JPH03171600A - 低速陽電子ビームの輸送あるいは蓄積装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は低速陽電子ビームの輸送装置あるいは蓄積装
置に関する。

従来の技術 例えば、電子線ライナックからの高エネルギー電子ビー
ムを用いて、ほぼ単一なエネルギーの陽電子を得るには
、文献（１）“Ｓ　ｌｏｗ　−　Ｐ　ｏｓｉｔｒｏｎＦ
ａｃｉｌｉｔｙ　　ａｔ　　ｔｈｅ　　Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　　［Ｉ
Ｉ］”　ｂｙ　　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　　ｏｆ　　
ｔｈｅ　　１３ｔｈ　　Ｌｉｎｅａｒ　　Ａｃｃｅｌｅ
ｒａｔｏｒ　　Ｍｅｅｔｉｎｇ　　ｉｎ　　Ｊａｐａｎ
にあるように発生した電子を電子一陽電子変換装置（コ
ンバータという）と陽電子減速装置（モデレー夕という
）に通すようにすればよい。こうして得られた陽電子ビ
ームは、数ｅＶの運動エネルギーを持っている。

得られた陽電子ビームは、例えば文献（２）“ボジトロ
ンソースのＲ＆Ｄ計画”　ｂｙ　　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓｏｆ　ｔｈｅ　１４　ｔｈ　　Ｌｉｎｅａｒ　Ａｃ
ｃｅｌｅｒａＬｏｒ　Ｍｅｅｔｉｎｇｉｎ　　Ｊａｌ）
ａｎ　　（ｐｐｌ８１−１８４）にあるように電子ビー
ムの輸送方向に向く磁界の中を通して輸送され、集束さ
れ、試料表面へ導かれる。

低速陽電子の輸送においては、通常ソレノイド磁場が用
いられる。それは、陽電子ビームの発散角がその発生機
構ゆえに極めて大きいためてある。

そのため ■輪送のための真空槽は、なるべく小さい径とする。

■磁場が乱れていると、低エネルギー荷電粒子の運動は
大きく影響を受けるので、なるべく真空の引き口は設け
たくない。

といった要求があり、真空槽内の真空度をよくすること
には困難がある。けれども真空槽内の陽電子は低エネル
ギーであるために、陽電子は粒子による散乱の影響が大
きく、真空槽の真空度をあげることは、低速陽電子ビー
ムの輸送．蓄積においては、極めて重要であった。しか
るに上記■に記したように真空の引き口はなるべく設け
たくないという要求がある。

発明が解決しようとする課題 以上記したように、低速陽電子を、低速のまま輸送した
り、ペニングトラップを応用してＭ積しようとする場合
、散乱によるビームロスが大きく低速陽電子の輸送効率
や蓄積効率が悪いという問題があった。

この発明の目的は低速陽電子を高効率で輸送あるいは蓄
積できる装置を提供することにある。

課題を解決する手段 上述の目的を達戊するために、この発明は電子線ライナ
ックを用いて、ほぼ均一なエネルギーの低速陽電子ビー
ムを得る装置の真空槽の内側に、金属網状体を張り電位
を与えることを特徴とする。

作用 真空槽内でガス分子やガスイオン，電子等によって散乱
した陽電子のあるものは真空槽の壁方向へ進む。しかる
に上記金属網状体には数ボルトないしは数十ボルトの電
圧がかけられているので、クーロンの反撥力によって陽
電子は真空槽の中央部へひき戻すことができ、陽電子ビ
ームの散乱を防ぎビームロスを低減することができる。

実施例 第５図はこの発明が適用される電子線ライナックを用い
てほぼ均一なエネルギーの低速陽電子ビームをつくり輸
送する装置の一例を示し、２０は入射電子ビーム測定部
、２ｌは陽電子発生部、２２は陽電子輸送部、２３は陽
電子ビームエネルギ一分析郎である。

第１図は第５図に示した装置において、本発明が適用さ
れている実施例の詳細を示している。陽電子ビームが通
過する円筒体である真空槽１には、この真空［１の内周
面に接近して、かつ真空槽ｌと同心状に無酸Ｔ：．銅に
てなる網状の円筒体２が絶縁体３によって支持されてい
る。

５は入射高エネルギー電子ビームであり、電子ビームは
フンバータ７とモデレータ８を通って低速陽電子とされ
、ソレノイド４による中心軸方向の磁界の周囲をまわり
ながら真空槽ｌの中心軸方向に輸送される。

上記網状円筒体２には、陽電子ビームがもつ電位に依存
して定まる適宜な電位たとえば数ボルトないし数十ボル
トの電位が印加されている。

モデレータ８には、網状円筒体２によって真空槽中央に
つくられる電位より、５Ｖ程高い電位を与えておく。こ
れによって陽電子は効率よくモデレータ８から引き出さ
れる。

このとき、陽電子の受けとるエネルギーは、網状円筒体
２によってつくられるポテンシャル障壁を超えないよう
に注意する。

上記のように構成すれば、散乱された低速陽電子も、真
空槽１の内壁につく前に反射されて、ロスされずにすむ
。

上記の構成において低速陽電子を輸送する場合真空ＷＩ
ｌ内でガス分子やガスイオン．電子等によって散乱した
陽電子のあるものは、真空槽１の壁方向へと進む。しか
しながら網状円筒体２に数Ｖ〜数十Ｖの電圧を印加して
いるのでクーロン反撥力によって陽電子を真空槽ｌの中
央部へとひき戻すことができ、その陽電子が真空槽ｌの
壁にあたらずビームロスを低減することができる。

第１図の実施例では陽電子発生部２ｌが網状円筒体１に
包囲されているが第３図に示すように陽電子発生部２ｌ
が網状円筒体ｌの外方に設けたものでもよい。

第４図はドーナツ状の金属円板にてなるペニングトラッ
プｌ２を応用したヒーム蓄積管に、本発明を用いた場合
を示す。

いずれの場合にも陽電子が網状円筒体２により真空槽の
中心部にひき戻されることは第１図の実施例において説
明したものと同様である。

以上説明しｔこように、上述の実施例によれば低エネル
ギー荷電粒子の輸送においては、真空槽内側に金属メッ
シュを張って電位を与えることに上って陽電子の壁への
衝突によるビームロスを減少することができる。

この方法はまた、ペニングトラップを利用した、直線ス
トレージ法におけるロスを、大巾に減少させることがで
きる。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明は低速陽電子の輸送装置ま
たは蓄積装置の真空栖内部に網状筒体を設け、電位を印
加するようにしたから陽電子ビームが真空槽の中心部に
集束され内面壁に当ることが防止され、ビームロスを低
減できる。したがって、陽電子ビームの流れをＦｌｌ害
する不要ガスなどを低減するために真空槽の真空度を高
度化しなければならない要求も緩和される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ断面図、第３図と第４図は他の実施例を示
す断面図、第５図は陽電子ビームの輸送装置の一例を示
す断面図である。 ｌ・・・真空槽、 ２・・網状円筒体、 ３・・・絶縁体、 ４・・・ソレノイドコイル、 ５・・・入射高エネルギー電子ビーム、６・・発生した
低速陽電子、 ７・・・コンバータ、 ８・・モデレー夕、 ９・・モデレー夕から低速陽電子を引き出すための電位
を与えるグリッド、 １０・・輸送されてきた低速陽電子、 １ｌ・・蓄積された低速陽電子、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子線ライナックを用いて、ほぼ均一なエネルギ
   ーの低速陽電子ビームを得る装置の真空槽の内側に、金
   属網状体を張り電位を与えることを特徴とする低速陽電
   子ビームの輸送装置。
2. （２）電子線ライナックを用いて、ほぼ均一なエネルギ
   ーの低速陽電子ビームを得る装置に挿入するパルスビー
   ムを直流ビームに変換するためのペニングトラップを応
   用したビーム蓄積管において、真空槽の内側に金属網状
   体を張り、電位を与えることを特徴とする低速陽電子ビ
   ームの蓄積装置。