JPH097797A

JPH097797A - 荷電粒子加速用加速管と加速器並びに荷電粒子銃と定在波加速空胴

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Publication number: JPH097797A
Application number: JP15773695A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akiyama; 秋山　　浩; Yoshibumi Hojo; 義文北條; Hiroshi Matsumoto; 浩松本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1997-01-10
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JP3243683B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小型，低コストの加速管で、加速空胴内の加
速電磁場の回転対称性を高め、エミッタンスの増大を防
止する。【構成】外部から入力された高周波電力により荷電粒
子ビームを加速する加速管の入力端結合器９０ａの中心
軸に対し回転対称位置に２個の結合孔２ａ，２ｂを設
け、一端から高周波電力７を入力し、他端６に無反射終
端用の導体また誘電体が設けられた単一の導波管１を、
入力端結合器９０ａ回りに湾曲し、２つの結合孔２ａ，
２ｂで導波管１と入力端結合器９０ａとを連通する。こ
れにより、導波管内の高周波電力が２つの結合孔を通っ
て加速管内に入力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子を加速する加速
器に係り、特に、大電力を加速用電力として供給可能な
加速器とその構成部品である荷電粒子加速用加速管に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、素粒子研究用の衝突型線形加速器
「リニアコライダー」や自由電子レーザー等で電子ビー
ムを使用する場合、電子ビームのエミッタンスを極力小
さくすることが要求されている。エミッタンスとは、ビ
ームの勾配とビームの大きさとの積で表わされるビーム
の平行度を示す指標である。例えば、日本で提案されて
いるリニアコライダーＪＬＣの場合、「リニアコライダ
ーの物理−ＪＬＣ−Ｉ−」（“平成５年度科学研究費補
助金（総合研究Ａ）研究成果報告書”）梶川によれば、
最終衝突点でのビームのエミッタンスを３×１０~⁸ｒａ
ｄ・ｍにする必要がある。このような極めてエミッタン
スの小さいビームを生成するには、電子銃を最適化する
エミッタンス減衰リングを使用すること等の対策と共
に、ビームを高エネルギーまで加速する際にエミッタン
スの増大をできうる限り抑制する必要がある。

【０００３】荷電粒子ビームを高エネルギーまで加速す
るには、高周波加速管を用いる。図１６は、従来技術に
よる加速管の構成図である。高周波源より導波管１を用
いて高周波電力７を伝送し、この高周波電力７を、結合
孔２を通して加速管３に入力する。図示した点線４は、
導波管内の磁界分布であり、点線５は、加速管内の磁界
分布である。

【０００４】この従来技術による加速管の場合、高周波
電力を１つの結合孔２から入力しているため、加速管３
内の電磁場の分布５の回転対称性が崩れる。従って、加
速管３内で加速される荷電粒子ビームは、ビーム進行方
向に垂直の力を受け、エミッタンスが増大するという問
題と、加速効率を上げるために大電力を供給することが
できないという問題がある。

【０００５】電磁場の回転対称性の問題を解決する従来
技術として、例えば実開平４−４０５００号公報記載の
ものがある。この従来技術では、結合孔２の対向壁に切
欠溝を設け、電磁場の対称性を補償している。しかし、
このような対策を施しても限界があり、また、大電力を
供給するという問題の解決はできない。

【０００６】これに対し、スタンフォード大学線形加速
器センターの提案した従来技術、即ち、SLAC-PUB-5887
August 1992 “SYMMETRICAL DOUBLE INPUT COUPLER DEV
ELOPMENT”H.Deruyter, H.Hoag, K.Ko and C.-K Ng に
よれば、高周波源からの高周波電力を、分波器により２
分割して長さの等しい２本の導波管で加速管に導き、加
速管の中心軸に対し回転対称となる直径上で対向する２
つの結合孔より入力する方法が提案されている。

【０００７】このスタンフォード大学が提案している加
速管への高周波電力入力方法によれば、２つの結合孔か
ら電力を入力するため、大電力を供給できると共に、回
転対称性が高いためビームのエミッタンスが小さいとい
う利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したスタンフォー
ド大学の提案は、ビームエミッタンスが小さく大電力が
供給できるという利点がある。しかし、この提案に係る
構成は、分波器を用いなければならないため装置が大型
化し、しかもコストが嵩んでしまう問題があり、実機に
適用できないという問題がある。例えば長さ１ｋｍの線
形加速器を建設する場合、その線形加速器本体は、例え
ば長さ１ｍの加速管を１０００個直列に接続することに
なる。個々の加速管に分波器を設ける必要があるため、
分波器にかかるコストの増大の他に、装置の大型化に伴
う建設費用も嵩んでしまう。

【０００９】本発明の目的は、小型でコストの安い荷電
粒子加速用加速管とこれを用いた加速器を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、外部から入
力された高周波電力により荷電粒子ビームを加速する加
速管において、該加速管の入力端結合器の中心軸に対し
回転対称位置に設けられたｎ個（ｎ：２以上の正整数）
の結合孔と、一端から前記高周波電力が入力され他端が
短絡端にされた単一の導波管であって前記入力端結合器
回りに湾曲して設けられ前記ｎ個の結合孔位置で該入力
端結合器と連通された導波管とを設けることで、達成さ
れる。

【００１１】

【作用】高周波電力は、ｎ個の回転対称位置にある結合
孔から加速管内に入るので、ビームエミッタンスは小さ
く、しかもｎ個の結合孔から高周波電力が加速管内に侵
入するので、結合孔が１個の場合よりも、結合孔付近に
発生する高次モードによる電場を小さく保ちつつ、より
大きな電力が加速管内に供給される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図４は、本発明の一実施例に係る線形加速器の
構成図である。図４において、電子銃５００ａの電子ビ
ーム出力側に、４つの加速管８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，
８０ｄが直列に接続されており、各接続部分には、電子
ビームの発散を抑制する収束用磁石６０１ａ，６０１
ｂ，６０１ｃ，６０１ｄが設けられている。各加速管８
０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ内には、線形加速器の制
御装置４００の指令を受けたクライストロン３００ａ，
３００ｂからの高周波電力が各加速管の電力入力端であ
る入力端結合器１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００
ｄを通して詳細は後述するように供給されており、各加
速管８０ａ〜８０ｄの内部に電子ビーム加速用の高周波
電界が発生している。尚、図示する例は、加速管を４つ
接続したが、長い線形加速器が必要な場合には、同様の
加速管を数十，数百，数千のオーダで接続すればよい。

【００１３】線形加速器の制御装置４００の指令を受け
て電子銃用高電圧電源５００ｂから電子銃５００ａに高
電圧が印加されると、電子ビームが電子銃５００ａから
引き出され、１段目の加速管８０ａ内に入力される。加
速管８０ａ内に入力した電子ビームは、加速管内部の高
周波電界により加速されて２段目の加速管８０ｂ内に出
射される。以後、同様にして２段目，３段目，４段目の
各加速管８０ｂ〜８０ｃで順次加速された電子ビーム
は、４段目の加速管８０ｄの出力端から出射される。

【００１４】図２は、図４に示す加速管８０ａの断面図
であり、図３は、図２に示す加速管８０ａを別の方向か
ら見た断面図である。尚、加速管８０ａの構造について
説明するが、他の加速管８０ｂ〜８０ｄも同じ構造であ
る。加速管８０ａの両端には、一般に、結合器９０ａと
結合器９０ｂが設けられている。本実施例は、この結合
器９０ａ，９０ｂ回りに導波管１ａ，１ｂを詳細は後述
するように設けたことを特徴とし、各導波管１ａ，１ｂ
を取り付けた結合器９０ａ，９０ｂを、図４では、入力
端結合器１００ａ，出力端結合器１０１ａとしている。

【００１５】クライストロン３００ａからの高周波電力
は、入力端結合器１００ａの導波管１ａに導入されて該
導波管１ａ内を伝播し、結合孔２ａ，２ｂを通して結合
器１００ａ中心軸に設けられている空間９内に入力され
る。そして、この高周波電力は、加速管８０ａ内をその
中心軸の方向７１に伝播していき、加速管８０ａ内に高
周波電界を発生させる。

【００１６】電子銃５００ａ（図４）から入力された電
子ビームは、この高周波電界により加速され、ビーム２
００として出射される。電子ビームの加速に使用されな
かった高周波電力は、出力端結合器１０１ａの結合孔２
ｃ，２ｄから導波管１ｂ内に入り（図３）、矢印７２方
向に伝播して、無反射終端１０２に吸収される。導波管
１ａ，１ｂは同一構成であるが、この無反射終端１０２
は、導波管１ｂの開口端（導波管１ａでは高周波電力の
入口端となった所）に取り付けられる。

【００１７】図１は、図４の加速管８０ａ（本発明の第
１実施例に係る加速管）の電力入力端となる入力端結合
器１００ａの断面図（図４のＩ−Ｉ断面図）である。加
速管８０ａ端部に設けられた結合器９０ａ回りに、１本
の導波管１ａがＵ字状に湾曲して設けられている。この
導波管１ａの開口端に、クライストロン３００ａからの
高周波電力７が供給される。

【００１８】結合器９０ａには、その中心軸上の空間９
（加速管８０ａの中心軸と同軸に配置される。）と導波
管１ａとを連通する結合孔２ａ，２ｂが設けられてい
る。結合孔２ａと結合孔２ｂは、空間９の中心軸を対称
軸とする回転対称の位置に配置されている。導波管１ａ
の結合孔２ａ，２ｂ間は、本実施例では、Ｈベンド５０
ａ，５０ｂとなっており、導波管１ａの他端は、導体６
（または誘電体）により短絡されている。図１に示すリ
ング状の各点線４は、導波管１ａ内部の高周波磁界分布
を示している。結合孔２ａ，２ｂは、導波管１ａの側面
の高周波磁界がもっとも強くなり且つ空間９内に派生す
る磁場分布５を強めあう位置に設けられている。即ち、
結合孔２ａ，２ｂ間の導波管内の距離Ｌ１が、使用する
高周波の導波管内における管内波長λｇの３倍となる位
置に結合孔２ａ，２ｂが穿孔されている。本実施例で
は、距離Ｌ１を管内波長λｇの３倍としたが、これに限
られるものでなく、一般には、導波管の長さを調節して
導波管内波長の整数倍にすることが可能である。また、
導波管１ａを終端する導体６は、最も近接した結合孔
（図１の場合には結合孔２ｂ）から長さＬ２となる位置
に配置されるが、この距離Ｌ２は、管内波長の１／４に
とるのが好適である。もっとも、この距離Ｌ２は、一般
には、管内波長の１／４の長さと管内波長の１／２の長
さの０または整数倍の長さとの和にほぼ等しくなるよう
にしてもよい。

【００１９】本実施例では、このような構成にすること
により、加速管の加速電磁場分布の回転対称性を高める
ことができ、ビームのエミッタンスが原理的に増加しな
い。また、結合孔を２つ設けたことにより、結合孔が１
つしかない場合と同じ電力を加速管に供給するとき１つ
の結合孔を通過する電力を少なくでき、結合孔２ａ，２
ｂ付近の電界を小さくできる。逆に、１つの結合孔しか
ない場合に比べて、結合孔付近に発生する高次モードに
よる電場を小さく保ちつつ、より多くの電力を加速管内
に供給でき、電子ビームの加速性能が高まる。従って、
小型，低コストでビームエミッタンス増加を防止した高
電界の加速管を得ることが可能となる。

【００２０】図５は、本発明の一実施例に係る円形加速
器の構成図である。本実施例に係る円形加速器２２０
は、図１に示した加速管８ａ，８０ｂを２段直列に接続
した電子ビーム注入系からの電子ビームを、入射器２２
１から円形軌道内に取り込んで周回させ、放射光発生
や、素粒子実験等に利用する。尚、図４に示す部品装置
と同じ部品装置には同じ符号を付してある。本実施例に
よれば、小型，低コストでビームのエミッタンス増加を
防止した高エネルギ電子シンクロトロンシステムが得ら
れる。

【００２１】図６は、本発明の第２実施例に係る加速管
の断面図である。この第２実施例の加速管は、図２に示
す第１実施例の加速管の変形例に係るものである。第２
実施例に係る加速管は、入力用の導波管１ａに対し、出
力用の導波管１ｂを、第１実施例に比較して９０度回転
させた位置に取り付けてある。斯かる構成とすることで
も、第１実施例と同様の効果を得られる。

【００２２】図７は、本発明の一実施例に係る電子銃の
構成図である。本実施例に係る電子銃は、図１に示す導
波管と同じ構成の導波管１ａを備える。図１で説明した
と同様に、導波管１ａに高周波電力を供給すると、この
高周波電力は導波管１ａ内を伝播し、結合孔２ａ，２ｂ
を通して電子銃用空胴８１内に供給される。これによ
り、電子銃用空胴８１内に高周波電界が発生する。陰極
８５で発生した電子は、この高周波電界により引き出さ
れて加速され、電子ビーム２００として電子銃より出射
される。陰極８５としては、熱電子を発生させる熱陰
極，光電子を発生させる光陰極，電界放出電子を発生さ
せる冷陰極等が使用できる。このような構成により、エ
ミッタンスが小さく且つ高エネルギの電子ビームを発生
可能な電子銃が得られる。

【００２３】図８は、図１に示す結合器を用いた定在波
型加速空胴の一実施例に係る構成図である。導波管１ａ
を伝播し結合孔２ａ，２ｂを通して空胴８３内に高周波
電力が供給される。これにより空胴８３内に高周波電界
が発生し、空胴８３内に図８の左側から入射した電子
は、高周波電界により加速され（または圧縮され）てビ
ーム２００として出射される。この構成により、エミッ
タンスが小さく且つ高電界の加速空胴を構成することが
可能となる。本実施例の構成は、導波管と加速空胴との
間の結合孔を用いて高周波電力を空胴内に供給する加速
空胴全てに適用可能である。

【００２４】図９は、本発明の第３実施例に係る加速管
の結合器部分の断面図である。図９の導波管１ａには、
高周波電力７がその開口端から入力する。この導波管１
ａは、結合器９０の外周に密着して巻かれ、結合孔２
ａ，２ａ’，２ｂ，２ｂ’を介して結合器90中心軸上に
設けられた空間９に連通されている。結合孔２ａ，２
ａ’，２ｂ，２ｂ’は、結合器９０の中心軸を対称軸と
して、それぞれが対称軸回りに９０度づつ回転対称の位
置に配置されている。導波管１ａの各結合孔間は、Ｈベ
ンド５０ａ，５０ｂ，５０ｃにより接続され、導体６に
より終端されている。

【００２５】図示する各点線４は、導波管の高周波磁界
分布である。結合孔２ａ，２ｂは、導波管側面の高周波
磁界が最も強くなり、かつ空間９内に派生する磁場分布
５を強めあう位置、すなわち結合孔２ａ−２ｂ間距離が
管内波長と略同じ、結合孔２ｂ−２ａ’間距離も管内波
長と略同じ、結合孔２ｂ’−２ａ’間距離も管内波長と
略同じであり、最初の結合孔２ａと最後の結合孔２ｂ’
との間の距離Ｌ１が管内波長の略３倍となるよう配置さ
れている。さらに、導波管を終端する導体６は、最も近
接した結合孔２ａ’からの距離Ｌ２が１／４波長の長さ
にほぼ等しくなるような位置に配置される。

【００２６】このような構成にすることで、結合器９０
の空間９内における加速電磁場分布５の回転対称性を高
めることができ、ビームのエミッタンスは原理的に増加
せず、従って、小型，低コストで高効率に電子ビームを
加速できる加速管を提供できる。尚、図９では、各結合
孔間の距離を管内波長と略等しくしたが、管内波長の任
意の整数倍でよいことはいうまでもない。

【００２７】図１０は、本発明の第４実施例に係る加速
管の結合器部分の断面図である。本実施例の結合器９０
回りに設けた導波管１は、円形に湾曲した導波管５５で
なり、結合孔２ａ−２ｂ間距離Ｌ１は、管内波長の２倍
にしてある。斯かる構成とすることでも、同様の効果が
得られる。

【００２８】図１１は、本発明の第４実施例に係る加速
管の結合器部分の断面図である。本実施例の導波管１
は、結合器９０回りに湾曲する断面の広い導波管５５ａ
にテーパ管５６ａを用いて接続しながら、インピーダン
ス整合を取っている。結合器９０の回りに断面の広い導
波管５５ａを用いることで、導波管５５ａ内の管内波長
を入口部分の管内波長よりも短くすることができる。そ
のため、結合器９０に設ける結合孔２ａ，２ｂの窓の厚
さを薄くできる。結合孔２ａ，２ｂ間の導波管内の距離
Ｌ１は、導波管５５ａ内の管内波長の整数倍、本実施例
では略２倍になるように配置され、また、導波管を終端
する導体６は、最も近接した結合孔から管内波長の１／
４の長さに設けられる。本実施例でも、第１〜第３実施
例と同様の効果を得られる。

【００２９】図１２は、本発明の第５実施例に係る加速
管の結合器部分の断面図である。本実施例の導波管１
は、結合器９０回りに湾曲する断面の狭い導波管５５ｂ
にテーパ管５６ｂを用いて接続しながら、インピーダン
ス整合を取っている。結合器９０の回りに断面の狭い導
波管５５ｂを用いることで、導波管５５ｂ内の管内波長
を入口部分の管内波長よりも長くすることができる。そ
のため、結合器９０に設ける結合孔２ａ，２ｂの窓の厚
さを薄くできる。結合孔２ａ，２ｂ間の導波管内の距離
Ｌ１は、導波管５５ｂ内の管内波長の整数倍、本実施例
では略等倍になるように配置され、また、導波管を終端
する導体６は、最も近接した結合孔から管内波長の１／
４の長さに設けられる。本実施例でも、第１〜第４実施
例と同様の効果が得られる。

【００３０】図１３は、本発明の第６実施例に係る結合
器の断面図である。図１３において、高周波電力７を入
力する横断面矩形の導波管１は、本実施例では、幅が広
い方を結合器９０側に配置している。結合器９０には、
加速管の中心軸を対称軸とする回転対称の位置に結合孔
２ａ，２ｂが配置され、これらの結合孔２ａ，２ｂを通
して導波管１と連通している。導波管１の結合孔２ａ，
２ｂ間は、Ｅベンド５９ａ，５９ｂにより構成され、端
部は導体６により終端されている。点線４は、導波管の
高周波磁界分布を示す。即ち、本実施例の導波管１で
は、高周波磁界の方向が前述した実施例と異なってい
る。結合孔２ａ，２ｂ間の距離Ｌ１は、使用する高周波
の導波管内波長λｇの３倍にし、終端６と結合孔２ｂと
の距離は１／４波長としている。本実施例でも、前述し
た実施例と同様の効果が得られる。

【００３１】図１４は、図１３に示す結合器を用いた加
速管の縦断面図である。また、図１５は、図１３に示す
結合器を用いた加速管の別の方向からの縦断面図であ
る。本実施例による加速管でも、図２に示す加速管と同
様の効果が得られる。

【００３２】尚、上述した実施例では、結合孔を２個，
４個を用いたが、結合孔数は偶数に限られるものではな
く、３以上の奇数でもよいことはいうまでもない。３以
上の奇数個の結合孔を設ける場合には、各結合孔を加速
管中心軸に対して回転対象位置に設ける（例えば３つの
結合孔を設ける場合には、１２０度の間隔で設ける。）
と共に、結合孔間距離を管内波長の整数倍とし、短絡端
からもっとも近い結合孔までの距離を管内波長の（〔１
／４〕＋ｍ／２）倍（ｍ：０または正整数）とすればよ
い。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、原理的にビームのエミ
ッタンスの増加を防止する加速空胴を小型かつ低コスト
に実現することを可能となる。また、結合孔を少なくと
も２つ用いて加速空胴に高周波電力を供給するため、結
合孔付近に発生する高次モードによる電場を小さく保ち
つつ供給する高周波電力を増やし加速空胴内の電場強度
を高めることが可能となり、効率的に電子ビームを加速
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る加速管の結合器の断
面図である。

【図２】図１に示す結合器を用いた加速管の縦断面図で
ある。

【図３】図２に示す加速管を軸に対し９０度回転した縦
断面図である。

【図４】図２に示す加速管を縦に接続して構成した線形
加速器の一例の構成図である。

【図５】図２に示す加速管をビーム入射系に用いた円形
加速器の一例の構成図である。

【図６】図２に示す加速管の入口側結合器に対し出口側
結合器を軸に対し９０度回転した実施例の加速管の断面
図である。

【図７】図１に示す加速管と同じ原理を用いた電子銃の
一例の構成図である。

【図８】図１に示す加速管と同じ原理を用いた定在波型
加速空胴の一実施例に係る構成図である。

【図９】本発明の第２実施例に係る加速管の結合器の断
面図である。

【図１０】本発明の第３実施例に係る加速管の結合器の
断面図である。

【図１１】本発明の第４実施例に係る加速管の結合器の
断面図である。

【図１２】本発明の第５実施例に係る加速管の結合器の
断面図である。

【図１３】本発明の第６実施例に係る加速管の結合器の
断面図である。

【図１４】図１３に示す結合器を用いた加速管の縦断面
図である。

【図１５】図１４に示す加速管を軸に対し９０度回転し
た断面図である。

【図１６】従来の加速管の構成図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ…導波管、２ａ，２ａ’，２ｂ，２
ｂ’，２ｃ，２ｄ…結合孔、３…加速空胴、４…導波管
の磁界分布、５…加速空胴内の磁界分布、６…終端導
体、７…高周波電力、８…荷電粒子ビーム、９…無反射
終端、２０…電子銃、２１，２１ａ，２１ｂ…加速空
胴、５６ａ，５６ｂ…テ−パ管、３０１ａ，３０１ｂ…
電源、３００ａ，３００ｂ…クライストロン、５００ａ
…電子銃、６０１ａ〜６０１ｄ…収束用磁石。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から入力された高周波電力により荷
電粒子ビームを加速する加速管において、該加速管の入
力端結合器の中心軸に対し回転対称位置に設けられたｎ
個（ｎ：２以上の正整数）の結合孔と、一端から前記高
周波電力が入力され他端が短絡端にされた単一の導波管
であって前記入力端結合器回りに湾曲して設けられ前記
ｎ個の結合孔位置で該入力端結合器と連通された導波管
とを備えることを特徴とする荷電粒子加速用加速管。
【請求項２】請求項１において、入力端結合器回りに
設けた導波管の短絡端と該短絡端にもっとも近い結合孔
との距離が該導波管における前記高周波電力の管内波長
の（〔１／４〕＋ｍ／２）倍（ｍ：０または正整数）と
したことを特徴とする荷電粒子加速用加速管。
【請求項３】請求項１または請求項２において、入力
端結合器回りに設けた導波管から各結合孔を通して結合
器内部の加速空胴に侵入した磁界が相互に強め合うよう
に高周波電力の該導波管内の管内波長を定めたことを特
徴とする荷電粒子加速用加速管。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
て、入力端結合器回りに設けた導波管の短絡端にもっと
も近い結合孔と該結合孔に隣接する結合孔との間の該導
波管内距離を、前記高周波電力の該導波管内における管
内波長の整数倍としたことを特徴とする荷電粒子加速用
加速管。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかにおい
て、入力端結合器回りに設けた導波管の各結合孔間の距
離を前記高周波電力の該導波管内波長の整数倍としたこ
とを特徴とする荷電粒子加速用加速管。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかにおい
て、入力する高周波電力をテーパ管を通して入力端結合
器回りの導波管に導入して管内波長を変更することを特
徴とする荷電粒子加速用加速管。
【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれかにおい
て、加速管の出力端結合器に、入力端結合器回りに設け
た導波管と同じ構成の導波管であって荷電粒子の加速に
使用されなかった高周波電力を加速管から取り出す導波
管を設けたことを特徴とする荷電粒子加速用加速管。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
の荷電粒子加速用加速管複数を直列に接続すると共に、
各荷電粒子加速用加速管の接続部分に設けた収束用磁石
と、直列接続した荷電粒子加速用加速管の一側に設けた
荷電粒子銃と、各荷電粒子加速用加速管に高周波を供給
するクライストロンと、前記荷電粒子銃から荷電粒子を
出射させると共に各クライストロンが同期した高周波電
力を各荷電粒子加速用加速管に供給するように制御指令
を出力する制御手段とを備えることを特徴とする線形加
速器。
【請求項９】荷電粒子ビームを周回させる円形加速器
において、該円形加速器の荷電粒子入射系に、請求項１
乃至請求項７のいずれかに記載の荷電粒子加速用加速管
を設けたことを特徴とする円形加速器。
【請求項１０】荷電粒子を引き出す荷電粒子銃におい
て、荷電粒子源で発生した荷電粒子を高周波電力で加速
して出射させる機構として、請求項１乃至請求項６のい
ずれかに記載の導波管と同じ機構を設けたことを特徴と
する荷電粒子銃。
【請求項１１】定在波加速空胴において、請求項１乃
至請求項６のいずれかに記載の導波管と同じ機構を設け
たことを特徴とする定在波加速空胴。
【請求項１２】外部から入力された高周波電力により
荷電粒子ビームを加速する加速管において、一端から前
記高周波電力が入力され他端が短絡端にされた単一の導
波管であって前記加速管の入力端結合器回りに湾曲して
設けられ複数の結合孔を介して該入力端結合器と連通さ
れた導波管と、前記入力端結合器の中心軸に対し回転対
象位置に設けられた複数の結合孔であって隣接する結合
孔間の距離が前記高周波電力の導波管内波長の整数倍で
ある結合孔とを備えることを特徴とする荷電粒子加速用
加速管。