JPH03110799A - タンデム方式の荷電変換カナル - 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、負イオンを発生させるために荷電変換カナル
を用い、荷電変換カナルの電位を負の高電位にする事に
よって、荷電変換カナルでイオンのタンデム加速を行う
タンデム方式の荷電変換カナルに関する。

〔従来の技術］ 従来、タンデム型の加速器のインジェクターや負イオン
を加速する装置で、荷電変換カナルが使われる場合、第
２図に示される様にイオン源部に正の高電圧を印加し、
正イオン（Ｍ＋）を大地電位へと加速していた。この様
に、イオン源から大地電位へと引出された正イオンは、
ナトリウムやマグネシウム等のアルカリ金属やアルカリ
土類金属の蒸気が溜められた荷電変換カナルな通過する
際、その一部が金属蒸気のガスから電子を受は取り負イ
オン（Ｍ−）へと荷電変換される。

〔発明が解決しようとする課題１ しかし、この方法だとイオン源部に正の高電圧を印加す
る都合上、イオン源用の電源を絶縁トランスで大地電位
から電気的に絶縁し、高電圧上に置かれた幾つかのイオ
ン源稼動用の電源類を運転しなくてはならず、イオン加
速中にイオン源の調整がし難く、正極性高電圧電源６−
ａによりイオン源に印加する正の高電圧をＶとすると、
発生できるイオンのエネルギーも■であり、このＶの値
は、放電防止対策などにより、あまり大きくできなかっ
た。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、図１に示す構成から成り上記の様な欠点を除
去し、イオン加速エネルギーを有効に得るためになされ
たものであり、イオン源用電源は大地電位上に置かれる
ためイオン加速中のイオン源の調整が容易である。また
負極性高電圧電源により荷電変換カナルに負電圧を印加
すると、大地電位に置かれたイオン源で発生した正イオ
ン（Ｍ９）は荷電変換カナルの負電圧に対し引き込まれ
、更に加速電極を介し、大地電位まで再加速し、大きな
加速エネルギーが得られるタンデム方式の荷電変換カナ
ル。

［作用］ 本発明によれば荷電変換カナルは負極性高電圧電源から
の負電圧の印加により負電位となる。イオン源で作られ
た正イオンは荷電変換カナルの負電位まで加速すると同
時に負イオンに荷電変換される。さらに加速電極を介し
大地電位まで再加速する。

［実施例］ 以下図面に示す実施例によって本発明を詳述する。

第１図において、１ａおよび２はイオン源部１を構成す
る陽極および陰極を示し、４と５はイオン源用電源であ
る。４と５のイオン源用電源は大地電位上に置かれ、１
２−ｄ、１２−ｅに示される電源プラグを介しイオン源
用電源４．５に通電される。また、３は荷電変換カナル
で、８に示される荷電変換カナルヒータにより荷電変換
カナル３のルツボ１４は加熱され、ルツボ１４中に入れ
られたアルカリ金属やアルカリ土類金属は、金属ガスの
蒸気となって荷電変換カナル３中に溜められる。７は、
ヒータへの通電を制御する荷電変換力ナルヒータコント
ローラである。７の荷電変換カナルヒータコントローラ
は９の絶縁トランスを介して電力を得ている。今、６−
ｂの負極性高電圧電源により、３の荷電変換カナルに一
■ボルトの電圧を印加したとすれば、大地電位に置かれ
たイオン源で発生した正イオン（Ｍ“）は、荷電変換カ
ナル３の−Ｖボルトに対して引き込まれ、荷電変換カナ
ル３内を通過する。そして荷電変換カナル３内に溜まっ
た金属ガス蒸気から電子を受は取り、荷電変換カナル３
を通過中にその一部は、正イオンＭ０から負イオンＭ−
へと変換される。

するとＭ−イオンは、今度は荷電変換カナル３を通過後
、大地電位に置かれた加速電極１３へと再加速される事
になる。つまり、この方式によれば、荷電変換カナル３
を利用して、正イオン（Ｍ゛）から負イオン（Ｍ−）へ
の荷電変換を行うと同時に、タンデム加速の原理による
再加速を行い、最終的に得られるイオンのエネルギーは
、荷電変換カナル３に印加される電圧Ｖの２倍のエネル
ギーの２ｖになる。

［発明の効果］ 以上に述べた如く、本発明によれば、荷電変換カナルで
イオンの再加速を行うので、加速エネルギーが従来法と
同じ加速電圧の電源を使用する場合の２倍にする事がで
き、有効に高い加速エネルギーを得る事ができる。また
、高いエネルギーを得やすい事は、イオン光学上もイオ
ンビームの集束を行い易く、加速器のインジェクターと
して使用する時に有利になる。さらに従来法では、絶縁
トランスを介して高電圧上に置かれていた幾つかのイオ
ン源用の電源類が、大地電位上に置かれるため、イオン
を加速中でもイオン源に高電圧を印加しないので、調整
等の作業がし易く、イオン源の制御も行い易い、さらに
は、高電圧上に置かれる物としては、荷電変換カナルの
みとなるので、カナルヒータコントローラのみ、絶縁ト
ランスを介し、高電圧上で制御すればよく、従来法に比
べ制御性もよく、絶縁トランスの電流容量も小さくて済
むという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、従来法の構成を示す図で、本発明の
構成を示す図である・図中Ｇは大地電位である事を示す
。 ｌ　・　・　・ ｌａ　　・　・ ２　・　・ ３　・　・　・ ４、５　・ ６−ａ　　・ ６−ｂ　　・ ７　・　・　・ ８　・　・　・ ９　・　・　・ ｌ　Ｏ・　・ １１　・　・ １２−ａ。 ｌ　３　・　・ １４　・　・ ・イオン源部 ・イオン源陽極 ・イオン源陰極 ・荷電変換カナル ・イオン源用電源 ・正極性高電圧電源 ・負極性高電圧電源 ・荷電変換力ナルヒータコントロー ラ ・荷電変換カナルヒータ ・絶縁トランス ・端子台 ・抵抗 す、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ ・大地電位上の電源プラグ ・加速電極 ・ルツボ 以上 第 図 躬 固

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負極性高電圧電源により荷電変換カナルに負電圧を印加
   し、荷電変換カナルを負の高電位に置く事によって、大
   地電位上にあるイオン源で作られた正イオンを荷電変換
   カナルの負電位まで加速し、荷電変換後の負イオンを加
   速電極を介し大地電位まで再加速するタンデム方式の荷
   電変換カナル。