JPH02168199A - 陽子発生装置 - 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） 本発明はサイクロ）ロンを組込む陽子発生装置に関する
。サイクロトロンは、イオン化粒子ビームを軸線方向磁
場に垂直な、実質上渦巻状径路を回って加速させ、イオ
ンボンバートメｙ）（ｔｏｎｂｏｍｂαｒｄｍａｎＬ　
）　　を包含する研究ならびにその他の目的に必要な高
水準エネルギーをもった粒子ビームの連続的出力を生み
出すための装置である。

（従来の技術及び解決しようとする課題）サイクロトロ
ンにおいては、イオン化粒子は対抗電圧を与えられるよ
ランζ組立てられた一対の加速電極を通過して走行する
。差動電圧をもった一対の電極を通過したイオン化粒子
のそれぞれの遷移により、粒子はエネルギを得る。この
電極に印加された電圧は高周波交流′電圧であり、しか
もイオン化粒子の遷移と同期化する周波数で印加される
。軸線方向磁場に垂直な大体円形をした径路を通過させ
ることによって、これらイオン化粒子は、少数の電極対
を通過して何回も遷移がなされ、加速をされ、しかも各
遷移において半径が大きくなる。

本発明は、もう１つ別の加速装置Ｑて高エネルギを与え
るために該加速装置に投射するか、あるいは中性子の強
烈なパルス発生源を提供するために高電流パルス陽子ビ
ームを生成するサイクロトロンを使用する場合の問題を
扱う。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る基本装置では、陰イオン化粒子の入力源を
もつサイクロトロンと、該サイクロトロンと同軸の陽子
蓄積り／グと、前記サイクロトロンから出る加速出力粒
子を１つの径路、すなわち第１段階では前記陽子蓄積リ
ングの半径方向外側に通し、第２段階では陽子蓄積リン
グに向って反転し、第３段階では切線方向に前記陽子蓄
積リング内に入る径路に沿うように方向づける手段と、
そして、前記陰イオン化粒子を陽子に転換するために蓄
積リング内に加速粒子を入れる入口における手段とから
成るパルス陽子発生装置の形態をとる。

適当に陰イオン化された粒子は、水素（Ｂ　）粒子、シ
ュウチリウム（Ｄ−）′Ｈ子及びトリテウムＣＴ　　）
粒子を含有するが、Ｒ−粒子は全（便宜的に仮定されよ
う。

陽子蓄積リングは安定軌道内に陽子を操作できる磁場又
は電場発生手段から成る。リング内に投射された陽子は
抽出されるまで一定半径の軌道内にとどする。この手段
により、多数の陽子が蓄積され、また高電流ショートパ
ルスの１個もしくはそれ以上の個数のパルスを形成する
ように出力される。何れの特殊な軌道内においても、そ
の陽子の数はりュヴイユの定理により制限されろ；限界
個数より上では、陽子の密度は、クーロン力がその効力
を表わし始める密度であり、１だリングの爆破が始まる
。この問題点を避けるため、粒子がサイクロトロンを去
った後に、そして粒子が陽子蓄積リングに入る前に、粒
子の径路内に更に一対の加速電極を配置する。これらの
磁極に適当に加速電圧を印加することにより、リングに
入る粒子のエネルギを周期的に傾斜させる、すなわち段
階的に変化させることができ、その結果これらの粒子は
若干具る軌道内を走ることになる（高エネルギ粒子は半
径の大きい軌道をとるであろう）。陽子蓄積リングはこ
のように１つもしくは１つ以上の異る軌道を有し、それ
ぞれの軌道はりュヴイユの定理で許容される最大値以下
の陽子を包有する。

゛都合のよいことに、陽子蓄積リングの中の軌道の平面
はサイクロトロンの中火平面と同一である、すなわち、
この軌道平面はこの中の粒子が、サイクロトロンの中で
＆’１ａｌＬし加速されると渦巻状に外側に走る。

必要なときに陽子をリングから抽出するための抽出手段
が設けられている。この抽出手段は磁場手段もしくは電
場手段、あるいはこれらの混成手段から成る。例えば、
キラ力磁石もしくは隔膜を用いることが可能で、これら
は、粒子を史に用いるためにリングから粒子を離すよう
にリングを回る運動の軌跡を変えろために設けられる。

このようなキラ力磁石もしくは隔膜は、陽子を抽出する
必要か生じたとき選択的に活動力が与えられる。

ν個の軌道が蓄積リング（上記参照）内に蓄積される場
合にはこれらの軌道は同時に抽出に供される。

このように抽出された陽子ビームはターゲット、すなわ
ち標準的にはベリリウム製もしくはリチウム製のターゲ
ットに向って発射され、もしそれが所望であれば、対応
する中性子ビームを生成する。

粒子指向手段には数種類の形態がある；すなわち、静電
気的、あるいは磁気的、あるいはこれら両者の混成の形
態である。％に好適な実施態様の１つにおいて、前記第
１段階、そして可能であれば第３段階において、例えば
粒子を前記第２段階に通すために用いる曲げ磁石のよう
な付加的曲げ手段を用いて粒子を通過させるためにサイ
クロトロン自体の磁場が用いられる。

この連結をする上で、本発明は特に有用であって、例、
ｔ＃ｉｌ際特許出Ｍ＊号ＮｔｖＯｓ６１０７２２９に開
示されているような超電導サイクロトロンなどに用いて
効果がある。このサイクロトロンにおいては、サイクロ
トロン用磁場は、その中に磁極片と加速電極とが配置さ
れて成る円筒形室を形成する円筒形磁石コイルにより提
供される。該＠場は該円筒形室の中で軸線方向に延びし
かも軸線方向における等時性磁場の焦点外れ効果（ｄｅ
−ｆｏ−ｃｕｓｓｉｎｇ　ａｆｆｅｃｔ　）を補償する
方位性変動、すなわち、「不規則な動揺ｊ　（”　ｆｈ
ｂｔｌｇｒ　”　）を提供するために、前記磁極片によ
って集束される。サイクロトロンの中央平面は円筒形室
の軸線ニ垂直に延びている。

もし半径方向の磁場の強さの変動をグラフに打点すれば
、（サイクロトロンの中、シ・から出発する方向に走っ
た場合）、等時性領域が存在することが分り、この領域
では、磁極片の外縁と円筒形のコイル巻枠との間の空隙
部において、コイル巻枠上で磁場の強さが零に達しその
ため最初は迅速に、その後はもつと緩慢に、磁場の影響
が減り初めるにつれて、磁場の強さが漸次落ち最後に零
となるまで、反対方向に褥び上昇する、そのようなコイ
ル巻枠の壁の中に短距離だけ延びている迅速落下領域が
その後に続いている、そのような加速粒子の相対論的な
質量の増大に対して補償をするために、磁場の強さが漸
次増大する。

この負の磁場領域は、従来の手段を用いて一旦抽出され
た外側のサイクロトロン軌道から加速粒子を遊離させる
ように通すために用いることができる。曲げ磁石あるい
は同様な手段が適当に配置されていて、サイクロトロン
の漂遊磁界によって送られる粒子を集め、しかもこれら
の粒子を曲げてサイクロトロンに向って戻す。粒子はこ
のように、サイクロトロンに向う運動方向成分に従って
運動し曲げ磁石を去り、次いでサイクロトロン磁場の及
ぶ範囲に再突入する。サイクロトロン磁場の作用は、従
って、サイクロトロンから遊離させるように粒子を曲げ
ることである。この曲げて遊離させる手段の内で、適当
なところで、陰イオン化された粒子がそれら粒子の電子
から剥離され正電荷をもった陽子になる。これら粒子は
正電荷をもつと、サイクロトロンの磁場の影響をうけ、
それらの運動方向が直ちに反転される。現出された状態
は正しく、この反転方向により陽子が静止軌道、すなわ
ち陽子蓄積リング内を継続して運動するのであり、この
場所から陽子は上述のように抽出される。

（実施例） 最初に第１図を参照すると、この図には、国際特許出願
へ〜、％Ｆ（１）８６１０７２２９にその詳細が説明し
である種類のサイクロトロンを組み込んだ陽子発生装置
が示しである。サイクロトロンの加速作用は、例えば、
Ｈ−粒子のようなイオン化粒子の流れすなわちビームに
対して提供され、このビームは円盤状ビーム空間１０の
中心の中に連続的に投射される。

サイクロトロンの中心軸ｉｌｌに平行に軸線方向磁場が
延び、（ビーム空間１０は軸線１１から半径方向外側に
向って延びる）、軟鉄磁極片と相互作用をもつことによ
ってビーム空間１０の領域における方位性ならびに半径
方向の変動を受は入れる。これら磁極片の内の２個が第
１図に１２及び１５で示しである。

軸線方向磁場は低＠槽２５内に納められた超電導磁石コ
イル２１ないし２４の一組を有する超電導磁石２９によ
って提供され、これらコイルは超電導作用をさせるため
に絶対零度に極めて近い温度に保たれる。低温槽２５は
円筒形をもち中・し・部には軸線方向に延びた円筒状開
口部、すなわち室２６をもつ。

軟鉄磁極片は室２６内で軸線１１０回りに右方向に１２
０°の角度間隔をとって設けられた３個の磁ｊ片１２．
１３及び１４から成り、また左方向にやはり１２０００
角度間隔をとって＠ｇＪｌｌの回りに設けられた３個の
磁極片が設けられ、その内の１個のＭ＆片が指示番号１
５で図示しである。

左方向の磁極片１５は軸線上で、右方向の磁極片１２と
一虜上に揃い、他の磁極片は対応して一線上（て揃って
し・る。右方向の３個の磁極片１２．１３．１４は第３
図に線図で示しである。これら磁極片の形状、配置なら
びに磁気特性は磁場の強さが所望の変化が得られるよう
に設計され選定される。

ビーム空間１０内に軌道を画く粒子ビームに対しては、
やはり室２６内に配設されている部材３０．３１が形成
する高周波空隙部子段を介して、高周波による活動力付
与がなされる。これらの部材はサイクロトロンの軸線１
１０回りに１２０゜の角度間隔をとって設けられ、ビー
ム空間１０から立上って軸線方向に上方に延び、また軸
線１１から外方に延びしかも左方向及び右方向の磁極片
の間に介在して成る扇形をした延長部３２．３３及び３
４の左側セット及び右側セットから成っている。この延
長部分の左側のセットは第３図に略図で示しである。

部材３０及び３１に高周波により活動力が付与されると
、サイクロトロンの中央面９内をこれら部材が渦巻き運
動をするにつれて粒子に反覆加速作用が生じる。前述の
国際特許出願、％ＷＯ３６１０７２２９には完全な詳細
説明が開示されているので、ここでは繰り返さない。粒
子が必要とされる活動力を付与されると、第３図に略図
で示しであるような隔膜電極ｌ、２のような従来の手段
を用いてサイクロトロンから除去され、以下に更に詳述
するように、磁石２９の漂遊磁界の影響をうける領域に
入る。

隔膜電極ｌ、２は従来と変らぬ種類であり、しかも粒子
の径路内の電極の前に位置する炭素繊維ナトのプレスト
リッパ−による粒子捕獲ならびにその結果生ずる過熱か
ら保護される。この保護の結果、マイクロ゛アンペアの
領域の何方マイクロアンペアの電流が激しい過熱なしに
取り出せる。

サイクロトロンの１側に設けたイオン発生装置７０によ
ってイオン化粒子の流れが提供される。

イオン発生装置７０は半径方向外に向けて陰イオン流を
放出する：この流れは磁場により直ちに９０°旋回され
、付随的水素ガスの大部分は、差動真空ポンプによりこ
の時点で除去されろ。イオン流から容易にガスを除去す
る装置は、ビーム空間に極めて効率的にポンプ作用を施
す装置と共に、この種のサイクロトロンの総合的な効率
に優れた貢献をする。

イオン発生装置７０かも発生する陰イオン流は７１で示
しである。この流れは直ちに９０°旋回され中、し軸１
１に沿うように方向づけられビーム空間１０に沿って通
過するように向けられる。ビーム空間１０内では、イオ
ン流は再び９０″旋回され７９で示すようになり、中央
面９内に入り、次いでイオン流の軌道をビーム空間ＩＯ
内に進入させろ。

低温槽２５内にある４個の円筒形磁石２１．２２．２３
及び２４は円筒形巻枠３５上に設けられる。

巻枠３５は、円筒形殻体３６及び端板３７．３８と共に
液体ヘリウム槽を形成しこの液体ヘリウム櫓ニは液体ヘ
リウムの注入・注出用の通路の入口３９つＳあり、コイ
ル２１．２２．２３及び２４を超電導コイルとして液体
ヘリウムに浸漬して作動させるようになっている。巻枠
の中央腹部８０には陽子蓄積リングを提供する目的で連
続状態のリング形状をもった空隙部８１が形成されてい
る。この陽子蓄積リングについては以下にもつと詳しく
説明しよう。

低温槽内にやはり納められて放射線遮蔽板４３と二重壁
構造の円筒形容器４４があり、この容器４１はに１．ド
窒素晴４・１ａを有する。容器４４は腕４８により低温
槽の頂部及び底部の両板４５．４６から懸架され、ヘリ
ウム槽は腕４７から懸架され、これら懸架あは全て熱の
伝達に抵抗する材料で作られている。

低温槽の円筒状の内・外壁５１．５２は、頂部及び底部
の画板、５４．５５と共に熱の進入に抗するように真空
排気しである真空室を設けている。

外壁５２には彎曲磁石７が取りつけられ、この磁石７は
対抗磁画片５．６及びコイル・１から成る。

この彎曲磁石７はこれから説明される目的のために、サ
イクロトロンの中央面９を横断する磁場を生成する。

ここで第２図を参照すると、軸線１１から中火面９に沿
って半径に相当する距離だけ離れて設けられている磁石
２９による磁場の変化のグラフが示しである。Ｏから４
０ｃｎＬの範囲の領域では、この領域は磁極１２．１７
の半径の長さであるが、磁場は漸次上昇し、粒子速さが
増すにつれ生ずる質量の相対論的な増加を補償する。４
０αと６０ｍとの間の領域では、この領域は大部分が空
隙部に当るが、磁場は迅速に低下し半径の増加を伴い、
約６０Ｃ７ｒＬの所で零に交叉するまで低下を続ける。

この半径はコイル巻枠３５の円筒状内面８に対応する、
（零点は実際には若干表面の下、すなわち巻枠の中にあ
るのだが）。この点を超えろと、磁場の強さは再び上昇
に転するが、その方向は負の方向である。半径７０αを
超すと、半径が徐々に減りながら負の方向に増大し、磁
場の強さは、７５〜８０ｃｍ周辺の負の最大値に達する
。その後、磁石２９の影響が小さ（なるので、磁場の強
さは零に向って下降する。

等時性磁場の終端である半径４０ｃ＋＋＋を超えろと、
磁場はサイクロトロンの操作に直接的には関係せず、本
発明の目的からして漂遊ｌ１Ｉｉ場として考えられる。

ここで第３図を参照すると、サイクロトロンを去った後
の粒子がたどる径路が示しである。第３図では、サイク
ロトロン磁極片１２．１３．１４、そして彎曲磁石７の
位置も共に示しである。第３図の平面は本質的に第１図
のサイクロトロンの中失血９の平面である。便宜上、第
２図のグラフを縮尺で再生して、点線Ａ、Ｂ、及びＣを
用し・て線図内の適当な点に投射した。線Ａは中央面９
上にあって軸線１１か交叉する点に対応し；線Ｂは半径
方向外側に延び出した磁極片１２ないし１４を示してい
る；線Ｃは零磁場の交差点、すなわちコイル巻枠３５の
内面８を表わす。サイクロトロンの名目上の部分である
が、Ｒ−粒子がサイクロトロンを去るとぎにたどる径路
の出発点を図解するために、抽出相隔；摸電極１．２が
線図的に示しである。

迅速に降下するがなおまだ正の磁場にある影響をうけて
、隔膜１．２から出現する粒子は急激に増大する半径を
もった連続性の時計方向の渦巻内で外方に向って動（。

磁場の極性が、半径的６０αにおいて反転すると、粒子
は反時計方向に回り始め、第３図に線図的に３で示され
ている陽子蓄積リングンこまもなく交叉する。更に外方
に向って運動を続けると、約１００αの所で、粒子は低
温槽の外側円筒壁５２を超えて走行し、標早的磁場の強
さ、１．５テスン・ｋもつ彎曲磁石７の磁場の影響領域
内に入る。図示のように、これは磁石２９の漂遊磁場を
乗り越え粒子の反時計方向の運動を反転させ、その結果
、粒子をサイクロトロンの軸線１１に向って曲げ戻す。

粒子は、これら粒子が入った半径距離に大体等しい半径
距離において彎曲磁石７から出現し、その後間もな（経
ってからもう一度再び磁石２９の漂遊磁場の影響領域内
に入り、この磁石２９は再び回転を反転させ反時計方向
となる。この時点に到るまで、粒子は後方に向って漂遊
磁場の中に入る運動をしているので、漂遊磁場の正味の
磁場の強さにより粒子は反時計方向の弓形径路を強いら
れ、頭初は半径方向の重要な運動成分によって運動する
が、この成分は常に降下し最終的に零となる。もし事態
が正しく整えられておれば、運動の半径方向成分が苓と
なる点は陽子蓄積リング３０半径に対応する。従って、
もしこの点でＲ粒子が、Ｈ粒子の電子から剥離され、正
電荷をもった陽子となるならば、連動の方向は一旦再び
反転され、粒子、今や陽子は、Ｈ−粒子が陽子蓄積リン
グ内に入った時のＲ−粒子の曲率半径に実質的に等しい
曲率半径＆Ｃお℃・て時計方向の運動を進めるであろう
。この事の起る理由は、前の粒子と後の粒子、すなわち
、Ｈ−粒子と陽子とは値が等しく互いに相反する極性電
荷を有し、しかも実質的に質量が等しく従って運動量が
等しい。従って、もし入って（るＲ　粒子の運動軌跡の
曲率半径が、サイクロトロン軸線１１から粒子の運動の
半径方向成分が零となる点に到る半径方向の距離と等し
い状態であるならば、陽子の運動軌跡は、曲率半径の中
Ｉシ・がサイクロトロンの軸ｉｌｌと合致する弓形とな
るであろう。磁場又は電場を適当に設定することにより
、この弓形運動は軸線１１かも半径方向に一定距離を維
持できるのであり、別言すれば、第３図に示すように運
動の円形軌跡３を維持できる。蓄積リング磁場は基本的
に磁石２９の磁場の漂遊部分によって提供されており、
この磁石２９は空隙部８１の中で作用ししかも公知の方
法で必要であるとして用いられている図示してない補助
電極を用い、またこの磁石２９は蓄積能力を最適化する
ために、図示してない鉄製扇形片の形としである。

電子をＲ−粒子から剥離するには、例えば炭素箔を介し
て粒子を通すなど、適当な何らかの手段を用いることが
できる。この剥離の適当な位置は第３図で矢印Ｃで指示
しである。

特許出願ＷＯ３６１０７２２９で説明されているサイク
ロトロンからの出力は標準的には３０ＭｅＶのエネルギ
で行われ、しかも部材３０．３１（前述を参照のこと）
に対する高周波による活動力付与の場合と等しい周波数
でパルスが出されろ。

標準的には、この周彼数は４０ないし５０Ａｉｌｌｚの
範囲内にある。粒子のこれらのパルスは、このように循
環陽子の高速流を発生する陽子蓄積リングに対して１つ
づつ順次適用される。陽子はキソ力磁石とかあるいは図
示のように隔膜゛成極７５．７６のような従来の手段を
用い高速流で解放される。これらの′成極は陽子をリン
グから抽出するために選択的に活動力を付与され、その
後活動力を付与された陽子はサイクロトロン磁石２９の
漂遊陰性磁場の影響下に入る。このようにして陽子は図
示のように反時計方向に彎曲し、磁石２９の影響下から
去る。陽子は中性子発生源として作用するベリリウムも
しくはリチウムから成るターゲット７７上に指向され、
更に処理を進めろために中性子ビーム７８を生成する。

ターゲット７７は、陽子発生源だけが要求される場合に
は必要ではない。

サイクロトロンを去る粒子と陽子蓄積リングに入る粒子
との中間にある粒子の走行する径路、またＭ積すングを
去る時に陽子が走行する径路は、粒子が所望の方向に自
由に運動するのを好ましくない方向にもってゆ（ような
直接的妨害あるいはこれに近い妨害からは完全に自由で
なければならない。サイクロトロンの出口から彎曲磁カ
フに向５　ｔｔ−粒子のとる径路は同一平面内にある陽
子蓄積リング３と交わる。この事は大した問題点ではな
し・と考えられる、その理由は、衝突の起る可能性は極
めて小さく、またこれら極めて僅少の頻度の衝突があっ
たとしても操作には影響がないからである。この点にお
ける衝突が起ることはほとんどないにしても直接交差す
るのを避けるのは簡単なことであって、形状を変えれば
よい。例えば、陽子蓄積リング３の平面は、入ってくる
Ｒ−粒子を適当に彎曲させ第３図の平面の外に曲げれば
形状は変更できる。

第３図にはまた一対の加速電極７９が示しである。これ
ら加速電極７９を用いる目的は、Ｂ−粒子が陽子蓄積リ
ングにまさに入ろうとするときにＪ！−粒子のエネルギ
を選択的に変えて該リングの中に異った軌道が設定でき
るようにすることである。何れの１本の軌道（すなわち
何れの１つのエネルギにおける）における陽子の数は限
界があるということは既に言われているところである。

これ以上該リングに対して同じエネルギ水準において陽
子を導入しようとすればリングの爆破が起るであろう。

この問題を避けるためにリング内の各軌道は最大値直下
の値にまで充填されるのであり、加速電極は入ってくる
Ｈ−粒子のエネルギを変えこれら粒子が若干具る軌道、
すなわちリング３の中で異った半径をもつ軌道を占める
ようにするためンこ使われろ。隔膜電極７５．７６が活
動力を付与されリングから陽子を抽出するようにされる
と、全ての軌道が用いられ極めて有価値な高速流が陽子
出力ビーム内に存在するようになろう。

実際問題として、陽子蓄積リング３からの出力は、パル
ス出力であり、一般に入ってくるＩＩ−パルスの周波数
よりも低い周波数をもつ。＠準の出力周波数は７５ｏ１
１ｚである。陽子ならびに中性子の高速流は関連装置に
おいて把握が可能な測定時間を得るために必要とされる
。例えばある用途ではエビサーマル中性子発生源が必要
とされ、この発生源では、パルス周波数が約７５０１１
．であり、パルス幅は約０．５μｓである。この事はＩ
ＩＡ次、蓄Ｉｆｆ　リングからの毎秒約３Ｘ１０”個の
陽子の発生が必要ということになる。陽子がもし直接サ
イクロトロンの出力から飛び出ると仮定すれば、毎秒、
最大値で約１０１２個の陽子の飛び出しが可能であり、
これが陽子蓄積リングを必要とする理由である。陽子を
貯えることにより、必要とするパルス速さ及び強度で陽
子を放出させることが可能となる３、 この明細書における用途では、やはｒ）７５０１１ｚの
周波数をもった傾斜路波形（ｒａｍｐ　ｗａｖｅ　−ｆ
　ｏ　ｒｍ　）を用いて加速電極７９に活動力を付与す
ることができる。傾斜路波形は、次のようなやり方で隔
膜電極７５．７６に適用される抽出パルス波形と同期化
される、すなわちそのやり方では、傾斜路波形は、隔膜
電極７５．７６に適用した各抽出パルスの、終端におけ
る傾斜路波形の最低水準から出発し、抽出パルスの継続
時間中に最低水準に１で急速に降下し戻る現象の発生す
る次の抽出に到るまで、この傾斜路波形は上昇を続ける
。この過程が反覆される。このやり方において、標準的
に４０ＭＩＪｚ　のパルス速さでもって陽子蓄積リング
３に入る陽子（工それぞれの入力パルス毎に若干話い加
速電圧が印加され、この状態は、次の抽出パルスを隔膜
？ｔｆＭ７５．７６に適用することによって陽子蓄積り
／グが王になるまで続けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る陽子発生装置の側面断面図；第２
図は第１図の構成において、儂で表わした半径に対する
テスラで表わした磁場の強さの関係を示すグラフ；そし
て、第３図は第２図のグラフに関連して示す陽子発生装
置の図解的平面図である。 １０・・・円盤状ビーム空間、　　９・・・中央面、１
１・・・サイクロトロンの中心−１ｔ４１　ｍ、１２．
１５・・・磁極片、　　　　７・・・磁石、２１〜２４
・・・超電導磁石コイル、４・・・コイル、２９・・・
超電導磁石コイル、　　５．６・・・磁極片、２６・・
・室、　　　３５・・・円筒形巻枠、２５・・・低温槽
、　　３０．３１・・・部材、３６・・・円筒形殻体、
３２．３３．３４・・・延長部、４４・・・円筒形容器
、　　３７．３８・・・端板、７０・・°イオン発生装
置、　　３９・・・入口、７１・・・陰イオン流、　　
　４７．４８・・・腕、８０・・・中火腹部、　　　５
１．５２・・・外壁、８１・・・空隙部、　　　７５．
７６・・・隔膜電極。 図面の；；力（内Ｓに変更なし） ２０３０４０５０◇ＯＩＯりυブ０１しυ手 続 補 正 吉 １、事件の表示 平成１年特許願第２２７３０９号 ２、発明の名称 陽子発生装置 ３、゛補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　アマ−ジャム・インターナショナル・ビーエ
ルシー新大手町ビル ２０６区 ５゜ 補正の対象 出願人の代表者名を記載した願書 ／、Ｒ ＼し ＼　２、Ａ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パルス陽子発生装置にして；陰イオン化粒子の入力
   源をもつサイクロトロンと；サイクロトロンと同軸関係
   にある陽子蓄積リングと；第１段階では前記陽子蓄積リ
   ングの半径方向外側を通り、第２段階では陽子蓄積リン
   グに向つて彎曲して戻り、そして第３段階では切線方向
   に前記陽子蓄積リングの中を通る構成をもつ径路に沿う
   ように前記サイクロトロンから放出される加速された出
   力粒子を方向づける手段と；及び前記陰イオン化粒子を
   陽子に転換するために加速粒子を蓄積リングの中に入れ
   る入口における手段と、から成ることを特徴とするパル
   ス陽子発生装置。 ２、請求項１に記載の陽子発生装置にして、更に陽子を
   蓄積リングから抽出するための抽出手段を有することを
   特徴とする陽子発生装置。 ３、請求項２に記載の陽子発生装置にして、前記抽出手
   段が、陽子をリングから離すように方向づけるために蓄
   積リングの周囲を通過する陽子の軌跡を変えるように配
   置された磁気的又は静電気的偏向手段から成ることを特
   徴とする陽子発生装置。 ４、請求項３に記載の陽子発生装置にして、必要な場合
   にのみ、陽子をリングから抽出するように前記偏向手段
   に選択的に活動力を付与する手段を有することを特徴と
   する陽子発生装置。 ５、請求項２、３又は４のいづれかに記載の陽子発生装
   置にして、更に、抽出された陽子ビームを受取るように
   配置されたターゲットを有し、前記ターゲットは対応す
   る中性子ビームを生成する状態にあることを特徴とする
   陽子発生装置。 ６、請求項１乃至５のいずれかに記載の陽子発生装置に
   して、サイクロトロンを去つた後であつてしかも陽子蓄
   積リングに入る前の粒子径路に設けられた更に一対の加
   速電極と、前記の更に一対の電極に偏向電位を適用する
   電源手段と、そして周期的に傾斜される、すなわち段階
   状に変化する電圧を供給して粒子を異つた量だけ偏向さ
   せその結果陽子蓄積リング内の軌道の半径を変えるよう
   に電源手段に電圧を供給する手段と、から成ることを特
   徴とする陽子発生装置。 ７、請求項１乃至６のいずれかに記載の陽子発生装置に
   して、粒子方向づけ手段が静電気的又は磁気的偏向手段
   から成ることを特徴とする陽子発生装置。 ８、請求項７に記載の陽子発生装置にして、サイクロト
   ロンの磁場が前記磁気的偏向手段の少くとも一部分とし
   て用いられることを特徴とする陽子発生装置。 ９、請求項８に記載の陽子発生装置にして、サイクロト
   ロンの磁場が粒子を少くとも粒子の前記第１運動段階内
   を通すように使われることを特徴とする陽子発生装置。 １０、請求項９に記載の陽子発生装置にして、サイクロ
   トロンの磁場が粒子を前記第３運動段階において追加的
   に通すために使われることを特徴とする陽子発生装置。 １１、請求項８乃至１０のいずれかに記載の陽子発生装
   置にして、前記粒子方向づけ手段が、サイクロトロンの
   外側にあつてしかも粒子を前記第２運動段階に通すよう
   に操作できる静電気的又は磁気的偏向手段を有すること
   を特徴とする陽子発生装置。 １２、請求項８乃至１１のいずれかに記載の陽子発生装
   置にして、サイクロトロン磁場が円筒形室を形成する大
   体円筒状をした磁気コイルによつて提供されこの円筒形
   室内には磁極片及び粒子加速電極が配置され、前記磁極
   片はその磁場を方位性変動を提供するように集束するよ
   うに設けられて成ることを特徴とする陽子発生装置。 １３、請求項１２に記載の陽子発生装置にして、前記磁
   石コイルが超電導材料で出来ており、しかもこのコイル
   を超電導領域（室温以下で絶対零度に極めて近い温度範
   囲内）の中の適正な温度に保持するような手段が設けら
   れて成ることを特徴とする陽子発生装置。