JPH04344499A - Device for generating low speed positron - Google Patents
Device for generating low speed positronInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、低速陽電子を生成す
る低速陽電子発生装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slow positron generator for generating slow positrons.
【0002】0002
【従来の技術】図2は、例えば、日本物理学会第45回
年会講演予稿集第1分冊の11頁に示された「20Me
V電子ライナックを用いた陽電子発生実験」に記載され
た従来の低速陽電子発生装置を示す要部概念図である。
図において、1は電子線形加速器、2はTa(タンタル
)等で形成されたターゲット、3は高速陽電子を低速化
する、W(タングステン)等で形成されたモデレータ、
4は低速陽電子を取り出す引き出し電極である。[Prior Art] Figure 2 shows, for example, the 20Me
1 is a conceptual diagram of main parts showing a conventional low-speed positron generation device described in "Positron generation experiment using V-electron linac". In the figure, 1 is an electron linear accelerator, 2 is a target made of Ta (tantalum), etc., 3 is a moderator made of W (tungsten), etc., which slows down high-speed positrons,
4 is an extraction electrode for extracting slow positrons.
【0003】このような低速陽電子発生装置は、測定物
質に陽電子ビームを衝突させてその物質表面の構造解析
を行うこと等に用いられるもので、このため、陽電子ビ
ームは大強度でエネルギーの揃った連続的なビームであ
ることが要求される。なお、陽電子は自然界には存在し
ないため、高エネルギー電子ビームを使って作り出すこ
とが行われている。[0003] Such a slow positron generator is used to analyze the structure of the surface of a material by colliding a positron beam with a material to be measured. A continuous beam is required. Since positrons do not exist in nature, they are created using high-energy electron beams.
【0004】次に、動作について説明する。まず、電子
線形加速器1により電子ビームを高エネルギーに加速し
、ターゲット2に入射する。すると電子ビームは、制動
放射により強力な電磁波を放射する。放射された電磁波
は、そのエネルギーが1MeV以上の場合、対生成と呼
ばれる現象により電子と陽電子となる。この対生成によ
って生成した陽電子のエネルギーは、数eVから数十M
eVまで幅広く分布しているため、モデレータ3に入射
させてこのエネルギーを低エネルギーに揃える。その結
果、数eVのエネルギーの揃った低速陽電子ビームが得
られ、これを引き出し電極4により取り出し利用してい
た。Next, the operation will be explained. First, an electron beam is accelerated to high energy by an electron linear accelerator 1 and is made incident on a target 2 . The electron beam then emits powerful electromagnetic waves due to bremsstrahlung. When the energy of the radiated electromagnetic wave is 1 MeV or more, it becomes an electron and a positron due to a phenomenon called pair production. The energy of positrons generated by this pair generation ranges from several eV to several tens of M
Since the energy is widely distributed up to eV, the energy is made incident on the moderator 3 to adjust this energy to a low energy. As a result, a low-speed positron beam with uniform energy of several eV was obtained, which was extracted by the extraction electrode 4 and used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の低速陽電子発生
装置は以上のように、電子ビームをターゲット2に入射
させて高エネルギーの電磁波を発生させ、この電磁波の
対生成により陽電子を得る構成を採っているので、電子
ビームをターゲット2に衝突させた際、電子ビームの持
っている大部分のエネルギーが、熱エネルギーに変換さ
れてしまっていた。そのため、多量の低速陽電子を得よ
うとすれば、大量の熱がターゲット2において発生する
ことになり、ターゲット2の冷却が非常に難しくなると
いった問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional slow positron generator has a configuration in which an electron beam is incident on the target 2 to generate high-energy electromagnetic waves, and positrons are obtained by pair generation of the electromagnetic waves. Therefore, when the electron beam collided with target 2, most of the energy of the electron beam was converted into thermal energy. Therefore, if a large amount of slow positrons were to be obtained, a large amount of heat would be generated in the target 2, making it extremely difficult to cool the target 2.
【0006】また、粒子である電子ビームをターゲット
に衝突させているので、中性子や陽電子生成に寄与しな
い低エネルギーの電磁波等も多量に発生するために、装
置自身の放射線による汚染問題や、外部に漏れる放射線
の量を許容値内に抑えるために行う装置の遮蔽が困難に
なるといった問題点があった。In addition, since the electron beam, which is a particle, is collided with the target, a large amount of low-energy electromagnetic waves that do not contribute to the production of neutrons and positrons is also generated, so there is a problem of contamination of the equipment itself with radiation and damage to the outside. There was a problem in that it became difficult to shield the equipment in order to keep the amount of leaking radiation within an allowable range.
【0007】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ターゲットを冷却する必要が
なく、また、中性子等の放射線に対する遮蔽の容易な低
速陽電子発生装置を得ることを目的とする。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a low-speed positron generating device that does not require cooling the target and can be easily shielded from radiation such as neutrons. purpose.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明に係る低速陽電
子発生装置は、ターゲットに、フォトンである高エネル
ギー電磁波を入射させる高エネルギー電磁波発生部を設
けるように構成したものである。[Means for Solving the Problems] A low-velocity positron generating device according to the present invention is constructed such that a high-energy electromagnetic wave generating section that makes high-energy electromagnetic waves in the form of photons enter a target is provided.
【0009】[0009]
【作用】この発明における低速陽電子発生装置によれば
、ターゲットにフォトンである高エネルギー電磁波を入
射させるため、熱及び中性子等の放射線の発生量を抑制
させることができる。[Operation] According to the slow positron generator of the present invention, since high-energy electromagnetic waves in the form of photons are incident on the target, the amount of heat and radiation such as neutrons generated can be suppressed.
【0010】0010
実施例1.図1は本発明による低速陽電子発生装置の一
実施例を示す概念図である。図において、2〜4は前記
従来装置と同様のものである。5は電子加速蓄積装置で
あり、電子ビームを光速まで加速し、そのビームを装置
内部のリング内で周回させて蓄積する装置である。6は
YAGレーザ等のレーザを発生するレーザ発生器、7は
レーザ光を入射及び取り出すポート、8はハーフミラー
で、電子加速蓄積装置5、レーザ発生器6、ポート7と
ともに高エネルギー電磁波発生部10を構成している。
また、モデレータ3及び引き出し電極4から低速陽電子
生成部11は構成されている。Example 1. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a slow positron generator according to the present invention. In the figure, numerals 2 to 4 are similar to the conventional device. Reference numeral 5 denotes an electron acceleration storage device, which accelerates an electron beam to the speed of light and stores the beam by circulating it in a ring inside the device. 6 is a laser generator that generates a laser such as a YAG laser; 7 is a port for inputting and extracting laser light; 8 is a half mirror; together with the electron accelerating storage device 5, the laser generator 6, and the port 7, a high-energy electromagnetic wave generating section 10; It consists of Further, the moderator 3 and the extraction electrode 4 constitute a slow positron generation section 11.
【0011】次に動作について説明する。まず、レーザ
発生器6で発生させたレーザ光をハーフミラー8を介し
てポート7から入射させ、電子加速蓄積装置5内で蓄積
中の電子と衝突させる。すると、レーザ光と高エネルギ
ー電子との逆コンプトン散乱により高エネルギーの電磁
波(例えばγ線)が発生する。この高エネルギー電磁波
をポート7より取り出し、ハーフミラー8を通してター
ゲット2に入射させる。このとき、ターゲット2に入射
した高エネルギー電磁波は、対生成により高速陽電子を
生成することになり、この高速陽電子をモデレータ3に
入射させ、低速化し、エネルギーの揃った低速陽電子ビ
ームとして引き出し電極4により取り出すことになる。
このように電磁波をターゲット2に入射させることによ
り、熱及び中性子等の放射線の発生を抑制させることが
できる。Next, the operation will be explained. First, a laser beam generated by the laser generator 6 is made to enter from the port 7 via the half mirror 8 and collide with the electrons being accumulated in the electron accelerating and accumulating device 5 . Then, high-energy electromagnetic waves (eg, γ-rays) are generated by inverse Compton scattering between the laser beam and high-energy electrons. This high-energy electromagnetic wave is taken out from port 7 and made to enter target 2 through half mirror 8. At this time, the high-energy electromagnetic waves incident on the target 2 generate high-speed positrons through pair generation, and these high-speed positrons are made incident on the moderator 3, slowed down, and converted into a low-speed positron beam with uniform energy by the extraction electrode 4. I'll have to take it out. By making the electromagnetic waves enter the target 2 in this manner, it is possible to suppress the generation of radiation such as heat and neutrons.
【0012】実施例2.上記実施例では、高エネルギー
電磁波発生部10において、高エネルギー電子ビームと
YAGレーザ等のレーザ光を衝突させ、逆コンプトン散
乱により高エネルギー電磁波を発生させるように構成し
たが、シリコン等の単結晶物質に高エネルギー電子ビー
ムを入射させるように構成し、チャネリングにより高エ
ネルギー電磁波を発生させてもよい。Example 2. In the above embodiment, the high-energy electromagnetic wave generating section 10 is configured to collide a high-energy electron beam with a laser beam such as a YAG laser and generate a high-energy electromagnetic wave by inverse Compton scattering. It may be configured such that a high-energy electron beam is incident on the electron beam, and high-energy electromagnetic waves may be generated by channeling.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ターゲ
ットにフォトンである高エネルギー電磁波を入射させる
ように構成したので、ターゲットでの熱及び中性子等の
放射線の発生量を抑制することができ、この結果ターゲ
ットの冷却装置を不要とすることができるとともに、放
射線漏れを防止する遮蔽装置を簡略化することができる
。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since high-energy electromagnetic waves in the form of photons are made incident on the target, the amount of heat and radiation such as neutrons generated at the target can be suppressed. As a result, a cooling device for the target can be made unnecessary, and a shielding device for preventing radiation leakage can be simplified.
【図1】この発明の一実施例である低速陽電子発生装置
を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a slow positron generator that is an embodiment of the present invention.
【図2】従来の低速陽電子発生装置を示す要部概念図で
ある。FIG. 2 is a conceptual diagram of main parts of a conventional slow positron generator.
2 ターゲット 3 モデレータ 4 引き出し電極 5 電子加速蓄積装置 6 レーザ発生器 10 高エネルギー電磁波発生部 11 低速陽電子生成部 2 Target 3 Moderator 4 Extraction electrode 5 Electron acceleration storage device 6 Laser generator 10 High energy electromagnetic wave generation section 11 Slow positron generation section
Claims (1)
エネルギー電磁波発生部で発生させた高エネルギー電磁
波を入射させることにより、高速陽電子を生成させるタ
ーゲットと、前記ターゲットで生成した高速陽電子を低
速化し、低速陽電子を生成する低速陽電子生成部を備え
たことを特徴とする低速陽電子発生装置。1. A high-energy electromagnetic wave generating section, a target for generating high-speed positrons by making the high-energy electromagnetic waves generated by the high-energy electromagnetic wave generating section incident, and slowing down the high-speed positrons generated by the target, A slow positron generator comprising a slow positron generator that generates slow positrons.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11575491A JPH04344499A (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Device for generating low speed positron |
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Publications (1)
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JPH04344499A true JPH04344499A (en) | 1992-12-01 |
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JP11575491A Pending JPH04344499A (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Device for generating low speed positron |
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JP (1) | JPH04344499A (en) |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP11575491A patent/JPH04344499A/en active Pending
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