム通路１７の内面２３に固着されたリング形状の遮断リング２７として構成され、しかも、この遮断リング２７の内径ｄが、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームの断面円形状の直径よりも大きく設定されている。このため、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームが遮断リング２７に衝突することが抑制される。この結果、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームの減少を回避できると共に、荷電粒子ビームの遮断リング２７への衝突による遮断リング２７、ひいては真空容器１１の不要な発熱及び放射化を防止することができる。

［Ｃ］第３実施形態（図４、図５）
図４は、第３実施形態に係る加速空洞の一部を拡大して示す断面図である。この第３実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第３実施形態の加速空洞３０が第１及び第２実施形態と異なる点は、高周波遮断構造３１が第２実施形態と同様に、ビーム通路１７の内面２３に固着されたリング形状の遮断リング３２として構成されると共に、この遮断リング３２の開口３３の内径ｔが、ビーム通路１７の軸心Ｏ方向に沿って変化して形成された点である。

具体的には、遮断リング３２の開口３３は、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームが進行方向に広がっている場合には、その内径ｔをビームの入口側で小さく出口側で大きく設定することでテーパ形状に形成される。これにより、遮断リング３２は、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームとの衝突を回避しつつ、真空容器１１内の高周波エネルギの漏洩を遮断するためにビーム通路１７の軸心Ｏ側に最大限突出した寸法に設定される。

以上のように構成されたことから、本第３実施形態によれば、第１及び第２実施形態の効果（１）及び（２）と同様な効果を奏するほか、次の効果（３）及び（４）を奏する。

（３）ビーム通路１７の内面２３に固着された遮断リング３２の開口３３は、その内径ｔが荷電粒子ビームの入口側で小さなテーパ形状に形成されている。このため、遮断リング３２は、ビーム通路１７内を流れる荷電粒子ビームとの衝突を回避しつつ、ビーム通路１７の軸心Ｏ側に最大限突出して設定される。この結果、この遮断リング３２によって、真空容器１１内の高周波エネルギがより高い周波数の高周波エネルギであっても、その漏洩を抑制することができる。

（４）ビーム通路１７の内面２３に固着された遮断リング３２の開口３３は、その内径ｔが荷電粒子ビームの入口側で小さなテーパ形状に形成されている。このため、遮断リング３２は、ビーム通路１７内を流れる荷電粒子ビームとの衝突を回避しつつ、ビーム通路１７の軸心Ｏ側に最大限突出して設定されて、熱容量が大きく構成される。このため、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームが遮断リング３２とわずかに衝突した場合であっても、この遮断リング３２に生ずる熱を拡散させることができる。この結果、遮断リング３２は、温度上昇に対する優れた耐性を具備することができる。

［Ｄ］第４実施形態（図６、図７）
図６は、第４実施形態に係る加速空洞の一部を拡大して示す断面図である。この第２実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第４実施形態の加速空洞４０が第１実施形態と異なる点は、図６及び図７に示すように、高周波遮断構造４１が、ビーム通路１７の周方向に分断された矩形状の複数の遮断部位４２から構成され、これらの遮断部位４２が駆動機構４３によりビーム通路１７の半径方向に移動可能に構成された点である。

つまり、遮断部位４２は、金属等の導電性の板にて構成されて、ビーム通路１７において、断面円形状の荷電粒子ビームの通過領域を除く非通過領域に複数枚配置される。この複数枚の遮断部位４２は、上記非通過領域に稠密に隙間なく配置される必要はなく、高周波エネルギが漏洩し易い大きな領域を閉塞可能であればよい。また、これら複数枚の遮断部位４２は、ビーム通路１７の軸心Ｏ方向にずらして設置されるのが好ましいが、互いに重なるように設置されてもよい。

駆動機構４３は、例えば遮断部位４２のそれぞれにウィルソンシール(不図示)を介して取り付けられた駆動ロッド４４または駆動ベローズと、この駆動ロッド４４または駆動ベローズに連結されて真空容器１１の外部に設置された駆動モータ４５（例えばインダクションモータまたはステッピングモータ等）とを有して、真空容器１１を真空状態に保持しつつ、真空容器１１の外部から遮断部位４２を駆動させる。または、駆動機構４３は、導入器（不図示）を用いて、真空容器１１を真空状態に保持しつつ、遮断部位４２を真空容器１１の外部から手動で駆動させてもよい。

なお、駆動機構４３における駆動モータは、真空容器１１内に設置されてもよい。また、駆動機構４３における駆動モータ４５は、複数台のそれぞれが複数の遮断部位４２を駆動する場合に限らず、１台で複数の遮断部位４２を駆動してもよい。

以上のように構成されたことから、本第４実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏するほか、次の効果（５）を奏する。

（５）高周波遮断構造４１は、ビーム通路１７の周方向に分割された複数の遮断部位４２が、駆動機構４３によりビーム通路１７の半径方向に移動可能に構成されている。このため、ビーム通路１７内を流れる荷電粒子ビームが設計時点と異なるビームサイズであった場合でも、この荷電粒子ビームのビームサイズに合わせて、複数の遮断部位４２をビーム通路１７の半径方向に移動させることで、荷電粒子ビームと遮断部位４２との衝突を回避できる。この結果、ビーム通路１７内を通過する荷電粒子ビームの減少を回避できると共に、荷電粒子ビームの遮断部位４２への衝突によるこの遮断部位４２、ひいては真空容器１１の不要な発熱及び放射化を防止することができる。

［Ｅ］第５実施形態（図８、図９）
図８は、第５実施形態に係る加速空洞の一部を拡大して示す断面図である。この第５実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第５実施形態の加速空洞５０が第１実施形態と異なる点は、図８及び図９に示すように、高周波遮断構造５１が、ビーム通路１７の周方向に分断された矩形状の複数の遮断部位５２から構成され、この遮断部位５２と真空容器１１のビーム通路１７との間に絶縁体５３が介在されて、遮断部位５２とビーム通路１７とが別電位に構成され、荷電粒子ビームが遮断部位５２に衝突することでこの遮断部位５２に生じた電気信号が、測定装置５４により真空容器１１の外部に取り出し可能に構成された点である。

遮断部位５２は、第４実施形態の遮断部位４２と同様に構成され、設置される。また、絶縁体５３としては、アルミナセラミックスやテフロン（登録商標）、デルリン（登録商標）、ガラスエポキシ樹脂、レニーなどから構成される。この絶縁体５３における荷電粒子ビームの上流側に、導電性の電化防止部材５５が、ビーム通路１７の内面２３に設置される。この電化防止部材５５により、荷電粒子ビームが絶縁体５３に直接照射されて、この絶縁体５３がチャージアップすることが防止される。

測定装置５４は、遮断部位５２に接続されたリード線５６と、真空容器１１のビーム通路１７に設置されてリード線５６が接続されたフィードスルー５７と、このフィードスルー５７に接続されて、Ｎ型端子やＢＮＣ端子、ＳＨＶ端子等を備えた同軸ケーブル５８と、この同軸ケーブル５８が接続される信号処理部５９と、を有して構成される。信号処理部５９は、オシロスコープ、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ＴＤＣ（Ｔｉｍｉｎｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などである。

ここで、遮断部位５２は、第４実施形態と同様に、駆動ロッド４４を介して駆動モータ４５により、ビーム通路１７の半径方向に移動可能に構成されてもよく、この場合には駆動ロッド４４が絶縁体(絶縁材料)で構成される。

以上のように構成されたことから、本第５実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏するほか、次の効果（６）を奏する。

（６）遮断部位５２と真空容器１１のビーム通路１７との間に絶縁体５３が介在されて、遮断部位５２とビーム通路１７とが別電位に構成され、荷電粒子ビームの衝突により遮断部位５２に生じた電気信号が測定装置５４により測定可能に構成されている。このため、ビーム通路１７を流れる荷電粒子ビームが設計時点と異なるビームサイズであった場合でも、遮断部位５２に衝突した荷電粒子ビームのビーム強度を測定装置５４が測定することができる。

従って、この測定装置５４の測定値に基づいて、遮断部位５２が駆動モータ４５等によりビーム通路１７の半径方向に移動可能な場合には、遮断部位５２の移動量を調整することで、遮断部位５２を荷電粒子ビームのビームサイズに適合させることができる。または、測定装置５４の測定値に基づいて、アンテナ１２により真空容器１１内に導く高周波エネルギの出力や位相を調整することで、荷電粒子ビームの絞り込みや加速などの運転を最適化することができる。

［Ｆ］第６実施形態（図１０）
図１０は、第６実施形態に係る加速空洞システムを示す縦断面図である。この第６実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第６実施形態の加速空洞システム６０は、第１～第５実施形態の加速空洞１０、２５、３０、４０、５０（例えば図１０では加速空洞１０）が、ビーム通路１７の軸心Ｏ（つまり荷電粒子ビームのビーム軸Ｐ）方向に複数台直接、または真空状態のダクト６１を用いて間接に接続されて構成される。

以上のように構成されたことから、本第６実施形態によれば、次の効果（７）を奏する。
（７）各加速空洞１０、２５、３０、４０、５０（例えば加速空洞１０）には、高周波遮断構造１４、２６、３１、４１、５１（例えば高周波遮断構造１４）が設けられている。従って、例えば一つの加速空洞１０内の高周波エネルギは、当該加速空洞１０の高周波遮断構造１４ばかりか、隣接する加速空洞１０の高周波遮断構造１４によってもその漏洩を抑制することが可能になる。この結果、加速空洞システム６０を構成する各加速空洞１０、２５、３０、４０、５０からの高周波エネルギの漏洩を確実に防止することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができ、また、それらの置き換えや変更、組み合わせは、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…加速空洞、１１…真空容器、１２…アンテナ、１３…収束磁石、１４…高周波遮断構造、１７…ビーム通路、１８…加速ギャップ、２２…遮断突部、２５…加速空洞、２６…高周波遮断構造、２７…遮断リング、２８…開口、３０…加速空洞、３１…高周波遮断構造、３２…遮断リング、３３…開口、４０…加速空洞、４１…高周波遮断構造、４２…遮断部位、４３…駆動機構、５０…加速空洞、５１…高周波遮断構造、５２…遮断部位、５３…絶縁体、５４…測定装置、Ｄ、ｄ、ｔ…内径

Claims (8)

1. 真空状態に保持されると共に、荷電粒子ビームが通過するビーム通路を備え、このビーム通路を臨む位置に加速ギャップを備えた真空容器と、
   前記真空容器内に設置されて高周波エネルギを前記真空容器内に導き、前記加速ギャップに加速電場を形成して前記荷電粒子ビームを加速させるアンテナと、
   前記真空容器外に配置されて、前記ビーム通路内を流れる前記荷電粒子ビームを収束させる収束磁石と、
   前記真空容器の前記ビーム通路に設置されて、前記真空容器内の高周波エネルギの漏洩を遮断する高周波遮断構造と、を有して構成されたことを特徴とする加速空洞。
2. 前記高周波遮断構造は、真空容器のビーム通路の内径よりも小さな内径の開口を備えたリング形状の遮断リングとして構成されたことを特徴とする請求項１記載の加速空洞。
3. 前記遮断リングにおける開口の内径が、ビーム通路の軸方向に沿って変化して形成されたことを特徴とする請求項２記載の加速空洞。
4. 前記高周波遮断構造は、ビーム通路の周方向に分割された複数の遮断部位から構成され、これらの遮断部位が駆動機構により前記ビーム通路の半径方向に移動可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の加速空洞。
5. 前記高周波遮断構造と前記真空容器の前記ビーム通路との間に絶縁体が介在されて、前記高周波遮断構造と前記真空容器とが別電位に構成され、前記高周波遮断構造に生じた電気信号が前記真空容器外に取り出し可能に構成されたことを特徴とする請求項１または４に記載の加速空洞。
6. 前記高周波遮断構造を有する請求項１または２に記載の加速空洞が、ビーム通路の軸方向に複数台接続されて構成されたことを特徴とする加速空洞システム。
7. 前記高周波遮断構造を有する請求項３または４に記載の加速空洞が、ビーム通路の軸方向に複数台接続されて構成されたことを特徴とする加速空洞システム。
8. 前記高周波遮断構造を有する請求項５に記載の加速空洞が、ビーム通路の軸方向に複数台接続されて構成されたことを特徴とする加速空洞システム。