JPS61253800A - 非共振側方空洞を有する定在波線形加速器 - 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 本発明は、一般的に定在波荷電ビーム線形加速器に関す
るもので、特に、加速器の側方空洞が調整できる共振周
波数を有し、その周波数が、その側方空洞に隣接した主
空洞の通常の固定位相シフトを変化させ、その側方空洞
の電磁気的に、下流にある空洞における電場強度を変化
させるため、加速器に結合した電磁場の周波数と異なっ
ているところの荷電粒子ビーム加速器に関するもので６
る〇従来技術 定在波線形粒子ビーム加速器は、ほぼ同じ共振周波数を
有する。複数のカスケード（ｃｏｓｃ＠ｄ６ｄ）定在波
と電磁気的に結せした主空洞と、複数の側方空洞によっ
て特徴付けることができる。隣接した主空洞は共通の側
方空洞に電磁気的に結合されている。荷電粒子、通常は
電子のビームが主空洞に注入され、そのビームはカスケ
ード窩洞を輪縁方向に通って進行する。空洞社、主亜洞
の共振周波数にほぼ等しい周波数を有する電磁波で励起
され、その結果、隣接した主空洞間で通常１８０の固定
位相シフトが存在することになる。

このよう々定在波線形加速器は、医療、放射線療法、更
には工業的放射線の分野に広く使用されている。このよ
うな装置２−５　ＭｅＶのエネルギー範囲で操作される
ものでおる。２−５　ＭｅＶの全エネルギー範囲を与え
るために、定在波加速器へ遠用されるＲＦの電圧は変化
させなければなら々い。

しかし、注入マイクロ波エネルギーの電圧を変えること
は、処理領域へ適用される粒子ビームの直径を付随して
変化させる。しかし、処理領域へ適用される粒子ビーム
の直径を制御して、変化するエネルギーレベルに対して
その直径を一定に保持することが望ましい。また、ビー
ムエネルギーに変化が存在しないときに処理目的物を照
射する出力ビームの直径を変化することが望ましい。

問題を解決するための手段 本発明に従うと、複数のカスケード定在波と電磁気的に
結合した。ほぼ同じ共振周波数を有する主空洞、及び主
空洞と隣接し、電磁気的に結合した側方空洞を有する線
形荷電粒子ビーム加速器は、主空洞とは異なる共振周波
数を有する、少カくとも１つの側方空洞を含んでいる。

その加速器は主空洞と共振するが１つの側方空洞とは共
振しない電磁波で励起される。非共振の側方空洞はＪそ
の１つの側方空洞に隣接した主空洞の通常の固定位相シ
フトに変化を与える。特に、隣接した主空洞間の位相シ
フトは通常１８０ある。しかし、非共振の側方空洞に隣
接した主空洞間の位相シフトは。

通常の１８０の位相シフトから増加するように変化する
。典型的には、その増加した変化はｌＯ乃至３０のオー
ダである。

非共振側方空洞は、その非共振側方空洞の電磁気的に下
流にある空洞における電場強度を、その側方空洞の電磁
気的に上流にある空洞における電場強度に関して減少さ
せる。第一〇実施例において、電磁波は、粒子ビームが
非共振の側方空洞の上流にあるところの空洞に入射され
る。第二の実施例において、電磁波は、粒子ビームが非
共振の側方空洞の下流にあるところの空洞に入射される
。

ビームのエネルギー及び直径の制御を望むときは。

複数の非共振の側方空洞は、ビームの伝播経路にそって
軸線方向の異なる位置に配置し得る。ビームが非共振の
側方空洞に結合した主空洞と出あうたびごとに、ビーム
のエネルギー及び直径は減少させられる。非共振の側方
空洞は、それに隣接した空洞における電磁場のパターン
の方向に傾斜を付ける。

ビームのエネルギー及び直径を制御するために非共振の
側方空洞の共振周波数は随意に調整可能なものである。

非共振の側方空洞の共振周波数は、電磁波のエネルギー
が、非共振の側方空洞と、その側方空洞と連結する２つ
の主空洞との間で、アイリス（ｉｒｉｓ）のような結合
手段によって反射されるようＫ、非共振の空洞内にある
調整手段によってｖ！４整される。電磁波はこのような
結合手段で反射されることから、非共振の側方空洞はそ
れに連結された２つの主空洞に負荷をかける。

各側方空洞は複数の卓越（ｄｏｍｉｎａｎｔ）周波数を
有している０その空洞は電磁波源の周波数とほぼ共振す
る。同調プランジャーは、隣接した主空洞間で位相シフ
トを増加させるために、電磁波電源の周波数でほぼ共振
する側方空洞を同調からずらし非同調にする。電磁波源
の周波数でほぼ共振する側方空洞の卓越周波数のほかの
各卓越周波数は。

側方空洞が電磁波源で励起されないように、結合手段に
よって主空洞に連結可能な周波数から十分に除去される
。

従来技術として、タナペによる米国特許ｗＡ２８６１９
２号（文献１）及びメドウ等による米国特許ｔｓ４３８
２２０８号（文献２）がある。文献１に示された定在波
線形加速器は、加速器の選択された側方空洞の位相シフ
トにπラジアンの調整可能な変化を与えることによシ、
加速された可変エネルギーの荷電粒子を一様なビームエ
ネルギー広がシをもたせて形成するものである。特に、
隣接した主空洞間に導かれる位相シフトがπラジアンか
らゼロラジアンに変化させられる。このことは、選択さ
れ九側方空洞の動作を通常のＴＭｏｗｏ　モードからＴ
Ｍ（Ｉｔｓモード又はＴＢＭ％−ドに切シ変えることに
よシ成し遂げられる。ＴＭｏ、。モ７ドでは、磁場は側
方空洞の両結合アイリスで同じ位相となり　％　ＴＭ６
ｔｔ又はＴｇＭモードでは、側方空洞のアイリスの間で
は逆相の磁場（Ｈ）が存在する。この結果は、金属製同
調ロンドを空洞９Ａ壁から空洞内に挿入すること、すな
わち、空洞の卓越モードをＴＭｏｔ。からＴＭ６ｔｔＫ
変える非対称同調器によって成し遂げられる。

従って、空洞の共振周波数は減少する。

文献１の構造物の側方空洞は、定在波線形加速器内で進
行する電磁波エネルギーとＴＭ６ｔａモード及びＴＭ川
用−ドの両方で相互作用する。対照的に、本発明におい
て、対称的な同調プランジャーは定在波線形加速器の唯
一の励起周波数を卓越的（ｄｏｍｉｎａｎｔ）にする。

文献ｌの構造物の側方空洞の共振空洞は、側方空洞がＴ
ＭＨｏからＴＭｏｔｔモードに変化するときに線形的に
減少する。対照的に、本発明において、対称的々同調プ
ランジャーがビーム軸線方向に向って空洞の中に挿入さ
れると。

側方空洞の共振周波数は単調的であるが非線形的に減少
する。その非線形的関数は線形のオーダよシも高次のも
ので、その結果１本発明のようにプランジャーの望洞へ
の挿入を増加させると、側方空洞の共振周波数は文献ｌ
のものよ）も大きく減少する。本発明においてｓ　ＴＭ
６１゜モードにおいて側方空洞の中心には実質的な磁場
が存在する。文献１の構造物においては、空洞の＠壁内
に挿入される同調ロッドを含む側方空洞の中心において
。

磁場はほとんど存在しない。文献ｌの構造物において％
ＴＭ（ＩｔｏモードからＴＭ６ｉ、モードへ変化は。

同調プランジャーが側方空洞の壁を横切って完全に挿入
されることに対応して空洞を短くすることによシ成し遂
げられる。これによシ、隣接した側方空洞における位相
シフトが１８０の位相シフトからゼロの位相シフトに変
化する。対照的に、本発明において、励起周波数の電磁
波に対して側方空洞のモードは実質的に変化しない。む
しろ、側方空洞は基本的にＴＭ６ｓ６モードで動作し続
くがしかし、その隣接した窩洞間の位相シフトの増加で
。

非共振状態にシフトされる。

文献２に示された定在波粒子加速器は装置の一部の電磁
場が、装置の他の部分の電磁場に関して所望の童だけ変
化させられる構造物を有している。

これによシ、出力粒子エネルギーを変化させることがで
きる一方で、粒子エネルギーの分布を不変に保つことが
できる。１つの側方空洞は、その中の定在波の電磁場が
非対称の側方空洞と隣接した２つの空洞への結合要素に
関して非対称であるように配置されている。このように
非対称に配置することによシ、非対称な側方空洞と第１
の主空洞との間の第１の結合アイリスに結合したパワー
は、第２の主空洞と非対称な側方空洞との間の第２のア
イリスに結合したパワーよシも非常に大きくなる。対称
的に、本発明の配置において、非同調の側方空洞と主空
洞との間の第１及び第２のアイリスを通して結合したパ
ワーは、ほぼ同一である。

対称的で調整可能な同調１ジンジャ−を含む側方空洞を
提供することは知られているけれども、これらプランジ
ャーは、側方空洞が定在波線形加速器内で進行する電磁
ビームと共振するように。

予め調節されていた。従って、このような構造物によっ
てはビーム及びエネルギーを制御することができない。

定在波粒子ビーム線形加速器は第１図に示され、それは
その一端に電子ビーム源１２、す力わち荷電粒子源を有
している。荷電粒子源１２はそこから導出された電子を
加速器１１の軸線方向に進行するビームに収束するため
の手段（図示せず）を有している。荷電粒子源１２から
導出されたビームは、そのビームのエネルギーによって
制御される。所望の直径を有している。説明のための実
施例において、そのエネルギーは２−５　ＭｅＶの範囲
にある。荷電粒子源１２かも導出された電子ビームは、
３ＧＨｚの範囲の出力を有するマグネトロｙ１３からの
エネルギーに応答して加速器１１内に形成されるマイク
ロ波によって加速される。マグネトロン１３のマイクロ
波出力は供給器１４によって加速器１１と結合する０加
速器の内部は真空に維持され、必要なりｏ励起電圧は当
業者には周知の方法で加速器の電極に印加される。荷電
粒子源１２から導出され、加速器１２で加速された電子
ビームは、荷電粒子源１２と向いあった加速器の他端に
ある窓１６を通って外へ出る。電子ビーム出口窓１６は
エネルギーレベルに関係なく固定された直径のもの又は
一定のエネルギーレベルに対して制御され九いろいろな
直径のものである。

これら所望の結果は、本発明の加速器で成し遂げられる
。

加速器１１は、電子１５が、荷電粒子源１２から窓１６
へ進行するときＫ、直接通過する複数のカスケード（ｃ
ａｓｃａｄｅｄ）主空洞２１−２７を含む。

入力空洞及び出力空洞２１及び２７は、それぞれ半分に
なった空洞であるが、他の中間にある空洞２２−２６は
完全な空洞である。隣接した空洞２１−２７は、電子ビ
ーム１５が進行する軸線方向にならんだ通路２８によっ
て相互に連結されている。

第１図の実施において、供給器１４は空洞３０を介して
隣接し九主空洞２１及び２０に連結されている。その空
洞は、その隣接した空洞と供給器を連結するアイリスを
有している。空洞２１−２７は、加速器１１を励起する
マグネトロン１３０周波数でほぼ共振する。相互に＠接
した空洞２２−２７は、側方空洞３１−３５によってマ
グネ）。

ン１３の周波数に対して相互に電磁気的に結合する。す
なわち、空洞２３及び２４は空洞３２によって相互に結
合し、空洞２４及び２５は空洞３３によって８１互に結
合し、空洞２５及び２６は空洞３４によって相互に結合
し、そして、空洞２６及び２７は空洞３５によって相互
に結合する０このような空洞３１−３５は、マグネトロ
ン１３の励起周波数でほぼ共振する。側方空洞３２−３
５及び主空洞２１　＝　２７は互に相互作用する。その
結果、相互に隣接した主空洞において電磁的エネルギー
に１８０の位相シフトが生ずる。各主空洞の電場及び磁
場は相互に９０だけずれ、すなわち、主空洞はｉモード
で動作する。この目的の丸め、各空洞３２−３５は、マ
グネトロン１３の周波数で同調しアイリス３８を介して
、主空洞に結合する在来の共振器である。空洞３２−３
５は、それらが連結する空洞に関して対称である。

しかし、空洞３１は、マグネトロン１３の励起周波数で
は同調しない側方空洞３２−３１５と異った対称構造の
形状をしている。この側方空洞３１は、アイリス３９に
よって連結された主空洞２２及び２３における電磁場を
傾斜させる。その結果。

空洞２２と２３との間の位相シフトは１８０＋Ｊでわる
。ここで、ｊは１０と３０との間である。空洞３１によ
って誘導された位相シフトにょシミ子ビームが空洞２２
に入ったときから、それが空洞２３を出るときまでの間
で、電子ビームの直径は変化する。電子ビームの直径の
変化はエネルギーレベルＯ変化と関連し、ビームの直径
及びエネルギーが、空洞２３を出るときよりも空洞２２
に入るほうが大きなものになっている。従って、空洞３
１の共振周波数を変えることにょシビーム出口窓１６の
直径を変えることが可能となる。また。

ビーム出口窓１６の直径は、荷電粒子源１２から導出さ
れたビームに対する励起電圧の変化に関係々く、一定に
維持できる。

円筒空洞３１は同形断面を有し、第１及び第１ｓ図に示
されているようた電子ビーム１５の軸線を横切る軸［４
０を有している０迫持台（ａｂｕｔｒｒｘｎｔ）４３は
空洞３１の向い合った側面から内側に伸び。

端面４４を有している。迫持台は、端面４４と直角とな
る側面４５、アイリス４１に面する底面４９゜及びプラ
ンジャー４８に面する頂面４８を有する。

頂囮４８及び底面４９け１空淘３１の軸線を二等分する
。すなわち、グランジャー４６が伸長するところの空洞
の底面、及びアイリス４１と交差するところの空洞の頂
面から等しい距離にある空洞の中心線から等しい間隔が
おけられている。プランジャー４６が空洞の軸線４０と
一致する軸線を有し、空洞３１の円筒形でるるという特
性、並びに迫持台の位置及び対称形のため、空洞は対称
共振空洞である。空洞３１はＴＭｏ、。モードの公称共
振周波数を有す′る◇その周波数は、プランジャー４６
の頂面５０が空洞３１の底面５１と一致したときに主空
洞２１−２７の共振周波数に等しい。

空洞３２−３５の各々は、空洞３２−３５がプランジャ
ー４６を含んでいないことを除き、空洞３１と同様の形
状をしている。従って、空洞３２−３５は、主空洞２１
−２７と同じＴＭ（１ｔ６モードの周波数で共振する。

通常の動作において、電子ビーム１５の直径疎びエネル
ギーの制御が望まれるときには、グランジャーの頂面５
０が、底面５１から離れ、底面５１と頂面４８との間に
あるように、グランジャー４６を空洞３１の中にいろい
ろか見て挿入することＫよシ、空洞３１は主空洞２１・
−２７の共振周波数からずれ非同調となる。この目的の
丸めに、プランジャー４６は、空洞３１の側面４５上に
固着されたボスにある螺刻された穴にネジ込まれている
。グランジャーの空洞３１への挿入量を変えることによ
り、隣接した主空洞２２及び２３におけるＴイクロ波場
の傾斜角及び位相角を変化させる空洞共振周波数は変化
する。

第２−第４図において、空洞３１の動作が許細に図示さ
れている。第２図くおいて空洞３１の中心で迫持台４３
の端面４４の間に比較的一様な電場Ｅが存在する。電気
力＋ｌｌ５４が空洞３１の軸線４０と直交する方向に伸
び、端面４４の間の間隙を一様に占めている。磁力線５
５は迫持台４３を取シ巻くが、電気力＃４４のある迫持
台の両端面４４０間の間隙では僅かに小さく取シ巻いて
いる。

磁力１！５２Ｉは、空洞３１の軸＠４０にほぼ平行な平
面内にある。

第３図に示されているように、空洞３１の磁場Ｈは、空
洞の中心で僅かにくぼんでいるが、空洞の円筒状壁４２
の間で比較的一定である。これは。

前述した文献ｌ及び２に開示され九側方空洞の形状と対
照的外ものである。文献１及び２の側方空洞において、
磁場は空洞の中心で実質的にゼロとなる。

空洞３１はマイクル渡場によ、り　ＴＭ＠ｔｏモードで
励起される。典を的に、マグネトロン１３は３Ｇ）１ｇ
のマイクロ波エネルギーを加速器１１に供給する〇空洞
３１の公称共振周波数は３　ＧＨｚである。空洞３１は
、次の卓越周波数（典型的には５　ｍＨｚだけ越えるも
の）が、マグネトロン１３によシ加速器に印加される周
波数帯域の外側にあるように構成されている０対照的に
１文献１及び２に開示され九構造物において、側方空洞
は、マイクロ波源によシ加速器に印加される周波数帯域
内にある卓越周波数を有する。例えば１文献１及び２で
は、ＴＭ６１ｇ１モードにおいて３ＧＨｚが卓越周波数
で６１＞、ＴＭａｓｘモードにおいて３．２　ＧＨｍＥ
卓越周波数である。

ＴＭｏ、・モードの空洞３１の共振周波数は、プランジ
ャー４６を空洞３１へ深く入れると、単調々高次の非線
形関数で減少する（第４図に曲線５８によシ示されてい
る）。第４図において、　ＴＭ６．。

モードに対する側方空洞３１の共振周波数は、プランジ
ャー４６の空洞３１への深さの関数としてグラフ化され
ている。プランジャーの頂面５ｏが空洞３１の底面５１
と同じ平面にあると（曲線５８上における点５９によっ
て示される）、空洞３１はＴＭｏｔ、モードにおいてそ
の公称共振周波数の状態にある。プランジャー４６が空
洞３１内へと移動すると、ＴＭ＠ｔｏモードの空洞共振
周波数は最初に僅な量だけ減少する。プランジャーが空
洞３１へと挿入されるに従いプランジャーの深さの関数
で空洞３１の共振周波数が減少する変化の割合は、実質
的に増加する。これにより、所望のビームエネルギー及
び／又は直径を成し遂げるための空洞２２及び２３０間
における位相シフトに重要な変化が与えられる。文献ｌ
及び２の構造物において、側方空洞共振周波数は、同調
プランジャーが挿入されるときに線形に減少するのであ
る。従って。

本発明の全周波数に対する変化はより大きくなる一方で
僅かな共振周波数の変化に対して高分解能を成し遂げら
れる。

第５図において、マグネトロン１３からのマイクロ波エ
ネルギーが線形定在波加速器６１（７）１４部又は中央
部に入射される１本顔発明の第２の実施例が図示されて
いる。加速器６１は、複数の主空洞及び複数の共振側方
空洞を有する。主空洞は。

側方空洞の大部分と同様に、マグネトロン１３０周波数
で共振する。しかし、加速器６１の３つの側方空洞は共
振状態から同調をすらし非同調とすることができる。特
定の図示し丸形状において。

その非同調の側方空洞の１つは電子ビーム源６２とマグ
ネトロン１３から加速器６１の胴部へ出力するさせるた
めの供給器との間にあるが、残ｐの非同調の側方空洞は
、電子ビーム源６２によシ加速器６１の内部へと供給さ
れる電子ビーム６４のために供給器６５と窓６３との間
にある。

図示の形状において、加速器６１はカスケード共振主空
洞７１−７９を含む、これら区間はマグネ、トロン１３
の周波数でほぼ共振する。入口空洞７１及び出口空洞７
９は半分の空洞であり、残シの中間にある空洞７２−７
８は完全な空洞である。

隣接した空洞７１−７９は側方空洞８１−８７によ多連
結されている。すなわち、空洞８１は空洞７１と７２と
の間に連結され、空洞８２は空洞７２と７３との間に連
結され、空洞８３は空洞７４と７５との間に連結され、
空洞８４は空洞７５と７６との間に連結され、空洞８５
は空洞７６と７７との間に連結され、空洞８６は空洞７
７と７８との間に連結され、空洞８７は空洞７８と７９
との間に連結されている。マイクロ波エネルギーは＠接
した空洞７３及び７４の中に側方空洞９０′ｆｅ介して
入射される。その側方空洞９ｏは、その隣接した空洞と
供給器に連結されるアイリスを有する。

空洞８１，８３．８５及び８７は側方空洞で、第１図の
側方空洞３２−３５と同様に構成されている。対照的に
、空洞８２．８４及び８６は、可変共振周波数を有する
対称的な空洞で、第１図の可変空洞３１と同様に構成さ
れている。側方空洞８１．８３．８５及び８７は、主空
洞７１−７９と同じ周波数で共振する０可変側方空洞８
２．８４及び８６は、それらが、ビームの直径及びエネ
ルギー出口窓６３を制御するため、主空洞の共振周波数
からずらして非同調となるように、調整されるＯ 各非同調の側方空洞場所において、電磁エネルギーは、
ビームが電子ビーム源６２から窓６３に進行するときに
、ビームのエネルギー及び直径を減少させるために、側
方空洞に連結した主空洞に戻って結合する０この減少は
、マイクロ波エネルギーが前進又は後進するかどうか、
すなわちマイクロ波エネルギーがマグネトロン１３及び
供給器６５から電子ビーム源６２へと後進することや供
給器６５から窓６３へと前進することに関係なく生ずる
０従って、ビームが空洞７２に入ったときから空洞７３
を出るとき（これらの空洞の間に非同調空洞８２が配置
されている）までに、ビームの直径及びエネルギーに最
初の減少が生ずる０ビームが空洞７５に入った時から空
洞７６を出るとき（これらの空洞の間に非同調空洞８４
が配置されている）までに、ビームの直径及びエネルギ
ーに２番目の減少が生ずる。そしてビームが空洞７７に
入ったときから空洞７８を出るとき（これらの空洞の間
に非同調空洞８６が配置されている）までに、ビームの
直径及びエネルギーに３−１！目の減少が生ずる。もち
ろん、非同調空洞の数及び位置は、ビームの直径及びエ
ネルギーレベルを制御するための必！！々墓準（従って
、選択することができる。

本発明を説明するために、いくつかの実施を示してきた
けれども１特許請求の範囲で画成される本発明の思想か
ら逸脱することなく、説明してきた実施例を変形、変更
することは当業者であれば容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、複数の対称表側方空洞七有し、そのうちの１
つが隣接した主空洞の間の位相シフトを通常の１８０の
量だけ変えるプランジャーを含むところの定在波線形加
速器の縦断面図である。 第１ａ図は、第１図の加速器にある非同調の側方空洞の
、１ａｌｉＫそった断面図である。 第２図は、電場及び磁場がＴＭＯＩ＠モードであること
を示している第１図の実施例の前記１つの側方空洞の略
示図である０ 第３図は、第２図の側方空洞における電場強度を示すグ
ラフである。 第４図は、プランジャーの深さの関数となる前記１つの
側方空洞の共振周波数のグ２）である０第５図は、本発
明の第２の実施例の縦断面図である。 〔主要符号の説明〕 １１．６１−一加速器　　１２．６２−一発生源１３−
−マグネトロン　　　１５−一電子ビーム２１−２７−
一生空洞　　　３１−３５−一側方窩洞７１−７８−一
生空洞　　　８１−８７−−側方窒洞４６−−プランジ
ヤー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ほぼ同じ共振周波数を有する、定在波で電磁的に結
   合してなる複数のカスケード主空洞及び側方空洞を有し
   て成り、隣接した主空洞が共通側方空洞と電磁気的に結
   合するところの荷電粒子ビーム線形加速器を操作する方
   法であつて、 （Ａ）粒子ビームがカスケード空洞を通つて軸線方向に
   進行するように、ビームを主空洞 に入射する工程と、 （Ｂ）隣接した主空洞における電磁エネルギーに固定位
   相シフトが存在するように、主空 洞の共振周波数でほぼ共振する周波数の電 磁波で空洞を励起する工程と、 （Ｃ）第１の側方空洞がその電磁波で共振しないように
   その側方空洞の共振周波数を調節 する工程と、 から成り、 その非共振の第１の側方空洞が、 （ａ）前記第１の側方空洞に隣接した主空洞の通常の固
   定位相シフトに変化を生じさせ、 （ｂ）前記第１の側方空洞の電磁気的に下流にある空洞
   における電場強度を前記第１の側 方空洞の電磁気的に上流にある空洞におけ る電場強度に関して減少させる、 ところの方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された方法であつて、 前記第１の側方空洞に隣接した側方空洞が その電磁波で共振するところの方法。 ３、特許請求の範囲第１項に記載された方法であつて、 第２の側方空洞が、その電磁波で共振しな いように第２の側方空洞の周波数を調整する工程を更に
   含み、 前記第２の側方空洞に隣接した側方空洞が その電磁波で共振し、 その第２の空洞共振周波数が、 （ａ）前記第２の側方空洞に隣接した主空洞の通常の固
   定位相シフトに変化を生じさせ、 （ｂ）前記第２の側方空洞の電磁気的に下流にある空洞
   における電場強度を前記第２の側 方空洞の電磁的に上流にある空洞における 電場強度に関して減少させる、 ところの方法。 ４、特許請求の範囲第１項に記載された方法であつて、 前記第１の側方空洞に隣接した側方空洞が、その電磁波
   で共振し、前記第１の側方空洞の電磁気的に下流にある
   空洞における電場強度を、前記第１の側方空洞の電磁気
   的に上流にある空洞における電場強度に関して減少させ
   、前記第２の側方空洞に隣接した側方空洞が、その電磁
   波で共振する、 ところの方法。 ５、特許請求の範囲第２項に記載された方法であつて、 電磁波が、粒子ビームが前記第１の側方空 洞の上流にあるところの、その電磁波で共振しない空洞
   に入射するところの方法。 ６、特許請求の範囲第１項に記載された方法であつて、 前記第２の側方空洞がその電磁波と共振し ないように前記第２の側方空洞の周波数を調節する工程
   を更に含み、 前記第２の側方空洞に隣接した側方空洞が その電磁波で共振し、 その第２の側方空洞共振周波数が、 （ａ）前記第２の側方空洞に隣接した主空洞の通常の固
   定位相シフトに変化を生じさせ、 （ｂ）前記第２の側方空洞の電磁気的に下流にある空洞
   における電場強度を前記第２の側 方空洞の電磁気的に上流にある空洞におけ る電場強度に関して減少させる、 ところの方法。 ７、定在波荷電粒子ビーム線形加速器であつて、（Ａ）
   荷電粒子ビーム発生源と、 （Ｂ）ほぼ同じ共振周波数を有する、定在波で電磁気的
   に結合して成る複数のカスケード 主空洞及び側方空洞であつて、 主空洞が、粒子がそれら空洞を通つて軸 線方向に進行するように配置され、 隣接した主空洞が共通側方空洞に電磁的 に結合するところの、 空洞と、 （Ｃ）隣接した主空洞における電磁エネルギーに固定位
   相シフトが通常存在するように主 空洞の共振周波数でほぼ共振する周波数の 電磁波に応答して主空洞を結合する手段と、から成り、 第１の側方空洞の共振周波数が、その電磁 波で共振しないように調整されその第１の側方空洞の共
   振周波数が、 （ａ）前記第１の側方空洞に隣接した主空洞の通常の固
   定位相シフトに変化を生じさせ、 （ｂ）前記第１の側方空洞の電磁気的に下流にある空洞
   における電場強度を前記第１の側 方空洞の電磁気的に上流にある空洞におけ る電場強度に関して減少させる、 ところの加速器。 ８、特許請求の範囲第７項に記載された加速器であつて
   、 その電磁波で共振しないように調整された 共振周波数を有する第２の側方空洞を更に有し、 その第２の側方空洞の共振周波数が、 （ａ）前記第２の側方空洞に隣接した主空洞の通常の固
   定位相シフトに変化を生じさせ、 （ｂ）前記第２の側方空洞の電磁気的に下流にある空洞
   における電場強度を前記第２の側 方空洞の電磁気的に上流にある空洞におけ る電場強度に関して減少させる、 ところの加速器。 ９、特許請求の範囲第７項に記載された加速器であつて
   、 前記結合手段が、粒子ビームが前記第１の 側方空洞の上流にあるところの主空洞に連結していると
   ころの加速器。 １０、特許請求の範囲第７項に記載された加速器であつ
   て、 前記第１の空洞が、前記第１の側方空洞の 共振周波数を調整する手段及び前記第１の側方空洞とそ
   れに隣接した２つの主空洞を電磁気的に結合する手段を
   有し、 その共振周波数は、電磁波のエネルギーが 前記第１の側方空洞とそれに隣接した主空洞との間の前
   記結合した手段によつて反射され、前記第１の側方空洞
   がそれに隣接した２つの主空洞に負荷を加えるように、
   前記調整手段によつて調整される、 ところの加速器。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載された加速器であ
   つて、 前記調整手段が対称同調プランジャーを含 むところの加速器。 １２、特許請求の範囲第７項に記載された加速器であつ
   て、 側方空洞が複数の卓越周波数を有し、 前記卓越周波数の１つが、電磁波源の周波 数であり、 前記１つの卓越周波数以外の卓越周波数の 各々が、側方空洞が電磁波発生源によつて励起されない
   ように結合手段によつて主空洞に連結され得る電磁波発
   生源のどの周波数からも十分に除去される、 ところの加速器。 １３、特許請求の範囲第７項に記載された加速器であつ
   て、 前記結合手段が、粒子ビームが前記側方空 洞の下流にあるところの主空洞に連結されているところ
   の加速器。