JPH03179700A - Storing ring system, industrial light radiation apparatus and acceleration system - Google Patents

Storing ring system, industrial light radiation apparatus and acceleration system

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JPH03179700A
JPH03179700A JP31751689A JP31751689A JPH03179700A JP H03179700 A JPH03179700 A JP H03179700A JP 31751689 A JP31751689 A JP 31751689A JP 31751689 A JP31751689 A JP 31751689A JP H03179700 A JPH03179700 A JP H03179700A
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JP
Japan
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wake field
accelerator
charged particles
wake
group
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Application number
JP31751689A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Miyata
健治 宮田
Masatsugu Nishi
西 政嗣
Fumio Tomizawa
富沢 文雄
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce the size and simplify the constitution of a storing ring system by using a wake field accelerator as an incident device to a radiated light generating part. CONSTITUTION:A wake convergence type electronic storing ring 100 is composed of a deflection magnet 104, high frequency acceleration hollow body 101, pertabeta 102, vacuum duct 103, radiated light beam line 110 and the like, wherein a wake field accelerator 50 is used as the incident device of week convergence type electronic storing ring 100. In this case, high energy electrons from the accelerator 50 are stored in the duct 103 and capable of being incident through acceleration of the electrons to the last energy. No acceleration is therefore required in the ring 100. Since the magnitude of the deflection field caused by the magnet 104 may be constant accordingly, the whole configuration of the system including the power supply thereof is simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加速器全体の小型化に好適な高電界型の線形
加速器であるウェイク場加速器を入射器として用いた加
速器システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an accelerator system using a wake field accelerator as an injector, which is a high electric field type linear accelerator suitable for downsizing the entire accelerator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来電子ビームを加速して蓄積する蓄積リングシステム
には次の3通りの方式がある。第7図にこの3通りのシ
ステムを示す。第1のシステムは線型加速器501と蓄
積リング502からなるシステムである。線型加速器5
01で最終エネルギーまで加速し、蓄積リング502に
打込みリング内では加速しないで蓄積だけするものであ
る。このシステムでは蓄積電流値は大きいが線型加速器
501が長大になりすぎるという欠点がある。第2のシ
ステムは線型加速器501とシンクロトロン503及び
蓄積リング502からなるものである。このシステムで
は線型加速器501で光速まで加速したのちシンクロト
ロン503に打込み、シンクロトロン503で最終エネ
ルギーまで加速し蓄積リング502に打込み電子を蓄積
するものである。このシステムも全体が巨大化、複雑化
する6第3のシステムは、線型加速器501から荷電粒
子を蓄積リング502に入射し、蓄積リング502内で
も加速するものである。
Conventionally, there are the following three types of storage ring systems for accelerating and storing electron beams. Figure 7 shows these three systems. The first system is a system consisting of a linear accelerator 501 and a storage ring 502. linear accelerator 5
01, the energy is accelerated to the final energy, and the energy is stored in the storage ring 502 without being accelerated within the ring. Although this system has a large accumulated current value, it has the disadvantage that the linear accelerator 501 is too long. The second system consists of a linear accelerator 501, a synchrotron 503, and a storage ring 502. In this system, the electrons are accelerated to the speed of light in a linear accelerator 501 and then implanted into a synchrotron 503. The synchrotron 503 accelerates the electrons to the final energy and stores the implanted electrons in a storage ring 502. This system also becomes larger and more complex as a whole.6 In the third system, charged particles are input from a linear accelerator 501 into a storage ring 502 and are also accelerated within the storage ring 502.

このシステムは、蓄積リング502で加速するため、前
述の2システムに較べ小型になるがまだシステム全体は
巨大なものとなる。
Since this system is accelerated by the storage ring 502, it is smaller than the two systems described above, but the entire system is still huge.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上述べたように、従来の蓄積リングシステムは、大型
化・複雑化している。
As described above, conventional storage ring systems have become larger and more complex.

本発明の目的は、蓄積リングシステムを小型化簡素化す
ることにある。
The purpose of the invention is to miniaturize and simplify storage ring systems.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、従来技術で述べた第1のシ
ステムで、線型加速器の加速勾配を高くして、線型加速
器の長さを短くしたものである。
In order to achieve the above object, in the first system described in the prior art, the acceleration gradient of the linear accelerator is increased and the length of the linear accelerator is shortened.

線型加速器の加速勾配を高める手段の一例として、ウェ
イク場加速器がある。これは、大電流の電子を用いて、
線型加速管内にウェイク場(電子が加速管内に残す非定
常な電磁場)を蓄積し、その大きな高周波電磁場による
電界を用いて、後から入射した小電流の電子を加速する
ものである。
An example of a means for increasing the acceleration gradient of a linear accelerator is a wake field accelerator. This uses large current of electrons,
A wake field (an unsteady electromagnetic field left by electrons in the acceleration tube) is accumulated in the linear accelerator tube, and the electric field generated by the large high-frequency electromagnetic field is used to accelerate the small current of electrons that enter later.

このウェイク場加速器において、ウェイク場を励起する
大電流の電子群のほとんどが、自ら誘起するウェイク場
で一様に減速させるように、電子群の電流を制御する。
In this wake field accelerator, the current of the electron group is controlled so that most of the large current electron group that excites the wake field are uniformly decelerated by the self-induced wake field.

加速される荷電粒子が、励起されたウェイク場により加
速されるようにするためには、ウェイク場を励起する荷
電粒子ビームが通過した後、空胴の基本モードの共振角
周波数で決まる周期の174あるいはそれに周期の正の
整数倍を加えた時間をおいて、加速される荷電粒子群を
追従させる。
In order for the charged particles to be accelerated to be accelerated by the excited wake field, after the charged particle beam that excites the wake field has passed, the period 174 determined by the resonance angular frequency of the fundamental mode of the cavity must be Alternatively, the accelerated charged particle group is made to follow the accelerated charged particle group after a time period which is a positive integer multiple of the period.

ウェイク場を励起する荷電粒子群が−様な減速電圧を受
けるようにするためには、ウェイク場を励起する荷電粒
子群の電流を、初めは急峻に増加するようにし、その後
、その増加量が緩慢になるように電流波形を制御する方
法が考えられる。
In order for the charged particles that excite the wake field to receive a −-like deceleration voltage, the current of the charged particles that excites the wake field is increased steeply at first, and then the amount of increase is One possible method is to control the current waveform so that it becomes slow.

また、その他に、荷電粒子群の電流波形を指数関数的飽
和型とする方法がある。例えば、ウェイク場を励起する
荷電粒子群のなす電流を・・・(1) のように時間的に変化させる方法である。
In addition, there is a method in which the current waveform of a group of charged particles is made into an exponentially saturated type. For example, there is a method in which the current generated by a group of charged particles that excites the wake field is changed over time as shown in (1).

ここで、 IOは定数、ωは空胴の基本モードの共振角周波数、γ
は空胴の有限な導電性に基づく減衰率である。
where IO is a constant, ω is the resonant angular frequency of the fundamental mode of the cavity, and γ
is the attenuation factor based on the finite conductivity of the cavity.

〔作用〕[Effect]

本発明の作用を手段の一例としてウェイク場加速器につ
いて上記(1)式の例を用いて説明する。
A wake field accelerator will be explained using the example of the above equation (1) as an example of means for the operation of the present invention.

上述の場合に励起されるウェイク場による空胴中心軸上
の加速電圧は、共振角周波数ωの基本モjωt −ド近似において、e  の時間変化をなす複素表示を
用いて、V (t)とおくと、 V(t)=−2RIov(t)       ”’(2
)ここで、 γ    1 ω   2Q Q二空胴のQ値 と表わせる。実際の加速電圧V (t)は式(2)に示
した複素表示の加速電圧V (t)の実部である。加速
電圧V (t)の時間変化のようすを第1図に表わす。
The acceleration voltage on the cavity center axis due to the wake field excited in the above case is expressed as V (t) using a time-varying complex representation of e in the fundamental mode jωt-mode approximation of the resonance angular frequency ω. Then, V(t)=-2RIov(t) ”'(2
) Here, γ 1 ω 2Q Q can be expressed as the Q value of two cavities. The actual acceleration voltage V (t) is the real part of the complex representation acceleration voltage V (t) shown in equation (2). FIG. 1 shows how the accelerating voltage V (t) changes over time.

この図が示すように、O≦t≦Tではv(t)は負の一
定の値をとり、電流I (t)をなす電子群はウェイク
場を励起しながら、一定の減速電圧を受けることになる
。従って、このときのエネルギー変換効率はT)−でほ
ぼ100%となり、この値はω T〉1/γの大きなTでも変わらない。昇圧比Rは、n
=γTを用いて近似的に R= 20 (1−e−m)        ・=(3
)となる。
As this figure shows, when O≦t≦T, v(t) takes a constant negative value, and the group of electrons making up the current I(t) receives a constant deceleration voltage while exciting the wake field. become. Therefore, the energy conversion efficiency at this time is approximately 100% at T)-, and this value does not change even if T is large, where ω T>1/γ. The boost ratio R is n
= γT, approximately R = 20 (1-e-m) ・= (3
).

このようなウェイク場加速器では、エネルギー変換効率
100%で昇圧比が2Q(=10’)程度と高いため、
数10kAの電流でI G e V / m級の超高電
界の加速器が可能となり、#:来の線形加速器を1/1
00に小型化できるという効果がある。
In such a wake field accelerator, the energy conversion efficiency is 100% and the boost ratio is as high as about 2Q (=10'), so
With a current of several tens of kiloamps, an accelerator with an ultra-high electric field of IG e V / m class is possible, which is 1/1 the size of the current linear accelerator.
There is an effect that the size can be reduced to 0.00.

〔実施例〕 まず、本発明の一例としてのウェイク場加速器の実施例
について述べる。その一実施例を第2図により説明する
[Example] First, an example of a wake field accelerator as an example of the present invention will be described. One embodiment thereof will be explained with reference to FIG.

カソード電極12、電流制御用のグリッド電極10を具
備した電子銃l、ウェイク場が発生する場となる空胴2
、電子ビームを収束させるための収束コイル3、電子ビ
ーム用コレクタ4、偏向マグネット5及び高エネルギー
電子取り出しボート6で構成する。また、電子銃1に具
備されたグリッド電極10には、グリッド電圧制御口J
lllが取り付けられる。以上の構成のもとに、本実施
例の動作を説明する。
An electron gun 1 equipped with a cathode electrode 12, a grid electrode 10 for current control, and a cavity 2 where a wake field is generated.
, a converging coil 3 for converging an electron beam, an electron beam collector 4, a deflection magnet 5, and a high-energy electron extraction boat 6. Further, the grid electrode 10 provided in the electron gun 1 has a grid voltage control port J.
lll is attached. Based on the above configuration, the operation of this embodiment will be explained.

負の高電圧に保たれたカソード電極12から発生する電
子の取り出し量をグリッド電極10による電場で制御す
る。これはグリッド電圧制御回路11によってグリッド
電極10の電位を制御することで実行できる。このとき
、電流1 (t)が式(7)に従うようにする。こうす
るとで、ウェイク場を励起する電子ビーム20を生成す
る。このとき電子ビーム20が不安定化しないように収
束コイル3によって、空胴2の軸方向に磁場を終始発生
させておく。加速される電子群が励起されたウェイク場
によって加速されるようにするためには、電子ビーム2
0を空胴2の軸上に走向させた後、加速される電子群2
1を なる時間をおいて発射させる。このとき、加速さ2 π
C れる電子群21の長さCを光速度としてω よりも充分短めにした方が良い。また、式(4)におけ
る正の整数Nもなるべく小さく取った方が良い。
The amount of electrons generated from the cathode electrode 12 maintained at a negative high voltage is controlled by the electric field generated by the grid electrode 10. This can be performed by controlling the potential of the grid electrode 10 using the grid voltage control circuit 11. At this time, the current 1 (t) is made to comply with equation (7). This generates an electron beam 20 that excites the wake field. At this time, a magnetic field is generated in the axial direction of the cavity 2 from beginning to end by the converging coil 3 so that the electron beam 20 does not become unstable. In order for the group of accelerated electrons to be accelerated by the excited wake field, the electron beam 2
0 on the axis of the cavity 2, the electron group 2 is accelerated.
1 is fired after a certain amount of time. At this time, the acceleration is 2 π
It is better to set the length C of the group of electrons 21 to be sufficiently shorter than ω as the speed of light. Furthermore, it is better to take the positive integer N in equation (4) as small as possible.

なぜならば、Nが余り大きいとウェイク場による強烈な
高周波電場による放電の危険性が高まるからである。
This is because if N is too large, the risk of discharge due to the intense high-frequency electric field caused by the wake field increases.

ウェイク場を励起した電子ビーム20は、偏向マグネッ
ト5の磁場によって軌道を曲げられ、コレクタ4に取り
込まれる。一方、ウェイク場の高電圧によって高エネル
ギーに加速された電子群21は、偏向マグネット5の磁
場による影響は少なく、取り出しボート6の方へ導かれ
、ユーザに供される。
The electron beam 20 that has excited the wake field has its trajectory bent by the magnetic field of the deflection magnet 5 and is taken into the collector 4 . On the other hand, the electron group 21 accelerated to high energy by the high voltage of the wake field is less affected by the magnetic field of the deflection magnet 5, and is guided toward the extraction boat 6 and provided to the user.

本実施例によれば、従来必要とされていた高周波発振管
及びそれに関わる電源や導波管で代表される立体回路が
不要となり、極めて小型で安価な装置で高エネルギーの
電子を生成できるという効果がある。
According to this embodiment, the three-dimensional circuit represented by the high-frequency oscillator tube and related power supply and waveguide, which were conventionally required, is no longer necessary, and the effect is that high-energy electrons can be generated with an extremely small and inexpensive device. There is.

本発明の別の一実施例を第3図に示す。第2図に示した
基本構成に加えて、レーザ30、ミラー31を付加する
。この実施例では、ビーム電流波形の初めの時間@T/
4の一定成分及び、加速される電子ビームをレーザによ
る光電子で生威し、その他はとんどの電流は、負の高電
圧に保たれたカソード電極12から発生する電子の取り
出し量をグリッド電極10の電位で制御する。
Another embodiment of the invention is shown in FIG. In addition to the basic configuration shown in FIG. 2, a laser 30 and a mirror 31 are added. In this example, the initial time of the beam current waveform @T/
The constant component of 4 and the accelerated electron beam are generated by photoelectrons from a laser, and most of the other current is the amount of electrons generated from the cathode electrode 12 kept at a negative high voltage by the grid electrode 10. Controlled by the potential of

このように、レーザ30とグリッド電極12で機能を分
割することにより、レーザによる高速スイッチング及び
グリッド電極による大電流制御という両方の高機能性を
もたせることができる。
By dividing the functions between the laser 30 and the grid electrode 12 in this way, it is possible to provide high functionality of both high-speed switching using the laser and large current control using the grid electrode.

以上示した実施例では高エネルギーの電子を生成でき、
これを偏向マグネットにより分離してユーザに供される
ようにしているので、工業用放射光装置に本発明を適用
することにより工業用放射光装置を大巾に小型化するこ
とができる。即ち、システム3で示した。線形加速器を
大幅に小型化できるので、システム3を更に小型化でき
る。また、従来は線形加速器によりある程度までに加速
した電子をシンクロトロンで高エネルギーに加速した後
に電子蓄積リングに入射するようにしているが、本発明
を適用すれば、本発明のウェイク場加速器から例えば、
1mの長さで1Gevの高エネルギーの電子(電子蓄積
リング)を入射することができるので、電子蓄積リング
にシンクロトロン機能が不要となり、電子蓄積リングを
簡素化しているので、工業用放射光装置等の装置が大巾
に小型化される。
In the embodiment shown above, high-energy electrons can be generated,
Since this is separated by a deflection magnet and provided to the user, by applying the present invention to an industrial synchrotron radiation device, the industrial synchrotron radiation device can be significantly downsized. That is, it is shown as system 3. Since the linear accelerator can be significantly downsized, the system 3 can be further downsized. Furthermore, conventionally, electrons that have been accelerated to a certain level by a linear accelerator are accelerated to high energy by a synchrotron and then incident on an electron storage ring, but if the present invention is applied, the wake field accelerator of the present invention can be ,
Since high-energy electrons (electron storage ring) of 1 Gev can be input with a length of 1 m, a synchrotron function is not required for the electron storage ring, and the electron storage ring is simplified, making it suitable for industrial synchrotron radiation equipment. Devices such as these will be significantly miniaturized.

円形剥取束型の電子蓄積リングに適用した例を第4図に
示す。剥取束型電子蓄積リング100は。
FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to a circular peel-off bundle type electron storage ring. The peelable bundle type electron storage ring 100 is as follows.

偏向磁石104、高周波加速空胴101、パータベータ
102、真空ダクト103、放射光ビームライン110
等によって構成されている。図には、第2図に示したウ
ェイク場加速器50を1剥取束型電子蓄積リングlOO
の入射器として用いた例を示しである。もちろん、第3
図に示したウェイク場加速器を入射器として用いること
もできる。
Deflection magnet 104, high frequency acceleration cavity 101, perturbator 102, vacuum duct 103, synchrotron radiation beam line 110
It is composed of etc. The figure shows the wake field accelerator 50 shown in FIG.
This figure shows an example in which it is used as an injector. Of course, the third
The wake field accelerator shown in the figure can also be used as an injector.

ウェイク場加速器50から入射された高エネルギーの電
子は、真空ダクト103内に蓄積される。
High-energy electrons incident from the wake field accelerator 50 are accumulated in the vacuum duct 103.

パータベータ102は、電子が入射しやすいように、リ
ング内の閉軌道を歪ませるものであり、高周波加速空胴
101は電子を加速して、放射光発生によるエネルギー
損失を補うためのものである。
The perturbator 102 distorts the closed orbit within the ring so that electrons can easily enter the ring, and the high frequency acceleration cavity 101 accelerates the electrons to compensate for energy loss due to the generation of synchrotron radiation.

放射光は放射光ビームライン110を通して外側に導か
れ、半導体露光等に用いいられる。
The synchrotron radiation is guided to the outside through a synchrotron radiation beam line 110 and is used for semiconductor exposure and the like.

本実施例によれば、ウェイク場加速器50で、電子を最
終エネルギーまで加速して入射できるので、電子蓄積リ
ング内では、追加して加速する(シンクロトロン加速す
る)必要はない。このため、偏向磁石104による偏向
磁場の強度は一定で良い。このため、電源まで含めた加
速器システム全体の構成が簡素化されるという効果があ
る。
According to this embodiment, since the wake field accelerator 50 can accelerate the electrons to the final energy before injecting them, there is no need for additional acceleration (synchrotron acceleration) in the electron storage ring. Therefore, the strength of the deflecting magnetic field generated by the deflecting magnet 104 may be constant. This has the effect of simplifying the configuration of the entire accelerator system including the power supply.

剥取束型電子蓄積リングの代わりに、レーストラック型
電子蓄積リングでも同様の効果がある。
A racetrack type electron storage ring can have a similar effect instead of a peelable bundle type electron storage ring.

その実施例を第5図に示す。レーストラック型電子蓄積
リング200は、電子軌道を偏向させるための偏向磁石
204、電子ビームを収束させるための4極磁石206
、電子を蓄えるための真空ダクト203、電子にエネル
ギーを補給するための高周波加速空胴201、入射電子
ビームをリングを導くためのインフレクタ205、放射
光を外に導き出すための放射光ビームライン210等に
よって構成されている。
An example thereof is shown in FIG. The racetrack type electron storage ring 200 includes a deflection magnet 204 for deflecting electron trajectories and a quadrupole magnet 206 for converging an electron beam.
, a vacuum duct 203 for storing electrons, a high frequency acceleration cavity 201 for replenishing energy to electrons, an inflector 205 for guiding the incident electron beam to the ring, and a synchrotron radiation beam line 210 for guiding synchrotron radiation to the outside. It is composed of etc.

第6図には、電子を蓄積しない方式の例を示しである。FIG. 6 shows an example of a method that does not store electrons.

ウェイク場加速器50で最終エネルギーまで加速した高
エネルギーの電子を、偏向磁石304で軌道を曲げて、
真空ダクト303を通過させ、ビームダンプ4に導く。
High-energy electrons are accelerated to their final energy by the wake field accelerator 50, and their orbits are bent by the deflection magnet 304.
It passes through a vacuum duct 303 and is guided to the beam dump 4.

このとき、軌道が曲げられるので放射光が発生し、その
放射光を放射光ビームライン310を通して外に導き出
す。
At this time, since the trajectory is bent, synchrotron radiation is generated, and the synchrotron radiation is led out through the synchrotron radiation beam line 310.

この例では、電子は真空ダクト303を1回しか通過し
ないので、偏向磁石の磁場精度は低くて済むという利点
がある。
In this example, since the electrons pass through the vacuum duct 303 only once, there is an advantage that the precision of the magnetic field of the deflection magnet is low.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、蓄積リングシステムを小型化。 According to the invention, the storage ring system is miniaturized.

簡素化できるという効果がある。This has the effect of simplifying the process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の基本となる現象を示す図、第2図、第
3図は本発明に好適なウェイク場加速器を示す図、第4
図〜第6図は本発明の一実施例を示す図、第7図は従来
の蓄積リングシステムを示す図である。 l・・・電子銃、2・・・空胴、3・・・収束コイル、
4・・・コレクタ、5・・・偏向マグネット、6・・・
取り出しポート、7・・4極マグネツト、10・・・グ
リッド電極、11・・・グリッド電圧制御回路、12・
・・カソード電極、13・・フォトカソード、20・・
・電子ビーム、21・・・加速電子群、30・・・レー
ザ、31・・・反射ミラー、40・・・加速ユニット、
80・・・セル、81・・・ビームダクト、82・・・
仕切り板、100・・・剥取束型電子蓄積リング、20
0・・・レーストラック型電子蓄積リング、101,2
01・・・高周波加速空胴、102.202・・・パー
タベータ、103,203゜303・・・真空ダクト、
104,204,304・・・偏向磁石、110,21
0,310・・・放射光ビームライン、501・・・線
型加速器、502・・・電子蓄乙ω 鳥2−図 嵩 牛 図 〜工47B轟カロ遠k S。 1F責リンク (Q−)システム1 (b)う又テム2 (()ヲ又テム3
FIG. 1 is a diagram showing the basic phenomenon of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing a wake field accelerator suitable for the present invention, and FIG.
6 to 6 show an embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows a conventional storage ring system. l...Electron gun, 2...Cavity, 3...Convergence coil,
4... Collector, 5... Deflection magnet, 6...
Take-out port, 7...4-pole magnet, 10...grid electrode, 11...grid voltage control circuit, 12...
...Cathode electrode, 13...Photocathode, 20...
- Electron beam, 21... Accelerated electron group, 30... Laser, 31... Reflection mirror, 40... Acceleration unit,
80... Cell, 81... Beam duct, 82...
Partition plate, 100... Peelable bundle type electronic storage ring, 20
0...Race track type electronic storage ring, 101,2
01...High frequency acceleration cavity, 102.202...Perturbator, 103,203°303...Vacuum duct,
104,204,304...Bending magnet, 110,21
0,310...Synchrotron radiation beam line, 501...Linear accelerator, 502...Electronic storage ω Tori 2-Zukougyuu~Eng 47B Todoroki Karo-k S. 1F Responsible Link (Q-) System 1 (b) Umatem 2 (() Womatem 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ウェイク場を励起する空胴を有し、ウェイク場を励
起する励起荷電粒子群がウェイク場によって発生する空
胴壁面上のジュール熱損失を補償し、ほぼ一定の減速電
圧を受けるように励起荷電粒子群を発生させ、その後励
起荷電粒子群に追従するようにウェイク場によって加速
される被加速荷電竜群を発生させる荷電粒子発生装置を
有するウェイク場加速器と、放射光発生部とを具備し、
前記ウェイク場加速器を前記放射光発生部への入射器と
することを特徴とする工業用放射光装置。 2、ウェイク場を励起する空胴を有し、ウェイク場に蓄
積されるエネルギーが時間と共に正比例するようにウェ
イク場を励起する励起荷電粒子群の成す電流を発生させ
、その後励起荷電粒子群に追従するようにウェイク場に
よって加速される被加速荷電粒子群を発生させる荷電粒
子発生装置を有するウェイク場加速器と、放射光発生部
とを具備し、前記ウェイク場加速器を前記放射光発生部
への入射器とすることを特徴とする工業用放射光装置。 3、ウェイク場を励起する空胴を有し、ウェイク場によ
って発生する空胴壁面上のジュール熱損失を補償するよ
うに形成された数10KAの電流をなすウェイク場を励
起する励起荷電粒子群がほぼ一定の減速電圧を受けるこ
とで、1Gev/mの超高電界のウェイク場加速器と、
放射光発生部とを具備し、前記ウェイク場加速器を前記
放射光発生部への入射器とすることを特徴とする工業用
放射光装置。 4、前記荷電粒子を電子としたことを特徴とする請求項
1、2又は3の工業用放射光装置。 5、ウェイク場を励起する空胴を有し、ウェイク場を励
起する励起荷電粒子群がウェイク場によって発生する空
胴壁面上のジュール熱損失を補償し、ほぼ一定の減速電
圧を受けるように励起荷電粒子群を発生させ、その後励
起荷電粒子群に追従するようにウェイク場によって加速
される被加速荷電竜群を発生させる荷電粒子発生装置を
有するウェイク場加速器と、少なくとも荷電粒子の蓄積
機能を持つ蓄積リングとを具備し、前記ウェイク場加速
器を、蓄積リングへの入射器とすることを特徴とする蓄
積リングシステム。 6、ウェイク場を励起する空胴を有し、ウェイク場によ
って発生する空胴壁面上のジュール熱損失を補償するよ
うに形成された数10KAの電流をなすウェイク場を励
起する励起荷電粒子群がほぼ一定の減速電圧を受けるこ
とで、1Gev/mの超高電界のウェイク場加速器と、
少なくとも荷電粒子の蓄積機能を持つ蓄積リングとを具
備し、前記ウェイク場加速器を蓄積リングへの入射器と
することを特徴とする蓄積リングシステム。 7、前記荷電粒子を電子としたことを特徴とする請求項
5又は6の蓄積リングシステム。 8、ウェイク場を励起する空胴を有し、ウェイク場によ
って発生する空胴壁面上のジュール熱損失を補償するよ
うに形成された数10KAの電流をなすウェイク場を励
起する励起荷電粒子群がほぼ一定の減速電圧を受けるこ
とで、1Gev/mの超高電界のウェイク場加速器と、
少なくとも一つの偏向電磁石とを具備し、前記偏向電磁
石の一端から前記ウェイク場加速器から出力される前記
荷電粒子を入射することを特徴とする加速器システム。 9、前記荷電粒子を電子としたことを特徴とする請求項
8の加速器システム。
[Claims] 1. It has a cavity that excites the wake field, and the excited charged particle group that excites the wake field compensates for the Joule heat loss on the cavity wall surface caused by the wake field, resulting in almost constant deceleration. A wake field accelerator having a charged particle generator that generates a group of excited charged particles to receive a voltage, and then generates a group of accelerated charged particles that are accelerated by a wake field so as to follow the group of excited charged particles, and synchrotron radiation. A generating part,
An industrial synchrotron radiation device, characterized in that the wake field accelerator is used as an injector to the synchrotron radiation generating section. 2. It has a cavity that excites the wake field, generates a current formed by a group of excited charged particles that excites the wake field so that the energy accumulated in the wake field is directly proportional to time, and then follows the group of excited charged particles. a wake field accelerator having a charged particle generator that generates a group of accelerated charged particles that are accelerated by the wake field, and a synchrotron radiation generating section; An industrial synchrotron radiation device characterized by being a container. 3. It has a cavity that excites a wake field, and a group of excited charged particles that excites the wake field forms a current of several tens of KA, which is formed to compensate for Joule heat loss on the cavity wall surface caused by the wake field. By receiving a nearly constant deceleration voltage, a wake field accelerator with an ultra-high electric field of 1 Gev/m,
An industrial synchrotron radiation device, comprising: a synchrotron radiation generating section, and the wake field accelerator is used as an injector to the synchrotron radiation generating section. 4. The industrial synchrotron radiation device according to claim 1, 2 or 3, wherein the charged particles are electrons. 5. It has a cavity that excites the wake field, and is excited so that the excited charged particle group that excites the wake field compensates for the Joule heat loss on the cavity wall surface caused by the wake field and receives a nearly constant deceleration voltage. A wake field accelerator having a charged particle generator that generates a group of charged particles and then generates a group of accelerated charged particles that are accelerated by the wake field so as to follow the excited charged particle group, and at least a function of accumulating charged particles. A storage ring system comprising: a storage ring, the wake field accelerator serving as an injector to the storage ring. 6. It has a cavity that excites a wake field, and a group of excited charged particles that excites the wake field forms a current of several tens of KA, which is formed to compensate for Joule heat loss on the cavity wall surface caused by the wake field. By receiving a nearly constant deceleration voltage, a wake field accelerator with an ultra-high electric field of 1 Gev/m,
A storage ring system comprising at least a storage ring having a function of accumulating charged particles, the wake field accelerator serving as an injector into the storage ring. 7. The storage ring system according to claim 5 or 6, wherein the charged particles are electrons. 8. It has a cavity that excites a wake field, and a group of excited charged particles that excites the wake field forms a current of several tens of KA, which is formed to compensate for Joule heat loss on the cavity wall surface caused by the wake field. By receiving a nearly constant deceleration voltage, a wake field accelerator with an ultra-high electric field of 1 Gev/m,
An accelerator system comprising at least one bending electromagnet, the charged particles output from the wake field accelerator being incident on one end of the bending electromagnet. 9. The accelerator system according to claim 8, wherein the charged particles are electrons.
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