JP2000315599A - 電子銃付き加速装置 - Google Patents
電子銃付き加速装置Info
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- JP2000315599A JP2000315599A JP11123953A JP12395399A JP2000315599A JP 2000315599 A JP2000315599 A JP 2000315599A JP 11123953 A JP11123953 A JP 11123953A JP 12395399 A JP12395399 A JP 12395399A JP 2000315599 A JP2000315599 A JP 2000315599A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 26
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 23
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 23
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 23
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
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- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子銃を有する電子ビーム加速装置におい
て、加速空洞の内壁への電子ビームの衝突を防止しつ
つ、効率よく電子ビームを加速する。 【解決手段】 電子銃付き加速装置は、電子ビーム２１
を発射する電子銃１と、電子ビーム２１を受け入れて加
速する複数のＳＣＳ型加速空洞３と、電子銃１の出口と
先頭のＳＣＳ型加速空洞３との間に配設されたＡＣＳ型
加速空胴２５とを有する。
て、加速空洞の内壁への電子ビームの衝突を防止しつ
つ、効率よく電子ビームを加速する。 【解決手段】 電子銃付き加速装置は、電子ビーム２１
を発射する電子銃１と、電子ビーム２１を受け入れて加
速する複数のＳＣＳ型加速空洞３と、電子銃１の出口と
先頭のＳＣＳ型加速空洞３との間に配設されたＡＣＳ型
加速空胴２５とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒子を電磁的に加
速する装置、特に電子銃から発射される電子ビームを電
磁的に加速する加速管に関する。
速する装置、特に電子銃から発射される電子ビームを電
磁的に加速する加速管に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来から使用されているπ／２モ
ードのＳＣＳ型加速管の一例を示している。このＳＣＳ
型加速管の構造及び作用を概説すると、これは電子銃１
から発射された電子ビームを、その軌道を形成するよう
に並置された加速空胴３により加速するものである。即
ち、導波管５に導入された高周波は、加速空胴３内に電
磁場を励起する。更に高周波は、加速空胴３の側面の結
合穴及び結合空胴７を介して隣接の加速空胴３に同様の
電磁場を励起する。一方、電子銃１から発射された電子
ビームは、ビームホール９を通って加速空胴３内に入
り、そこに励起された電磁場により加速される。このよ
うな加速空胴３の配列構造は、ＳＣＳ（Side−Coupled
Structure）型加速管と呼ばれ、加速効率が良い。しか
しながら、加速空胴３の外側に結合空洞７があるため、
軸対称ではなく電磁場が結合穴に引っ張られて歪み、電
子ビームのエネルギーが低い領域、換言すれば電子銃１
に近い領域で電子ビームが曲がり易いという問題があ
る。
ードのＳＣＳ型加速管の一例を示している。このＳＣＳ
型加速管の構造及び作用を概説すると、これは電子銃１
から発射された電子ビームを、その軌道を形成するよう
に並置された加速空胴３により加速するものである。即
ち、導波管５に導入された高周波は、加速空胴３内に電
磁場を励起する。更に高周波は、加速空胴３の側面の結
合穴及び結合空胴７を介して隣接の加速空胴３に同様の
電磁場を励起する。一方、電子銃１から発射された電子
ビームは、ビームホール９を通って加速空胴３内に入
り、そこに励起された電磁場により加速される。このよ
うな加速空胴３の配列構造は、ＳＣＳ（Side−Coupled
Structure）型加速管と呼ばれ、加速効率が良い。しか
しながら、加速空胴３の外側に結合空洞７があるため、
軸対称ではなく電磁場が結合穴に引っ張られて歪み、電
子ビームのエネルギーが低い領域、換言すれば電子銃１
に近い領域で電子ビームが曲がり易いという問題があ
る。
【０００３】上述のようなＳＣＳ型加速管の問題に対し
て、図３に示すように、電子銃１と上流側加速空胴３と
の間に、ＡＰＳ（Alternating Periodic Structure）型
空１１が設けられ、安定した電子ビームを得るようにし
ている。この構造は高周波を軸上のビームホール１３か
ら隣接する空胴に伝達できる軸対称構造であり、電子ビ
ームの曲がりが防止されるようになっている。
て、図３に示すように、電子銃１と上流側加速空胴３と
の間に、ＡＰＳ（Alternating Periodic Structure）型
空１１が設けられ、安定した電子ビームを得るようにし
ている。この構造は高周波を軸上のビームホール１３か
ら隣接する空胴に伝達できる軸対称構造であり、電子ビ
ームの曲がりが防止されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようにＳＣＳ型加速管の上流側にＡＰＳ型空胴を持つも
のにあっては、ＡＰＳ型空胴は軸上に加速に寄与しない
空胴を持つため、加速効率が悪い。又、高周波は空胴３
のビームホール１３を通って隣接の空胴へ伝播するた
め、ビームホール１３を小さくできないという基本的問
題がある。このため、図３に示すように電子の速度が小
さい部分では大きな径方向電場成分を持つので、電子ビ
ームの径が大きくなって空胴壁面に衝突する危険性が生
ずるという問題がある。従って、本発明は、加速効率が
高く、更には電子ビームが加速空胴の壁に衝突する危険
性の無い電子銃付き加速装置を提供することを課題とす
る。
ようにＳＣＳ型加速管の上流側にＡＰＳ型空胴を持つも
のにあっては、ＡＰＳ型空胴は軸上に加速に寄与しない
空胴を持つため、加速効率が悪い。又、高周波は空胴３
のビームホール１３を通って隣接の空胴へ伝播するた
め、ビームホール１３を小さくできないという基本的問
題がある。このため、図３に示すように電子の速度が小
さい部分では大きな径方向電場成分を持つので、電子ビ
ームの径が大きくなって空胴壁面に衝突する危険性が生
ずるという問題がある。従って、本発明は、加速効率が
高く、更には電子ビームが加速空胴の壁に衝突する危険
性の無い電子銃付き加速装置を提供することを課題とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、電子銃付き電子加速装置は、電子
ビームを発射する電子銃と、該電子ビームを受け入れて
加速するＳＣＳ型加速管と、前記電子銃の出口と前記Ｓ
ＣＳ型加速管との間に配設され、環状型結合空胴である
ＡＣＳ（Annular-Coupled Structure）型加速空胴とを
有することを特徴とする。
め、本発明によれば、電子銃付き電子加速装置は、電子
ビームを発射する電子銃と、該電子ビームを受け入れて
加速するＳＣＳ型加速管と、前記電子銃の出口と前記Ｓ
ＣＳ型加速管との間に配設され、環状型結合空胴である
ＡＣＳ（Annular-Coupled Structure）型加速空胴とを
有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施形態を説明する。尚、従来技術に関する図面を
含め、全図に亙り同一部分には同一の符号を付すことと
する。図１を参照するに、電子銃１から発射される電子
ビーム２１の進行経路に沿い、ＳＣＳ型加速空胴３が並
んでいる。即ち各加速空胴３はビームホール３ａで結ば
れていて、このビームホール３ａは、専ら電子ビーム２
１の進行に使用される。更に、加速空胴３は、ビームホ
ール３ａから離れた半径方向外方の図示の位置に結合穴
３ｂを有し、これはＳＣＳ型加速管の外側部に設けらけ
た結合空胴７に連絡している。そして、ＳＣＳ型加速空
胴３の一つに導波管５が連絡し、導波管５は図示しない
高周波発生源に連絡している。
明の実施形態を説明する。尚、従来技術に関する図面を
含め、全図に亙り同一部分には同一の符号を付すことと
する。図１を参照するに、電子銃１から発射される電子
ビーム２１の進行経路に沿い、ＳＣＳ型加速空胴３が並
んでいる。即ち各加速空胴３はビームホール３ａで結ば
れていて、このビームホール３ａは、専ら電子ビーム２
１の進行に使用される。更に、加速空胴３は、ビームホ
ール３ａから離れた半径方向外方の図示の位置に結合穴
３ｂを有し、これはＳＣＳ型加速管の外側部に設けらけ
た結合空胴７に連絡している。そして、ＳＣＳ型加速空
胴３の一つに導波管５が連絡し、導波管５は図示しない
高周波発生源に連絡している。
【０００７】そして、電子銃１に最も近いＳＣＳ型加速
空胴３の電子銃１側には、同様の位置に対称的に結合穴
３ｃが設けられ、これは環状結合空胴２３に連絡してい
る。この環状結合空胴２３は、加速空胴２５にその結合
穴２５ａを介して連絡している。加速空胴２５は図示の
ごとく加速空胴３を軸方向に２分割された形に成ってい
て、ビームホール９を介して電子銃１の発射口に連絡
し、このような加速空胴２５と環状結合空胴２３とは、
ＡＣＳ（Annular-Coupled Structure）型加速空胴を形
成する。
空胴３の電子銃１側には、同様の位置に対称的に結合穴
３ｃが設けられ、これは環状結合空胴２３に連絡してい
る。この環状結合空胴２３は、加速空胴２５にその結合
穴２５ａを介して連絡している。加速空胴２５は図示の
ごとく加速空胴３を軸方向に２分割された形に成ってい
て、ビームホール９を介して電子銃１の発射口に連絡
し、このような加速空胴２５と環状結合空胴２３とは、
ＡＣＳ（Annular-Coupled Structure）型加速空胴を形
成する。
【０００８】以上のような構成を有する電子ビーム加速
装置において、加速空胴３、２５、結合空胴７及び環状
結合空胴２３の内部は、高度の真空に維持され、導波管
５から導入された高周波は、加速空胴３内に電磁場を励
起する。更に高周波は、加速空胴３の側面の結合穴３ｂ
及び結合空胴７を介して隣接の加速空胴３に同様の電磁
場を励起する。そして更に、環状結合空胴２３及び結合
穴３ｃ，２５ａを介して、加速空胴２５内にも電磁場を
励起する。そして、結合穴２５ａが電子ビーム２１の通
る軸方向経路に対し対称に位置しているから、加速空胴
２５内の電磁場も、対称のものになっている。従って、
このような状態で、電子銃１が電子ビーム２１を発射す
れば、ビームホール９を通った後に電子ビーム２１は加
速空胴２５内で偏向されることなく加速される。更に、
ビームホール２５ｂを通ってＳＣＳ型加速空胴３に入
り、効率よく線形加速される。
装置において、加速空胴３、２５、結合空胴７及び環状
結合空胴２３の内部は、高度の真空に維持され、導波管
５から導入された高周波は、加速空胴３内に電磁場を励
起する。更に高周波は、加速空胴３の側面の結合穴３ｂ
及び結合空胴７を介して隣接の加速空胴３に同様の電磁
場を励起する。そして更に、環状結合空胴２３及び結合
穴３ｃ，２５ａを介して、加速空胴２５内にも電磁場を
励起する。そして、結合穴２５ａが電子ビーム２１の通
る軸方向経路に対し対称に位置しているから、加速空胴
２５内の電磁場も、対称のものになっている。従って、
このような状態で、電子銃１が電子ビーム２１を発射す
れば、ビームホール９を通った後に電子ビーム２１は加
速空胴２５内で偏向されることなく加速される。更に、
ビームホール２５ｂを通ってＳＣＳ型加速空胴３に入
り、効率よく線形加速される。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子銃とＳＣＳ型加速空胴との間に、ＡＣＳ型加速空胴
を配置したので、対称的な電磁場により偏向することな
く電子ビームが線形加速され、ビームホールの周辺を損
傷することなく効果的に電子ビームを加速することがで
きる。しかも、ＳＣＳ型加速空胴と電子銃との間でも、
途絶えることなくＡＣＳ型加速空胴により電子ビームの
加速を行うので、加速効率を従来に比し向上することが
できる。
電子銃とＳＣＳ型加速空胴との間に、ＡＣＳ型加速空胴
を配置したので、対称的な電磁場により偏向することな
く電子ビームが線形加速され、ビームホールの周辺を損
傷することなく効果的に電子ビームを加速することがで
きる。しかも、ＳＣＳ型加速空胴と電子銃との間でも、
途絶えることなくＡＣＳ型加速空胴により電子ビームの
加速を行うので、加速効率を従来に比し向上することが
できる。
【図１】本発明の実施形態を説明する電子ビーム加速装
置の縦断面図である。
置の縦断面図である。
【図２】従来装置の縦断面図である。
【図３】従来装置の問題点を説明するための部分縦断面
図である。
図である。
１ 電子銃 ３ 加速空胴 ３ａ ビームホール ３ｂ、３ｃ 結合穴 ５ 導波管 ７ 結合空胴 ９ ビームホール ２１ 電子ビーム ２３ 環状結合空胴 ２５ 加速空胴 ２５ａ 結合穴
Claims (1)
- 【請求項１】 電子ビームを発射する電子銃と、該電子
ビームを受け入れて加速するＳＣＳ型加速管と、前記電
子銃の出口と前記ＳＣＳ型加速管との間に配設されたＡ
ＣＳ型加速空胴とを有することを特徴とする電子銃付き
加速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123953A JP2000315599A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 電子銃付き加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123953A JP2000315599A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 電子銃付き加速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000315599A true JP2000315599A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14873443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11123953A Withdrawn JP2000315599A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 電子銃付き加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000315599A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102711359A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 山东新华医疗器械股份有限公司 | 一种单光子6MeV医用低能驻波加速管 |
| CN119855032A (zh) * | 2024-12-24 | 2025-04-18 | 中国原子能科学研究院 | 一种电子束加速管及电子束加速器 |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP11123953A patent/JP2000315599A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102711359A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 山东新华医疗器械股份有限公司 | 一种单光子6MeV医用低能驻波加速管 |
| CN119855032A (zh) * | 2024-12-24 | 2025-04-18 | 中国原子能科学研究院 | 一种电子束加速管及电子束加速器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060201 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |