JPH05129097A - ドリフトチユーブ式線型加速器 - Google Patents
ドリフトチユーブ式線型加速器Info
- Publication number
- JPH05129097A JPH05129097A JP5624791A JP5624791A JPH05129097A JP H05129097 A JPH05129097 A JP H05129097A JP 5624791 A JP5624791 A JP 5624791A JP 5624791 A JP5624791 A JP 5624791A JP H05129097 A JPH05129097 A JP H05129097A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drift tube
- stem
- heat pipe
- linear accelerator
- heat
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドリフトチューブの支持ステム径を削減し、
かつ冷却系配管及び温調機構を簡素化する。 【構成】 ドリフトチューブ１を加速空洞２内に支持す
るステムをヒートパイプステム３とし、このヒートパイ
プステム３によりドリフトチューブ１内で発生する熱の
加速空洞２外への取出し，冷却及びドリフトチューブ１
内の温度制御を行う。
かつ冷却系配管及び温調機構を簡素化する。 【構成】 ドリフトチューブ１を加速空洞２内に支持す
るステムをヒートパイプステム３とし、このヒートパイ
プステム３によりドリフトチューブ１内で発生する熱の
加速空洞２外への取出し，冷却及びドリフトチューブ１
内の温度制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はドリフトチューブ式線型
加速器に関する。
加速器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドリフトチューブ式線型加速器において
は、図３横断面図に示すように、ドリフトチューブ１は
加速空洞２の真空中にステム３′により支持されてお
り、その表面で加速高周波電場が熱に変わり、またビー
ム収束用に内蔵している磁石５が電磁石の場合、コイル
からのジュール熱及び鉄損による発熱がある。そこでこ
れらの熱を除去するために、ステム３′内に冷却水配管
１１を挿設し加速空洞２外から冷却水１２を環流させて
いる。
は、図３横断面図に示すように、ドリフトチューブ１は
加速空洞２の真空中にステム３′により支持されてお
り、その表面で加速高周波電場が熱に変わり、またビー
ム収束用に内蔵している磁石５が電磁石の場合、コイル
からのジュール熱及び鉄損による発熱がある。そこでこ
れらの熱を除去するために、ステム３′内に冷却水配管
１１を挿設し加速空洞２外から冷却水１２を環流させて
いる。
【０００３】しかしながら、このように冷却水配管１１
を挿設するとステム３′が太くなり、大出力加速器及び
小型加速器では加速空洞２の内部容積に比べてステム
３′の占める割合が大きくなり、加速高周波電場，共振
周波数に影響を与えている。また冷却水１２の環流方式
では、１つ１つ大きさの異なる多数のドリフトチューブ
１に対して、均一温度に調整するために複雑な冷却水温
調整機構と配管が必要である。
を挿設するとステム３′が太くなり、大出力加速器及び
小型加速器では加速空洞２の内部容積に比べてステム
３′の占める割合が大きくなり、加速高周波電場，共振
周波数に影響を与えている。また冷却水１２の環流方式
では、１つ１つ大きさの異なる多数のドリフトチューブ
１に対して、均一温度に調整するために複雑な冷却水温
調整機構と配管が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、ドリフトチューブの支
持ステム径を削減し、かつ冷却系配管及び温調機構を簡
素化することができるドリフトチューブ式線型加速器を
提供することを目的とする。
事情に鑑みて提案されたもので、ドリフトチューブの支
持ステム径を削減し、かつ冷却系配管及び温調機構を簡
素化することができるドリフトチューブ式線型加速器を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、ド
リフトチューブを加速空洞内に支持するステムをヒート
パイプステムとし、同ヒートパイプステムによりドリフ
トチューブ内で発生する熱の加速空洞外への取出し，冷
却及びドリフトチューブ内の温度制御を行うことを特徴
とする。
リフトチューブを加速空洞内に支持するステムをヒート
パイプステムとし、同ヒートパイプステムによりドリフ
トチューブ内で発生する熱の加速空洞外への取出し，冷
却及びドリフトチューブ内の温度制御を行うことを特徴
とする。
【０００６】
【作用】本発明ドリフトチューブ式線型加速器において
は、ヒートパイプステムのドリフトチューブ域の熱を、
蒸発した作動流体が加速空洞の外部にあるヒートシンク
域へ運び、ヒートシンク域で凝縮液化した作動流体は毛
細管現象でドリフトチューブ域に戻される。またヒート
パイプステム内の非凝縮ガス量を調整することによりド
リフトチューブ域の温度制御をする。
は、ヒートパイプステムのドリフトチューブ域の熱を、
蒸発した作動流体が加速空洞の外部にあるヒートシンク
域へ運び、ヒートシンク域で凝縮液化した作動流体は毛
細管現象でドリフトチューブ域に戻される。またヒート
パイプステム内の非凝縮ガス量を調整することによりド
リフトチューブ域の温度制御をする。
【０００７】
【実施例】本発明ドリフトチューブ式線型加速器の一実
施例を図面について説明すると、図１は横断面図、図２
は同上におけるヒートパイプステムの作動の説明図であ
る。
施例を図面について説明すると、図１は横断面図、図２
は同上におけるヒートパイプステムの作動の説明図であ
る。
【０００８】図１において、ドリフトチューブ１は加速
空洞２の真空中に、空洞壁を貫通する中空のヒートパイ
プステム３により支持されており、このドリフトチュー
ブ１内には、中心軸にビームダクト４を有する永久磁石
又は電磁石等の磁石５が収納されている。またドリフト
チューブ１内とヒートパイプステム３内とが連通すると
ともに、両者の内壁にそれぞれウイック６が張装され、
内部には作動流体７が封入されており、この作動流体７
は水又はフレオン等で、常温付近で蒸気圧が高いととも
に潜熱が大きくかつドリフトチューブ１及びヒートパイ
プステム３の内壁と濡れ性がよい物が用いられる。また
ドリフトチューブ１及びヒートパイプステム３の内壁に
はウイック６の代わりに適宜のグルーブを設けてもよ
い。
空洞２の真空中に、空洞壁を貫通する中空のヒートパイ
プステム３により支持されており、このドリフトチュー
ブ１内には、中心軸にビームダクト４を有する永久磁石
又は電磁石等の磁石５が収納されている。またドリフト
チューブ１内とヒートパイプステム３内とが連通すると
ともに、両者の内壁にそれぞれウイック６が張装され、
内部には作動流体７が封入されており、この作動流体７
は水又はフレオン等で、常温付近で蒸気圧が高いととも
に潜熱が大きくかつドリフトチューブ１及びヒートパイ
プステム３の内壁と濡れ性がよい物が用いられる。また
ドリフトチューブ１及びヒートパイプステム３の内壁に
はウイック６の代わりに適宜のグルーブを設けてもよ
い。
【０００９】更にヒートパイプステム３の加速空洞２の
外部へ突出したヒートシンク部には空冷フィン８が取付
けられるとともに、非凝縮ガス入口９が設けられてい
る。なお空冷フィン８の代わりに簡単な水冷ジャケット
を取付けてもよい。
外部へ突出したヒートシンク部には空冷フィン８が取付
けられるとともに、非凝縮ガス入口９が設けられてい
る。なお空冷フィン８の代わりに簡単な水冷ジャケット
を取付けてもよい。
【００１０】このような装置において、図２を参照して
ヒートパイプステム３の作動を説明すると、ヒートパイ
プステム３においては、ドリフトチューブ域(I) の熱を
蒸発した作動流体７が音速に近い速度でヒートシンク域
(II)へ運び、ヒートシンク域(II)で凝縮液化した作動流
体７はウイック６の毛細管現象でドリフトチューブ域
(I) に戻される。
ヒートパイプステム３の作動を説明すると、ヒートパイ
プステム３においては、ドリフトチューブ域(I) の熱を
蒸発した作動流体７が音速に近い速度でヒートシンク域
(II)へ運び、ヒートシンク域(II)で凝縮液化した作動流
体７はウイック６の毛細管現象でドリフトチューブ域
(I) に戻される。
【００１１】また非凝縮ガス入口９からヒートパイプス
テム３内のガス溜１０へ導入するヘリウム等の非凝縮ガ
スの量を調整することにより、ヒートシンク域(II)の有
効利用面積を調節して除熱量を制御し、それによりドリ
フトチューブ域(I) の温度制御をする。なおヒートパイ
プステム３は中間の断熱域(III）は等温となるようなセ
ルフコンシステントな系であるため、温度勾配による曲
がりを防ぐことができる。
テム３内のガス溜１０へ導入するヘリウム等の非凝縮ガ
スの量を調整することにより、ヒートシンク域(II)の有
効利用面積を調節して除熱量を制御し、それによりドリ
フトチューブ域(I) の温度制御をする。なおヒートパイ
プステム３は中間の断熱域(III）は等温となるようなセ
ルフコンシステントな系であるため、温度勾配による曲
がりを防ぐことができる。
【００１２】かくしてこのような装置によれば、ヒート
パイプステム３は、内部を往復する冷却水配管が不必要
であり、冷却水による伝導冷却よりも作動流体７による
蒸発冷却の方が２桁高い冷却能力があるので、加速高周
波電場及び共振周波数に影響を与えるステム径を可能な
限り細くすることができる。またヒートパイプステム３
の伝熱特性には、熱輸送量により非凝縮ガスのガス溜１
０の領域が変化しヒートシンク域(II)の有効面積が変化
する性質があるため、ドリフトチューブ１の冷却能力が
自己補正され、複雑な冷却温調機構及び配管が不必要と
なる。
パイプステム３は、内部を往復する冷却水配管が不必要
であり、冷却水による伝導冷却よりも作動流体７による
蒸発冷却の方が２桁高い冷却能力があるので、加速高周
波電場及び共振周波数に影響を与えるステム径を可能な
限り細くすることができる。またヒートパイプステム３
の伝熱特性には、熱輸送量により非凝縮ガスのガス溜１
０の領域が変化しヒートシンク域(II)の有効面積が変化
する性質があるため、ドリフトチューブ１の冷却能力が
自己補正され、複雑な冷却温調機構及び配管が不必要と
なる。
【００１３】
【発明の効果】要するに本発明によれば、ドリフトチュ
ーブを加速空洞内に支持するステムをヒートパイプステ
ムとし、同ヒートパイプステムによりドリフトチューブ
内で発生する熱の加速空洞外への取出し，冷却及びドリ
フトチューブ内の温度制御を行うことにより、ドリフト
チューブの支持ステム径を削減し、かつ冷却系配管及び
温調機構を簡素化することができるドリフトチューブ式
線型加速器を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。
ーブを加速空洞内に支持するステムをヒートパイプステ
ムとし、同ヒートパイプステムによりドリフトチューブ
内で発生する熱の加速空洞外への取出し，冷却及びドリ
フトチューブ内の温度制御を行うことにより、ドリフト
チューブの支持ステム径を削減し、かつ冷却系配管及び
温調機構を簡素化することができるドリフトチューブ式
線型加速器を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。
【図１】本発明ドリフトチューブ式線型加速器の一実施
例の横断面図である。
例の横断面図である。
【図２】同上におけるヒートパイプステムの作動の説明
図である。
図である。
【図３】従来のドリフトチューブ式線型加速器の横断面
図である。
図である。
１ ドリフトチューブ ２ 加速空洞 ３ ヒートパイプステム ４ ビームダクト ５ 磁石 ６ ウイック ７ 作動流体 ８ 空冷フィン ９ 非凝縮ガス入口 10 ガス溜
Claims (1)
- 【請求項１】 ドリフトチューブを加速空洞内に支持す
るステムをヒートパイプステムとし、同ヒートパイプス
テムによりドリフトチューブ内で発生する熱の加速空洞
外への取出し，冷却及びドリフトチューブ内の温度制御
を行うことを特徴とするドリフトチューブ式線型加速
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5624791A JPH05129097A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | ドリフトチユーブ式線型加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5624791A JPH05129097A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | ドリフトチユーブ式線型加速器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129097A true JPH05129097A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=13021761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5624791A Withdrawn JPH05129097A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | ドリフトチユーブ式線型加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129097A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140771B2 (en) * | 2003-09-22 | 2006-11-28 | Leek Paul H | X-ray producing device with reduced shielding |
| CN102833938A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 南京大学 | 直线加速器加速管恒温水冷系统温差联动控制装置 |
| CN109640508A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 清华大学 | 一种分离聚焦式交叉指型纵磁模漂移管直线加速器 |
| CN109819579A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-28 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种高频电聚焦离子加速装置的机械结构及其装配方法 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP5624791A patent/JPH05129097A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140771B2 (en) * | 2003-09-22 | 2006-11-28 | Leek Paul H | X-ray producing device with reduced shielding |
| CN102833938A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 南京大学 | 直线加速器加速管恒温水冷系统温差联动控制装置 |
| CN109640508A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 清华大学 | 一种分离聚焦式交叉指型纵磁模漂移管直线加速器 |
| CN109819579A (zh) * | 2019-02-02 | 2019-05-28 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种高频电聚焦离子加速装置的机械结构及其装配方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |