極超小型サイクロトロン

ＰＩＸＥ分析において軽元素から重元素までの検出に適切な照射イオン（プロトン）の
エネルギーはＥｐ＝２.５〜４.０ＭｅＶであることが多くの研究結果から提唱されている。
そのため、現在までに用いられているイオン加速器は静電加速器である。
この加速器は概に成熟技術であり、多く実用されているが、非常に大型で、高価で
あり、これをイオン源として分析システムに組み入れて運用することは問題が多く、
これが折角の優れた特性と実用性をもつＰＩＸＥ分析実用化と普及を妨げる要因と
なっていると考える。
我々は、従来その使用目的から、主として出力エネルギーがＥｐ＝１０ＭｅＶ以上で
活躍しているサイクロトロンは出力エネルギーに対応して原理的に小型化できるこ
とに着目し、これを静電加速器の領域まで引き下げて、静電加速器に比べて、大幅
な小型化、低価格化、安定化を試みてきた。そして、ＰＩＸＥ分析用に供することを目的
に、出力エネルギーＥｐ＝３.０ＭｅＶの極超小型サイクロトロンを開発することに成功した。

設計の仕様

前記開発目的を達成すべく、下記の諸点を設計の主眼とした。
（１）出力イオンは、ＰＩＸＥ分析にプロトン、ＲＢＳ用にＨｅイオンとする。
（２）固定エネルギーとする。プロトン、Ｈｅともに３.０ＭｅＶ。　　　　　　　
（３）在来のサイクロトロンと比べると、初期加速の段階でイオンを取り
出すことになるので、軌道の安定上ＡＶＦ方式とする。
（４）主電磁石のポールギャップはギリギリまで狭くして、小型化と　　
省エネ化をはかる。
（５）イオン源はタテ型となるので、磁極中心部とイオン出発位置につい
て工夫をする。

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