JP2562279B2 - Electron linear accelerator - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子線形加速器に関
し、さらに詳しくは、電子線形加速器において、電子ビ
ームに速度変調を与えて、効率良く電子ビームを集群化
する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron linear accelerator, and more particularly to a technique for efficiently bunching an electron beam in an electron linear accelerator by applying velocity modulation to the electron beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電子線形加速器において、短パル
ス電子ビームを得るために、バンチャの前段にプリバン
チャを設けることにより、電子銃カソードから放射され
る電子ビームのパルス幅を圧縮し、バンチャによる電子
ビームの集群効率を向上させる試みがなされている。こ
のような電子線形加速器は、一般的に、電子銃、ゲート
バルブ、電流モニタ、プリバンチャ、ビームモニタ、バ
ンチャ、集束コイルから構成されている。通常、プリバ
ンチャは、供給される高周波電力から発生する高周波電
界により、電子を加速、減速する単一の加速空洞であ
る。2. Description of the Related Art In recent years, in order to obtain a short pulse electron beam in an electron linear accelerator, a pre-buncher is provided in front of the buncher to compress the pulse width of the electron beam radiated from the electron gun cathode and Attempts have been made to improve the beam bunching efficiency. Such an electron linear accelerator is generally composed of an electron gun, a gate valve, a current monitor, a pre-buncher, a beam monitor, a buncher, and a focusing coil. Generally, the pre-buncher is a single accelerating cavity that accelerates and decelerates electrons by a high frequency electric field generated from supplied high frequency power.
【０００３】電子銃から放射されたパルス状の電子ビー
ムは、まずプリバンチャに入射する。プリバンチャの高
周波電界の減速位相を電子ビームパルスの前側半分に、
加速位相を後側半分に合わせ、高周波電界の零電場を電
子ビームパルスの中央部に合わせる。すると、電子ビー
ムパルスの中央を中心として、前側半分は減速され、後
側半分は加速される。このようにして、電子群に、速度
変調を与え、パルス状の電子ビームの短パルス化を進行
させる。この種のプリバンチャを用いた短パルス化技術
として、例えば、Ｒ．Ｊ．Ｂａｋｋｅｒらは、電子銃カ
ソードからの０．５ナノ秒以下のパルスビームを、さら
に１０分の１以下に短パルス化する技術を開示している
（Ｎｕｃｌ． Ｉｎｓｔｒ． Ｍｅｔｈ． Ａ３０７，
５４３（１９９１））。The pulsed electron beam emitted from the electron gun first enters the pre-buncher. The deceleration phase of the high-frequency electric field of the pre-buncher is set to the front half of the electron beam pulse,
The acceleration phase is adjusted to the rear half, and the zero electric field of the high frequency electric field is adjusted to the central part of the electron beam pulse. Then, the front half is decelerated and the rear half is accelerated around the center of the electron beam pulse. In this way, velocity modulation is applied to the electron group, and pulse shortening of the pulsed electron beam proceeds. As a pulse shortening technique using this type of pre-buncher, for example, R.I. J. Bakker et al. Disclose a technique of further shortening a pulse beam of 0.5 nanosecond or less from an electron gun cathode to 1/10 or less (Nucl. Instr. Meth. A307,
543 (1991)).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電子線
形加速器では、要望される小さいパルス幅を実現するた
めに、高速で走行する電子ビームのパルス幅を、例えば
１０分の１以下に圧縮すると、零電場の位相の電子ビー
ムを中心にパルスが圧縮されるのではなくて、加速位相
の電子ビームの遅れが顕著になり、パルス形状がアンバ
ランスになるという欠点がある。このため、加速管９な
どの加速空洞を通過する電子ビームのエネルギーが不揃
いとなっていた。逆に、電子ビームパルスの位相のバラ
ンスを保とうとすると、パルス幅を十分に圧縮できず、
必要とされる短いパルス幅と質の良さとを兼備する電子
ビームを供給することができなかった。However, in the conventional electron linear accelerator, when the pulse width of the electron beam traveling at high speed is compressed to, for example, 1/10 or less in order to realize the desired small pulse width. However, the pulse is not compressed around the electron beam having the phase of zero electric field, but the delay of the electron beam having the accelerating phase becomes remarkable, and the pulse shape becomes unbalanced. Therefore, the energy of the electron beam passing through the accelerating cavity such as the accelerating tube 9 is uneven. On the contrary, when trying to maintain the phase balance of the electron beam pulse, the pulse width cannot be compressed sufficiently,
It has not been possible to supply an electron beam that has both the required short pulse width and good quality.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するために、電子銃１とバンチャ７との間に、加速
空洞からなるプリバンチャ５が設けられている電子線形
加速器において、プリバンチャ５が、プリバンチャ５に
供給する高周波電力の位相を変えることにより、プリバ
ンチャ５の最大加速エネルギーを、プリバンチャ５の最
大減速エネルギーよりも大きく調整し、かつ、最大加速
エネルギーと最大減速エネルギーとの差を、電子銃１の
加速エネルギーの１〜１０％に調整することのできる、
加速空洞に供給する高周波の位相調整器を備えている、
電子線形加速器を提供する。前記の電子線形加速器が、
プリバンチャ５の電場の波長の２０％を超えないパルス
幅をもった電子ビームを、プリバンチャ５に入射する電
子銃１を備えていることが好ましい。効率良く電子ビー
ムの圧縮を行うことができるからである。また、本発明
は、所定のエネルギーで放射された電子群に、最大加速
エネルギーが最大減速エネルギーよりも大きく、かつ、
最大加速エネルギーと最大減速エネルギーとの差が、前
記所定のエネルギーの１〜１０％であることを特徴とす
る、電子群の速度変調方法を提供する。また、電子ビー
ムの電流値を観測できる電流モニタ４が、電子銃１から
放出された電子ビームが走行する空間を、所定の圧力に
保つことの出来るゲートバルブ３に一体化された電子線
形加速器であると、電子ビームの拡散の防止に有効であ
る。さらに、電子線形加速器のバンチャ７とバンチャ７
の前段に設けられているプリバンチャ５との間に、電子
ビームの位置、方向、パルス幅を観測することの出来る
２台の電子ビームモニタ６を有していると、電子ビーム
の質の向上に一層好ましい。In order to solve the above problems, the present invention provides an electron linear accelerator in which a pre-buncher 5 composed of an acceleration cavity is provided between an electron gun 1 and a buncher 7. 5 adjusts the maximum acceleration energy of the pre-buncher 5 to be larger than the maximum deceleration energy of the pre-buncher 5 by changing the phase of the high-frequency power supplied to the pre-buncher 5, and the difference between the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy. , 1 to 10% of the acceleration energy of the electron gun 1 can be adjusted,
It is equipped with a high-frequency phase adjuster that supplies the acceleration cavity,
Provide an electron linac. The electron linear accelerator is
It is preferable to include the electron gun 1 for injecting an electron beam having a pulse width not exceeding 20% of the wavelength of the electric field of the pre-buncher 5 into the pre-buncher 5. This is because the electron beam can be compressed efficiently. Further, the present invention, the electron group emitted at a predetermined energy, the maximum acceleration energy is larger than the maximum deceleration energy, and,
There is provided a velocity modulation method for an electron group, wherein a difference between the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy is 1 to 10% of the predetermined energy. Further, the current monitor 4 capable of observing the current value of the electron beam is an electron linear accelerator integrated with the gate valve 3 capable of keeping the space where the electron beam emitted from the electron gun 1 travels at a predetermined pressure. This is effective in preventing the diffusion of the electron beam. In addition, the electron linear accelerator buncher 7 and buncher 7
If two electron beam monitors 6 capable of observing the position, direction, and pulse width of the electron beam are provided between the pre-buncher 5 and the pre-buncher 5 provided at the front stage, the quality of the electron beam can be improved. More preferable.
【０００６】本発明でいうプリバンチャ５の最大加速エ
ネルギー（以下最大加速エネルギーという）とは、プリ
バンチャ５において、高周波電界がパルス状の電子ビー
ムの後半分に作用して電子を加速し得るエネルギーの最
大値をいい、プリバンチャ５の最大減速エネルギー（以
下最大減速エネルギーという）とは、プリバンチャ５に
おいて、高周波電界が電子ビームの前半分に作用して電
子を減速し得るエネルギーの最大値をいう。電子銃１の
加速エネルギーとは、電子銃が電子を加速するエネルギ
ーをいう。In the present invention, the maximum acceleration energy of the pre-buncher 5 (hereinafter referred to as maximum acceleration energy) means the maximum energy of the high-frequency electric field that can act on the rear half of the pulsed electron beam to accelerate the electrons in the pre-buncher 5. The maximum deceleration energy of the pre-buncher 5 (hereinafter referred to as the maximum deceleration energy) means the maximum value of the energy that the high-frequency electric field can act on the front half of the electron beam to decelerate the electrons in the pre-buncher 5. The acceleration energy of the electron gun 1 refers to energy with which the electron gun accelerates electrons.
【０００７】[0007]
【作用と実施態様例】本発明を、図面を参照しながら具
体的に説明する。図１は、本発明の一実施態様例の該略
図で、また、一般的な電子線形加速器の構成を示す図で
もあり、図２は、電子ビームパルスの圧縮の様子を示す
模式図である。Actions and Embodiments The present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention, and is also a diagram showing a configuration of a general electron linear accelerator, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of compression of electron beam pulses.
【０００８】電子銃１は、パルス状の電子ビームを放射
する。電子ビームは、ゲートバルブ３と電流モニタ４と
を通過して、プリバンチャ５に到達する。ゲートバルブ
３は、電子銃１から放射された電子ビームが走行する空
間を、真空または真空雰囲気に保つ作用を有する。電流
モニタ４は、電子銃１からプリバンチャ５へ放射される
電流を計測する。プリバンチャ５は、前述のように、バ
ンチャ７での電子の集群効率を向上させる作用を有す
る。電子ビームモニタ６は、プリバンチャ５とバンチャ
７との空間を走行している電子ビームの位置、方向、パ
ルス幅などを測定する。バンチャ７は、パルス状の電子
ビームを加速しながら速度変調を与える加速管であり、
電子ビームを小さなパルス幅へ集群化し、電子群（以下
バンチという）を生成する作用を有する。バンチャ７か
ら放出されたバンチは、加速管９やプリアクセレレータ
加速管などにより加速される。集束コイル８は、プリバ
ンチャ５やバンチャ７内で電子ビームがより短パルス化
されて集群するとき、電子・電子間斥力が働いて、電子
ビームが発散するのを抑えるための磁界を発生させる。The electron gun 1 emits a pulsed electron beam. The electron beam passes through the gate valve 3 and the current monitor 4 and reaches the pre-buncher 5. The gate valve 3 has a function of keeping a space in which an electron beam emitted from the electron gun 1 travels in a vacuum or a vacuum atmosphere. The current monitor 4 measures the current emitted from the electron gun 1 to the pre-buncher 5. The pre-buncher 5 has an action of improving the electron bunching efficiency in the buncher 7, as described above. The electron beam monitor 6 measures the position, direction, pulse width, etc. of the electron beam traveling in the space between the pre-buncher 5 and the buncher 7. The buncher 7 is an accelerating tube that gives velocity modulation while accelerating a pulsed electron beam,
It has the function of bunching the electron beam into a small pulse width and generating an electron group (hereinafter referred to as a bunch). The bunch released from the buncher 7 is accelerated by the accelerating tube 9 and the pre-accelerator accelerating tube. The focusing coil 8 generates a magnetic field for suppressing the divergence of the electron beam due to the electron-electron repulsive force which acts when the electron beam is made shorter in the pre-buncher 5 and the buncher 7 to be clustered.
【０００９】本発明の電子線形加速器においては、プリ
バンチャ５に高精度の高周波位相調整器が設けられ、こ
の位相調整器によって、プリバンチャ５の最大加速エネ
ルギーを最大減速エネルギーよりも大きく調整する。図
２（ｂ）、（ｃ）は、両者の値が同一であると、加速に
よるパルス幅の変化量と、減速によるパルス幅の変化量
とが等しくならないことを示す。このため、電子ビーム
パルスの位相とエネルギーとの一次的関係が保たれず、
同一位相にエネルギー分布が生じ、電荷分布が非対称と
なる。いま、最大加速エネルギーと最大減速エネルギー
との差をεとし、電子銃１の加速エネルギーをＥとす
る。プリバンチャ５による速度変調により、電子の最大
エネルギーと最小エネルギーとの差がΔＥになったとす
ると、 ε＝（Ｅ／４）（ΔＥ／Ｅ）2 の関係があることが筆頭発明者が見出だしている。従っ
て、電子の最大および最小エネルギーの差ΔＥと、電子
銃１の加速エネルギーＥとの比ΔＥ／Ｅを、例えば２／
１０とすると、ε＝Ｅ／１００となり、ΔＥ／Ｅを６／
１０とすると、ε＝９Ｅ／１００となる。In the electron linear accelerator of the present invention, the pre-buncher 5 is provided with a high-precision high-frequency phase adjuster, and the phase adjuster adjusts the maximum acceleration energy of the pre-buncher 5 to be larger than the maximum deceleration energy. FIGS. 2B and 2C show that if the two values are the same, the amount of change in pulse width due to acceleration and the amount of change in pulse width due to deceleration are not equal. Therefore, the primary relationship between the phase and energy of the electron beam pulse cannot be maintained,
Energy distribution occurs in the same phase, and the charge distribution becomes asymmetric. Now, the difference between the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy is ε, and the acceleration energy of the electron gun 1 is E. If the difference between the maximum energy and the minimum energy of electrons becomes ΔE due to the velocity modulation by the pre-buncher 5, the first inventor found that there is a relation of ε = (E / 4) (ΔE / E) 2. There is. Therefore, the ratio ΔE / E between the difference ΔE between the maximum and minimum energies of electrons and the acceleration energy E of the electron gun 1 is, for example, 2 /
If 10, then ε = E / 100 and ΔE / E is 6 /
If 10, then ε = 9E / 100.
【００１０】本発明においては、プリバンチャの最大加
速エネルギーと最大減速エネルギーとの差εが、電子銃
１の加速エネルギーＥの１〜１０％となるよう、精密に
調整できることが必要である。このことによって、加速
によるパルス幅の変化量と、減速によるパルス幅の変化
量とをほぼ等しくさせ、電子ビームパルスの電荷の分布
の対称性を保ったままで、電子ビームパルスを圧縮する
ことができる。図２（ｄ）は、電荷の分布の対称性が保
たれている電子ビームパルスの圧縮状態を示す。電子の
最大加速エネルギーと最大減速エネルギーとの差ΔＥ
が、電子銃の加速エネルギーＥの１％未満であると、Δ
Ｅ／Ｅが１／５以下となり、速度変調が小さくなる。こ
のため、所定の短パルス化を達成するためには、電子ビ
ームの走行距離を長くする必要があり、装置自体が大き
くなる。また、電子の最大加速エネルギーと最大減速エ
ネルギーとの差ΔＥが１０％を越えると、大きな速度変
調がかかり、電子ビームのエネルギー幅が（Ｅ＋ΔＥ／
２）から（Ｅ−ΔＥ／２）に広がる。例えば、ΔＥ／Ｅ
＝０．６の場合には、電子銃１で放射された電子ビーム
のエネルギーがＥであったものが、短パルス化の過程で
１．３Ｅから０．７Ｅに広がり、電子ビームの質が悪化
する要因となる。In the present invention, it is necessary that the difference ε between the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy of the pre-buncher can be precisely adjusted so as to be 1 to 10% of the acceleration energy E of the electron gun 1. As a result, the amount of change in the pulse width due to acceleration and the amount of change in the pulse width due to deceleration are made substantially equal, and the electron beam pulse can be compressed while maintaining the symmetry of the charge distribution of the electron beam pulse. . FIG. 2D shows a compressed state of the electron beam pulse in which the symmetry of the charge distribution is maintained. Difference between maximum acceleration energy and maximum deceleration energy of electrons ΔE
Is less than 1% of the acceleration energy E of the electron gun, Δ
E / E becomes 1/5 or less, and velocity modulation becomes small. Therefore, in order to achieve a predetermined short pulse, the traveling distance of the electron beam needs to be lengthened, and the device itself becomes large. Further, when the difference ΔE between the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy of electrons exceeds 10%, a large velocity modulation is applied and the energy width of the electron beam becomes (E + ΔE /
2) to (E-ΔE / 2). For example, ΔE / E
= 0.6, the energy of the electron beam emitted by the electron gun 1 was E, but it spread from 1.3E to 0.7E in the process of shortening the pulse, and the quality of the electron beam deteriorated. Will be a factor.
【００１１】プリバンチャ５の最大加速エネルギーや最
大減速エネルギーを調整するには、高周波の位相を精度
よく再現できる位相調整器を用いてプリバンチャ５内の
高周波電界の位相を変化させ、電子ビームに印加する電
界の位相を調整するとよい。位相調整器としては、０．
３度以下の誤差で位相を再現できる位相調整器を取り付
けるとよい。具体的には、本出願人の出願にかかる平成
６年特許願第５０２１７号に記載の高周波位相器を使用
することが好ましい。In order to adjust the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy of the pre-buncher 5, the phase of the high-frequency electric field in the pre-buncher 5 is changed by using a phase adjuster capable of accurately reproducing the high-frequency phase, and applied to the electron beam. It is advisable to adjust the phase of the electric field. As the phase adjuster, 0.
It is advisable to attach a phase adjuster that can reproduce the phase with an error of 3 degrees or less. Specifically, it is preferable to use the high-frequency phase shifter described in Japanese Patent Application No. 50217 of 1994 filed by the present applicant.
【００１２】本発明の電子線形加速器に用いる電子銃１
としては、プリバンチャ５の高周波電場の波長の２０％
を超えないパルス幅をもつ電子ビームを、プリバンチャ
５に入射することの出来るものが好ましい。高周波電場
の強度は、高周波電界の位相に対し、正弦派関数の形で
表される。この正弦派関数の零電場に、電子ビームのパ
ルス幅の中央を合わせると、零電場付近の電場強度は電
界の位相の一次関数で近似できる。近似できる範囲を知
る目安の一つとなるのが、電界の位相である。電界の位
相を用いると、係る範囲は、おおよそ３６度から−３６
度の７２度に渡る範囲であり、３６０度に対して約２０
％に相当する。電子銃１からのパルス幅が、高周波電場
の波長の２０％の範囲、例えば、高周波電場の位相の４
０度から−３２度の範囲に相当するようにして、最大加
速エネルギーが最小加速エネルギーより大きくなるよう
に電界の位相を調整すると、効率良く電子ビームのパル
ス幅を圧縮でき、バンチの長さの短縮化、すなわち、電
子ビームの短波長化が容易となる。An electron gun 1 used in the electron linear accelerator of the present invention.
20% of the wavelength of the high-frequency electric field of the pre-buncher 5
It is preferable that an electron beam having a pulse width not exceeding 10 can be incident on the pre-buncher 5. The strength of the high frequency electric field is expressed in the form of a sinusoidal function with respect to the phase of the high frequency electric field. If the center of the pulse width of the electron beam is aligned with the zero electric field of this sinusoidal function, the electric field strength near the zero electric field can be approximated by a linear function of the phase of the electric field. One of the criteria for knowing the range that can be approximated is the phase of the electric field. Using the phase of the electric field, such a range is approximately 36 degrees to -36 degrees.
It is a range of 72 degrees, which is about 20 against 360 degrees.
Equivalent to%. The pulse width from the electron gun 1 is in the range of 20% of the wavelength of the high frequency electric field, for example, 4 of the phase of the high frequency electric field.
If the phase of the electric field is adjusted so that the maximum acceleration energy is larger than the minimum acceleration energy so as to correspond to the range of 0 to −32 degrees, the pulse width of the electron beam can be efficiently compressed, and the bunch length can be shortened. It becomes easy to shorten the wavelength, that is, shorten the wavelength of the electron beam.
【００１３】さらに、本発明の電子線形加速器におい
て、走行する電子ビームがバンチャ７の中心軸からずれ
ていると、バンチャ７内の電磁界が非対称となり、電子
ビームが偏向する原因となる。このような電子ビームの
偏向をできるだけ小さくするためには、電子銃１とバン
チャ７との間の電子ビームの走行距離をできるだけ短く
するとよい。このためには、電流モニタ４を、ゲートバ
ルブ５と一体化しておくと、電子銃１とプリバンチャ５
との間で電子ビームの拡散を少なくすることができ好ま
しい。Further, in the electron linear accelerator of the present invention, if the traveling electron beam is deviated from the central axis of the buncher 7, the electromagnetic field in the buncher 7 becomes asymmetric, which causes the electron beam to be deflected. In order to make such electron beam deflection as small as possible, it is advisable to make the traveling distance of the electron beam between the electron gun 1 and the buncher 7 as short as possible. For this purpose, if the current monitor 4 is integrated with the gate valve 5, the electron gun 1 and the pre-buncher 5 are integrated.
Is preferable because the diffusion of the electron beam can be reduced.
【００１４】また、プリバンチャ５とバンチャ７との間
に、電子ビームの位置、方向、パルス幅を観測すること
の出来る２台の電子ビームモニタ６を設けておくと、電
子ビームパルスの短パルス化過程を正確に観測、制御で
き、好ましい。Further, if two electron beam monitors 6 capable of observing the position, direction and pulse width of the electron beam are provided between the pre-buncher 5 and the buncher 7, the electron beam pulse can be shortened. This is preferable because the process can be accurately observed and controlled.
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明の電子線形加速器は、プリバンチ
ャの最大加速エネルギーおよび最大減速エネルギーの調
節に工夫を凝らして電子ビームの速度変調を行うことに
より、電子ビームの電荷分布の対称性を保ったまま、電
子ビームのパルス幅を圧縮することができる。さらに、
圧縮された電子ビームが加速管９などを通過する際に、
電子ビームと加速空洞の電場の位相との関係を調整し、
電子ビームのエネルギー広がりを小さくするように抑制
することができ、良質で、かつ、パルス幅の短い電子ビ
ームを供給することができる。また、本発明の電子群の
速度変調方法は、既存の設備を利用して加えるエネルギ
ーの調整に工夫を凝らすだけで、容易に実現することが
できる。また、既存の設備において電流モニタ４とゲー
トバルブ３を一体化するだけで、容易に電子ビームの拡
散を少なくすることができる。電流モニタ４とゲートバ
ルブ３との一体化により空間的な無駄をなくすことで、
複数の電子ビームモニタ６を設置でき、電子ビームの正
確な観測や制御が可能となる。The electron linear accelerator of the present invention maintains the symmetry of the charge distribution of the electron beam by carefully adjusting the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy of the pre-buncher to perform velocity modulation of the electron beam. The pulse width of the electron beam can be compressed as it is. further,
When the compressed electron beam passes through the accelerating tube 9 etc.,
Adjust the relationship between the electron beam and the phase of the electric field of the accelerating cavity,
The energy spread of the electron beam can be suppressed so as to be small, and an electron beam with good quality and a short pulse width can be supplied. Further, the velocity modulation method of the electron group of the present invention can be easily realized by simply adjusting the energy to be applied by utilizing the existing equipment. Further, the diffusion of the electron beam can be easily reduced only by integrating the current monitor 4 and the gate valve 3 in the existing equipment. By eliminating the waste of space by integrating the current monitor 4 and the gate valve 3,
A plurality of electron beam monitors 6 can be installed, and the electron beam can be accurately observed and controlled.
【図１】 本発明の一実施態様例の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】電子ビームパルスの圧縮の様子を示す模式図 （ａ）圧縮前の電子ビームパルス。 （ｂ）従来の方法による、圧縮後の電子ビームパルス
（Ｌ1 ／（Ｖ2−Ｖ1 ）秒後）。 （ｃ）従来の方法による、圧縮後の電子ビームパルス
（Ｌ1 ／２（Ｖ−Ｖ1 ）秒後）。 （ｄ）本発明による、圧縮後の電子ビームパルス。FIG. 2 is a schematic diagram showing how an electron beam pulse is compressed. (A) An electron beam pulse before compression. (B) Electron beam pulse after compression (after L 1 / (V 2 −V 1 ) seconds) by a conventional method. (C) by conventional methods, electron beam pulse after compression (L 1/2 (V- V 1) seconds). (D) Electron beam pulse after compression according to the present invention.
１：電子銃 ２：鉄板 ３：ゲートバル
ブ ４：電流モニタ ５：プリバンチャ ６：電子ビーム
モニタ ７：バンチャ ８：集束コイル ９：加速管（プ
リアクセレレータ） ΔＥ：電子の最大エネルギーと最小エネルギーとの差 Ｅ：電子銃１の加速エネルギー Ｌ1 ：圧縮前の点Ａ，Ｂ間のパルス幅 Ｌ2 ：圧縮後の点Ａ，Ｂ間のパルス幅、Ｌ2 ＝（Ｌ1 ／
８）（ΔＥ／Ｅ） Ｆ：加速電場1: Electron gun 2: Iron plate 3: Gate valve 4: Current monitor 5: Pre-buncher 6: Electron beam monitor 7: Buncher 8: Focusing coil 9: Accelerator (pre-accelerator) ΔE: Difference between maximum energy and minimum energy of electron E: acceleration energy of electron gun 1 L 1 : pulse width between points A and B before compression L 2 : pulse width between points A and B after compression, L 2 = (L 1 /
8) (ΔE / E) F: Acceleration electric field
Claims (5)
からなるプリバンチャ５が設けられている電子線形加速
器において、プリバンチャ５が、 プリバンチャ５に供給する高周波電力の位相を変えるこ
とにより、プリバンチャ５の最大加速エネルギーを、プ
リバンチャ５の最大減速エネルギーよりも大きく調整
し、かつ、 最大加速エネルギーと最大減速エネルギーとの差を、電
子銃１の加速エネルギーの１〜１０％に調整することの
できる、加速空洞に供給する高周波の位相調整器を備え
ていることを特徴とする、電子線形加速器。1. An electron linear accelerator in which a pre-buncher 5 composed of an acceleration cavity is provided between an electron gun 1 and a buncher 7, and the pre-buncher 5 changes the phase of high-frequency power supplied to the pre-buncher 5. The maximum acceleration energy of the pre-buncher 5 is adjusted to be larger than the maximum deceleration energy of the pre-buncher 5, and the difference between the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy is adjusted to 1 to 10% of the acceleration energy of the electron gun 1. An electron linear accelerator, characterized in that it is provided with a high-frequency phase adjuster for supplying to the accelerating cavity.
幅をもつ電子ビームをプリバンチャ５に入射する、電子
銃１を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の
電子線形加速器。2. The electron linear accelerator comprises an electron gun 1 for injecting an electron beam having a pulse width not exceeding 20% of the wavelength of the electric field of the pre-buncher 5 into the pre-buncher 5. 1. The electron linear accelerator according to 1.
最大加速エネルギーが最大減速エネルギーよりも大き
く、かつ、最大加速エネルギーと最大減速エネルギーと
の差が、前記所定のエネルギーの１〜１０％であるエネ
ルギーを加えることを特徴とする、電子群の速度変調方
法。3. A group of electrons emitted at a predetermined energy,
Velocity modulation of an electron group, characterized in that maximum acceleration energy is larger than maximum deceleration energy, and a difference between the maximum acceleration energy and the maximum deceleration energy is 1 to 10% of the predetermined energy. Method.
タ４が、電子銃１から放出された電子ビームが走行する
空間を、所定の圧力に保つことの出来るゲートバルブ３
に一体化されていることを特徴とする、電子線形加速
器。4. A gate valve 3 capable of maintaining a predetermined pressure in a space where an electron beam emitted from an electron gun 1 travels by a current monitor 4 capable of observing a current value of the electron beam.
Electron linear accelerator, characterized in that it is integrated with.
の前段に設けられているプリバンチャ５との間に、電子
ビームの位置、方向、パルス幅を観測することの出来る
２台の電子ビームモニタ６を有することを特徴とする、
請求項１に記載の電子線形加速器。5. A buncher 7 and a buncher 7 of an electron linear accelerator.
Between the pre-buncher 5 provided in the preceding stage, and two electron beam monitors 6 capable of observing the position, direction, and pulse width of the electron beam.
The electron linear accelerator according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6050316A JP2562279B2 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Electron linear accelerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6050316A JP2562279B2 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Electron linear accelerator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263197A JPH07263197A (en) | 1995-10-13 |
| JP2562279B2 true JP2562279B2 (en) | 1996-12-11 |
Family
ID=12855503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6050316A Expired - Lifetime JP2562279B2 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Electron linear accelerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562279B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102024651A (en) * | 2010-10-13 | 2011-04-20 | 深圳大学 | Time focusing and time collimating method and device of ultra-short electron beam bunch |
| US11324971B2 (en) * | 2018-03-20 | 2022-05-10 | Adam S.A. | Improving safety around a linear accelerator |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP6050316A patent/JP2562279B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07263197A (en) | 1995-10-13 |
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