JPS58221200A - 荷電粒子加速器のビ−ム引出し装置 - Google Patents
荷電粒子加速器のビ−ム引出し装置Info
- Publication number
- JPS58221200A JPS58221200A JP10411282A JP10411282A JPS58221200A JP S58221200 A JPS58221200 A JP S58221200A JP 10411282 A JP10411282 A JP 10411282A JP 10411282 A JP10411282 A JP 10411282A JP S58221200 A JPS58221200 A JP S58221200A
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- septum plate
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加速箱内の加速領域で加速したビームを、帯電
体とセプタム板間の逆井電場中を通して偏向させ、荷電
粒子加速器外のターゲットにビームを導くだめのビーム
引出し装置に関する。
体とセプタム板間の逆井電場中を通して偏向させ、荷電
粒子加速器外のターゲットにビームを導くだめのビーム
引出し装置に関する。
一般に荷電粒子加速器、例えばサイクロトロンは、イオ
ン源よ多荷電粒子を加速箱内に導入して加速箱内の加速
領域で最高エネルギーまで加速し、これによって得られ
た加速ビームを、帯電体とセプタム板間の逆靜′＃を場
（−ｍｋＶ／ｓ關）中を通して偏向させ、サイクロトロ
ン外のターゲットにビームを導き、例えば放射性同位元
本の生産に使用するものである。
ン源よ多荷電粒子を加速箱内に導入して加速箱内の加速
領域で最高エネルギーまで加速し、これによって得られ
た加速ビームを、帯電体とセプタム板間の逆靜′＃を場
（−ｍｋＶ／ｓ關）中を通して偏向させ、サイクロトロ
ン外のターゲットにビームを導き、例えば放射性同位元
本の生産に使用するものである。
第１図は従来のこのような荷電粒子〃口速器のビーム引
出し装置の一例を示す平面図、第２図は第１図のｎ−ｍ
５矢視萌面図でろる。
出し装置の一例を示す平面図、第２図は第１図のｎ−ｍ
５矢視萌面図でろる。
第１図及び第２図において、】は信′成体、２は＊＊体
１を油冷するための油冷却パイプ、３はセプタム板、４
はそのセプタム、５はセプタム４ｔ−水冷するだめの水
冷却パイプである。そしてビームを偏量するためアース
側のセプタム板３に対シて帯電体１には−ｆｆｉｋＶの
電圧が加えられ、洪ｄすれば帯電体１とセプタム飯３間
の電場は一閏ｋＶ１５ｍ＋の逆靜を場となっている。
１を油冷するための油冷却パイプ、３はセプタム板、４
はそのセプタム、５はセプタム４ｔ−水冷するだめの水
冷却パイプである。そしてビームを偏量するためアース
側のセプタム板３に対シて帯電体１には−ｆｆｉｋＶの
電圧が加えられ、洪ｄすれば帯電体１とセプタム飯３間
の電場は一閏ｋＶ１５ｍ＋の逆靜を場となっている。
このような従来のビーム引出し装置では、ビームが逆＃
電場中を通過する際、ビームの半数以上がセプタム板３
に衝突し、ターゲットに入射するビーム菫は加速ビーム
の５０ｓ楊度、即ちビームの取出し効率が５０％程度と
極めて悪くなっている。
電場中を通過する際、ビームの半数以上がセプタム板３
に衝突し、ターゲットに入射するビーム菫は加速ビーム
の５０ｓ楊度、即ちビームの取出し効率が５０％程度と
極めて悪くなっている。
またビームの衝突によυセプタム板３０入口にかなプの
高熱が加わるため、セプタム板３が徐々にｆ１損してビ
ームの取出し効率を更に悪化させている。
高熱が加わるため、セプタム板３が徐々にｆ１損してビ
ームの取出し効率を更に悪化させている。
具体的に述べると、加速箱内の加速領域で最大エネルギ
ーまで加速されるビーム童は１００〜３００μＡで、引
出し装置入口でのビームの直径はｌ關程度である。ビー
ムの取出し効率が関優の場合、例えばビームのエネルギ
ーを２０Ｍ＠Ｖ、ビーム量ｔ−３００μムとすると２０
Ｍ ｅ Ｖ×３００ Ｘ Ｏ−５−２ｔＯＯＯＷの熱
がセプタム板３に加えられるためセプタム板３のビーム
ラインに対向するラインの上下所定部分、具体的にビー
ムラインに対向するラインよシ上下方向にｌ■程度づつ
合＃１′２ＩＩｌｌＩ程度の範囲の部分が溶損する。こ
の′ａ損部は運転時間に比例して徐々に進展し、ビーム
の取出し条件（磁場、ディー電圧、デフレクタ−電圧等
）が変わシ、ビームの取出し効率も減少していく。
ーまで加速されるビーム童は１００〜３００μＡで、引
出し装置入口でのビームの直径はｌ關程度である。ビー
ムの取出し効率が関優の場合、例えばビームのエネルギ
ーを２０Ｍ＠Ｖ、ビーム量ｔ−３００μムとすると２０
Ｍ ｅ Ｖ×３００ Ｘ Ｏ−５−２ｔＯＯＯＷの熱
がセプタム板３に加えられるためセプタム板３のビーム
ラインに対向するラインの上下所定部分、具体的にビー
ムラインに対向するラインよシ上下方向にｌ■程度づつ
合＃１′２ＩＩｌｌＩ程度の範囲の部分が溶損する。こ
の′ａ損部は運転時間に比例して徐々に進展し、ビーム
の取出し条件（磁場、ディー電圧、デフレクタ−電圧等
）が変わシ、ビームの取出し効率も減少していく。
従来はこのため数十時間の運転ごとにこのセプタム板３
を取替える必要があるばか夛でなく、セプタム板３は、
ビームによシ放射化され、長半減期の誘導放射能を含ん
でいるため、被曝のおそれがあって危険でめ夛取扱いが
困難である。
を取替える必要があるばか夛でなく、セプタム板３は、
ビームによシ放射化され、長半減期の誘導放射能を含ん
でいるため、被曝のおそれがあって危険でめ夛取扱いが
困難である。
本発明は上記の点に織みてなされたものであって、セプ
タム板のｄ道を回避してセプタム板の交換を不要にし、
かつビームの取出し効率を向上し、しかも一定に維持す
ることができるビームの引出し装置全提供することを目
的とする。
タム板のｄ道を回避してセプタム板の交換を不要にし、
かつビームの取出し効率を向上し、しかも一定に維持す
ることができるビームの引出し装置全提供することを目
的とする。
以下上記の目的を達成する本発明を図面に示す実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第３図はその第１実施例の断面図を示し、この第１実施
例においては、セプタム板３のビームラインに対向する
ラインの上下所定部分を切取ってセプタム板３をビーム
ラインに対し上、下部セプタム板３ａ、３ｂに２分１１
ｕシ、この上、下部セプタム板３ ａ 、 ３１＋の間
に所要の間隔ｄ＝２１程度を設ける０間ｌｌ１ｌｉｉｄ
は＄ｉ＃電場の分布に悪形豐を及ぼし、電場のしみ込み
影＃（第２図の従来装置では、帯電体１とセプタム板ｉ
との間のビーム通過頭載における！楊がセプタム板３に
平行でおるが、セプタム板を第３図のように２分、＃０
した場合、′電場が上、下部セプタム板３ａ、３ｂ間に
入夛込むようにわん曲して平行ｗＬ場でなくなる。この
ような＃を場の変化を”しみ込み″という）等によシミ
場強度が低下するので、この態形ｑＩ金できるだけ少な
くする値に抑えることは勿論である。
例においては、セプタム板３のビームラインに対向する
ラインの上下所定部分を切取ってセプタム板３をビーム
ラインに対し上、下部セプタム板３ａ、３ｂに２分１１
ｕシ、この上、下部セプタム板３ ａ 、 ３１＋の間
に所要の間隔ｄ＝２１程度を設ける０間ｌｌ１ｌｉｉｄ
は＄ｉ＃電場の分布に悪形豐を及ぼし、電場のしみ込み
影＃（第２図の従来装置では、帯電体１とセプタム板ｉ
との間のビーム通過頭載における！楊がセプタム板３に
平行でおるが、セプタム板を第３図のように２分、＃０
した場合、′電場が上、下部セプタム板３ａ、３ｂ間に
入夛込むようにわん曲して平行ｗＬ場でなくなる。この
ような＃を場の変化を”しみ込み″という）等によシミ
場強度が低下するので、この態形ｑＩ金できるだけ少な
くする値に抑えることは勿論である。
第１実施例は上記のような構成であるから加速箱内の加
速領域で加速されたビームは＃′成体１とセプタム飯３
間の逆靜区場中を通して１向されるが、この際、セプタ
ム板３が上、下部セプタム板３ａ、３ｂに２分割されて
いてその間に間隔ｄが設けられているため、加速ビーム
がセプタム板３に衝突することがない、そのためビーム
の取出し効率を大幅に向上でき、理論的には１００％ま
で同上することができるばか９でなく、セプタム板３が
４撰することがないから、ビームの取出し効４を悪化さ
せるおそれがなく、一定に維持することができる。また
、セプタム板３が４損することがないから、セプタム板
３を交換する必要がないばか）でなく、セプタム板３は
ビームの衝突によシ放射化することがなく、扱４のおそ
れがないからその取扱いが容易になる等の効果がある。
速領域で加速されたビームは＃′成体１とセプタム飯３
間の逆靜区場中を通して１向されるが、この際、セプタ
ム板３が上、下部セプタム板３ａ、３ｂに２分割されて
いてその間に間隔ｄが設けられているため、加速ビーム
がセプタム板３に衝突することがない、そのためビーム
の取出し効率を大幅に向上でき、理論的には１００％ま
で同上することができるばか９でなく、セプタム板３が
４撰することがないから、ビームの取出し効４を悪化さ
せるおそれがなく、一定に維持することができる。また
、セプタム板３が４損することがないから、セプタム板
３を交換する必要がないばか）でなく、セプタム板３は
ビームの衝突によシ放射化することがなく、扱４のおそ
れがないからその取扱いが容易になる等の効果がある。
しかし、第１実施例は土、下部セプタム板３ａ。
３ｂ間の間隔ｄのため、この間隔ｄｉ設けない従来の場
合よりも電場強度が低下することは避けられない。
合よりも電場強度が低下することは避けられない。
第４図はこの点全改良するためになされた第２実施例の
ｎｔ面図を示し、第２夾流例では、第３図において、上
部セプタム板３ａの下１４都と下部セブーム板３ｂの上
端部にそれぞれ帯電体１側に突出する突出部６ａ、６ｂ
を設ける暴 このようＫすることによシ間４ａの存在による電場のし
み込み影響を低減し、電場強度の低下を改良することが
できる。
ｎｔ面図を示し、第２夾流例では、第３図において、上
部セプタム板３ａの下１４都と下部セブーム板３ｂの上
端部にそれぞれ帯電体１側に突出する突出部６ａ、６ｂ
を設ける暴 このようＫすることによシ間４ａの存在による電場のし
み込み影響を低減し、電場強度の低下を改良することが
できる。
具体的に述べると、帯電体１とセフツム板３との間隔（
この間隔に−ｓｏ ｋＶ ／ｓ 、、程度の逆静電場を
作る）を基準長さＬとし、上、下部セプタム板３ｍ、３
ｂ間に設けた間隔ｄをねｔとした場合、第１．第２実施
例によるビーム引出し装置をモデル化し、有限要素法を
用いた電場解析グ目グラムで電場のしみ込みを＃を算し
たところ、第３図の第１実施例ではビームラインにおけ
る電場のしみ込みはＩＯ俤であったものが、第４図の第
２実施例では高さ几を程度の突出部６１．６１）を設け
ることによυ電場のしみ込みを５−程度に改良すること
ができた。そしてセプタム板３に対する帯電体１の電圧
を５〜１０４程度高くすることＫよセ従来の電場強度に
改良することができたー 実際、帯電体１とセプタム板３との間隔ｔは実施例の場
合、上、下部セプタム板３ａ＊３ｂ間の間隔ｄ＝４は２
１１１１となシ、引出し装置入口でのビームの直径１ｍ
ｌを充分に満している。また電場のしみ込みが５１の第
２実施例の場合Ｎｔ＝４目。
この間隔に−ｓｏ ｋＶ ／ｓ 、、程度の逆静電場を
作る）を基準長さＬとし、上、下部セプタム板３ｍ、３
ｂ間に設けた間隔ｄをねｔとした場合、第１．第２実施
例によるビーム引出し装置をモデル化し、有限要素法を
用いた電場解析グ目グラムで電場のしみ込みを＃を算し
たところ、第３図の第１実施例ではビームラインにおけ
る電場のしみ込みはＩＯ俤であったものが、第４図の第
２実施例では高さ几を程度の突出部６１．６１）を設け
ることによυ電場のしみ込みを５−程度に改良すること
ができた。そしてセプタム板３に対する帯電体１の電圧
を５〜１０４程度高くすることＫよセ従来の電場強度に
改良することができたー 実際、帯電体１とセプタム板３との間隔ｔは実施例の場
合、上、下部セプタム板３ａ＊３ｂ間の間隔ｄ＝４は２
１１１１となシ、引出し装置入口でのビームの直径１ｍ
ｌを充分に満している。また電場のしみ込みが５１の第
２実施例の場合Ｎｔ＝４目。
Ｃ１＝２ｍ＋で突出部５ａ、５ｂの高さは％ｔ＝ｏ、ｓ
■程度でよいことＫなる。
■程度でよいことＫなる。
上述のように第２実施例によれば、第１実施例と全く同
様の効果を奏する以外に上、Ｆ部セプタム板３ａ 、３
ｂにそれぞれ微小高さの突出部６’ｔ６ｂを設けること
によって電場強度の低下を改良することができる効果を
奏する。
様の効果を奏する以外に上、Ｆ部セプタム板３ａ 、３
ｂにそれぞれ微小高さの突出部６’ｔ６ｂを設けること
によって電場強度の低下を改良することができる効果を
奏する。
第１図は従来装置の一例を示す平面図、第２図は第１図
の■−ＩＩｍ矢視断面図、第３図は本発明装置の第挾施
例の断面図、第４図は第２実施例の断面図である。 １・・・・・・・・・帯電体、３・・・・・・・・・セ
プタム板、３ａ。 ３ｂ・・・・・・・・・上、下部セプタム板、（ｌａ、
５ｂ・・・・・・・・・突出部、ｄ・・・・・・・・・
間隔。
の■−ＩＩｍ矢視断面図、第３図は本発明装置の第挾施
例の断面図、第４図は第２実施例の断面図である。 １・・・・・・・・・帯電体、３・・・・・・・・・セ
プタム板、３ａ。 ３ｂ・・・・・・・・・上、下部セプタム板、（ｌａ、
５ｂ・・・・・・・・・突出部、ｄ・・・・・・・・・
間隔。
Claims (2)
- （１）加速箱内の加速領域で加速したビームを、帯電体
とセプタム板間の逆静電場中を通して偏向させ、荷電粒
子加速器外のターゲットにビームを導くためのビーム引
出し装置において、前記セプタム板をビームラインに対
し上、下部セプタム板に２分割し、この上、下部セプタ
ム板の間に所要の間隔を設けて構成した荷電粒子加速器
のビーム引出し装置。 - （２）加速箱内の加速領域で加速したビームを、帯電体
とセプタム板間の逆＃嵐場中を通して偏向させ、荷電粒
子加速器外のターゲットにビームを導くためのビーム引
出し装置において、前記セプタム板をビームラインに対
し上、下部セプタム板に２分割し、この上、下部セプタ
ム板の間に所要０間１４を設けると共に１、この上部セ
プタム板の下端部及び下部セプタム板の上端部に１それ
ぞれ帯電体側に突出する突出部を設けて構成した荷電粒
子加速器のビーム引出し装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10411282A JPS58221200A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 荷電粒子加速器のビ−ム引出し装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10411282A JPS58221200A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 荷電粒子加速器のビ−ム引出し装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58221200A true JPS58221200A (ja) | 1983-12-22 |
| JPS6245520B2 JPS6245520B2 (ja) | 1987-09-28 |
Family
ID=14372040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10411282A Granted JPS58221200A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 荷電粒子加速器のビ−ム引出し装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58221200A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62112899U (ja) * | 1985-11-28 | 1987-07-18 |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP10411282A patent/JPS58221200A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62112899U (ja) * | 1985-11-28 | 1987-07-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6245520B2 (ja) | 1987-09-28 |
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