JP5682967B2 - パルス電圧を用いた荷電粒子ビームの取り出し方法および加速器 - Google Patents
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Description
(2)6極電磁石の磁場強度を一定にして荷電粒子ビームを加速させる方法、(3)6極電磁石の磁場強度及び荷電粒子ビームのエネルギーを一定にして、水平方向の共鳴周波数で水平方向にさらに振動させる方法の何れかが用いられてきた。
荷電粒子ビームを加速する円形加速器において、加速された荷電粒子ビームの一部にパルス電圧を印加し、荷電粒子ビームの一部のみに運動量偏差を発生させ、荷電粒子ビームの軌道の周回面の半径が増加する方向を正と定める方向である水平方向の位相空間内において、運動量偏差が大きい一部の荷電粒子を安定外領域かつ取り出し領域に位置させ、前記安定外領域かつ取り出し領域に位置した荷電粒子群を選択的に前記水平方向に大きく偏向させて取り出すことを特徴とする荷電粒子ビームの取り出し方法の構成とした。
1a 加速器
2 シンクロトロン
2a 設計軌道
2b 高周波加速空洞
2c 高周波電圧
2d バンチモニタ
2e 位置モニタ
2f 通過シグナル
2g 位置シグナル
2h 高周波電圧
2i 偏向電磁石
2j 収束電磁石
2k 発散電磁石
2m 高周波電圧印加装置
2n シンクロトロン
2p 真空ダクト
3 入射ライン
3a 前段加速
3b 入射器
3c 輸送管
4 出射ライン
4a 出射器
4b 輸送管
5 ビーム利用ライン
6 荷電粒子ビーム
6a 荷電粒子群
6b 荷電粒子群
6c 荷電粒子
6d 荷電粒子
6e 高周波電圧
7 パルス電圧発生装置
7a パルス電圧
7b 正のパルス電圧
7c 負のパルス電圧
7d 誘導加速セル
7e 制御装置
7f 誘導電圧モニタ
7g 電送線
7h スイッチング電源
7i DC充電器
7j ゲート信号パターン
7k パターン生成器
7m ゲート親信号
7n デジタル信号処理装置
7p 内筒
7q 外筒
7r 磁性体
7s 絶縁体
7t パルス電圧
7u 1次電流
7v 端部
7w 電場
7x 加速ギャップ
8 6極電磁石
8a 安定外領域
8b 安定領域
8c 安定領域
8d 境界
8e 取り出し領域
8f 境界
9 ビームモニタ
9a ビーム強度シグナル
9b フィードバック制御
10 ビーム取出制御機構
Claims (7)
- 荷電粒子ビームを加速する円形加速器において、加速された荷電粒子ビームの一部にパルス電圧を印加し、荷電粒子ビームの一部のみに運動量偏差を発生させ、荷電粒子ビームの軌道の周回面の半径が増加する方向を正と定める方向である水平方向の位相空間内において、運動量偏差が大きい一部の荷電粒子を安定外領域かつ取り出し領域に位置させ、前記安定外領域かつ取り出し領域に位置した荷電粒子群を選択的に前記水平方向に大きく偏向させて取り出すことを特徴とする荷電粒子ビームの取り出し方法。
- 前記荷電粒子ビームの取り出しラインにビームモニタを設け、前記ビームモニタからのビーム強度シグナルを基に、前記荷電粒子ビームに対する前記パルス電圧の印加回数を決定するフィードバック制御を備えることを特徴とする請求項1に記載の荷電粒子ビームの取り出し方法。
- 前記パルス電圧が、荷電粒子ビームの進行方向に対して正又は負の電圧であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の荷電粒子ビームの取り出し方法。
- 前記パルス電圧の電圧値又は印加時間を調節し、取り出される荷電粒子ビームのビーム強度を調節することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の荷電粒子ビームの取り出し方法。
- 荷電粒子の入射装置と、高周波加速空洞により荷電粒子を加速するシンクロトロンと、荷電粒子の出射装置と、荷電粒子ビーム利用ラインとからなる加速器であって、
さらに荷電粒子ビームの一部にパルス電圧を印加するパルス電圧発生装置を荷電粒子ビームの周回設計軌道上に備え、加速された荷電粒子ビームの一部にパルス電圧を印加し、荷電粒子ビームの一部のみに運動量偏差を発生させ、荷電粒子ビームの軌道の周回面の半径が増加する方向を正と定める方向である水平方向の位相空間内において、運動量偏差が大きい一部の荷電粒子を安定外領域かつ取り出し領域に位置させ、前記安定外領域かつ取り出し領域に位置した荷電粒子群を選択的に前記水平方向に大きく偏向させる出射装置により、前記荷電粒子ビーム利用ラインに取り出すことを特徴とする加速器。 - 前記荷電粒子利用ラインへの荷電粒子ビームの取り出しライン中に、ビームモニタを設け、前記ビームモニタのビーム強度シグナルを基に、前記荷電粒子ビームに対する前記パルス電圧の印加回数を決定するフィードバック制御手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の加速器。
- 前記パルス電圧発生装置が、前記設計軌道上に備えられた荷電粒子ビームの通過を感知するバンチモニタからの通過シグナル及び前記設計軌道上に備えられた荷電粒子ビームの重心位置を感知する位置モニタからの位置シグナルを基に、誘導加速セルから荷電粒子ビームの一部にパルス電圧を印加することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の加速器。
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