JPH0464083A - 陽電子用ビームモニタ装置 - 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、例えば加速器等に用いて好適な陽電子用ビ
ームモニタ装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は例えばニスクリア　インスッルメントアンド　
メソード（Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｉｎ５ｔｒｕ＋＋＋ｅｎｔ
ｓ　ａｎｄＭｅｔｈｏｄｓ）２０１号（１９８２）２８
７〜２９０頁に示された従来の陽電子用ビームモニタ装
置の概念図である。図において、（１）は陽電子と電子
の混在するビーム、（２）はビーム（１）が入射する陽
電子消滅用標的、（３ａ）と（３ｂ）は標的（２）より
放出されたγ線、（４ａ）と（４ｂ）は（３ａ）と（３
ｂ）のγ線を検出する検出器と検出器信号の処理回路（
５）は検出器・処理回路（４ａ）と（４ｂ）からのデジ
タル信号の同時計数器である。

次に動作について説明する。陽電子と電子の混在したビ
ーム（１）が陽電子消滅用標的（２）に入射すると、あ
る確率でもってビーム（１）中の陽電子は標的（２）中
の電子と対消滅を起こして、この陽電子−電子対は２本
のγ線（３ａ）と（３ｂ）へ変換する。

例えば入射陽電子の運動エネルギーが非常に小さい場合
には２本のγ線のエネルギーは共に０．５１１ＭｅＶで
互いに正反対の方向に放出されるといったように、これ
ら２本のγ線（３ａ）と（３ｂ）は運動学的に特徴のあ
るエネルギーと放出角を有する。従って一定の角度に設
置し一定のエネルギーのγ線を識別できるような信号処
理回路を付加したγ線検吊器（４ａ）と（４ｂ）によっ
て、それぞれのγ線（３ａ）と（３ｂ）を検出し、同時
計数器（５）によって同時計数を行なうことによって、
入射ビーム（１）中に存在する一定のエネルギーを持っ
た陽電子の計数を行う、なお、入射ビーム（１）中の電
子は上記の対消滅を行なわないために、同時計数には寄
与しない。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の陽電子用ビームモニタ装置は以上のように構成さ
れているので、ビームの経路に相当の質量を持つ陽電子
消滅用標的を設置しなければならず、ビームになるべく
外乱を与えないでビーム計測を行なう必要があるビーム
輸送路途中でのビームモニタとしては適当でなく、ｔな
、ビーム電流の計測はできても、ビームプロファイルの
計測ができないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ビーム輸送路途中での非破壊的なビーム計測
ができるとともに、ビーム電流のほかにビームプロファ
イルも計測できる陽電子用ビームモニタ装置を得ること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る陽電子用ビームモニタ装置は、陽電子と
電子の混在するビームの観測を行う陽電子用ビームモニ
タ装置において、上記ビーム中の正負の電荷の総和に敏
感な第１の非破壊的検出部と、上記ビーム中の正負にか
かわらず上記ビーム中の荷電粒子の総数に敏感な第２の
非破壊的検出部とを備えたものである。

［作　用］ この発明においては、電荷の総和に感度を持つ第１の非
破壊的検出部では、ビームの全電流Ｊ、＝　Ｊ　、’＋
　ｊ　ｓ−（ここにＪ、゛はビーム中の陽電子電流、ｊ
、−はビーム中の電子電流）を測定し、荷電粒子の総数
に感度を持つ第２の非破壊的検出部では、ビーム中の荷
電粒子のフラックスｆｔ＝ｆ。

＋　ｆ　、−（、ここにｆ、゛はビーム中の陽電子フラ
ックス、ｆ、−はビーム中の電子フラックス）を測定す
る。ｊ＊”＝ｅｆａ　、Ｊｓ＝　　ｅｆ、−（ここにｅ
は電気素量）なのでＪ＠”＝　（Ｊｔ＋ｅ　ｆｔ）／２
となり、２種数の検出器からの情報の組み合わせによっ
て陽電子電流が測定できる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）は前述したものと同じものである。

（６）はビーム（１）の経路に設置された例えば壁電流
モニタのようなビーム中の正負の電荷の総和に敏感な非
破壊的な第１の非破壊的検出部としての電流検出部、（
７）はビーム（１）の経路に設置された例えば極薄プラ
スチックシンチレータのよな荷電の正負にかかわらずビ
ーム中の荷電粒子の総数に敏感な非破壊的な第２の非破
壊的検出部としての荷電粒子フラックス検出部、（８）
は検出部（６）と（７）からの信号を処理する演算回路
である。

次に動作について説明する。陽電子と電子の混在したビ
ーム（１）が電流検出部（６）を通過すると、電流検出
部（６）の出力としてビームの全電流Ｊｔ＝Ｊ、°＋ｊ
、−が得られる。またビーム（１）が荷電粒子フラック
ス検出部（７）を通過すると、荷電粒子ビームフラック
ス検出部（７）の出力としてビーム中の全荷電粒子フラ
ックスｆｔ＝ｆ、’＋ｆ、−が得られる。検出部（６）
と（７）の出力を演算回路（８）によってアナログ的あ
るいはデジタル的に処理することにより、目的の陽電子
電流Ｊ、’＝（Ｊｔ＋。

ｆｔ）／２を得る。この陽電子用ビームモニタ装置では
、ビーム（１）は検出部（６）と（７）より最小限の外
乱しか受けないため、入射時とあまり変わらない特性を
保ったまま本装置を通過し、下流へ輸送されてゆく。

なお、上記実施例では陽電子のビーム電流を計測する場
合を示したが、電流検出部（６）と荷電粒子フラックス
検出部（７）に二次元のビームプロファイルを測定でき
るものを用い、それぞれの検出部の出力の対応する画素
間に上記の演算を施せば陽電子のビームプロファイルを
測定することもできる。

また、上記実施例ではビーム輸送路の途中で計測を行な
う場合について説明したが、ビーム輸送路の末端で陽電
子ビームの利用装置へのトリガとしても利用できる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、陽電子と電子の混在
するビームの観測を行う陽電子用ビームモニタ装置にお
いて、上記ビーム中の正負の電荷の総和に敏感な第１の
非破壊的検出部と、上記ビム中の正負にかかわらず上記
ビーム中の荷電粒子の総数に敏感な第２の非破壊的検出
部とを備えたので、ビーム輸送路途中での非破壊的なビ
ーム計測ができ、もって装置をビーム輸送経路の途中に
設置でき、しかもビーム電流のほかにビームプロファイ
ルも計測できる陽電子用ビームモニタ装置が得られると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による陽電子用ビームモニタ装置の一
実施例を示す概念図、第２図は従来の陽電子用ビームモ
ニタ装置を示す概念図である。 図において、（１）は陽電子と電子の混在するビム、（
６）は電流検出部、（７）は荷電粒子フラックス検出部
である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 陽電子と電子の混在するビームの観測を行う陽電子用ビ
   ームモニタ装置において、 上記ビーム中の正負の電荷の総和に敏感な第１の非破壊
   的検出部と、 上記ビーム中の正負にかかわらず上記ビーム中の荷電粒
   子の総数に敏感な第２の非破壊的検出部と を備えたことを特徴とする陽電子用ビームモニタ装置。