JPH07270598A

JPH07270598A - 陽電子発生装置

Info

Publication number: JPH07270598A
Application number: JP6356994A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Tanaka; 博文田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】試料の表面界面分析や、格子欠陥分析等を行
う陽電子発生装置において、多量の陽電子ビームを発生
する。【構成】複数個平面上に並べて配設された１個当たり
のアイソトープ１から発生する陽電子数は少ないが、複
数個並べることにより、多数の陽電子が発生する。モデ
レータ３に入射した陽電子は該モデレータの表面から垂
直に出る。モデレータ３の中心は下流側にあるため、陽
電子が集束する。このモデレータ３から放射される陽電
子は、引き出し電極４で発生した電界により、さらに集
束されて下流側の輸送部へ導かれ、多量の陽電子ビーム
が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、陽電子を発生、減速
化し、測定対象物まで導く、陽電子発生装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図３１は、例えば「放射線 Vol.18 N
o.2 MAY. 1992」の４１ページから５４ページに示さ
れたアイソトープを発生源とした従来の陽電子発生装置
の一例の構成を示す模式図である。図において、１０１
は陽電子を発生する線源部、１０２はビーム微調整を行
うためのコレクションコイル、１０３は陽電子を試料部
まで搬送するソレノイド、１０４はベローズ、１０５は
５０ｋＶ耐圧の絶縁ニップル、１０６は試料が格納され
た試料部である。また、１０７は試料部を含むチャンバ
内を高真空にするためのソープションポンプ、１０８は
効率的に高真空とするための液体窒素トラップおよび油
拡散ポンプ、１０９は陽電子を所定の試料に入射させる
ために、上記試料部１０６にセットされた複数（この例
では４個）の試料を順次回転させる試料マニュピレータ
ーである。

【０００３】また、１１０は試料の表面分析を行う四重
極質量分析器、１１１はマグネットベース、１１２はイ
オンポンプ、１１３は半導体検出器、１１４は最終的な
ビーム位置を決定するセラトロン、１１５は線源部１０
１側と試料部１０６側と連接するゲートバルブである。
また、１１６はマグネットベース１１１に設けられたマ
グネット、１１７は線源部１０１および試料部１０６ま
での搬送路を保護する厚さ１０ｍｍのアクリル樹脂、１
１８は高エネルギー陽電子による消滅γ線が線源部１０
１に到達することを防止する遮蔽用鉛、１１９は加速電
極である。

【０００４】また、図３２は、例えば「ニュークリア・
インスツルメンツ・アンド・メソッズ・イン・フィジッ
クス・リサーチ（Nuclear Instruments and Methods
inPhysics Research） B62(1991)」の２５９ページ
から２６３ページに示されたライナックから発生した電
子ビームを発生源とする従来の陽電子発生装置の例であ
る。図３２において、１３１は線源部に相当するコンバ
ータ、１３２はコンバータ１３１で発生した陽電子を減
速するモデレータ、１３３は陽電子を試料部へ輸送する
ための磁界を発生するソレノイドである。また、１３４
は試料が格納される試料部、１３５はターボ分子ポン
プ、１３６はビーム位置を決定するセラトロン、１３７
は直流化装置、１３８はシンチレーションモニタ、１３
９は遮蔽用鉛、１４０はライナックである。

【０００５】次に、陽電子発生装置の原理を説明する。
上述した陽電子発生装置は、低速陽電子を表面界面分析
や、格子欠陥分析等を行うための装置であり、大きく分
けると下記の部分に分けることができる。１．線源部２．モデレータ部(減速部) ３．輸送部４．遮蔽部５．加速部６．ビーム位置微調整部７．分別部８．バンチング部９．直流化部１０．真空部１１．試料部上記部分が全ての陽電子発生装置に配設されているわけ
ではないが、以下の議論に必要となる部位について以下
に記述する。なお、バンチング部８、および真空部１０
は今回の発明と関係ないので省略する。

【０００６】１．線源部線源部は、陽電子を発生させる部分であり、大きくわけ
ると以下の３種類の形態がある。１−１アイソトープを用いて発生させる装置１−２ライナックを用いて発生させる装置１−３原子炉、イオン加速器等を用いて発生させる装
置

【０００７】本発明は１−１、１−２に関するものであ
るので、以下では１−１、１−２のみについて説明す
る。

【０００８】１−１．アイソトープを用いて発生させる
装置の線源部図３３は、図３１に示す線源部１０１を拡大した断面図
である。図３３において、１５１は放射性同位元素（²²
Ｎａ等）からなり、陽電子を放出するアイソトープ、１
５２はアイソトープ１５１を固定する線源ホルダ、１５
３はタングステンで形成されたコンバータ、１５４はメ
ッシュ状のグリッドで構成されている。

【０００９】１−２．ライナックを用いて発生させる装
置の線源部図３２に示すコンバータ１３１がライナックを用いて陽
電子を発生させる線源部に属する。ライナック１４０で
発生した電子ビームは、コンバータ１３１に衝突し、制
動放射により高エネルギーのＸ線を発生する。あるエネ
ルギー(1.022MeV)以上のＸ線は、ある確率で対生成によ
り電子と陽電子を発生させる。その内の陽電子を以下の
装置で利用する。

【００１０】２．モデレータ部線源部１０１（１３１）で発生した陽電子ビーム(白色
ビームである)は、線源部１０１（１３１）の下流のモ
デレータ１３２(図３２を参照)の内部に打ち込まれ、各
種散乱を受けながら減速する。モデレータ１３２として
は、タングステン、タンタル等の金属を用いるのが一般
的である。そして、数ｅＶ程度となった陽電子ビームが
上記モデレータ１３２の表面から、ある確率で再び放出
される。なお、モデレータ１３２に電圧をかけている場
合には、その電圧に応じたエネルギーで放出される。こ
の低速化された陽電子ビーム（エネルギー幅、５ｅＶ程
度）は輸送部で輸送される。

【００１１】３．輸送部モデレータ１３２で減速された陽電子ビームは輸送部を
通って試料部１３４へと導かれる。陽電子は図３１に示
すソレノイド１０３や、図３２に示すソレノイド１３３
のように、一般にヘルムホルツ磁場によって輸送され
る。なお、一部には静電界を用いて輸送しようと試みて
いる研究機関も存在する。磁界強度は一般に４０ガウス
程度から２００ガウス程度である。

【００１２】４．遮蔽部線源部付近は、非常に多量のγ線、ｘ線、ベータ線等が
発生する。そこで、試料部１０６（１３４）における各
種測定を行う時のバックグラウンドノイズとなるのを防
ぐために、鉛等で形成された、図３１の遮蔽部１１８
や、図３２の遮蔽部１３９で遮蔽を行う。また、場合に
よっては中性子も発生するのでボロンやカーボン等を併
せて用いることも多い。

【００１３】５．加速部試料の表面分析にあたっては、格子欠陥の位置を測定す
るために、試料部１０６（１３４）において、陽電子の
試料に打ち込む深さを変える必要がある。すなわち、試
料部１０６（１３４）の手前で陽電子を加速する必要が
ある。そこで、図３１に示す加速電極１１９により最高
５０ＫｅＶ程度まで静電的に加速を行う。

【００１４】６．ビーム位置微調整部図３１、図３２の装置には配設されていないが、一般に
陽電子のエネルギーを加速部で変化させると、試料部１
０６（１３４）において陽電子ビームの位置が若干ずれ
る。ビーム位置がずれると、試料の深さ方向の定量的な
データがとれなくなるため、ビーム位置を補正する必要
がある。そのために、一般に棒磁石や、電磁石を試料部
手前に配設してビーム位置補正を行う。

【００１５】７．分別部一般に、輸送部を輸送されるのは低速の陽電子のみでは
なく、高速の陽電子、電子も輸送される。したがって、
試料部１０６（１３４）に達する前に、これら高速の陽
電子や電子を除去する必要がある。そのために、図３１
に示すように、輸送部に曲率を持たせることにより、高
速の陽電子ビーム、電子ビームを壁に衝突させて除去す
るようになっている。また、低速の電子ビームは加速部
で加速されないので取り除かれる。また、図３１、図３
２には配設されていないが、Ｅ×Ｂフィルタを配設する
ことにより、電子や高速の陽電子ビームを除去している
装置もある。

【００１６】９．直流化部前述したライナックの電子ビームを用いて陽電子を発生
させる装置の場合、陽電子はライナックの電子ビームと
同様なパルスビームとなる。このパルスビームを、その
まま試料部１３４で使用すると、ある短い時間（数百ナ
ノ秒から数マイクロ秒）に大量の計測数が生じるので、
測定器が飽和してしまい測定不能となる。そこで、パル
スビームを直流化する必要がある（図３２の直流化装置
１３７）。この装置は、装置の最上流側（線源部に相当
するコンバータ１３１に近い部分）と最下流側（試料部
１３４に近い部分）に電極を配設し、そこにパルス的な
電圧をかけ、陽電子ビームを貯蔵したり下流側へ通した
りの制御を行う。

【００１７】１１．試料部試料部は、陽電子を試料に当てる部分である。図３１に
示す陽電子発生装置では、半導体検出器１１３、試料マ
ニュプレーター１０９、および４重極質量分析器１１０
がこの部分に属する。また、図３２に示す陽電子発生装
置では、試料部１３４、シンチレーションモニタ１３８
等がこの部分に属する。図３１に示す半導体検出器１１
３、図３２に示すシンチレーションモニタ１３８は、陽
電子が試料内部で消滅した時に発生する消滅γ線を検出
するものであり、図３１に示す試料マニュプレーター１
０９は試料を回転させたり交換したりする時に用いる。
また、図３１に示す４重極質量分析器１１０は、試料部
１０６において蒸着等の作業を行う時のガス分析をした
りする際に用いられる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の陽電子発生装置
は以上のように構成されているので、下記のような問題
点があった。

【００１９】（問題点１）アイソトープを線源とした従
来の陽電子発生装置では、発生する低速陽電子の数が１
０００００個程度であり、寿命測定等を行うには強度が
弱く、長い計測時間を必要とするという問題点があっ
た。

【００２０】（問題点２）アイソトープを線源とした従
来の陽電子発生装置では、装置の保守を行う時に線源か
ら発生する陽電子やγ線等による被爆の危険性が高いと
いう問題点があった。

【００２１】（問題点３）アイソトープを線源とした従
来の陽電子発生装置では、保守等を行った後、アイソト
ープを所定の位置に取り付ける際に、元の位置すなわち
設計値に合わせて設置することが難しいという問題点が
あった。

【００２２】（問題点４）モデレータ１３２は、陽電子
を低速化しているうちに表面に格子欠陥が発生したり、
炭素等が付着したりして、低速陽電子の発生効率が落ち
る。したがって、定期的にモデレータ１３２をアニーリ
ングする必要があった。しかしながら、従来の陽電子発
生装置では、モデレータ１３２のアニーリングを行う際
には、一旦大気に出して行うので、アニーリングをした
後、再度装置に組み込む時に再度付着物がつき、発生効
率が落ちるという問題があった。また、装置中でアニー
リングが可能な装置もあるが(電子ビーム照射でアニー
リングする)、電子ビーム照射によって炭素が付着する
といった問題点があった。

【００２３】（問題点５）ライナックを線源とした従来
の陽電子発生装置では、コンバータ（以下、ターゲット
という）１３１で発生した大量のγ線、中性子線、電子
線等が、直接、モデレータ１３２に衝突するので、モデ
レータ１３２の損傷が激しかった。また、モデレータ１
３２で発生する低速陽電子のエミッタンスが大きくなっ
てしまうといった問題点があった。

【００２４】（問題点６）従来の陽電子発生装置では、
陽電子を加速するために、線源部１０１を高圧にうかせ
るか、試料部１０６を負の高圧に浮かせる必要がある。
試料部１０６を浮かせるのは、測定時に種々の制約があ
るので、通常は線源部１０１を高圧に浮かせる。一方、
ライナックを線源とした従来の陽電子発生装置では、ラ
イナックを高圧に浮かせることは不可能であるので、通
常、ライナック部と線源部（ターゲット１３１）を電気
的に切り離す必要がある。また、ターゲット１３１は非
常に発熱するため、冷却水で冷やす必要がある。通常、
ターゲット１３１の真空は、ライナック部と、モデレー
タ以降の下流部とに切り離す。ところで、ライナックを
線源とした従来の陽電子発生装置では、ターゲット１３
１で発生した陽電子がモデレータ部に達するまでに真空
フランジ等の金属部を通るため、強度が弱くなったり、
またビームの発散角が大きくなるといった問題点があっ
た。

【００２５】（問題点７）従来の陽電子発生装置では、
輸送部は、全て磁場で輸送するか、全て電界で輸送して
いた。全て磁場で輸送する場合には、試料部１０６（１
３４）における陽電子は螺旋運動をしているので、角度
の情報が失われて精密な測定を行うことができないとい
う問題点があった。また、電界で輸送する場合には、輸
送の途中でビームが広がってしまい、試料部１０６（１
３４）に達するまでに、かなりの陽電子が失われてしま
うという問題点があった。また、最近、最初は磁場で輸
送し、ある位置で電界輸送に切り替えるといった装置も
現れてきたが、この場合、線源部には磁界がかかってい
るので、モデレータ１５３（１３２）から発生する陽電
子ビームのエミッタンスが大きくなるといった問題点が
あった。

【００２６】（問題点８）従来の陽電子発生装置では、
直流化部の電極を通る時に電極の作る電界によって陽電
子のビーム径が広がるといった問題点があった。

【００２７】（問題点９）従来の陽電子発生装置では、
陽電子ビームの試料への入射位置を制御する手段がなか
ったため、格子欠陥等の２次元マップを迅速に測定する
ことができないといった問題点があった。

【００２８】（問題点１０）従来の陽電子発生装置で
は、パルス化を行う時に多量の陽電子が失われるといっ
た問題点があった、また、自由にパルスの幅や周期を変
えることが難しいといった問題点があった。

【００２９】（問題点１１）従来の陽電子発生装置で
は、陽電子の加速エネルギーを変化させる時に発生する
軌道のずれを電磁石を用いて補正していた。この場合、
チェンバやチェンバ付近に取り付けてある磁性体や、チ
ェンバの溶接部等が磁化して軌道に再現性がなくなると
いった問題点があった。

【００３０】請求項１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、多量の陽電子ビームを
発生できる陽電子発生装置を提供することを目的とす
る。

【００３１】請求項２乃至請求項３の発明は、陽電子発
生装置の組立時、取扱い時にアイソトープから発生する
放射線の被爆を少なくできる陽電子発生装置を提供する
ことを目的とする。

【００３２】請求項４乃至請求項８の発明は、陽電子発
生装置のアイソトープを設置する際、または、一度取り
外した後、再設置する際に、同じ位置に精度良く設置を
行うことができる陽電子発生装置を提供することを目的
とする。

【００３３】請求項９の発明は、モデレータのアニーリ
ングを装置内で簡便に行うことができる陽電子発生装置
を提供することを目的とする。

【００３４】請求項１０乃至請求項１１の発明は、計測
装置へ達するビームの性能を良くし、かつ、計測時のバ
ックグラウンドノイズを小さくできる陽電子発生装置を
提供することを目的とする。

【００３５】請求項１２乃至請求項１３の発明は、多量
の陽電子を発生できる陽電子発生装置を提供することを
目的とする。

【００３６】請求項１４乃至請求項１６の発明は、放射
線被爆量を少なくできる陽電子発生装置を提供すること
を目的とする。

【００３７】請求項１７の発明は、多量で特性の優れた
陽電子を試料部まで導くことができる陽電子発生装置を
提供することを目的とする。

【００３８】請求項１８の発明は、直流化した陽電子ビ
ームの特性を優れたものとすることができる陽電子発生
装置を提供することを目的とする。

【００３９】請求項１９乃至請求項２０の発明は、陽電
子を２次元平面上に簡便に走査することができる陽電子
発生装置を提供することを目的とする。

【００４０】請求項２１乃至請求項２２の発明は、陽電
子を簡便にパルス化できる陽電子発生装置を提供するこ
とを目的とする。

【００４１】請求項２３乃至請求項２４の発明は、加速
エネルギーを変化させた時に生じる軌道歪みを簡便に補
正できる陽電子発生装置を提供することを目的とする。

【００４２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る陽
電子発生装置は、２個以上のアイソトープを陽電子の進
行方向を法線とする平面に沿って配設し、湾曲形状の円
または球の中心が上記線源部と反対方向となるようにモ
デレータを配設したものである。

【００４３】請求項２の発明に係る陽電子発生装置は、
線源部のアイソトープとモデレータ部との間に、陽電子
の通過経路に出し入れ可能な遮蔽手段を配設したもので
ある。

【００４４】請求項３の発明に係る陽電子発生装置は、
線源部とモデレータ部の距離を変化させる距離可変手段
を線源部またはモデレータ部のいずれか一方に取り付け
たものである。

【００４５】請求項４の発明に係る陽電子発生装置は、
線源部の上流部、即ち線源部に対してモデレータ部と反
対の位置に線源部と異なるビームダクトを配設し、アイ
ソトープを上記ビームダクト中に移送する移送手段を設
け、さらに、ビームダクトと共にアイソトープを上記線
源部から取り外すことが可能な脱着手段を設けたもので
ある。

【００４６】請求項５の発明に係る陽電子発生装置は、
アイソトープを線源部と異なるビームダクト中に移送す
る移送手段として、電磁誘導を利用した電磁手段を用い
るようにしたものである。

【００４７】請求項６の発明に係る陽電子発生装置は、
アイソトープを支持する線源ホルダの外形を錘形状に
し、かつ、アイソトープに対向する側に配設される支持
台に、上記線源ホルダが嵌合する錘形状の穴部を設けた
ものである。

【００４８】請求項７の発明に係る陽電子発生装置は、
アイソトープを支持する線源ホルダの外形を凸形状に
し、かつ、アイソトープに対向する側に配設される支持
台に、上記線源ホルダが嵌合する凹形状の穴部を設けた
ものである。

【００４９】請求項８の発明に係る陽電子発生装置は、
アイソトープを支持する線源ホルダに弾性部材より形成
された止めがねを設け、線源ホルダが嵌合される支持台
の穴部中に上記止めがねが収まる凹部を設けたものであ
る。

【００５０】請求項９の発明に係る陽電子発生装置は、
モデレータ部を陽電子の通過経路から移送させる可動手
段を有し、かつ上記モデレータ部を陽電子通過経路から
引き抜いた位置近傍に、上記モデレータ部を加熱する赤
外線発生装置を有する構造としたものである。

【００５１】請求項１０の発明に係る陽電子発生装置
は、ターゲットとモデレータ部の間に所定のスリットを
有する陽電子集束手段を配設したものである。

【００５２】請求項１１の発明に係る陽電子発生装置
は、ターゲットとモデレータ部の間に、スリットの形
状、またはその大きさを変更可能な陽電子集束手段を配
設したものである。

【００５３】請求項１２の発明に係る陽電子発生装置
は、加速器と当該装置を切り離し、所定の間隔を空けて
配設すると共に、上記加速器に対向する当該装置の大気
部と真空部の境界にターゲットを配設したものである。

【００５４】請求項１３の発明に係る陽電子発生装置
は、加速器と当該装置を切り離し、所定の間隔を空けて
配設すると共に、上記加速器側の大気部と真空部の境界
と、当該陽電子発生装置側の大気部と真空部の境界との
双方にターゲットを配設したものである。

【００５５】請求項１４の発明に係る陽電子発生装置
は、ターゲットと遮蔽手段、あるいは、アイソトープも
しくはアイソトープを取り付けた線源ホルダと遮蔽手段
を一体構造としたものである。

【００５６】請求項１５の発明に係る陽電子発生装置
は、遮蔽手段の周囲をアウトガス量の少ない金属または
絶縁体、例えばアルミ等で覆ったものである。

【００５７】請求項１６の発明に係る陽電子発生装置
は、遮蔽手段の陽電子の進行方向の長さをアイソトープ
あるいはコンバータ部より長くしたものである。

【００５８】請求項１７の発明に係る陽電子発生装置
は、線源部およびモデレータ部には陽電子を電界で輸送
する第１の電極群を有し、輸送部には陽電子を磁界で輸
送する電磁手段を有し、測定部には陽電子を電界で輸送
する第２の電極群をとりつけたものである。

【００５９】請求項１８の発明に係る陽電子発生装置
は、輸送部の上流側の陽電子の通過経路に電極を配設
し、輸送部の下流側の陽電子通過経路にモデレータを配
設するとともに、上記電極とモデレータとに所定の電圧
を印加し、パルス状の陽電子ビームを連続ビームとする
電源を設けたものである。

【００６０】請求項１９の発明に係る陽電子発生装置
は、測定部付近に、印加される交流電流により陽電子の
ビームを平面状に走査する走査電磁手段を配設したもの
である。

【００６１】請求項２０の発明に係る陽電子発生装置
は、測定部に、上下方向と左右方向の各々に、印加され
た交流電圧により陽電子のビームを平面状に走査する一
対以上の電極を設けたものである。

【００６２】請求項２１の発明に係る陽電子発生装置
は、交流で励磁する電磁手段を陽電子の進行方向に沿っ
て配設すると共に、陽電子の通過経路上に、所定のスリ
ットを有する遮蔽手段を設けたものである。

【００６３】請求項２２の発明に係る陽電子発生装置
は、交流電圧が印加される一組以上の電極を陽電子の通
過経路に沿って配設するとともに、陽電子の通過経路上
に、所定のスリットを有する遮蔽手段を設けたものであ
る。

【００６４】請求項２３の発明に係る陽電子発生装置
は、測定部付近の上下、または左右方向、あるいは上下
左右方向に、所定の角度傾けた方向で、陽電子のビーム
軌道を補正する一対以上の電極を設けたものである。

【００６５】請求項２４の発明に係る陽電子発生装置
は、陽電子のエネルギー毎に、陽電子の軌道を補正する
ために必要とされる電極に印加する電圧を予め測定し、
実際の測定時には、陽電子のエネルギーを変化させる毎
に、制御手段を用いて自動的に上記陽電子の軌道を補正
するようにしたものである。

【００６６】

【作用】請求項１の発明における陽電子発生装置は、陽
電子の進行方向を法線とする平面に沿って２個以上のア
イソトープを配設し、該２個以上のアイソトープから放
射される陽電子を、湾曲形状の円または球の中心が線源
部と反対方向となるように配設したモデレータにより集
束するので、多量の陽電子ビームが発生する。

【００６７】請求項２の発明における陽電子発生装置
は、線源部のアイソトープとモデレータ部との間で、陽
電子の通過経路に、遮蔽手段を出し入れ可能とするの
で、陽電子発生装置の組立時、取扱い時にアイソトープ
から発生する放射線の被爆量が少なくなる。

【００６８】請求項３の発明における陽電子発生装置
は、線源部とモデレータ部の距離を、線源部またはモデ
レータ部のいずれか一方に取り付けた距離可変手段によ
り変化させるので、陽電子発生装置の組立時、取扱い時
にアイソトープから発生する放射線の被爆が少なくな
る。

【００６９】請求項４の発明における陽電子発生装置
は、線源部の上流部、即ち線源部に対してモデレータ部
と反対の位置に線源部と異なるビームダクトを配設し、
移送手段によってアイソトープを上記ビームダクト中に
移送し、さらに、ビームダクトと共にアイソトープを脱
着手段により上記線源部から取り外し可能としたため、
陽電子発生装置の組立時、取扱い時にアイソトープから
発生する放射線の被爆量が少なくなる。

【００７０】請求項５の発明における陽電子発生装置
は、アイソトープを線源部と異なるビームダクト中に移
送する移送手段として、電磁誘導を利用した電磁手段を
用いるようにしたので、陽電子発生装置のアイソトープ
を設置する際、または、一度取り外した後、再設置する
さいに、同じ位置に精度よく設置される。

【００７１】請求項６の発明における陽電子発生装置
は、アイソトープを支持する線源ホルダの外形を錘形状
にし、かつ、アイソトープに対向する側に配設される支
持台に、上記線源ホルダが嵌合する錘形状の穴部を設け
たので、陽電子発生装置のアイソトープを設置する際、
または、一度取り外した後、再設置するさいに、同じ位
置に精度よく設置をされる。

【００７２】請求項７の発明における陽電子発生装置
は、アイソトープを支持する線源ホルダの外形を凸形状
にし、かつ、アイソトープに対向する側に配設される支
持台に、上記線源ホルダが嵌合する凹形状の穴部を設け
たので、陽電子発生装置のアイソトープを設置する際、
または、一度取り外した後、再設置するさいに、同じ位
置に精度よく設置される。

【００７３】請求項８の発明における陽電子発生装置
は、アイソトープを支持する線源ホルダに弾性部材より
形成された止めがねを設け、線源ホルダが嵌合される支
持台の穴部中に上記止めがねが収まる凹部を設けたの
で、陽電子発生装置のアイソトープを設置する際、また
は、一度取り外した後、再設置するさいに、同じ位置に
精度よく設置される。

【００７４】請求項９の発明における陽電子発生装置
は、モデレータ部を陽電子の通過経路から移送させる可
動手段を有し、かつ上記モデレータ部を陽電子通過経路
から引き抜いた位置近傍に、上記モデレータ部を加熱す
る赤外線発生装置を有する構造としたので、モデレータ
のアニーリングを陽電子発生装置中で簡便に行える。

【００７５】請求項１０の発明における陽電子発生装置
は、ターゲットとモデレータ部の間に所定のスリットを
有する陽電子集束手段を配設したので、計測装置に達す
るビームの性能が向上し、且つ、計測時のバックグラウ
ンドノイズが少なくなる。

【００７６】請求項１１の発明における陽電子発生装置
は、ターゲットとモデレータ部の間に、スリットの形
状、またはその大きさを変更可能な陽電子集束手段を配
設したので、計測装置に達するビームの性能が向上し、
且つ、計測時のバックグラウンドノイズが少なくなる。

【００７７】請求項１２の発明における陽電子発生装置
は、加速器と当該装置を切り離し、所定の間隔を空けて
配設すると共に、上記加速器に対向する当該装置の大気
部と真空部の境界にターゲットを配設したので、多量の
陽電子が発生される。

【００７８】請求項１３の発明における陽電子発生装置
は、加速器と当該装置を切り離し、所定の間隔を空けて
配設すると共に、上記加速器側の大気部と真空部の境界
と、当該装置側の大気部と真空部の境界との双方にター
ゲットを配設したので、多量の陽電子が発生される。

【００７９】請求項１４の発明における陽電子発生装置
は、ターゲットと遮蔽手段、あるいは、アイソトープも
しくはアイソトープを取り付けた線源ホルダと遮蔽手段
を一体構造としたので、放射線被爆量が少なくなる。

【００８０】請求項１５の発明における陽電子発生装置
は、遮蔽手段の周囲をアウトガス量の少ない金属または
絶縁体、例えばアルミ等で覆ったので、放射線被爆量が
少なくなる。

【００８１】請求項１６の発明における陽電子発生装置
は、遮蔽手段の陽電子の進行方向の長さをアイソトープ
あるいはコンバータ部より長くしたので、放射線被爆量
が少なくなる。

【００８２】請求項１７の発明における陽電子発生装置
は、線源部およびモデレータ部には陽電子を電界で輸送
する第１の電極を有し、輸送部には陽電子を磁界で輸送
する電磁手段を有し、測定部には陽電子を電界で輸送す
る第２の電極を取り付けたので、多量で特性の優れた陽
電子が試料部まで導かれる。

【００８３】請求項１８の発明における陽電子発生装置
は、輸送部の上流側の陽電子の通過経路に電極を配設
し、輸送部の下流側の陽電子通過経路にモデレータを配
設するとともに、上記電極とモデレータとに所定の電圧
を印加し、パルス状の陽電子ビームを連続ビームとする
電源を設けたので、直流化した陽電子ビームの特性が優
れたものとなる。

【００８４】請求項１９の発明における陽電子発生装置
は、測定部付近に配設した走査電磁手段により、印加さ
れる交流電流に応じて陽電子のビームを平面状に走査す
るようにしたので、陽電子が２次元平面状に簡便に走査
される。

【００８５】請求項２０の発明における陽電子発生装置
は、測定部に、陽電子の通過経路に対して上下方向と左
右方向の各々に設けた一対以上の電極により、印加され
た交流電圧に応じて陽電子のビームを平面状に走査する
を設けたので、陽電子ビームが平面状に簡便に走査され
る。

【００８６】請求項２１の発明における陽電子発生装置
は、交流で励磁する電磁手段を陽電子の進行方向に沿っ
て配設すると共に、陽電子の通過経路上に、所定のスリ
ットを有する遮蔽手段を設けたので、陽電子が簡便にパ
ルス化される。

【００８７】請求項２２の発明における陽電子発生装置
は、交流電圧が印加される一組以上の電極を陽電子の通
過経路に沿って配設するとともに、陽電子の通過経路上
に、所定のスリットを有する遮蔽手段を設けたので、陽
電子が簡便にパルス化される。

【００８８】請求項２３の発明における陽電子発生装置
は、測定部付近の上下、または左右方向、あるいは上下
左右方向に、所定の角度傾けた方向で、陽電子のビーム
軌道を補正する一対以上の電極を設けたので、加速エネ
ルギーを変化させた時に生じる軌道歪みが簡便に補正さ
れる。

【００８９】請求項２４の発明における陽電子発生装置
は、陽電子のエネルギー毎に、陽電子の軌道を補正する
ために必要とされる電極に印加する電圧を予め測定し、
実際の測定時には、陽電子のエネルギーを変化させる毎
に、制御手段を用いて自動的に上記陽電子の軌道を補正
するので、加速エネルギーを変化させた時に生じる軌道
歪みが簡便に補正される。

【００９０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は請求項１の発明の一実施例による陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図であり、陽電子を発
生するしくみは従来の陽電子発生装置と同様であるので
説明を省略する。図１において、１は陽電子を放射する
アイソトープ、２はアイソトープ１を支持する線源ホル
ダである。アイソトープ１、線源ホルダ２は、複数個平
面上に並べて配設されている。３は輸送部側に開口面を
有する湾曲状のモデレータである。１個当たりのアイソ
トープ１から発生する陽電子数は、従来と同様に少ない
が、図１に示すように、複数個並べることにより、１つ
の装置としては多数個の陽電子を発生させることが可能
である。多数の陽電子を発生させても、陽電子のビーム
径が大きいと、輸送の過程でビームがロスしたり、測定
部でノイズ源となったりして効果がない。そこで、モデ
レータ３の構造を湾曲状にして陽電子を集束させてい
る。陽電子は、モデレータ３の表面に対して垂直に出て
くる性質があるので上記構造とすることで陽電子を集束
させることができる。

【００９１】また、４はモデレータ３から放射される陽
電子を所定のビーム径で集束させる引き出し電極であ
る。引き出し電極４は、内側に設けられた負側（−）の
電極４ａと、その周囲に設けられた正側（＋）の電極４
ｂとに分割されており、負側の電極４ａの中央部には、
陽電子が通過するための孔部４ｃが設けられている。

【００９２】次に、動作について説明する。複数のアイ
ソトープ１から発生した陽電子は、湾曲状のモデレータ
３に入射し、該モデレータ３の表面に対して垂直に出て
くる。したがって、まず、この段階で陽電子を集束させ
ることができる。次いで、モデレータ３から放射される
陽電子は、図２に示すように、引き出し電極４で発生し
た電界により、さらに集束されて下流側の輸送部へ導か
れる。このように、この実施例１では、多量の陽電子ビ
ームを発生できる。

【００９３】実施例２．図３は請求項２の発明の一実施
例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式図で
あり、図１に対応する部分には同一の符号を付して説明
を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは従来の陽
電子発生装置と同様であるので説明を省略する。図３に
おいて、５は鉛等の放射線を遮蔽する部材から構成され
る遮蔽板（遮蔽手段）であり、６は遮蔽板５を引き抜く
モータである。

【００９４】次に、動作について説明する。モデレータ
３や、図示しない輸送部、および測定部等のメンテナン
スを行う際には、アイソトープ１から発生する陽電子や
γ線を遮蔽する必要がある。そこで、メンテナンスを行
う時には、モータ６を駆動して、陽電子の通過経路上に
遮蔽板５を挿入し、アイソトープ６から発生する放射線
を遮蔽する。また、通常の利用の時は遮蔽板５を引き抜
く。このように、実施例２では、メンテナンス時に遮蔽
板５を挿入することにより、陽電子発生装置の組立時、
取扱い時にアイソトープから発生する放射線の被爆を少
なくできる。

【００９５】実施例３．図４は請求項２の発明の一実施
例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式図で
あり、図１ないし３に対応する部分には同一の符号を付
して説明を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは
従来の陽電子発生装置と同様であるので説明を省略す
る。この実施例３では、図３に示すモータ６に代えて、
遮蔽板５を手動で引き抜く手動式装置７を設けている。
上述した実施例２においては、遮蔽板５の移動をモータ
６で行っていたが、本実施例３では手動式装置７で行
う。

【００９６】実施例４．図５は請求項３の発明の一実施
例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式図で
あり、図４に対応する部分には同一の符号を付して説明
を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは従来の陽
電子発生装置と同様であるので説明を省略する。図５に
おいて、８はモデレータ３を陽電子の進行方向または逆
方向に移動させるモータ（距離可変手段）である。一般
に、低速陽電子は、アイソトープ１とモデレータ３の距
離が近い程発生量が多い。しかし、遮蔽板５をアイソト
ープ１とモデレータ３との間に挿入する構造とすると、
アイソトープ１とモデレータ３の距離を近づけることが
難しくなる。そこで、モデレータ３を陽電子の進行方向
または逆方向に移動させるモータ８を取り付けている。

【００９７】次に、動作について説明する。遮蔽板５を
陽電子の通路から引き抜いている時、すなわち実際の運
転時には、モータ８を駆動してモデレータ３を陽電子の
進行逆方向に移動させ、アイソトープ１との距離を近づ
け、一方、メンテナンス等において遮蔽板５を挿入して
いる時には両者の距離を遠ざける。

【００９８】実施例５．上述した実施例４では、図５に
おけるモデレータ３の陽電子の進行方向または逆方向へ
の移動は、モータ８によって行っていたが、手動式でも
同様な機能を果たすことが可能である。

【００９９】実施例６．図６は請求項３の発明の一実施
例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式図で
あり、図５に対応する部分には同一の符号を付して説明
を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは従来の陽
電子発生装置と同様であるので説明を省略する。図６に
おいて、９はアイソトープ１および線源ホルダ２を陽電
子の進行方向または逆方向に移動させるモータ（距離可
変手段、移送手段）であり、略Ｌ字型のガイド１７で上
記線源ホルダ２に連接されている。前述したように、遮
蔽板５を挿入する構造とすると、アイソトープ１とモデ
レータ３との距離を近づけることが難しくなるので、ア
イソトープ１および線源ホルダ２を陽電子の進行方向ま
たは逆方向に移動させるモータ９を取り付けている。

【０１００】次に、動作について説明する。遮蔽板５を
陽電子の通路から引き抜いている時、すなわち実際の運
転時には、モータ９を駆動してアイソトープ１および線
源ホルダ２を陽電子の進行方向に移動させ、モデレータ
３との距離を近づけ、一方、メンテナンス等において遮
蔽板５を挿入している時には両者の距離を遠ざける。

【０１０１】実施例７．上述した図６においては、アイ
ソトープ１および線源ホルダ２をモータ９によって陽電
子の進行方向または逆方向へ駆動したが、手動式でも同
様な機能を果たすことが可能である。

【０１０２】実施例８．図７は請求項３の発明の一実施
例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式図で
あり、図６に対応する部分には同一の符号を付して説明
を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは従来の陽
電子発生装置と同様であるので説明を省略する。図７に
おいて、この実施例８では、前述した実施例６とは、線
源ホルダを陽電子の進行方向または逆方向に移動させる
モータ９の構造が異なる。すなわち、実施例６ではモー
タ９と線源ホルダ２とを連接するガイド１７は略Ｌ型で
曲がっていたが、本実施例８では直線の棒状であり、ア
イソトープ１および線源ホルダ２は直線的に進退する。
この実施例８による構造は、線源部より上流側（即ち試
料部と反対方向）の装置長が短い場合に特に有効であ
る。

【０１０３】実施例９．上述した図７に示す実施例８に
おいては、線源ホルダ２を陽電子の進行方向または逆方
向へモータ９により駆動したが、手動式でも同様な機能
を果たすことが可能である。

【０１０４】実施例１０．図８は請求項４の発明の一実
施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式図
であり、図７に対応する部分には同一の符号を付して説
明を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは従来の
陽電子発生装置と同様であるので説明を省略する。図８
において、１０は真空バルブ（脱着手段）、１１はビー
ムダクト、１２は陽電子発生装置側のビームダクトであ
る。ビームダクト１１とビームダクト１２とは、切り離
し可能に設けられており、真空バルブ１０は、この間に
設置されている。

【０１０５】次に、動作について説明する。まず、装置
のメインテナンス時には、モータ９を駆動して、アイソ
トープ１、線源ホルダ２をビームダクト１１内に引き抜
く。そして、真空バルブ１０を閉めた後、ビームビーム
ダクト１１，１２を切り離す。その後、アイソトープ
１、線源ホルダ２、モータ９、およびビームダクト１２
を一体として安全な場所に保管して、装置のメインテナ
ンスを行う。図９は、ビームダクト１１を取り外した後
の様子を示す模式図であり、図８に対応する部分には、
同一の符号を付けている。

【０１０６】実施例１１．上述した図８においては、ア
イソトープ１、線源ホルダ２をモータ９によって陽電子
の進行方向または逆方向へ駆動したが、手動式でも同様
な機能を果たすことが可能である。

【０１０７】実施例１２．図１０は請求項５の発明の一
実施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式
図であり、図９に対応する部分には同一の符号を付して
説明を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは従来
の陽電子発生装置と同様であるので説明を省略する。図
１０において、１３はビームダクト１１内に設けられた
円筒形のコイル（電磁手段）、１４はコイル１３に軸中
心に挿入された磁性体（電磁手段）、１５はコイル１３
に所定の電圧を供給する電源である。電源１５によって
コイル１３に通電すると、電磁誘導によって、磁性体部
１４が図中の可動方向に移動するようになっている。

【０１０８】次に、動作について説明する。メンテナン
ス時には、電源１５によってコイル１３に通電すると、
電磁誘導によって、磁性体部１４が図中の可動方向に移
動し、磁性体部１４に連接された線源ホルダ２がアイソ
トープ１とともに、ビームダクト１１内に移動される。
それ以降の操作は実施例１０と全く同様なので省略す
る。

【０１０９】実施例１３．図１１は請求項６の発明の一
実施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式
図である。図１１において、１はアイソトープ、２ａは
錘状に形成され、アイソトープ１を支持する線源ホルダ
である。１６ａは上記線源ホルダ２ａが嵌合すべく、線
源ホルダ２ａ側を錘状の凹部を有する支持台である。ま
た、１７は線源ホルダ２ａを、所定の位置である上記支
持台１６ａまで導くガイドである。ガイド１７の左側に
は、図示しない可動手段（モータ、手動式装置など）が
配設してあり、アイソトープ１および線源ホルダ２ａを
陽電子の進行方向または逆方向に移動させる。

【０１１０】次に、動作について説明する。アイソトー
プ１と線源ホルダ２ａを所定の位置に設置する際、図示
しない可動機能によりアイソトープ１と線源ホルダ２ａ
を、陽電子の進行方向（図面右側）に移動させ、錘状の
線源ホルダ２ａを支持台１６ａの凹部に嵌合させる。線
源ホルダ２ａとアイソトープ１は、支持台１６ａに正確
に嵌合するため、アイソトープ１を所定の位置に精度よ
く固定できる。

【０１１１】実施例１４．図１２は請求項７の発明の一
実施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式
図であり、図１１に対応する部分には同一の符号を付し
て説明を省略する。なお、陽電子が発生するしくみは従
来の陽電子発生装置と同様であるので説明を省略する。
図１２において、２ｂは搬送路側の形状を凸状にした線
源ホルダであり、１６ｂは該線源ホルダ２ｂが嵌合する
凹部を有する支持台である。ガイド１７の左側には、図
１１と同様に、図示しない可動手段（モータ、手動式装
置）が配設してある。

【０１１２】次に、動作について説明する。アイソトー
プ１と線源ホルダ２ｂを所定の位置に設置する際、図示
しない可動機能によりアイソトープ１と線源ホルダ２ｂ
を、陽電子の進行方向（図面右側）に移動させ、錘状の
線源ホルダ２ｂを支持台１６ｂの凹部に嵌合させる。線
源ホルダ２ｂとアイソトープ１は、支持台１６ｂに正確
に嵌合するため、アイソトープ１を所定の位置に精度よ
く固定できる。

【０１１３】実施例１５．図１３は請求項８の発明の一
実施例を示す陽電子発生装置の線源部の模式図であり、
図１２に対応する部分には同一の符号を付して説明を省
略する。なお、陽電子が発生するしくみは従来の陽電子
発生装置と同様であるので説明を省略する。図１３にお
いて、１８は線源ホルダ２ｃの両側部に設けられた、湾
曲状の弾性部材（スプリング）からなる止めがねであ
る。また、１６ｃは線源ホルダ２が嵌合する凹部を有す
る支持台であり、支持台１６には上記止めがね１８が嵌
合する窪み部が設けられている。ガイド１７の左側に
は、可動手段（モータ、手動式装置）機能が配設してあ
り、アイソトープ１および線源ホルダ２ｃを左右に移動
させるようになっている。

【０１１４】次に、動作について説明する。アイソトー
プ１と線源ホルダ２を所定の位置に設置する際、図示し
ない可動手段により線源ホルダ２ｃを陽電子の進行方向
（図面右側）に移動させ、支持台１６ｃに嵌合する。こ
のとき、線源ホルダ２ｃに設けられたスプリング状の止
めがね１８が支持台１６に設けられた窪み部に嵌合す
る。このため、アイソトープ１を所定の位置に精度よく
固定できる。

【０１１５】実施例１６．上述した実施例１５では、線
源ホルダ２ｃにスプリング状の止めがね１８を設けると
ともに、線源ホルダ２ｃが嵌合する支持台１６ｃに止め
がね１８が嵌合する窪み部を設けることにより、アイソ
トープ１を所定の位置に精度よく固定したが、支持台１
６ｃにスプリング状の止めがね１８を設け、線源ホルダ
２ｃに窪み部を設けることによっても同様の効果を得る
ことが可能である。

【０１１６】実施例１７．図１４は請求項９の発明の一
実施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模式
図である。図１４において、３はモデレータ、１２はビ
ームダクト、１９は赤外線を透過する窓部、２０は所定
波長の赤外線を発生する赤外線発生装置（赤外線発生手
段）、２１はモデレータ３に連接されたガイド、２２は
ガイド２１を介してモデレータ３を上下方向に移動させ
る可動手段としての可動装置（モータ、手動式装置）で
ある。一般に、モデレータ３を長時間使用していると、
格子欠陥や、炭素等の付着物の影響により低速陽電子の
発生数が減る。したがって、定期的にアニーリングする
必要がある。そこで、本実施例１７では、モデレータ３
を取り出すことなく、上記赤外線発生装置２０によって
発生した赤外線により、アニーリングするようになって
いる。

【０１１７】次に、動作について説明する。モデレータ
３をアニーリングする際には、まず、可動装置２２を駆
動し、ガイド２１を介して、（１）モデレータ３を上方
に引き抜く。次に、（２）窓部１９を通して赤外線発生
装置２０からの赤外線でモデレータ３の温度をその金属
の融点近くまで上昇させてアニーリングを行う。図１５
はアニーリング中の概念図を示す模式図である。図中の
符号は全て図１４と同様である。なお、可動装置２２は
モータであっても、手動式装置であってもよい。

【０１１８】実施例１８．図１６は請求項１０の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模
式図である。図１６において、２３はライナック等の加
速器で加速された光速度近い電子ビームの衝突により制
動Ｘ線を放射するターゲット、２４は中央部に円形の孔
部を有するスリット２４ａを有する遮蔽板（陽電子集束
手段）、３はモデレータである。

【０１１９】次に、動作について説明する。ライナック
等の加速器で加速された光速度近い電子ビームは、ター
ゲット２３に衝突し制動Ｘ線を放出する。この制動Ｘ線
は、ある確率で電子と陽電子を生じる。ターゲット２３
から放射された陽電子ビームは、ターゲット２３の入射
面における電子ビームと比べて広がったビームとなって
いる。この広がったビームは、スリット２４ａにおい
て、ある一部の陽電子ビームのみが孔部を通過し、モデ
レータ３に達する。モデレータ３から放出される低速の
陽電子ビームは、スリット２４ａが無い場合と比較する
と、絞られたビームとなる。なお、スリット２４ａにお
いて、陽電子ビームの量は減少するが、発散角の大きな
陽電子ビームは測定時に不要であるので問題とならな
い。

【０１２０】実施例１９．図１７（ａ）〜（ｃ）は請求
項１１の発明の一実施例を示す陽電子発生装置の線源部
の構成を示す模式図であり、（ａ）は側面図であり、
（ｂ）はスリットの正面図、（ｃ）は同スリットの側面
図である。なお、図１６に対応する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。図１７（ａ）において、２５
は請求項１１に示された、スリットの孔部の形状や径を
可変とするスリットである。スリット２５は、図１７
（ｂ）に示すように、上下左右にそれぞれ１枚ずつ配設
された遮蔽板２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを有し、
各々、矢印方向に可動な構造を持たせている。上記遮蔽
板２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、同図（ｃ）に示
すように、陽電子の進行方向に少しずつずらして配設さ
れている。

【０１２１】次に、動作について説明する。上記構成に
おいて、遮蔽板２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを図示
しない可動手段により図示の矢印方向に移動させて、こ
れら遮蔽板２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに形成され
る孔部２６の形状を可変するとともに、穴径を変化させ
る。この結果、ターゲット２３で発生した陽電子ビーム
を任意の形状、任意の径に絞ることが可能となる。

【０１２２】実施例２０．図１８は請求項１２の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模
式図である。図１８において、３０はライナック等の加
速器側のビームダクト、３１は陽電子発生装置側のビー
ムダクト、３２はビームダクト３０の端部に設けられた
フランジ、２７はターゲット、３はモデレータである。
フランジ３２とターゲット２７との間は、所定の間隔で
離された状態で配設されており、該ギャップは大気にさ
らされている。モデレータ３で低速化された陽電子ビー
ムは、その後、加速する必要性があるので、通常、線源
部は接地面に対して（＋）数十ＫＶの高圧に浮かしてあ
る。しかし、ライナック等の加速器側におけるビームダ
クト３０は、通常、接地してあるので、陽電子発生装置
側のビームダクト３１とライナック等の加速器側のビー
ムダクト３０とは絶縁する必要がある。そこで、本実施
例２０では、フランジ３２とターゲット２１との間を、
所定の間隔で離した状態で配設している。

【０１２３】次に、動作について説明する。上記構成に
おいて、ライナック等の加速器で発生した電子ビーム
は、フランジ３２を通り、一旦、大気中に出る。その
後、陽電子発生装置側の真空と大気部の境界とに配設さ
れたターゲット２７に衝突する。そこで発生した陽電子
は、モデレータ３以降へ導かれる。この場合、ターゲッ
ト２７は大気中にあるので、ターゲット２７の冷却や、
放熱等を容易に行うことができる。

【０１２４】実施例２１．図１９は請求項１３の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の線源部の構成を示す模
式図であり、図１８に対応する部分には同一の符号を付
して説明を省略する。図１９においては、ライナック等
の加速器側のビームダクト３０の端部と、陽電子発生装
置側のビームダクト３１の端部との双方に、ターゲット
２７，２７を設けている。これらターゲット２７，２７
は、上述した実施例２０の理由と同様に、接地面に対し
て（＋）数十ＫＶの高圧に浮かした線源部と、ライナッ
ク等の加速器側における接地されたビームダクト３０と
を絶縁するために、大気にさらされている。

【０１２５】次に、動作について説明する。本実施例２
１では、ライナック等の加速器で発生した電子ビーム
は、ライナック等の加速器側のビームダクト３０におい
て、大気と真空部の境界に配設されたターゲット２７を
通り一旦大気中に出る。このとき、電子ビームの一部は
陽電子に変わる。そして、該陽電子は、陽電子発生装置
側において、真空と大気部の境界に配設されたターゲッ
ト２７に衝突する。その後、陽電子はモデレータ３以降
へ導かれる。ターゲット２７，２７は大気中にあるの
で、冷却や、放熱等を容易に行うことができる。

【０１２６】また、実施例２０の場合には、電子ビーム
の一部が図１８に示すフランジ３２で失われたが、本実
施例２１の場合にはそのようなことはない。しかし、陽
電子が大気中を通るので、ある程度の減衰は生じる。実
施例２０と、実施例２１とのどちらにおいて、多量の陽
電子ビームが発生するかは、ライナック等の加速器で発
生する電子ビームのエネルギ−で決まる。

【０１２７】実施例２２．図２０（ａ）、（ｂ）は請求
項１４の発明の一実施例を示す陽電子発生装置の線源部
の構成を示す模式図であり、（ａ）はその線源部の横断
面図、（ｂ）はその正面図である。図２０（ａ）、
（ｂ）において、１はアイソトープ、２はアイソトープ
１を支持する線源ホルダ、４０は線源ホルダ２の外周部
を覆う鉛等の遮蔽物（遮蔽手段）である。陽電子発生装
置の建設時や、メンテナンス時には、アイソトープ１を
陽電子発生装置から取り外す必要がある。この取り外し
作業では、手等で直接アイソトープ１に触るため、被爆
量が多くなる。これを防ぐために、線源ホルダ２の周囲
に鉛等の遮蔽物４０を配設し、アイソトープ１、線源ホ
ルダ２、遮蔽物４０を一体構造とする。そして、手で取
り扱う時には遮蔽物４０を把持すれば、被爆量を少なく
することができる。

【０１２８】実施例２３．図２１（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）は請求項１５の発明の一実施例を示す陽電子発生
装置の線源部の構成を示す模式図であり、（ａ）はその
線源部の横断面図、（ｂ）はその正面図、そして（ｃ）
はその一部拡大断面図である。図２１（ａ）、（ｂ）に
おいて、１はアイソトープ、２はアイソトープ１を支持
する線源ホルダ、４０は線源ホルダ２の外周部を覆う鉛
等の遮蔽物である。

【０１２９】上述したように、陽電子発生装置の建設時
や、メンテナンス時には、アイソトープ１を発生装置か
ら取り外す必要があり、このとき、手等で直接アイソト
ープに触るため、被爆量が多くなる。これを防ぐため
に、線源ホルダ２の周囲に鉛等の遮蔽物４０を配設し、
アイソトープ１、線源ホルダ２、遮蔽物４０を一体構造
とし、手で取り扱う時には遮蔽物４０を把持する。

【０１３０】上述した実施例２２と異なる点は、同図
（ｃ）に示すように、遮蔽物４０の周囲を、アルミ等の
ガス放出量の少ない物質からなる部材４１で覆ったこと
にある。上記遮蔽物４０に用いる鉛は、一般にガス放出
量が多く、真空中に入れると、ガス源となり真空度が上
がらない。真空度が悪いと、陽電子の寿命が短くなる。
そこで、本実施例２３では、遮蔽物４０の周囲にアルミ
等のガス放出量の少ない物質からなる部材４１を配設
し、アイソトープ１、線源ホルダ２、鉛等の遮蔽物４
０、アルミ等の部材４１を一体型の構造としている。

【０１３１】実施例２４．図２２（ａ）、（ｂ）は請求
項１６の発明の一実施例を示す陽電子発生装置の線源部
の構成を示す模式図であり、（ａ）はその線源部の横断
面図、（ｂ）はその正面図である。図２２（ａ），
（ｂ）において、１はアイソトープ、２はアイソトープ
１を支持する線源ホルダ、４０は線源ホルダ２の周囲を
覆い、陽電子進行方向の長さをアイソトープ１の先端部
まで延長させた鉛等の照射線を遮蔽する遮蔽物である。

【０１３２】上述したように、陽電子発生装置の建設時
や、メンテナンス時には、アイソトープ１を発生装置か
ら取り外す必要があり、このとき、手等で直接アイソト
ープに触るため、被爆量が多くなる。これを防ぐため
に、線源ホルダ２の周囲に鉛等の遮蔽物４０を配設し、
アイソトープ１、線源ホルダ２、遮蔽物４０を一体構造
とし、手で取り扱う時には遮蔽物４０を把持する。

【０１３３】ところで、本実施例２３では、鉛等の遮蔽
物４０の陽電子進行方向の長さをアイソトープ１の先端
部まで延長させたので、アイソトープ１から四方八方に
放出される陽電子を効果的に遮蔽することが可能であ
る。したがって、アイソトープ１を手で取り扱う時の被
爆量を極端に少なくすることができる。

【０１３４】実施例２５．図２３は請求項１７の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の構成を示す概略図であ
る。図２３において、５０は線源部における陽電子ビー
ムを輸送するために用いられ、図示しない所定の電源に
より電界を発生する電極（第１の電極群）、５１は輸送
部における陽電子を磁界によって輸送するために用いら
れるヘルムホルツコイル（電磁手段）である。また、５
２は入射される陽電子の軌道を補正して出射するための
モデレータであり、５３は測定部における陽電子を輸送
するために用いられ、図示しない所定の電源により電界
を発生する電極（第２の電極群）である。

【０１３５】次に、動作について説明する。線源部のモ
デレータ表面から放出された低速陽電子は、電極５０が
作る静電界により輸送される。モデレータ部に磁界がか
かっていると、モデレータ表面の陽電子ビームは螺旋運
動をしながら放出されるため、陽電子ビームのビーム径
やビーム広がりが大きくなる。すなわち、エミッタンス
が大きくなる。線源部におけるエミッタンスは、一般
に、測定部まで保存されるので、精密な測定が難しくな
る。モデレータによりエンハンスメント・ブライトネス
を行なえば、エミッタンスを小さくできるが、その強度
が弱くなるという欠点がある。また、エミッタンスを小
さくするには限界がある。したがって、線源部では電界
で輸送するのが望ましい。

【０１３６】そこで、本実施例２５における輸送部で
は、ヘルムホルツコイル５１の作る磁界により輸送を行
う。磁界で輸送すると、陽電子の輸送効率を１００％近
くにすることが可能である。これに対して、測定部で
は、電極５３によって発生した電界で輸送する。輸送部
での磁界輸送の際に、陽電子は螺旋運動をしているの
で、そのまま電界輸送をしても螺旋運動成分は残る。こ
の螺旋運動をしている陽電子は、磁界輸送から電界輸送
への切り替え部分に配設されたモデレータ５２を通るこ
とによって、モデレータ５２の表面から垂直に放出され
る。したがって、モデレータ５２から出射される陽電子
は、螺旋運動をしない、発散角の小さいビームとなって
試料部へ輸送される。

【０１３７】実施例２６．図２４は請求項１８の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の直流化装置の構成を示
す模式図である。図２４において、６０は直流化装置の
上流部における陽電子の輸送軌道上に、該軌道に平行に
配設された一対の電極であり、６１は陽電子の輸送軌道
に沿って配設されたヘルムホルツコイルである。また、
６２は陽電子の輸送軌道上に設けられたモデレータであ
り、６３は上記電極６０およびモデレータ６２に印加す
る電圧を制御する電源である。

【０１３８】次に、動作について説明する。電源６３に
よって電極６０に印加する電圧をパルス制御すると、陽
電子は電極６０とモデレータ６２の間に蓄積される。モ
デレータ６２の電圧を低くするに従って、陽電子は下流
側に徐々に放出される。図示のように、陽電子の進行方
向を放線とするように、モデレータ６２を配設すれば、
電界分布は陽電子進行方向とほぼ等しくなる。したがっ
て、取り出された陽電子ビームは、発散角の小さな、よ
く絞られた小径のビームとすることが可能である。

【０１３９】実施例２７．図２５は請求項１９の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の２次元操作部の構成を
示す模式図である。図２５において、７０は陽電子ビー
ムを偏向するコイル（電磁手段）であり、７１は一方の
開口部（下流側）を末広がりとし、他方の開口部の周囲
に上記コイル７０が巻回された磁性体である。また、７
２は表面解析等が行われる測定物であり、７３は上記コ
イル７０に所定の電圧を印加する交流電源である。

【０１４０】次に、動作について説明する。輸送部を輸
送されてきた陽電子ビームは、コイル７０、磁性体７１
によって作られる磁場で偏向される。交流電源７３によ
りコイル７０に印加する電圧を制御することにより、電
子ビームを２次元に走査し、試料部７２の全体の情報を
得る。

【０１４１】また、試料７２の表面における位置の情報
は、交流電源７３と、図示しない検出器のタイミング制
御により連続的に得ることが可能である。得られたデー
タを画像処理することによって、試料の２次元画像がリ
アルタイムに得られる。

【０１４２】実施例２８．図２６は請求項２０の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の２次元操作部の構成を
示す模式図である。図２６において、７２は表面解析等
が行われる測定物であり、７３は交流電源である。７４
は陽電子ビームの軌道左右に配設された水平方向偏向電
極（電極）であり、７５は陽電子ビームの軌道上下に配
設された垂直方向偏向電極（電極）である。これら水平
方向偏向電極７４および垂直方向偏向電極７５には、上
記交流電源７３により所定の交流電圧が印加されるよう
になっている。

【０１４３】次に、動作について説明する。輸送部を輸
送されてきた陽電子ビームは、水平方向偏向電極７４、
垂直方向偏向電極７５で偏向される。交流電源７３によ
り水平方向偏向電極７４および垂直方向偏向電極７５に
印加する電圧を制御することにより、電子ビームを２次
元に走査し、試料部７２の全体の情報を得る。

【０１４４】また、試料７２の表面における位置の情報
は、交流電源７３と、図示しない検出器のタイミング制
御により連続的に得ることが可能である。得られたデー
タを画像処理することによって、試料の２次元画像がリ
アルタイムに得られる。

【０１４５】実施例２９．図２７は請求項２１の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置のパルス化装置の構成を
示す模式図である。図２７において、８０は陽電子ビー
ムの軌道上下に配設された電磁石（電磁手段）である。
次に、８１は陽電子ビームの軌道上に設けられ、細い孔
部を有するスリット８１ａを有する遮蔽板（遮蔽手段）
である。また、８２は上記電磁石８０に巻回されたコイ
ルに所定の交流電圧を印加する交流電源である。

【０１４６】次に、動作について説明する。輸送部を輸
送されてきた陽電子ビームは、アイソトープから発生し
た陽電子の場合には直流であり、加速器の電子ビームを
元に発生させた場合には周期数１００ｎｓから数μｓの
パルスビームである。寿命測定を行うには、このビーム
を任意の周期を有するパルスビームにする必要がある。

【０１４７】陽電子ビームは、図２７に示す電磁石８０
によって発生した磁界によって偏向を受け、スリット８
１ａ上を走査される。したがって、交流電源８２により
電磁石８０に印加する交流電流を適宜制御すれば、上記
スリット８１ａ上を走査される陽電子ビームは、スリッ
ト８１ａに設けられた細い孔部に来たときに、この孔部
を通り抜けて下流側（試料部側）に達する。すなわち、
交流電源８２の周波数を変えることにより、任意のパル
ス幅の陽電子を作成することが可能である。

【０１４８】実施例３０．図２８は請求項２２の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置のパルス化装置の構成を
示す模式図であり、図２７に対応する部分には同一の符
号を付して説明を省略する。図２８において、８３は陽
電子ビームの輸送軌道に沿って設けられ、交流電源８２
により所定の交流電圧が印加される偏向電極（電極）で
ある。

【０１４９】次に、動作について説明する。輸送部を輸
送されてきた陽電子ビームは、上述したように、アイソ
トープから発生した陽電子の場合には直流であり、加速
器の電子ビームを元に発生させた場合には周期数１００
ｎｓから数μｓのパルスビームである。寿命測定を行う
には、このビームを任意の周期を有するパルスビームに
する必要がある。

【０１５０】陽電子ビームは、図２８に示す偏向電極８
３が発生した磁界によって偏向を受け、スリット８１上
を走査される。したがって、交流電源８２により偏向電
極８３に印加する交流電圧を適宜制御すれば、上記スリ
ット８１上を走査される陽電子ビームは、スリット８１
に設けられた細い孔部８１ａに来たときに、この孔部８
１ａを通り抜けて下流側（試料部側）に達する。すなわ
ち、交流電源８２の周波数を変えることにより、任意の
パルス幅の陽電子を作成することが可能である。

【０１５１】実施例３１．図２９は請求項２３の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の位置補正装置の構成を
示す模式図である。図２９において、９０は陽電子ビー
ムの輸送軌道周囲に設けられた１対の加速電極である。
次に、９１は１対の加速電極９０に所定の電圧を印加す
る高圧電源である。また、９２は陽電子ビームの軌道周
囲に設けられた位置調整用偏向電極（電極）であり、９
３は表面解析が行われる試料である。位置調整用偏向電
極９２は、加速電極９０の下流で、試料９３の上流に配
設される。

【０１５２】次に、動作について説明する。一般に、磁
場で輸送される陽電子は螺旋運動をしている。また、電
界輸送の場合にも、加速電極９０の中心を通るわけでは
ないので、加速エネルギーを変える毎に試料９３での陽
電子ビームの位置が変化する。試料９３の欠陥分析の時
には、試料９３に打ち込むエネルギーを徐々に変化させ
ることで、打ち込む深さを変化させながら、データを取
る。このとき、陽電子の打ち込む位置が変わると正確な
データが取れない。そこで、本実施例３０では、輸送部
を輸送されてきた陽電子ビームを、高圧電源９１により
高電圧が印加された加速電極９０により加速した後、位
置調整用偏向電極９２によって軌道補正を施して試料９
３に到達させる。このように、加速電極９０の下流で、
試料９３の上流に、位置調整用偏向電極９２を配設し、
該位置調整用偏向電極９２によって、加速された陽電子
の軌道を補正することで、加速エネルギーが変化しても
試料９３での陽電子位置は変化しない。

【０１５３】実施例３２．図３０は請求項２４の発明の
一実施例を示す陽電子発生装置の位置補正装置の構成を
示す模式図であり、図２９に対応する部分には同一の符
号を付して説明を省略する。図３０において、９４は位
置調整用偏向電極９２に所定の直流電圧を印加する直流
電源である。また、９５は高圧電源９１および直流電源
９４を制御し、加速電極９０および位置調整用偏向電極
９２に印加される電圧を制御する制御用コンピュータ
（制御手段）である。

【０１５４】次に、動作について説明する。一般に、磁
場で輸送される陽電子は螺旋運動をしている。また、電
界輸送の場合にも、加速電極９０の中心を通るわけでは
ないので、加速エネルギーを変える毎に試料９３での陽
電子ビームの位置が変化する。試料９３の欠陥分析の時
には、試料９３に打ち込むエネルギーを徐々に変化させ
ることで、打ち込む深さを変化させながらデータを取
る。このとき、陽電子の打ち込む位置が変わると正確な
データが取れない。そこで、本実施例３０では、輸送部
を輸送されてきた陽電子ビームを、高圧電源９１により
高電圧が印加された加速電極９０により加速した後、位
置調整用偏向電極９２によって軌道補正を施して試料９
３に到達させる。このように、加速電極９０の下流で、
試料９３の上流に、位置調整用偏向電極９２を配設し、
該位置調整用偏向電極９２によって、加速された陽電子
の軌道を補正することで、加速エネルギーが変化しても
試料９３での陽電子位置は変化しない。

【０１５５】ところで、実際の測定では連続的にエネル
ギーを変化させながらデータを取る必要がある。そこ
で、予め、加速エネルギーに対するビーム位置を測定
し、制御用コンピュータ９５中に取り込んでおく。そし
て、実際の測定時には、高圧電源９１の電圧を変化させ
る毎に、自動的に制御用コンピュータ９５から直流電源
９４の電圧を変化させるといった制御を行う。

【０１５６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、線源部に、陽
電子の進行方向を法線とする平面に沿って配設される２
個以上のアイソトープと、モデレータ部に、湾曲形状を
有し、該湾曲形状の円または球の中心が線源部と反対方
向になるよう配設されたモデレータとを備えるように構
成したので、多量の陽電子ビームを発生できる効果があ
る。

【０１５７】請求項２の発明によれば、線源部のアイソ
トープとモデレータ部との間に、陽電子の通過位置に出
し入れ可能に配設される遮蔽手段を備えるように構成し
たので、陽電子発生装置の組立時、取扱い時にアイソト
ープから発生する放射線の被爆を少なくできる効果があ
る。

【０１５８】請求項３の発明によれば、線源部またはモ
デレータ部のいずれか一方に連接され、線源部とモデレ
ータ部の距離を変化させる距離可変手段を備えるように
構成したので、陽電子発生装置の組立時、取扱い時にア
イソトープから発生する放射線の被爆量を少なくできる
効果がある。

【０１５９】請求項４の発明によれば、線源部の上流部
に配設された、線源部と異なるビームダクトと、アイソ
トープをビームダクト中に移送する移送手段と、ビーム
ダクトと共に、移送手段によって移送したアイソトープ
を線源部から取り外すことが可能な脱着手段とを備える
ように構成したので、陽電子発生装置の組立時、取扱い
時にアイソトープから発生する放射線の被爆量を少なく
できる効果がある。

【０１６０】請求項５の発明によれば、移送手段は、電
磁誘導によりアイソトープをビームダクト中に移送する
電磁手段として構成したので、陽電子発生装置のアイソ
トープを設置する際、または、一度取り外した後、再設
置するさいに、同じ位置に精度よく設置できる効果があ
る。

【０１６１】請求項６の発明によれば、外形を錘形状と
し、アイソトープを支持する線源ホルダと、アイソトー
プに対向する側に、線源ホルダが嵌合する錘形状の穴部
を有する支持台とを備えるように構成したので、陽電子
発生装置のアイソトープを設置する際、または、一度取
り外した後、再設置するさいに、同じ位置に精度よく設
置できる効果がある。

【０１６２】請求項７の発明によれば、外形を凸形状と
し、アイソトープを支持する線源ホルダと、アイソトー
プに対向する側に、線源ホルダが嵌合する凹形状の穴部
を有する支持台とを備えるように構成したので、陽電子
発生装置のアイソトープを設置する際、または、一度取
り外した後、再設置するさいに、同じ位置に精度よく設
置できる効果がある。

【０１６３】請求項８の発明によれば、線源部は、弾性
部材より形成された止めがねが設けられ、アイソトープ
を支持する線源ホルダと、線源ホルダを所定の位置に配
設した際に、止めがねが嵌合する凹部を有するする支持
台とを備えるように構成したので、陽電子発生装置のア
イソトープを設置する際、または、一度取り外した後、
再設置するさいに、同じ位置に精度よく設置できる効果
がある。

【０１６４】請求項９の発明によれば、モデレータ部を
陽電子の通過経路から移送させる可動手段と、陽電子の
通過経路から移送させたモデレータ部の近傍に配設さ
れ、モデレータ部を加熱する赤外線発生手段とを備える
ように構成したので、モデレータのアニーリングを陽電
子発生装置中で簡便に行うことができる効果がある。

【０１６５】請求項１０の発明によれば、所定のスリッ
トを有し、ターゲットとモデレータ部の間に配設された
陽電子集束手段を備えるように構成したので、計測装置
に達するビームの性能を向上でき、かつ、計測時のバッ
クグラウンドを小さくできる効果がある。

【０１６６】請求項１１の発明によれば、陽電子集束手
段は、スリットの形状、またはその大きさを変更可能と
なるように構成したので、計測装置に達するビームの性
能を向上でき、かつ、計測時のバックグラウンドを小さ
くできる効果がある。

【０１６７】請求項１２の発明によれば、加速器を当該
陽電子発生装置から切り離し、所定の間隔を空けて配設
すると共に、加速器に対向する当該陽電子発生装置の大
気部と真空部の境界に配設されるターゲットを備えるよ
うに構成したので、多量の陽電子を発生できる効果があ
る。

【０１６８】請求項１３の発明によれば、加速器を当該
陽電子発生装置から切り離し、所定の間隔を空けて配設
すると共に、加速器側の大気部と真空部の境界と、当該
陽電子発生装置側の大気部と真空部の境界とに、対向さ
せて配設された１対のターゲットを備えるように構成し
たので、多量の陽電子を発生できる効果がある。

【０１６９】請求項１４の発明によれば、陽電子発生部
に一体に設けられ、該陽電子発生部からの放射線を遮蔽
する遮蔽手段を備えるように構成したので、放射線被爆
量を少なくできる効果がある。

【０１７０】請求項１５の発明によれば、アウトガス量
の少ない金属または絶縁体からなり、遮蔽手段の周囲を
覆う部材を備えるように構成したので、放射線被爆量を
少なくできる効果がある。

【０１７１】請求項１６の発明によれば、遮蔽手段は、
陽電子の進行方向の長さをアイソトープ、あるいはコン
バータ部より長くなるように構成したので、放射線被爆
量を少なくできる効果がある。

【０１７２】請求項１７の発明によれば、陽電子発生部
は、陽電子を電界で輸送する第１の電極群を有し、輸送
部は、陽電子を磁界で輸送する電磁手段を有し、測定部
は、陽電子を電界で輸送する第２の電極群を有するよう
に構成したので、多量で特性の優れた陽電子を試料部ま
で導くことができる効果がある。

【０１７３】請求項１８の発明によれば、輸送部の上流
側の陽電子の通過経路に配設された電極と、輸送部の下
流側の陽電子の通過経路に配設されたモデレータと、電
極とモデレータとに所定の電圧を印加し、パルス状の陽
電子ビームを連続ビームとする電源とを備えるように構
成したので、直流化した陽電子ビームのエミッタンスを
小さくできる効果がある。

【０１７４】請求項１９の発明によれば、測定部付近に
配設され、印加された交流電流により陽電子のビームを
平面状に走査する電磁手段を備えるように構成したの
で、陽電子を２次元平面状に簡便に走査できる効果があ
る。

【０１７５】請求項２０の発明によれば、測定部に、上
下方向と左右方向の各々に配設され、印加された交流電
圧により陽電子のビームを平面状に走査する一対以上の
電極を備えるように構成したので、陽電子を２次元平面
上に簡便に走査できる効果がある。

【０１７６】請求項２１の発明によれば、交流で励磁さ
れ、陽電子を走査する電磁手段と、所定のスリットを有
し、陽電子の通過経路上に配設され、該陽電子を遮蔽す
る遮蔽手段とを備えるように構成したので、陽電子を簡
便にパルス化することができる効果がある。

【０１７７】請求項２２の発明によれば、陽電子の通過
経路に沿って配設され、交流電圧が印加される一組以上
の電極と、所定のスリットを有し、陽電子の通過経路上
に配設され、該陽電子を遮蔽する遮蔽手段を備えるよう
に構成したので、陽電子を簡便にパルス化できる効果が
ある。

【０１７８】請求項２３の発明によれば、測定部付近の
上下、または左右方向、あるいは上下左右方向に、所定
の角度傾けた方向で配設され、陽電子のビーム軌道を補
正する一対以上の電極を備えるように構成したので、加
速エネルギーを変化させた時に生じる軌道歪みを簡便に
補正できる効果がある。

【０１７９】請求項２４の発明によれば、陽電子のエネ
ルギと、該エネルギの陽電子の軌道を補正するために必
要とされる電極に印加する電圧との関係を予め測定し、
実際の測定時には、陽電子のエネルギを変化させる毎
に、予め測定した関係に基づいて電極に所定の電圧を印
加し、陽電子の軌道を自動的に補正する制御手段を備え
るように構成したので、加速エネルギーを変化させた時
に生じる軌道歪みを簡便に補正できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例による陽電子発生装
置の線源部の構成を示す模式図である。

【図２】図１の陽電子発生装置の線源部の電位分布図で
ある。

【図３】請求項２の発明の一実施例を示す陽電子発生装
置の線源部の構成を示す模式図である。

【図４】請求項２の発明の他の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図５】請求項３の発明の一実施例を示す陽電子発生装
置の線源部の構成を示す模式図である。

【図６】請求項３の発明の他の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図７】請求項３の発明の他の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図８】請求項４の発明の一実施例を示す陽電子発生装
置の線源部の構成を示す模式図である。

【図９】図８のビームダクトを取り外した後の様子を示
す模式図である。

【図１０】請求項５の発明の一実施例を示す陽電子発生
装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図１１】請求項６の発明の一実施例を示す陽電子発生
装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図１２】請求項７の発明の一実施例を示す陽電子発生
装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図１３】請求項８の発明の一実施例を示す陽電子発生
装置の線源部の模式図である。

【図１４】請求項９の発明の一実施例を示す陽電子発生
装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図１５】図１４のモデレータのアニーリング状態の概
念図である。

【図１６】請求項１０の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図１７】請求項１１の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図１８】請求項１２の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図１９】請求項１３の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図である。

【図２０】請求項１４の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図であり、（ａ）はそ
の線源部の横断面図、（ｂ）はその正面図である。

【図２１】請求項１５の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図であり、（ａ）はそ
の線源部の横断面図、（ｂ）はその正面図、そして
（ｃ）はその一部拡大断面図である。

【図２２】請求項１６の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の線源部の構成を示す模式図であり、（ａ）はそ
の線源部の横断面図、（ｂ）はその正面図である。

【図２３】請求項１７の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の構成を示す概略図である。

【図２４】請求項１８の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の直流化装置の構成を示す模式図である。

【図２５】請求項１９の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の２次元操作部の構成を示す模式図である。

【図２６】請求項２０の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の２次元操作部の構成を示す模式図である。

【図２７】請求項２１の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置のパルス化装置の構成を示す模式図である。

【図２８】請求項２２の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置のパルス化装置の構成を示す模式図である。

【図２９】請求項２３の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の位置補正装置の構成を示す模式図である。

【図３０】請求項２４の発明の一実施例を示す陽電子発
生装置の位置補正装置の構成を示す模式図である。

【図３１】従来のアイソトープを線源とした場合の陽電
子発生装置の構成を示す模式図である。

【図３２】従来のライナックから発生する電子ビームを
線源とした場合の陽電子発生装置の構成を示す模式図で
ある。

【図３３】図３１の線源部を拡大した模式図である。

【符号の説明】

１アイソトープ２線源ホルダ２ａ，２ｂ，２ｃ，線源ホルダ３モデレータ５遮蔽板（遮蔽手段）８モータ（距離可変手段）９モータ（距離可変手段、移送手段）１０真空バルブ（脱着手段）１１ビームダクト１３コイル（電磁手段）１４磁性体（電磁手段）１６ａ，１６ｂ，１６ｃ支持台１８止めがね２０赤外線発生装置（赤外線発生手段）２２可動装置（可動手段）２４ａスリット２４遮蔽板（陽電子集束手段）２７ターゲット４０鉛等の遮蔽物（遮蔽手段）４１部材５０電極（第１の電極群）５１ヘルムホルツコイル（電磁手段）５３電極（第２の電極群）６０電極６２モデレータ６３電源７０コイル（電磁手段）７４水平方向偏向電極（電極）７５垂直方向偏向電極（電極）８０電磁石（電磁手段）８１遮蔽板（遮蔽手段）８１ａスリット８３偏向電極（電極）９２位置調整用偏向電極（電極）９５制御用コンピュータ（制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽電子を発生させるアイソトープを含ん
だ線源部と、前記陽電子を低速化するモデレータ部と、
前記モデレータ部で減速された前記陽電子を測定部まで
導く輸送部とから構成された陽電子発生装置において、
前記線源部に、前記陽電子の進行方向を法線とする平面
に沿って配設される２個以上のアイソトープと、前記モ
デレータ部に、湾曲形状を有し、該湾曲形状の円または
球の中心が前記線源部と反対方向になるよう配設された
モデレータとを備えることを特徴とする陽電子発生装
置。
【請求項２】陽電子を発生させるアイソトープを含ん
だ線源部と、前記陽電子を低速化するモデレータ部と、
前記モデレータ部で減速された前記陽電子を測定部まで
導く輸送部とから構成された陽電子発生装置において、
前記線源部のアイソトープと前記モデレータ部との間
に、前記陽電子の通過位置に出し入れ可能に配設される
遮蔽手段を備えることを特徴とする陽電子発生装置。
【請求項３】前記線源部または前記モデレータ部のい
ずれか一方に連接され、前記線源部と前記モデレータ部
の距離を変化させる距離可変手段を備えることを特徴と
する請求項２記載の陽電子発生装置。
【請求項４】陽電子を発生させるアイソトープを含ん
だ線源部と、前記陽電子を低速化するモデレータ部と、
前記モデレータ部で減速された前記陽電子を測定部まで
導く輸送部とから構成された陽電子発生装置において、
前記線源部の上流部に配設された、ビームダクトと、前
記アイソトープを前記ビームダクト中に移送する移送手
段と、前記ビームダクトと共に、前記移送手段によって
移送した前記アイソトープを前記線源部から取り外すこ
とが可能な脱着手段とを備えることを特徴とする陽電子
発生装置。
【請求項５】前記移送手段は、電磁誘導により前記ア
イソトープを前記ビームダクト中に移送する電磁手段で
あることを特徴とする請求項４記載の陽電子発生装置。
【請求項６】外形を錘形状とし、前記アイソトープを
支持する線源ホルダと、前記アイソトープに対向する側
に、前記線源ホルダが嵌合する錘形状の穴部を有する支
持台とを備えることを特徴とする請求項４記載の陽電子
発生装置。
【請求項７】外形を凸形状とし、前記アイソトープを
支持する線源ホルダと、前記アイソトープに対向する側
に、前記線源ホルダが嵌合する凹形状の穴部を有する支
持台とを備えることを特徴とする請求項４記載の陽電子
発生装置。
【請求項８】前記線源部は、弾性部材より形成された
止めがねが設けられ、前記アイソトープを支持する線源
ホルダと、前記線源ホルダを所定の位置に配設した際
に、前記止めがねが嵌合する凹部を有する支持台とを備
えることを特徴とする請求項４記載の陽電子発生装置。
【請求項９】陽電子を発生させるアイソトープを含ん
だ線源部と、前記陽電子を低速化するモデレータ部と、
前記モデレータ部で減速された前記陽電子を測定部まで
導く輸送部とから構成された陽電子発生装置において、
前記モデレータ部を前記陽電子の通過経路から移送させ
る可動手段と、前記陽電子の通過経路から移送させた前
記モデレータ部の近傍に配設され、前記モデレータ部を
加熱する赤外線発生手段とを備えることを特徴とする陽
電子発生装置。
【請求項１０】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲットと、前記陽電子を低速化するモ
デレータ部と、前記モデレータ部で減速された前記陽電
子を測定部まで導く輸送部とから構成された陽電子発生
装置において、所定のスリットを有し、前記ターゲット
と前記モデレータ部の間に配設された陽電子集束手段を
備えることを特徴とする陽電子発生装置。
【請求項１１】前記陽電子集束手段は、前記スリット
の形状、またはその大きさを変更可能としたことを特徴
とする請求項１０記載の陽電子発生装置。
【請求項１２】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲットと、前記陽電子を低速化するモ
デレータ部と、前記モデレータ部で減速された前記陽電
子を測定部まで導く輸送部とから構成された陽電子発生
装置において、前記加速器を当該陽電子発生装置から切
り離し、所定の間隔を空けて配設すると共に、前記加速
器に対向する当該陽電子発生装置の大気部と真空部の境
界に配設されるターゲットを備えることを特徴とする陽
電子発生装置。
【請求項１３】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲットと、前記陽電子を低速化するモ
デレータ部と、前記モデレータ部で減速された陽電子を
測定部まで導く輸送部とから構成される陽電子発生装置
において、前記加速器を当該陽電子発生装置から切り離
し、所定の間隔を空けて配設すると共に、前記加速器側
の大気部と真空部の境界と、当該陽電子発生装置側の大
気部と真空部の境界とに、対向させて配設された１対の
ターゲットを備えることを特徴とする陽電子発生装置。
【請求項１４】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲット、もしくは、陽電子を発生させ
るアイソトープを含む線源部からなる陽電子発生部と、
前記陽電子を低速化するモデレータ部と、前記モデレー
タ部で減速された陽電子を測定部まで導く輸送部とから
構成された陽電子発生装置において、前記陽電子発生部
に一体に設けられ、該陽電子発生部からの放射線を遮蔽
する遮蔽手段を備えることを特徴とする陽電子発生装
置。
【請求項１５】アウトガス量の少ない金属または絶縁
体からなり、前記遮蔽手段の周囲を覆う部材を備えるこ
とを特徴とする請求項１４記載の陽電子発生装置。
【請求項１６】前記遮蔽手段は、前記陽電子の進行方
向の長さを前記アイソトープ、あるいは前記コンバータ
部より長くしたことを特徴とする請求項１４記載の陽電
子発生装置。
【請求項１７】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲット、もしくは、陽電子を発生させ
るアイソトープを含む線源部からなる陽電子発生部と、
前記陽電子を低速化するモデレータ部と、前記モデレー
タ部で減速された陽電子を測定部まで導く輸送部とから
構成される陽電子発生装置において、前記陽電子発生部
は、前記陽電子を電界で輸送する第１の電極群を有し、
前記輸送部は、前記陽電子を磁界で輸送する電磁手段を
有し、前記測定部は、前記陽電子を電界で輸送する第２
の電極群を有することを特徴とする陽電子発生装置。
【請求項１８】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲットと、前記陽電子を低速化するモ
デレータ部と、前記モデレータ部で減速された前記陽電
子を測定部まで導く輸送部とから構成される陽電子発生
装置において、前記輸送部の上流側の前記陽電子の通過
経路に配設された電極と、前記輸送部の下流側の前記陽
電子の通過経路に配設されたモデレータと、前記電極と
前記モデレータとに所定の電圧を印加し、パルス状の陽
電子ビームを連続ビームとする電源とを備えたことを特
徴とする陽電子発生装置。
【請求項１９】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲット、もしくは、陽電子を発生させ
るアイソトープを含む線源部からなる陽電子発生部と、
前記陽電子を低速化するモデレータ部と、前記モデレー
タ部で減速された陽電子を測定部まで導く輸送部とから
構成される陽電子発生装置において、前記測定部付近に
配設され、印加された交流電流により前記陽電子のビー
ムを平面状に走査する電磁手段とを備えることを特徴と
する陽電子発生装置。
【請求項２０】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲット、もしくは、陽電子を発生させ
るアイソトープを含む線源部からなる陽電子発生部と、
前記陽電子を低速化するモデレータ部と、前記モデレー
タ部で減速された陽電子を測定部まで導く輸送部とから
構成される陽電子発生装置において、前記測定部に、上
下方向と左右方向の各々に配設され、印加された交流電
圧により前記陽電子のビームを平面状に走査する一対以
上の電極とを備えることを特徴とする陽電子発生装置。
【請求項２１】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲット、もしくは、陽電子を発生させ
るアイソトープを含む線源部からなる陽電子発生部と、
前記陽電子を低速化するモデレータ部と、前記モデレー
タ部で減速された陽電子を測定部まで導く輸送部とから
構成された陽電子発生装置において、交流で励磁され、
前記陽電子を走査する電磁手段と、所定のスリットを有
し、前記陽電子の通過経路上に配設され、該陽電子を遮
蔽する遮蔽手段とを備えることを特徴とする陽電子発生
装置。
【請求項２２】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲット、もしくは、陽電子を発生させ
るアイソトープを含む線源部からなる陽電子発生部と、
前記陽電子を低速化するモデレータ部と、前記モデレー
タ部で減速された前記陽電子を測定部まで導く輸送部と
から構成される陽電子発生装置において、前記陽電子の
通過経路に沿って配設され、交流電圧が印加される一組
以上の電極と、所定のスリットを有し、前記陽電子の通
過経路上に配設され、該陽電子を遮蔽する遮蔽手段を備
えることを特徴とする陽電子発生装置。
【請求項２３】加速器等の電子ビームを用いて陽電子
を発生させるターゲット、もしくは、陽電子を発生させ
るアイソトープを含む線源部からなる陽電子発生部と、
前記陽電子を低速化するモデレータ部と、前記モデレー
タ部で減速された前記陽電子を測定部まで導く輸送部と
から構成された陽電子発生装置において、前記測定部付
近の上下、または左右方向、あるいは上下左右方向に、
前記陽電子のビーム軌道を補正する一対以上の電極を備
えることを特徴とする陽電子発生装置。
【請求項２４】前記陽電子のエネルギと、該エネルギ
の陽電子の軌道を補正するために必要とされる前記電極
に印加する電圧との関係を予め測定し、実際の運転時に
は、前記陽電子のエネルギを変化させる毎に、前記予め
測定した関係に基づいて前記電極に所定の電圧を印加
し、前記陽電子の軌道を自動的に補正する制御手段を備
えることを特徴とする請求項２３記載の陽電子発生装
置。