JPWO2015079487A1 - シンクロトロン用入射器システム、およびシンクロトロン用入射器システムの運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の実施の形態1によるシンクロトロン用入射器システムの構成を示すブロック図である。このシンクロトロン用入射器システム10は、2種類のイオンをシンクロトロン7に入射可能にするシステムである。シンクロトロン用入射器システム10は、第一のイオンを発生する第一イオン源1と、第一のイオンよりも電荷質量比が小さい第二のイオンを発生する第二イオン源2を備えている。以下、第一のイオンとして陽子を、第二のイオンとして炭素イオンを例にして説明する。ただし、本発明は第二のイオンの電荷質量比よりも第一のイオンの電荷質量比が小さい組み合わせのものであれば種々のイオンの組み合わせに適用できる。例えば第一のイオンが陽子(電荷質量比=1)で第二のイオンがヘリウムイオン(電荷質量比=1/2)の組み合わせや、第一のイオンがヘリウムイオンで第二のイオンが炭素イオンの組み合わせなどにも適用できる。
図2は本発明の実施の形態2によるシンクロトロン用入射器システムの構成を示すブロック図である。実施の形態1と同様、第一のイオンである陽子を発生する第一イオン源1と、第一のイオンよりも電荷質量比(電荷/質量)が小さい第二のイオンである炭素イオンを発生する第二イオン源2とを備えている。第一イオン源1から発生された陽子は、第一低エネルギビーム輸送路41を通って、第二イオン源から発生された炭素イオンは、第二低エネルギビーム輸送路42を通って、合成器43に入射される。合成器43により第一低エネルギビーム輸送路41と第二低エネルギビーム輸送路42とは、一つのビームライン44に合流して陽子または炭素イオンがプリ加速器5に入射されるように構成されている。
図3は本発明の実施の形態3によるシンクロトロン用入射器システムの構成を示すブロック図である。実施の形態1および実施の形態2と同様、第一のイオンである陽子を発生する第一イオン源1と、第一のイオンよりも電荷質量比(電荷/質量)が小さい第二のイオンである炭素イオンを発生する第二イオン源2を備えている。第一イオン源1から発生された陽子は、第一低エネルギビーム輸送路41を通って、第二イオン源から発生された炭素イオンは、第二低エネルギビーム輸送路42を通って、合成器43に入射される。プリ加速器5は、前段加速器51と後段加速器52とを備えている。合成器43により第一低エネルギビーム輸送路41と第二低エネルギビーム輸送路42とは、一つのビームライン44に合流して陽子または炭素イオンが前段加速器51に入射されるように構成されている。
図4は本発明の実施の形態4によるシンクロトロン用入射器システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態4においては、実施の形態3と同様、陽子または炭素イオンが前段加速器51において群集化され、後段加速器52において、シンクロトロン7の入射エネルギとして、例えば炭素イオンに適したエネルギである4MeV/uまで加速される。
5 プリ加速器、6ポスト加速器、7 シンクロトロン、
10 シンクロトロン用入射器システム、30 分配器、
34 中エネルギビーム輸送路、43 合成器
Claims (8)
- シンクロトロンに入射するイオンを出射するシンクロトロン用入射器システムであって、
第一のイオンを発生する第一イオン源と、
前記第一のイオンの電荷質量比よりも小さい電荷質量比の第二のイオンを発生する第二イオン源と、
前記第一のイオンと前記第二のイオンのいずれのイオンも加速可能な能力を有するプリ加速器と、
前記第一のイオンと前記第二のイオンのいずれかのイオンを前記プリ加速器に入射させるように構成された低エネルギビーム輸送路と、
前記プリ加速器から出射される加速後の前記第一のイオンのみを加速する、自己収束型のポスト加速器と
を備えたことを特徴とするシンクロトロン用入射器システム。 - 前記ポスト加速器は、前記第一のイオンおよび前記第二のイオンのいずれのイオンも入射される構成であり、前記第一のイオンが入射された場合には加速動作を行い、前記第二のイオンが入射された場合には加速動作を行わないことを特徴とする請求項1に記載のシンクロトロン用入射器システム。
- 前記ポスト加速器におけるビーム口径が、前記プリ加速器におけるビーム口径よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載のシンクロトロン用入射器システム。
- 前記プリ加速器から出射されたイオンが前記第一のイオンである場合は、当該第一のイオンを前記ポスト加速器に入射させ、前記プリ加速器から出射されたイオンが前記第二のイオンである場合は、当該第二のイオンを前記ポスト加速器に入射させずにシステムから出射させるための分配器を備えたことを特徴とする請求項1に記載のシンクロトロン用入射器システム。
- 前記プリ加速器は、入射されたイオンを群集化する前段加速器と、前記前段加速器で群集化されたイオンを加速する後段加速器とを備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のシンクロトロン用入射器システム。
- 前記第一のイオンは陽子であり、前記第二のイオンは炭素イオンであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のシンクロトロン用入射器システム。
- 第一のイオンを発生する第一イオン源と、
前記第一のイオンの電荷質量比よりも小さい電荷質量比の第二のイオンを発生する第二イオン源と、
前記第一のイオンと前記第二のイオンのいずれのイオンも加速可能な能力を有するプリ加速器と、
前記第一のイオンと前記第二のイオンのいずれかのイオンを前記プリ加速器に入射させるように構成された低エネルギビーム輸送路と、
前記プリ加速器から出射される加速後のイオンを加速する、自己収束型のポスト加速器と、
を備えた、シンクロトロンに入射するイオンを出射するシンクロトロン用入射器システムの運転方法において、
前記ポスト加速器に入射されるイオンが前記第一のイオンである場合に加速動作を行い、前記ポスト加速器に入射されるイオンが前記第二のイオンである場合には加速動作を行わないことを特徴とするシンクロトロン用入射器システムの運転方法。 - 前記第一のイオンは陽子であり、前記第二のイオンは炭素イオンであることを特徴とする請求項7に記載のシンクロトロン用入射器システムの運転方法。
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