JPH07169596A - 永久磁石付き加速管 - Google Patents
永久磁石付き加速管Info
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- JPH07169596A JPH07169596A JP34222893A JP34222893A JPH07169596A JP H07169596 A JPH07169596 A JP H07169596A JP 34222893 A JP34222893 A JP 34222893A JP 34222893 A JP34222893 A JP 34222893A JP H07169596 A JPH07169596 A JP H07169596A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 9
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
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- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加速管内における磁場の有無状態転換を容易
に行うこと。 【構成】 加速管の周囲に、対向して磁極２２，２２’
を設け、これら磁極の中心軸線に対して対称的に、二つ
の第１円弧状永久磁石３０，３０’を設ける。これら磁
石は、図示極性に着磁した永久磁石２６〜２９，磁極兼
ヨーク部材２１，２１’のヨーク部２３，２３’で構成
される。磁極及び第１円弧状永久磁石の周囲に、回動可
能に二つの第２円弧状永久磁石３１，３１’が設けら
れ、これら磁石は、リターンヨーク３２に取り付けられ
ており、磁極側及びリターンヨーク側の面が図示極性に
着磁されている。第２永久磁石が図示位置にあると、各
永久磁石の磁束は加速管内を通り、第２永久磁石を１８
０°回動させると、各永久磁石の磁束は全てリターンヨ
ークを通り、加速管を通らない。
に行うこと。 【構成】 加速管の周囲に、対向して磁極２２，２２’
を設け、これら磁極の中心軸線に対して対称的に、二つ
の第１円弧状永久磁石３０，３０’を設ける。これら磁
石は、図示極性に着磁した永久磁石２６〜２９，磁極兼
ヨーク部材２１，２１’のヨーク部２３，２３’で構成
される。磁極及び第１円弧状永久磁石の周囲に、回動可
能に二つの第２円弧状永久磁石３１，３１’が設けら
れ、これら磁石は、リターンヨーク３２に取り付けられ
ており、磁極側及びリターンヨーク側の面が図示極性に
着磁されている。第２永久磁石が図示位置にあると、各
永久磁石の磁束は加速管内を通り、第２永久磁石を１８
０°回動させると、各永久磁石の磁束は全てリターンヨ
ークを通り、加速管を通らない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン及び電子の加速
を行う加速管に係り、イオン加速時における加速管の電
子ローディングを抑制するために作用させる磁場が、電
子加速を行うときには、加速管に作用しないようにする
永久磁石付き加速管に関する。
を行う加速管に係り、イオン加速時における加速管の電
子ローディングを抑制するために作用させる磁場が、電
子加速を行うときには、加速管に作用しないようにする
永久磁石付き加速管に関する。
【０００２】
【従来の技術】メガボルト（ＭＶ）級の高電圧加速管で
は電子ローディングを防止するために、加速管の要所要
所に磁場によるイオンビ−ム偏向箇所を設けている。例
えば、図３に示すように、加速段数が７０段程度の３Ｍ
Ｖ級加速管１の場合、接地側から数えて、およそ５０段
目、３０数段目、２０数段目、そして１０段目前後の加
速段に磁場源としての磁石装置２、３、４、５を取り付
けている。
は電子ローディングを防止するために、加速管の要所要
所に磁場によるイオンビ−ム偏向箇所を設けている。例
えば、図３に示すように、加速段数が７０段程度の３Ｍ
Ｖ級加速管１の場合、接地側から数えて、およそ５０段
目、３０数段目、２０数段目、そして１０段目前後の加
速段に磁場源としての磁石装置２、３、４、５を取り付
けている。
【０００３】図４は加速管１において、最もイオンビ−
ム導入側に位置する磁石装置２が取り付けられている加
速管部の断面図であり、中央部にビーム通過開口が形成
された加速電極６を絶縁支持する絶縁環７の周囲に、例
えば６個の永久磁石８，９，１０，１１，１２，１３が
絶縁体製の結束バンド１４を用いて取り付けられてお
り、各永久磁石は、その両端部が図示極性に着磁されて
いる。永久磁石８と９，９と１０，１１と１２，１２と
１３の間にはヨーク鉄片１５を入れて、磁気回路の磁気
抵抗を小さくしていると共に、磁石８と１１及び磁石１
０と１３の間には磁極としても機能する鉄片１６が設け
られており、永久磁石１０及び１３の対向するＮ極部分
から、磁石８及び１１の対向するＳ極部分の方向に磁力
線が生じ、加速管内のビーム路に、下から上に向かう磁
場Ｈが形成される。したがって、正イオンビ−ムが図の
表から裏の方向に進む場合、磁場によってビームを右に
偏向する。
ム導入側に位置する磁石装置２が取り付けられている加
速管部の断面図であり、中央部にビーム通過開口が形成
された加速電極６を絶縁支持する絶縁環７の周囲に、例
えば６個の永久磁石８，９，１０，１１，１２，１３が
絶縁体製の結束バンド１４を用いて取り付けられてお
り、各永久磁石は、その両端部が図示極性に着磁されて
いる。永久磁石８と９，９と１０，１１と１２，１２と
１３の間にはヨーク鉄片１５を入れて、磁気回路の磁気
抵抗を小さくしていると共に、磁石８と１１及び磁石１
０と１３の間には磁極としても機能する鉄片１６が設け
られており、永久磁石１０及び１３の対向するＮ極部分
から、磁石８及び１１の対向するＳ極部分の方向に磁力
線が生じ、加速管内のビーム路に、下から上に向かう磁
場Ｈが形成される。したがって、正イオンビ−ムが図の
表から裏の方向に進む場合、磁場によってビームを右に
偏向する。
【０００４】磁石装置３，４，５は、磁石装置２をちょ
うど１８０°回転させた状態に構成されており、正イオ
ンビ−ムを磁石装置２とは逆の左方向に偏向する。した
がって、加速管１に導入された正イオンビ−ムは、充分
に加速されていない状態で磁石装置２の磁場によって大
きく偏向され、そして、磁石装置３ないし５の磁場で徐
々に正規の軌道に修正している。
うど１８０°回転させた状態に構成されており、正イオ
ンビ−ムを磁石装置２とは逆の左方向に偏向する。した
がって、加速管１に導入された正イオンビ−ムは、充分
に加速されていない状態で磁石装置２の磁場によって大
きく偏向され、そして、磁石装置３ないし５の磁場で徐
々に正規の軌道に修正している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】イオン加速器の加速管
を電子ビームの加速手段として用いる場合があり、電子
加速の頻度が少ない場合に、各別のイオン加速装置と電
子加速装置を設けずに済むことから利用されている。イ
オン加速器としてはシングルステージ加速器、タンデム
加速器の何れでもよいが、例えばタンデム加速器の場合
には、正イオンビ−ムを加速する高エネルギー側加速管
の入口部に電子発生源を配置すると共に、加速電圧の極
性を切り換えて、電子ビームの加速を行わせる。
を電子ビームの加速手段として用いる場合があり、電子
加速の頻度が少ない場合に、各別のイオン加速装置と電
子加速装置を設けずに済むことから利用されている。イ
オン加速器としてはシングルステージ加速器、タンデム
加速器の何れでもよいが、例えばタンデム加速器の場合
には、正イオンビ−ムを加速する高エネルギー側加速管
の入口部に電子発生源を配置すると共に、加速電圧の極
性を切り換えて、電子ビームの加速を行わせる。
【０００６】しかし、この場合、図３，図４に示すよう
に、加速管１に、電子ローディングを抑制する磁石装置
２ないし５が取り付けられていると、そのままで、この
加速管を電子ビームの加速管として使用することはでき
ない。磁石装置２ないし５により加速管に作用する磁束
密度は２０〜１００ガウス程度であるが、イオンと電子
の質量の格段の違いにより、電子ビームは数ガウス程度
の磁場が存在しても極めて大きく偏向されてしまい、加
速管は電子加速の用をなさない。
に、加速管１に、電子ローディングを抑制する磁石装置
２ないし５が取り付けられていると、そのままで、この
加速管を電子ビームの加速管として使用することはでき
ない。磁石装置２ないし５により加速管に作用する磁束
密度は２０〜１００ガウス程度であるが、イオンと電子
の質量の格段の違いにより、電子ビームは数ガウス程度
の磁場が存在しても極めて大きく偏向されてしまい、加
速管は電子加速の用をなさない。
【０００７】したがって、正イオンビ−ムの加速管を電
子の加速管として用いる場合には、加速管が収容されて
いる圧力タンクを開け、加速管の周りに配置されている
放電防止用のフープ、絶縁コラム部品等を一時解体し
て、加速管の周りで作業が行える状態にし、磁石装置２
ないし５を取り外さなければならないし、再びイオンの
加速を行うときには、再び磁石装置を装着しなおさねば
ならない。通常、かかる磁石装置の取外し、装着作業に
は、通常、３人がかりで１日を要していた。
子の加速管として用いる場合には、加速管が収容されて
いる圧力タンクを開け、加速管の周りに配置されている
放電防止用のフープ、絶縁コラム部品等を一時解体し
て、加速管の周りで作業が行える状態にし、磁石装置２
ないし５を取り外さなければならないし、再びイオンの
加速を行うときには、再び磁石装置を装着しなおさねば
ならない。通常、かかる磁石装置の取外し、装着作業に
は、通常、３人がかりで１日を要していた。
【０００８】本発明は、加速管に作用する永久磁石によ
る磁場の有無状態を極めて短時間に変更できる永久磁石
付き加速管の提供を目的とするものである。
る磁場の有無状態を極めて短時間に変更できる永久磁石
付き加速管の提供を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の永久磁石付き加
速管は、加速管の周囲に、対向する磁極間の中心軸線に
対して対称的に設けられ、前記各磁極側端部が着磁され
ている二つの第１円弧状永久磁石と、これら第１円弧状
永久磁石を取り囲む環状のリターンヨークと、このリタ
ーンヨークの内側に対向して取り付けられて前記磁極及
び第１円弧状永久磁石の周囲に回動可能に設けられた二
つの第２円弧状永久磁石であって、各永久磁石は前記リ
ターンヨーク側及び前記第１円弧状永久磁石側が着磁さ
れた磁極面を有し、二つの永久磁石の磁極面は、互いに
逆極性に着磁されている第２円弧状永久磁石とを備えて
なることを特徴とするものである。
速管は、加速管の周囲に、対向する磁極間の中心軸線に
対して対称的に設けられ、前記各磁極側端部が着磁され
ている二つの第１円弧状永久磁石と、これら第１円弧状
永久磁石を取り囲む環状のリターンヨークと、このリタ
ーンヨークの内側に対向して取り付けられて前記磁極及
び第１円弧状永久磁石の周囲に回動可能に設けられた二
つの第２円弧状永久磁石であって、各永久磁石は前記リ
ターンヨーク側及び前記第１円弧状永久磁石側が着磁さ
れた磁極面を有し、二つの永久磁石の磁極面は、互いに
逆極性に着磁されている第２円弧状永久磁石とを備えて
なることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】回動可能の二つの第２円弧状永久磁石を、その
第１円弧状永久磁石側磁極面の極性を、第１円弧状永久
磁石の端部の極性と一致する第１の位置に移動させるこ
とにより、第１及び第２円弧状永久磁石の磁束は加速管
内を通る。また、二つの第２円弧状永久磁石を第１の位
置から１８０°回動させ、その第１円弧状永久磁石側磁
極面の極性が第１円弧状永久磁石の端部の極性と逆にな
る第２の位置に移動させると、第１及び第２円弧状永久
磁石の磁束は全てリターンヨークを通り、加速管に磁場
が生じない。
第１円弧状永久磁石側磁極面の極性を、第１円弧状永久
磁石の端部の極性と一致する第１の位置に移動させるこ
とにより、第１及び第２円弧状永久磁石の磁束は加速管
内を通る。また、二つの第２円弧状永久磁石を第１の位
置から１８０°回動させ、その第１円弧状永久磁石側磁
極面の極性が第１円弧状永久磁石の端部の極性と逆にな
る第２の位置に移動させると、第１及び第２円弧状永久
磁石の磁束は全てリターンヨークを通り、加速管に磁場
が生じない。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は磁石装置部の構成図であり、図３，図４と
同一符号は同等部分を示す。加速管における絶縁環７の
周囲に、二つの磁極兼ヨーク部材２１、２１’が設けら
れる。各磁極兼ヨーク部材には磁極２２，２２’、ヨー
ク部２３，２３’及び厚さの薄い非磁性体からなる結合
部２４，２４’を残して磁石配置部２５，２５’が形成
されており、各磁石配置部内に各端部が図示極性に着磁
されている円弧状永久磁石２６，２７，２８，２９を配
置し固定する。このように、各円弧状永久磁石を配置す
ることにより、加速管の周囲に、対向する磁極２２，２
２’間の中心軸線に対し、円弧状永久磁石２６と２７，
同２８と２９及びヨーク部２３，２３’が対称的に設け
られ、前記各磁極側端部が着磁されている二つの第１円
弧状永久磁石３０，３０’を構成している。
する。図１は磁石装置部の構成図であり、図３，図４と
同一符号は同等部分を示す。加速管における絶縁環７の
周囲に、二つの磁極兼ヨーク部材２１、２１’が設けら
れる。各磁極兼ヨーク部材には磁極２２，２２’、ヨー
ク部２３，２３’及び厚さの薄い非磁性体からなる結合
部２４，２４’を残して磁石配置部２５，２５’が形成
されており、各磁石配置部内に各端部が図示極性に着磁
されている円弧状永久磁石２６，２７，２８，２９を配
置し固定する。このように、各円弧状永久磁石を配置す
ることにより、加速管の周囲に、対向する磁極２２，２
２’間の中心軸線に対し、円弧状永久磁石２６と２７，
同２８と２９及びヨーク部２３，２３’が対称的に設け
られ、前記各磁極側端部が着磁されている二つの第１円
弧状永久磁石３０，３０’を構成している。
【００１２】かかる二つの第１円弧状永久磁石３０，３
０’及び磁極２２，２２’の周囲、したがって磁石配置
部２５，２５’内に永久磁石が設けられている磁極兼ヨ
ーク部材２１，２１’の周囲に回動可能に二つの第２円
弧状永久磁石３１，３１’が対向して設けられており、
これら磁石は環状のリターンヨーク３２の内側に固定さ
れている。各磁石３１，３１’はリターンヨーク側及び
前記第１円弧状永久磁石側の面が図示極性に着磁された
磁極面となっており、二つの永久磁石の磁極面は、互い
に逆極性に着磁されている。
０’及び磁極２２，２２’の周囲、したがって磁石配置
部２５，２５’内に永久磁石が設けられている磁極兼ヨ
ーク部材２１，２１’の周囲に回動可能に二つの第２円
弧状永久磁石３１，３１’が対向して設けられており、
これら磁石は環状のリターンヨーク３２の内側に固定さ
れている。各磁石３１，３１’はリターンヨーク側及び
前記第１円弧状永久磁石側の面が図示極性に着磁された
磁極面となっており、二つの永久磁石の磁極面は、互い
に逆極性に着磁されている。
【００１３】かかる磁石装置は、例えば、図３における
磁石装置３〜５に対応するものであり、図１の磁石装置
を１８０°回転した状態のものが図３，図４における磁
石装置２に対応する。
磁石装置３〜５に対応するものであり、図１の磁石装置
を１８０°回転した状態のものが図３，図４における磁
石装置２に対応する。
【００１４】加速管で正イオンビームを加速する場合、
二つの第２円弧状永久磁石３１，３１’をリターンヨー
ク３２と共に回動させて、これら磁石が図１に示す位
置、第１円弧状永久磁石３０，３０’側の内側磁極面の
極性が、第１円弧状永久磁石３０，３０’の端部の極性
と一致する第１の位置にあると、図２（ａ）に示すよう
に、第１及び第２円弧状永久磁石の磁束は磁極２２，２
２’間の加速管内を通る。即ち、第１円弧状永久磁石３
０，３０’における永久磁石２６と２７，同２８と２９
の磁束は磁極２２，２２’間及びヨーク部２３，２３’
を通り、第２円弧状永久磁石３１，３１’の磁束は磁極
２２，２２’間及びリターンヨーク３２を通る。したが
って、加速管内に電子ローディング抑制に係る、正イオ
ンビ−ムを偏向する２０〜１００ガウスの磁場が生ず
る。
二つの第２円弧状永久磁石３１，３１’をリターンヨー
ク３２と共に回動させて、これら磁石が図１に示す位
置、第１円弧状永久磁石３０，３０’側の内側磁極面の
極性が、第１円弧状永久磁石３０，３０’の端部の極性
と一致する第１の位置にあると、図２（ａ）に示すよう
に、第１及び第２円弧状永久磁石の磁束は磁極２２，２
２’間の加速管内を通る。即ち、第１円弧状永久磁石３
０，３０’における永久磁石２６と２７，同２８と２９
の磁束は磁極２２，２２’間及びヨーク部２３，２３’
を通り、第２円弧状永久磁石３１，３１’の磁束は磁極
２２，２２’間及びリターンヨーク３２を通る。したが
って、加速管内に電子ローディング抑制に係る、正イオ
ンビ−ムを偏向する２０〜１００ガウスの磁場が生ず
る。
【００１５】加速管を電子の加速に用いるとき、第２円
弧状永久磁石３１，３１’を図示第１の位置から１８０
°回動させ、その第１円弧状永久磁石３０，３０’側の
磁極面の極性が第１円弧状永久磁石の端部の極性と逆に
なる第２の位置に移動させる。第１及び第２円弧状永久
磁石の磁束は、図２（ｂ）に示すように、全てこれら磁
石とリターンヨーク３２を通り、加速管に磁場が生じな
い。
弧状永久磁石３１，３１’を図示第１の位置から１８０
°回動させ、その第１円弧状永久磁石３０，３０’側の
磁極面の極性が第１円弧状永久磁石の端部の極性と逆に
なる第２の位置に移動させる。第１及び第２円弧状永久
磁石の磁束は、図２（ｂ）に示すように、全てこれら磁
石とリターンヨーク３２を通り、加速管に磁場が生じな
い。
【００１６】なお上述の実施例における磁極兼ヨーク部
材２１，２１’に設けられたヨーク部２３，２３’の円
弧長さは、各円弧状永久磁石２６ないし２９の長さに応
じて短くすることができ、同磁石２６と２７、及び２８
と２９はヨーク部を含めて、それぞれ一つの磁石で構成
しても良い。また、磁極兼ヨーク部材２１，２１’は一
体に構成しても良い。
材２１，２１’に設けられたヨーク部２３，２３’の円
弧長さは、各円弧状永久磁石２６ないし２９の長さに応
じて短くすることができ、同磁石２６と２７、及び２８
と２９はヨーク部を含めて、それぞれ一つの磁石で構成
しても良い。また、磁極兼ヨーク部材２１，２１’は一
体に構成しても良い。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、リターンヨーク３２に取り付けられた第２円弧状
永久磁石を１８０°回動させることにより、加速管内に
磁場を作用させたり、作用しないようにすることができ
るから、加速管が収容されている圧力タンクを開け、一
部のフープを取り外すだけで、加速管内における磁場の
有無状態の転換を容易に行うことができ、回動操作調節
は一人で３０分位で行える。
ので、リターンヨーク３２に取り付けられた第２円弧状
永久磁石を１８０°回動させることにより、加速管内に
磁場を作用させたり、作用しないようにすることができ
るから、加速管が収容されている圧力タンクを開け、一
部のフープを取り外すだけで、加速管内における磁場の
有無状態の転換を容易に行うことができ、回動操作調節
は一人で３０分位で行える。
【図１】本発明の実施例の構成図である。
【図２】磁束の通路についての説明図である。
【図３】加速管における磁石装置の配置状況図である。
【図４】従来の磁石装置部の構成図である。
１ 加速管 ６ 加速電極 ７ 絶縁環 ２１ 磁極兼ヨーク部材 ２２ 磁極 ２３ ヨーク部 ２６，２７，２８，２９ 円弧状永久磁石 ３０，３０’ 第１円弧状永久磁石 ３１，３１’ 第２円弧状永久磁石 ３２ リターンヨーク
Claims (1)
- 【請求項１】 加速管の周囲に、対向する磁極間の中心
軸線に対して対称的に設けられ、前記各磁極側端部が着
磁されている二つの第１円弧状永久磁石と、これら第１
円弧状永久磁石を取り囲む環状のリターンヨークと、こ
のリターンヨークの内側に対向して取り付けられて前記
磁極及び第１円弧状永久磁石の周囲に回動可能に設けら
れた二つの第２円弧状永久磁石であって、各永久磁石は
前記リターンヨーク側及び前記第１円弧状永久磁石側が
着磁された磁極面を有し、二つの永久磁石の磁極面は、
互いに逆極性に着磁されている第２円弧状永久磁石とを
備えてなることを特徴とする永久磁石付き加速管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34222893A JPH07169596A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 永久磁石付き加速管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34222893A JPH07169596A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 永久磁石付き加速管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169596A true JPH07169596A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18352110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34222893A Pending JPH07169596A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 永久磁石付き加速管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169596A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023138535A (ja) * | 2018-04-30 | 2023-10-02 | ニュートロン・セラピューティクス・インコーポレイテッド | 小型電動機駆動絶縁静電粒子加速器 |
| WO2026036920A1 (zh) * | 2024-07-26 | 2026-02-19 | 上海福照人间技术有限公司 | 基于永磁铁的环保型电子加速器以及加速管装置 |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP34222893A patent/JPH07169596A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023138535A (ja) * | 2018-04-30 | 2023-10-02 | ニュートロン・セラピューティクス・インコーポレイテッド | 小型電動機駆動絶縁静電粒子加速器 |
| WO2026036920A1 (zh) * | 2024-07-26 | 2026-02-19 | 上海福照人间技术有限公司 | 基于永磁铁的环保型电子加速器以及加速管装置 |
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