JPS6025840Y2 - 線形加速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、複数本の加速管をタンデムに使用する線形
加速装置の改良に関するものである。

まず、第１図〜第５図により、従来の線形加速管につい
て説明する。

第１図（ａＸｂ）において、図示しない電子銃で発生さ
れた電子１は、図示しないマイクロ波源から供給される
マイクロ波電力３により、加速管４の内部に生ずる加速
電界Ｅにより、加速されながら、電場と共に高真空の加
速管４の中心を矢印２の方向へ進み、加速されてゆく。

６は加速電界Ｅを発生させる為の中心に内径力の穴７を
もつ加速円板である 加速電界Ｅは、次式で与えられる。

Ｅ ＝ Ａ／２ｒＩＰ−−−−−−（１）式％式％） （） （ ） Ｐ：マイクロ波電力（ＭＷ） ここで減衰定数Ｉ及びシャント・インピーダンスｒは、
加速円板６の内径頷の関数であり、特に１は、内径かの
減少により大きな値となる。

さて、第２図に、従来の線形加速管の加速管長にわたる
加速円板６の内径かの値を示す。

内径かが一定の加速管がＭ水使用されている。

この場合、加速管に発生する加速電界Ｅは、第３図に示
すように加速管内のマイクロ波電力Ｐ３の損失により、
（１）式から明らかなように、入口から出口に向って徐
々に減少してくる。

このような構成の加速管をもつ装置で、加速ビーム電流
２を増加してゆくと、ある電流値以上でビームが欠けて
しまうビーム・ブロー・アップ現象（以下Ｂ−Ｂ−Ｕ現
象と略称する）と呼ばれる異常現象が起る。

このＢ−Ｂ−Ｕ現象には次の２種類がある。

（ｉ） 発振形Ｂ−Ｂ−Ｕ・・・・・・１本の加速管
内で、同一構造の多数繰り返しにより発生し、加速円板
内径頷が一定の場合は起こりやすい。

（ｉｉ） 増幅形Ｂ−Ｂ−Ｕ・・・・・・多数の加速
管を、タンデムに使用する場合に各加速管が１つの空胴
のような働きをし、Ｂ−Ｂ−Ｕを起こすＨＥＭ１１電界
モードの種が、次第に増幅されて、この種が戒長し、後
の方の加速管で、ついにビーム電流２が欠けてしまう。

前述の従来の例では、上記（Ｉ）（ＩＩ）のＢ・Ｂ−Ｌ
Ｊ現象とも起こりやすく、電子加速装置の性能としては
劣る。

次に、第４図及び第５図により別の従来の線形加速管を
説明する。

第５図に示す加速電界Ｅを加速管長にわたり一定値にす
る為に、加速円板内径かは、非直線的に構成されており
、特に出口側が急激に小さくなる構成となっている。

第４図はこの様子を示している。

この例は、定勾配形加速管であり、同一構造の加速管Ｎ
本で、電子加速装置が構成されている。

この場合には、前述の発振形Ｂ−Ｂ−Ｕが起こりにくい
利点はあるが次の欠点がある。

（ｉ） 加速円板内Ｂ２”の変化が非直線的であり、
かつ出口側での変化が大きいので、加速円板６の機械加
工及び組立後の電気調整の際に非常にむずかしく、又各
セクション間で共通の加速円板をもつよう設計するのは
困難であり、価格的にも高価なものとなる。

（ｉｉ） 同一構造の加速管を多数使用するので、前
述の増幅形Ｂ−Ｂ−Ｕはやはりまだ発生する。

（ｉｉｉｌ 出口側で内径かが、非常に小さくなるの
で、加速管中の電子ビームが円板６に衝突しやすい。

この考案は、上記のような従来の線形加速管の欠点を除
去する為になされたもので、加速円板の構成を単純化す
ることにより、安価でかつＢ・Ｂ−Ｕ現象の起こりにく
い加速管を提供するものである。

以下この考案の一実施例を図について説明する。

第６図に、電子加速装置全体にわたる加速管長方向の加
速円板内径かの変化を示す。

全加速管を２つのセクションに区分し、第１セクシヨン
Ｉは、直線９で示すように、入口側の加速円板内径２ａ
ｔから出口側加速円板２ａ２まで、直線的に変化させた
加速管、１本で構成されている。

第２セクシヨン■は、直線口で示すように、入口内径２
ａｓから出口内ｕ２ａ４まで直線的に変化させた加速管
、Ｑ本で構成されている。

この時の加速電界Ｅの様子を第７図に示している。

この構成をとることにより次の利点が生ずる。

（ｉ） 加速円板内径かを、加速管長にわたり直線的
に変化させているので、加速円板６の機械加工が容易に
なると共に、第１セクシヨンと第２セクシヨンで共通の
加速円板６をもつように設計できるので、価格的に安価
となる。

（ｉｉ） 各１本ずつの加速管でとらえた場合、各部
分で加速円板内径節が異なっているので、発振形Ｂ−Ｂ
−Ｕは起こりにくい。

（ｉｉｉ） 全体の加速管を２つのセクションに区分
しているので、増幅形Ｂ−Ｂ−Ｕも起こりにくい。

特にこの場合２ａ、＞２２３とすれば、その効果は大で
ある。

従って大電流の加速ビームを得ることができる。

（ｉｖ） 電子リニアツクの一番出口側の加速円板内
径か、を、極端に小さくない値にすることができるので
、加速電子ビームの透過率が向上する。

なお、上記実施例では、全体の加速管を２つのセクショ
ンに区分する場合について説明したが、３つ以上のセク
ションに区分する場合は、前述の利点（１１）増幅形Ｂ
−Ｂ−Ｕに対する効果はより大となることは、いうまで
もない。

以上のようにこの考案によれば、加速円板の内径が所定
範囲で直線的に変化する複数種類の加速管を複数本タン
デムに接続する構成としたので、加速円板の機械加工が
容易となり、かつ各加速管で共通の加速円板をもつよう
設計できる。

この結果製作が容易となり、安価となる。

又、ビーム・ブロー・アップ現象が生じにくいという利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、 ｂは、線形加速管の原理・構成を説明する
縦断面図及びそのｂ−ｂ線に沿う断面図、第２図は従来
の電子加速装置用線形加速管の加速管長に対する加速円
板内径かの変化を示す特性図、第３図は、その加速電界
の変化を示す特性図、第４図及び第５図は、別の従来例
を説明する特性図、第６図は、本考案の一実施例による
電力加速装置用線形加速管の、加速管長に対する加速円
板内径節の変化を示す特性図、第７図はその加速電界の
変化を示す特性図である。 図中、１・・・・・・電子、２・・・・・・加速ビーム
電流、３・・・・・・マイクロ波電力、４・・・・・・
加速管、５・・曲加速電界Ｅ、６・・・・・・加速円板
、７・・・・・・加速円板の穴、８・・・・・・内１２
ａ、９・・・・・・第１セクシヨン特性、１゜・・・・
・・入口内ＰＩＦ、２ａｌ、１１・・・・・・出口内径
２２１２．１２・・・・・・第２セクシヨン特性、１３
・・油入口内径２ａ３．１４・・・・・・出口内径２ａ
４、である。 なお図中、同一符号は、同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加速電界を発生させる加速円板の内径が電子を受は入れ
   る入口側から、電子を放出する出口側にわたって順次直
   線的に小さくなるように形成した加速管を複数個タンデ
   ムに接続して構成される線形加速装置においてタンデム
   に接続される加速管はその加速円板の内径がそれぞれ異
   なった範囲で直線的に変化しているものが含まれること
   を特徴とする線形加速装置。