[发明专利]移动式直线加速器系统及具备该移动式直线加速器系统的移动式中子源

说明书

技术领域

本发明涉及对质子射线进行加速的移动式直线加速器系统及具备该移动式直线加速器系统的移动式中子源。

背景技术

移动式中子源是移动至桥梁等固定物并进行设置来照射中子、或者边移动边照射中子，以进行非破坏性检查的装置。中子源由生成质子射线的直线加速器系统和从加速后的质子射线生成中子射线的靶构成。

直线加速器系统中，为了高效地生成中子射线，将质子射线加速至所需的能量即4～10MeV左右。直线加速器系统包括生成质子射线的离子源、用于对从离子源生成的质子射线束进行聚集及预加速的前级加速器、加速至高效地生成中子射线的能量的后级加速器、以及用于向各加速器提供用于加速射束的功率的放大器。

移动式直线加速器系统中，要求能利用一般的车辆进行运输。为了作为移动式直线加速器，例如专利文献1中公开了搭载有如下直线加速器系统的结构：该直线加速器系统虽然是小型的装置但能实现大电流的加速，由离子源、射频四极加速器(Radio Frequency Quadrupole Linac：射频四极直线加速器；RFQ)、漂移管加速器(Drift Tube Linac：漂移管直线加速器；DTL)构成。

然而，现有的移动式直线加速器系统中，为了提高功率效率，作为上述前级加速器及后级加速器的射频四极加速器和漂移管加速器使用了铜材。因此，若加速至4～10MeV左右的能量的质子射线与上述加速电极发生冲击，则产生中子，为了不使中子泄漏到车外，需要较厚的混凝土，作为移动式直线加速器难以减轻系统整体的重量。

因此，例如专利文献2中公开了如下技术：通过对加速器的四极电极及漂移管电极的与离子射束相对的内表面等使用金或铝，从而能降低放射能力。

现有技术文献

非专利文献

专利文献1：国际公开号WO2003-081604A1(4页14～21行，图1)

专利文献2：日本专利特开2007-287538号公报(段落0008，图5)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献2那样的结构中具有如下问题：由射频四极加速器加速后的离子射束中，未被控制的损耗离子射束大部分入射至漂移管直线加速器内，仅能降低与在漂移管的射束相对内表面施加了金或铝的表面发生冲击的射束的放射能力，无法充分降低放射能力。

此外，由于对数十至数百个漂移管的射束相对内表面施加金或铝，因此在材料成本及制造成本方面存在成本变高的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能抑制未被控制的损耗离子射束的入射，能高效、且低成本地实现放射能力的降低的移动式直线加速器系统及具备该移动式直线加速器系统的移动式中子源。

解决技术问题的技术方案

本发明的移动式直线加速器系统包括：前级加速器，该前级加速器对由离子源生成的质子射线进行聚集、预加速；斩束器，该斩束器排除预加速后的质子射线中未被控制的质子射线，仅使被前级加速器控制的质子射线通过；以及后级加速器，该后级加速器将通过了斩束器的质子射线加速至规定的能量。

发明效果

根据本发明，通过具备排除由前级加速器预加速后的质子射线中未被控制的质子射线，仅使被前级加速器控制的质子射线通过，并射出到后级加速器的斩束器，能防止质子射线冲击后级加速器的加速电极等，从而能抑制中子的产生，能将中子屏蔽用混凝土变薄，更能适用于移动式直线加速器。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的移动式直线加速器系统的结构的结构图。

图2是表示本发明的实施方式1中的移动式直线加速器系统的斩束器(beam chopper)的结构的图。

图3是说明本发明的实施方式1中的移动式直线加速器系统的斩束器(beam chopper)的功能的图。

图4是说明本发明的实施方式1中的移动式直线加速器系统的斩束器(beam chopper)的功能的图。

图5是说明本发明的实施方式1中的移动式直线加速器系统的斩束器(beam chopper)的功能的图。

图6是表示本发明的实施方式1中的移动式直线加速器系统的后级加速器的结构的图。

图7是表示具备本发明的实施方式1中的移动式直线加速器系统的移动式中子源的使用例的图。

图8是表示本发明的实施方式1中的其他的移动式直线加速器系统的结构的结构图。

图9是表示本发明的实施方式1中的其他的移动式直线加速器系统的结构的结构图。