[发明专利]圆形加速器以及圆形加速器的运转方法

权利要求书

1.一种圆形加速器，使入射到中心的带电粒子通过偏转磁场沿着螺旋轨道旋绕的同时通过高频电场进行加速，其特征在于，具备：

偏转电磁铁，在所述带电粒子的旋绕方向交替配置构成窄的磁极空隙的电磁铁凸部和构成宽的磁极空隙的电磁铁凹部，并通过励磁线圈进行励磁，从而形成所述偏转磁场；

高频电源，用于与所述带电粒子的旋绕频率匹配地产生所述高频电场；

高频电磁场结合部，与该高频电源连接；

加速电极，与该高频电磁场结合部连接；以及

加速电极相对接地板，设置成在与所述加速电极之间形成在所述带电粒子的旋绕方向上产生所述高频电场的加速空隙，

所述偏转电磁铁生成如下偏转磁场：在所述电带粒子的入射至射出的期间，使所述带电粒子的旋绕频率相对所述带电粒子的射出部分的旋绕频率以0.7％以上24.7％以下的变化量变化。

2.根据权利要求1所述的圆形加速器，其特征在于，

所述偏转电磁铁生成如下磁通密度分布：在通过带电粒子的射出位置处的半径的平均磁通密度B₀和所述射出位置处的带电粒子的能量E₀，用B(r)＝(B₀/E₀^x)＊E(r)^x表示半径r的位置处的所述带电粒子的旋绕方向上的平均磁通密度B(r)和带电粒子的合计能量E(r)的关系中，x为并非1的常数。

3.一种圆形加速器，使入射到中心的带电粒子通过偏转磁场沿着螺旋轨道旋绕的同时通过高频电场进行加速，其特征在于，具备：

偏转电磁铁，在所述带电粒子的旋绕方向上交替配置构成窄的磁极空隙的电磁铁凸部和构成宽的磁极空隙的电磁铁凹部，并通过励磁线圈进行励磁，从而形成所述偏转磁场；

高频电源，用于与所述带电粒子的旋绕频率匹配地产生所述高频电场；

高频电磁场结合部，与该高频电源连接；

加速电极，与该高频电磁场结合部连接；以及

加速电极相对接地板，设置成在与所述加速电极之间形成在所述带电粒子的旋绕方向上产生所述高频电场的加速空隙，

所述偏转电磁铁生成如下磁通密度分布：在通过带电粒子的射出位置处的半径的平均磁通密度B₀和所述射出位置处的带电粒子的能量E₀，用B(r)＝(B₀/E₀^x)＊E(r)^x表示半径r的位置处的所述带电粒子的旋绕方向上的平均磁通密度B(r)和带电粒子的合计能量E(r)的关系中，x为并非1的常数。

4.根据权利要求2或者3所述的圆形加速器，其特征在于，

所述x是-0.2＜x＜0.97。

5.根据权利要求1或者3所述的圆形加速器，其特征在于，

使从所述高频电源供给的高频的频率与所述带电粒子的旋绕频率的变化相匹配地变化。

6.根据权利要求5所述的圆形加速器，其特征在于，

所述加速电极部的共振特性中的Q值是100以下。

7.根据权利要求6所述的圆形加速器，其特征在于，

所述带电粒子的旋绕频率的变化量是所述加速电极部的共振特性的半值宽度以内。

8.根据权利要求1或者3所述的圆形加速器，其特征在于，

具备变更加速电极部的共振频率的单元。

9.根据权利要求8所述的圆形加速器，其特征在于，

所述高频电磁场结合部具备变更电感或者电容的单元。

10.根据权利要求1或者3所述的圆形加速器，其特征在于，

具备修正所述偏转磁场的半径方向上的磁通密度分布的单元。

11.根据权利要求10所述的圆形加速器，其特征在于，

在半径方向上具备多个用于对所述偏转磁场的半径方向上的磁通密度分布进行修正的磁场修正用线圈。

12.根据权利要求11所述的圆形加速器，其特征在于，

将所述磁场修正用线圈设置于所述电磁铁凸部的位置。