(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超伝導状態で荷電粒子ビームを加速する空間を形成する加速空洞と、
前記加速空洞の外周側に配置され、前記加速空洞との隙間に前記加速空洞を冷却する冷媒が充填される冷媒槽と、
前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または前記ビーム軸方向に直交する前記冷媒槽の径方向における前記加速空洞の両端部にそれぞれ設けられた一対の押圧部材と、
前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記冷媒槽の外周部から外周側に突出する支持凸部と、
前記支持凸部に支持されるとともに、前記冷媒槽の外周部に連続して設けられ、一対の前記押圧部材同士を接近させる方向の張力を一対の前記押圧部材に作用させる張力部材と、
前記張力部材で発生する前記張力を調整する張力調整部と、
を備える超伝導加速器。
【請求項２】
前記張力部材はワイヤーであり、
前記冷媒槽の外周部に周方向に間隔を空けて、前記ワイヤーが掛止される複数の滑車を備える請求項１に記載の超伝導加速器。
【請求項３】
超伝導状態で荷電粒子ビームを加速する空間を形成する加速空洞と、
前記加速空洞の外周側に配置され、前記加速空洞との隙間に前記加速空洞を冷却する冷媒が充填される冷媒槽と、
前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または前記ビーム軸方向に直交する方向の両端部にそれぞれ設けられた一対の押圧部材と、
前記冷媒槽の外周部に連続して設けられ、一対の前記押圧部材同士を接近させる方向の張力を発生する張力部材と、
前記張力部材で発生する前記張力を調整する張力調整部と、
を備え、
前記張力部材はワイヤーであり、
前記冷媒槽の外周部に周方向に間隔を空けて、前記ワイヤーが掛止される複数の滑車を備える超伝導加速器。
【請求項４】
前記冷媒槽の外周部に、前記冷媒槽の外周部から外周側に突出し、前記滑車を回転自在に支持する支持凸部が設けられている請求項２又は３に記載の超伝導加速器。
【請求項５】
前記支持凸部は、前記冷媒槽の前記外周部に沿って、周方向に連続して形成されている請求項４に記載の超伝導加速器。
【請求項６】
前記押圧部材に、前記滑車が設けられている請求項２から５の何れか一項に記載の超伝導加速器。
【請求項７】
超伝導状態で荷電粒子ビームを加速する空間を形成する加速空洞と、
前記加速空洞の外周側に配置され、前記加速空洞との隙間に前記加速空洞を冷却する冷媒が充填される冷媒槽と、
前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または前記ビーム軸方向に直交する前記冷媒槽の径方向における前記加速空洞の両端部にそれぞれ配され、前記冷媒槽の外周部に設けられた支持軸回りに揺動自在に支持されるとともに、一端が前記端部に対向して設けられた一対のアームと、
一対の前記アームの他端同士を離間させる方向に変位させることによって、前記アームの前記一端で前記端部を押圧させるアーム変位部と、
を備える超伝導加速器。
【請求項８】
前記アームは、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または、前記ビーム軸方向に直交する前記冷媒槽の径方向における前記加速空洞の両端部から、前記冷媒槽の周方向の両側に延びる請求項７に記載の超伝導加速器。
【請求項９】
前記冷媒槽の外周部に、前記冷媒槽の外周部から外周側に突出し、前記支持軸を支持する支持凸部が設けられている請求項７又は８に記載の超伝導加速器。
【請求項１０】
前記支持凸部は、前記冷媒槽の前記外周部に沿って、周方向に連続して形成されている請求項９に記載の超伝導加速器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超伝導加速器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子や陽子などの荷電粒子を、超伝導加速空洞を用いて加速する超伝導加速器が知られている。超伝導加速器は、超伝導材料で形成された超伝導加速空洞を、液体ヘリウム等の冷媒で冷却することによって超伝導化する。これによって、超伝導加速空洞の電気抵抗がほぼゼロとなり、電力損失なく、荷電粒子の加速を効率良く行うことができる。
【０００３】
このような超伝導加速器においては、超伝導加速空洞において荷電粒子を加速する高周波電場を形成するギャップの長さを調整することで、超伝導加速空洞の共振周波数調整を行う。
【０００４】
特許文献１には、超伝導加速空洞を収容する冷媒槽の軸方向の長さを、冷媒槽に設けられた二つのフランジ間の距離を伸縮させることで調整する構成が開示されている。この構成においては、二つのフランジのそれぞれに密着させた座板同士の間に、テーパ面を有したクサビ状のナットを設け、ボルトによってナットを座板の表面に沿って移動させることで、座板同士の間隔を調整する。
【０００５】
超伝導加速空洞の冷媒槽の径方向両側に、冷媒槽の直径よりも長いビーム部材をそれぞれ設け、これらビーム部材の両端部同士を、冷媒槽の径方向両側でネジ部材等によって連結した構成の共振周波数調整手法も提案されている。この構成によれば、ネジ部材によってビーム部材同士の間隔を増減させることによって、超伝導加速空洞を変形させて粒子通路の長さを変え、超伝導加速空洞の共振周波調整を行うことも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０２８０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、二つの座板の間に設けたクサビ状のナットを、座板の表面に沿って移動させることによって冷媒槽全体の軸方向長さを変動させるため、座板やナットには大きな力が作用する。したがって、座板やナットを強固なものとしなければならない。すると、座板やナットが大型化し、超伝導加速器の高コスト化、大型化に繋がる。さらに、座板やナットの周囲に他の機器等を設ける場合、座板やナットと、他の機器とが干渉しないようにレイアウトしなければならず、その作業に手間がかかる。
【０００８】
冷媒槽の両端に設けたビーム同士の間隔をネジ部材によって増減させる構成においては、ネジ部材によってビーム同士の間隔を増減させると、ビームに曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントに抗するため、ビームを強固なものとしなければならず、その結果、特許文献１に開示された構成と同様、超伝導加速器の高コスト化、大型化、他の機器との干渉を避けるためのレイアウト作業の手間増大等に繋がる。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、超伝導加速空洞の共振周波数調整を確実に行うことができ、しかも、低コスト化、超伝導加速器の小型化、レイアウト作業の手間軽減を図ることができる超伝導加速器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、超伝導状態で荷電粒子ビームを加速する空間を形成する加速空洞と、前記加速空洞の外周側に配置され、前記加速空洞との隙間に前記加速空洞を冷却する冷媒が充填される冷媒槽と、前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または前記ビーム軸方向に直交する前記冷媒槽の径方向における前記加速空洞の両端部にそれぞれ設けられた一対の押圧部材と、前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記冷媒槽の外周部から外周側に突出する支持凸部と、前記支持凸部に支持されるとともに、前記冷媒槽の外周部に連続して設けられ、一対の前記押圧部材同士を接近させる方向の張力を一対の前記押圧部材に作用させる張力部材と、前記張力部材で発生する前記張力を調整する張力調整部と、を備える。
【００１０】
このように構成することで、張力調整部により張力部材で張力を発生すると、一対の押圧部材同士が互いに接近する。これによって、加速空洞における荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または加速空洞におけるビーム軸方向に直交する方向の両端部が押圧される。すると、加速空洞が変形して荷電粒子の粒子流路の長さが変わるので、加速空洞の共振周波数を調整することができる。
さらに、加速空洞の共振周波数を調整するための機構は、押圧部材と、張力部材と、張力調整部とからなるので、簡易な構成で済む。
さらに、張力部材を、冷媒槽の外周部に連続して設けるので、押圧部材は、加速空洞から側方に突出する寸法を最小限に抑え、少なくとも加速空洞を押圧する部位に設ければよい。したがって、共振周波数を調整する部材が、加速空洞や冷媒槽の外周側に大きく張り出すのを抑えることができる。
【００１１】
この発明の第二態様によれば、超伝導加速器は、第一態様の前記張力部材がワイヤーであり、前記冷媒槽の外周部に周方向に間隔を空けて、前記ワイヤーが掛止される複数の滑車を備えていていもよい。
このように構成することで、張力調整部によりワイヤーを引っ張れば、一対の押圧部材で加速空洞における荷電粒子ビームの粒子流路の長さを調整することができる。ワイヤーは、冷媒槽の外周部に設けた複数の滑車に係止することで、冷媒槽と干渉することなく、冷媒槽の外周部に沿うように設けることができる。
この発明の第三態様によれば、超伝導加速器は、超伝導状態で荷電粒子ビームを加速する空間を形成する加速空洞と、前記加速空洞の外周側に配置され、前記加速空洞との隙間に前記加速空洞を冷却する冷媒が充填される冷媒槽と、前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または前記ビーム軸方向に直交する方向の両端部にそれぞれ設けられた一対の押圧部材と、前記冷媒槽の外周部に連続して設けられ、一対の前記押圧部材同士を接近させる方向の張力を発生する張力部材と、前記張力部材で発生する前記張力を調整する張力調整部と、を備え、前記張力部材はワイヤーであり、前記冷媒槽の外周部に周方向に間隔を空けて、前記ワイヤーが掛止される複数の滑車を備える。
【００１２】
この発明の第四態様によれば、超伝導加速器は、第二又は第三態様の前記冷媒槽の外周部に、前記冷媒槽の外周部から外周側に突出し、前記滑車を回転自在に支持する支持凸部が設けられているようにしてもよい。
このように構成することで、滑車を冷媒槽の外周側に設けることができる。これによって、ワイヤーを、冷媒槽に干渉しないように、冷媒槽の外周部に連続して配置することができる。
さらに、滑車を、冷媒槽の外周部に設けられた支持凸部で支持することで、冷媒槽だけで滑車を支持する強度を確保する必要がなくなる。これによって、冷媒槽の薄肉化を図り、冷媒槽の軽量化、熱容量の縮小化を図ることができる。
【００１３】
この発明の第五態様によれば、超伝導加速器は、第四態様において、前記支持凸部が、前記冷媒槽の前記外周部に沿って、周方向に連続して形成されているようにしてもよい。
このように構成することで、滑車を支持する支持凸部の強度を高めることができる。これによって、冷媒槽の薄肉化による軽量化、熱容量の縮小化を、より一層効果的に図ることができる。
【００１４】
この発明の第六態様によれば、超伝導加速器は、第二から第五態様の何れか一つの態様において、前記押圧部材に、前記滑車が設けられているようにしてもよい。
このように構成することで、張力部材の張力が、滑車を介し、加速空洞の押圧部位に配置された押圧部材に直接作用する。これによって、押圧部材で加速空洞を効率よく押圧することができる。さらに、押圧部材を、加速空洞の押圧部位のみに突き当たるように設ければよく、押圧部材の小型化を図ることができる。
【００１５】
この発明の第七態様によれば、超伝導加速器は、超伝導状態で荷電粒子ビームを加速する空間を形成する加速空洞と、前記加速空洞の外周側に配置され、前記加速空洞との隙間に前記加速空洞を冷却する冷媒が充填される冷媒槽と、前記冷媒槽の外周部に設けられ、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または前記ビーム軸方向に直交する前記冷媒槽の径方向における前記加速空洞の両端部にそれぞれ配され、前記冷媒槽の外周部に設けられた支持軸回りに揺動自在に支持されるとともに、一端が前記端部に対向して設けられた一対のアームと、一対の前記アームの他端同士を離間させる方向に変位させることによって、前記アームの前記一端で前記端部を押圧させるアーム変位部と、を備える。
このように構成することで、アーム変位部により、一対のアームの他端同士を離間させると、それぞれのアームが、支持軸回りに揺動し、アームの一端が、加速空洞における荷電粒子ビームのビーム軸方向の端部、またはビーム軸方向に直交する方向の端部を押圧する。これによって、加速空洞における荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、またはビーム軸方向に直交する方向の両端部が押圧され、加速空洞が変形して荷電粒子の粒子流路の長さが変わるので、加速空洞の共振周波数を調整することができる。
加速空洞の共振周波数を調整するための機構は、アームと、支持軸と、アーム変位部とからなるので、簡易な構成で済む。
さらに、アームは、冷媒槽の外周部に沿って加速空洞を押圧する部位に設ければよく、共振周波数を調整する部材が、加速空洞や冷媒槽の外周側に大きく張り出すのを抑えることができる。
【００１６】
この発明の第八態様によれば、超伝導加速器は、第七態様において、前記アームが、前記加速空洞における前記荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、または、前記ビーム軸方向に直交する前記冷媒槽の径方向における前記加速空洞の両端部から、前記冷媒槽の周方向の両側に延びるようにしてもよい。
このように構成することで、加速空洞のビーム軸方向の端部、または加速空洞のビーム軸方向に直交する方向の端部のそれぞれを、周方向両側に設けられたアームによって均等に押圧することができる。
【００１７】
この発明の第八態様によれば、超伝導加速器は、第六又は第七態様において、前記冷媒槽の外周部に、前記冷媒槽の外周部から外周側に突出し、前記支持軸を支持する支持凸部が設けられているようにしてもよい。
このように構成することで、冷媒槽の薄肉化を図りつつ、支持軸を支持する支持凸部の強度を確保することができる。
【００１８】
この発明の第九態様によれば、超伝導加速器は、第八態様において、前記支持凸部が、前記冷媒槽の前記外周部に沿って周方向に連続して形成されているようにしてもよい。
このように構成することで、滑車を支持する支持凸部の強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係る超伝導加速器によれば、超伝導加速空洞の共振周波数調整を確実に行うことができ、しかも、低コスト化、超伝導加速器の小型化、レイアウト作業の手間軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一実施形態の超伝導加速器の構成を示す立断面図である。
【図２】上記超伝導加速器に備えた共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図３】上記共振周波数調整機構の平断面図である。
【図４】上記超伝導加速器の第一実施形態の第一変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図５】上記超伝導加速器の第一実施形態の第二変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図６】第二実施形態の超伝導加速器に備えた共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図７】上記共振周波数調整機構の平断面図である。
【図８】上記超伝導加速器の第二実施形態の第一変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図９】上記超伝導加速器の第二実施形態の第二変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図１０】上記超伝導加速器の第二実施形態の第三変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図１１】上記超伝導加速器の第二実施形態の第四変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図１２】上記超伝導加速器の第二実施形態の第四変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
【図１３】冷媒槽に備えたフランジ部の変形例を示す斜視図である。
【図１４】冷媒槽に備えた支持凸部の例を示す斜視図である。
【図１５】上記共振周波数調整機構を適用できる超伝導加速器の他の例を示す斜視図である。
【図１６】上記共振周波数調整機構を適用できる超伝導加速器の他の例を示す斜視図である。
【図１７】上記超伝導加速器への共振周波数調整機構の設置例を示す図である。
【図１８】上記共振周波数調整機構を適用できる超伝導加速器の他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施形態に係る超伝導加速器を図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、この実施形態の超伝導加速器の構成を示す立断面図である。図２は、上記超伝導加速器に備えた共振周波数調整機構を示す斜視図である。図３は、上記共振周波数調整機構の平断面図である。
図１に示すように、この実施形態の超伝導加速器１０Ａは、例えば、同軸１／４波長型超伝導加速器（ＱＷＲ：Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｗａｖｅ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）であり、冷媒が充填される冷媒槽１１内に、電子や陽子などの荷電粒子からなる荷電粒子ビームＢを加速する加速空洞１２を備える。
【００２２】
冷媒槽１１は、上下方向に延びる中心軸Ｃを有した円柱状の真空容器であり、その上端面１１ａおよび下端面１１ｂは閉塞されている。なお、この冷媒槽１１は、外部からの地磁気や輻射熱の影響を低減するシールド層を備えるのが好ましい。
【００２３】
加速空洞１２は、ニオブ等の超伝導材料から形成され、上下方向に連続する中空チャンバ状をなしている。この加速空洞１２は、冷媒槽１１の内周面１１ｆとの間に隙間Ｓが形成される。
加速空洞１２は、外周面１２ｆの下部に、円形断面のビーム導入管１７およびビーム導出管１８を備えている。ビーム導入管１７、ビーム導出管１８は、冷媒槽１１の中心軸Ｃに直交する径方向で互いに対向する位置に設けられている。ビーム導入管１７およびビーム導出管１８は、それぞれ加速空洞１２の外周面１２ｆから径方向外方に向かって延び、冷媒槽１１を貫通して冷媒槽１１の径方向外方に突出している。
【００２４】
加速空洞１２は、冷媒槽１１の中心軸Ｃに沿って上下方向に延びるよう形成されたステム１３を備える。ステム１３は、加速空洞１２の上端部から下方に向かって凹み、上方から下方に向かってその内径が漸次縮小している。ステム１３の下端部には、ステム１３に連続して環状に形成された環状流路１３ｃが一体に形成されている。この環状流路１３ｃの内方に、加速空洞１２のビーム導入管１７およびビーム導出管１８と同軸状に、ビーム流通管部１９が形成されている。
【００２５】
加速空洞１２は、その上端部に、冷媒槽１１の上端面１１ａを貫通し、中空の加速空洞１２内に連通する接続口１５を備えている。この接続口１５を通し、真空ポンプ等により真空引きすることで、加速空洞１２内を真空状態とすることができる。
【００２６】
加速空洞１２は、その下端部に、入力結合部１６を備えている。この入力結合部１６から、高周波の電力を入力することで、加速空洞１２内の空間Ａには、荷電粒子ビームＢを加速する電界が発生する。
【００２７】
図１に示すように、冷媒槽１１は、上端面１１ａに形成された、冷媒槽１１内に冷媒を供給する冷媒供給口１４を備えている。この冷媒供給口１４から送り込まれる冷媒は、冷媒槽１１の内周面１１ｆと加速空洞１２の外周面１２ｆとの間の隙間Ｓと、ステム１３および環状流路１３ｃ内とに送り込まれる。ここで、冷媒としては、液体ヘリウム等を用いることができる。
【００２８】
このような超伝導加速器１０Ａにおいては、冷媒槽１１内に送り込んだ冷媒によって加速空洞１２が冷却され、超伝導状態とされる。荷電粒子ビームＢは、加速空洞１２の径方向一方の側に設けられたビーム導入管１７から加速空洞１２内に入り、ステム１３の下端部に設けられた環状流路１３ｃの内方に形成されたビーム流通管部１９を経て、加速空洞１２の径方向他方の側に設けられたビーム導出管１８から加速空洞１２外に送り出される。
【００２９】
このような超伝導加速器１０Ａは、荷電粒子ビームＢの粒子流路に沿って複数個が連接される。互いに隣接する超伝導加速器１０Ａ同士は、一方の超伝導加速器１０Ａの加速空洞１２に形成されたビーム導入管１７と、他方の超伝導加速器１０Ａの加速空洞１２に形成されたビーム導出管１８とを、接続管（図示無し）等を介して接続することで連結される。
【００３０】
図１、図２に示すように、冷媒槽１１の外周面１１ｇには、ビーム導入管１７の端部１７ａおよびビーム導出管１８の端部１８ａの上方と、下方とに、それぞれ冷媒槽１１の外周面１１ｇから径方向外方に突出するフランジ部２６が形成されている。この実施形態において、フランジ部２６は、冷媒槽１１の外周面１１ｇに沿って周方向に連続する環状に形成されている。
【００３１】
各超伝導加速器１０Ａは、共振周波数調整機構２０Ａを備えている。共振周波数調整機構２０Ａは、ビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとの間隔、ひいてはビーム加速ギャップＧを調整することで、加速空洞１２の共振周波数調整を行う。
図２、図３に示すように、共振周波数調整機構２０Ａは、押圧部材２１と、ワイヤー（張力部材）２２と、滑車２３Ａ、２３Ｂと、張力調整部２５と、を備えている。
【００３２】
押圧部材２１は、冷媒槽１１の外周部において冷媒槽１１の径方向で互いに対向する位置、言い換えれば冷媒槽１１を挟んで対称な位置に二枚一対で設けられている。この実施形態では、押圧部材２１は、上下２つのフランジ部（支持凸部）２６の間に位置し、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａにそれぞれ当接する。
押圧部材２１は、矩形板状で、ビーム導入管１７、ビーム導出管１８に連通する開口部２１ｈが中央部に形成されて、開口部２１ｈを中心として冷媒槽１１の周方向に二分割されている。
押圧部材２１は、冷媒槽１１の中心軸Ｃ方向の高さ寸法が、ビーム導入管１７、ビーム導出管１８の外径よりも大きい。これによって、押圧部材２１の上端部２１ａおよび下端部２１ｂは、ビーム導入管１７、ビーム導出管１８の上下に張り出している。さらに、押圧部材２１は、荷電粒子ビームＢのビーム進行方向と冷媒槽１１の中心軸Ｃとに直交する方向の幅寸法が、高さ寸法よりも小さい。
【００３３】
ワイヤー２２は、冷媒槽１１の外周部において、周方向に連続するよう設けられている。ワイヤー２２は、上下のフランジ部２６の間で、冷媒槽１１の中心軸Ｃ方向の上下に間隔を空けて二本一対で設けられている。一方のワイヤー２２は、ビーム導入管１７の端部１７ａおよびビーム導出管１８の端部１８ａの上方に配され、他方のワイヤー２２は、ビーム導入管１７の端部１７ａおよびビーム導出管１８の端部１８ａの下方に配されている。これら二本のワイヤー２２は、冷媒槽１１の外周部において、複数の滑車２３Ａ、２３Ｂに掛け回され、冷媒槽１１の周方向のほぼ半周にわたって連続するよう設けられている。
【００３４】
滑車２３Ａ、２３Ｂは、冷媒槽１１の外周部に、周方向に間隔を空けて複数個が設けられている。これら複数の滑車２３Ａ、２３Ｂは、ビーム導入管１７の端部１７ａおよびビーム導出管１８の端部１８ａの上方と、下方とに、それぞれ配されている。
滑車２３Ａは、各押圧部材２１の上端部、下端部にそれぞれ設けられたブラケット２４に、冷媒槽１１の中心軸Ｃと平行な軸回りに回動自在に支持されている。ブラケット２４は、押圧部材２１から冷媒槽１１の径方向外方に向かって突出するよう形成されている。
滑車２３Ｂは、冷媒槽１１の周方向において、冷媒槽１１の径方向一方の側に配された滑車２３Ａと、他方の側に配された滑車２３Ａとの間に配置されている。この実施形態では、滑車２３Ｂは、冷媒槽１１の径方向一方の側に配された滑車２３Ａと、他方の側に配された滑車２３Ａとの間に、冷媒槽１１の周方向に間隔を空けて２個が設けられている。
各滑車２３Ｂは、上方のフランジ部２６の下部、または下方のフランジ部２６の上部に設けられている。各滑車２３Ｂは、フランジ部２６に設けられた冷媒槽１１の中心軸Ｃに平行な回転軸２３ｃ回りに、回動自在に設けられている。
【００３５】
張力調整部２５は、冷媒槽１１の周方向において互いに間隔を空けて対向配置された一対のケーブル保持プレート２７と、これらケーブル保持プレート２７の間隔を調整する間隔調整部材２８と、を備えている。
【００３６】
各ケーブル保持プレート２７には、その上端部２７ａおよび下端部２７ｂに、上下のワイヤー２２の端部２２ａが固定されている。
【００３７】
間隔調整部材２８は、例えばボルト２９を用いることができる。ボルト２９は、頭部２９ａ側が一方のケーブル保持プレート２７に形成されたネジ挿通孔２７ｈに挿通され、雄ネジ部が形成された軸部２９ｂが孔２７ｎにねじ込まれている。ボルト２９を、図示しないモータの駆動軸に設けられたウォームギヤ２９ｇによって軸回りに回転させることで、互いに対向するケーブル保持プレート２７同士が接近および離間する。これらケーブル保持プレート２７の接近および離間によって、上下のワイヤー２２に導入される張力が調整される。
【００３８】
図３に示すように、間隔調整部材２８に、ピエゾ素子等の圧電素子２９Ｐを用いることができる。この実施形態では、張力調整部２５は、冷媒槽１１の径方向両側にそれぞれ設けられ、一方の張力調整部２５の間隔調整部材２８にボルト２９を用い、他方の張力調整部２５の間隔調整部材２８に圧電素子２９Ｐを用いる。これにより、一方の張力調整部２５の間隔調整部材２８でボルト２９を回転させることで、ワイヤー２２の張力の粗調整を行い、他方の張力調整部２５の間隔調整部材２８で圧電素子を駆動することでワイヤー２２の張力の微調整を行うことができる。
【００３９】
このような構成において、張力調整部２５でケーブル保持プレート２７の間隔を調整することによって、ワイヤー２２に導入される張力を大きくすれば、ワイヤー２２の張力が滑車２３Ａを介して押圧部材２１に伝達される。具体的には、２つのケーブル保持プレート２７の間隔を狭めれば、ワイヤー２２の張力により、冷媒槽１１の径方向において互いに対向する押圧部材２１同士が接近し、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する。ワイヤー２２が張力を発揮している状態で、ケーブル保持プレート２７の間隔を広げれば、ワイヤー２２の張力が低くなって互いに対向する押圧部材２１同士が離間し、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する力が弱まる。このようにして、ビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとの間隔、ひいてはビーム加速ギャップＧを調整することができる。
【００４０】
上記したような構成に加え、共振周波数調整機構２０Ａの周囲に、防護カバー等の安全対策工を設置してもよい。
【００４１】
したがって、上述した第一実施形態の超伝導加速器１０Ａによれば、ワイヤー２２で張力を発生すると、一対の押圧部材２１同士が互いに接近する。これによって、加速空洞１２における荷電粒子ビームＢの粒子流路方向の両端部が押圧され、加速空洞１２が変形して荷電粒子ビームＢの粒子流路の長さが変わるので、加速空洞１２の共振周波数を調整することができる。
さらに、加速空洞１２の共振周波数を調整するための機構は、押圧部材２１と、ワイヤー２２と、張力調整部２５とからなるので、簡易な構成で済む。
さらに、ワイヤー２２を、冷媒槽１１の外周部に連続して設けるので、押圧部材２１は、加速空洞１２から側方に突出する寸法を抑え、少なくとも加速空洞１２を押圧する部位であるビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとに設ければよい。したがって、共振周波数を調整する部材が、加速空洞１２や冷媒槽１１の外周側に大きく張り出すのを抑えることができる。
このような超伝導加速器１０によれば、加速空洞１２の共振周波数調整を確実に行うことができ、しかも、低コスト化、超伝導加速器の小型化、レイアウト作業の手間軽減を図ることができる。
【００４２】
さらに、張力調整部２５によりワイヤー２２を引っ張れば、一対の押圧部材２１で加速空洞１２における荷電粒子ビームＢの粒子流路の長さを調整することができ、共振周波数調整を容易かつ確実に行うことができる。
【００４３】
冷媒槽１１の外周部に、滑車２３Ｂを回転自在に支持するフランジ部２６が設けられている。このように構成することで、ワイヤー２２を、冷媒槽１１に干渉しないように、冷媒槽１１の外周部に連続して配置することができる。
さらに、滑車２３Ａ、２３Ｂを、冷媒槽１１の外周部に設けられたフランジ部２６で支持することで、冷媒槽１１だけで滑車２３Ａ、２３Ｂを支持する強度を確保する必要がなくなる。これによって、冷媒槽１１の薄肉化を図り、冷媒槽１１の軽量化、熱容量の縮小化を図ることができる。
【００４４】
さらに、フランジ部２６は、冷媒槽１１の外周部に沿って、周方向に連続して形成されている。このようにフランジ部２６を環状に形成することで、滑車２３Ａ、２３Ｂを支持するフランジ部２６の強度を高めることができ、冷媒槽１１を効果的に補強することができる。
【００４５】
さらに、押圧部材２１に、滑車２３Ａ、２３Ｂが設けられている。このように構成することで、ワイヤー２２の張力が、滑車２３Ａ、２３Ｂを介し、加速空洞１２の押圧部位に配置された押圧部材２１に直接作用する。これによって、押圧部材２１によって、加速空洞１２を効率よく押圧することができる。
【００４６】
（第一実施形態の変形例）
ここで、第一実施形態では、上下のワイヤー２２を、ケーブル保持プレート２７の上端部２７ａと下端部２７ｂにそれぞれ固定するようにしたが、これに限るものではない。
（第一変形例）
図４は、上記超伝導加速器の第一実施形態の第一変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
この図４に示すように、上下のワイヤー２２を連続した一本のワイヤー２２Ａとし、その中間部２２ｍをケーブル保持プレート２７に固定、または滑車（図示無し）を介して掛止してもよい。このようにすることで、上下のワイヤー２２に、均等に張力を作用させることができる。
【００４７】
（第二変形例）
さらに、上記第一実施形態では、ケーブル保持プレート２７同士の間隔を調整する間隔調整部材２８として、１つのボルト２９または圧電素子（図示無し）を用いるようにしたが、これに限るものではない。
図５は、上記超伝導加速器の第一実施形態の第二変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
この図５に示すように、ケーブル保持プレート２７同士の間隔を調整する間隔調整部材２８として、複数本（例えば２つ）のボルト２９または圧電素子（図示無し）を、上下に間隔を空けて設けるようにしてもよい。これによって、ケーブル保持プレート２７同士の間隔を、より安定して調整することができる。ケーブル保持プレート２７同士の間隔を、上下で異ならせ、上下のワイヤー２２に導入する張力を個別に調整することもできる。
【００４８】
（第二実施形態）
次に、この発明にかかる超伝導加速器の第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と共振周波数調整機構２０Ｂの構成のみが異なり、超伝導加速器１０Ａ自体の構成は共通であるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
【００４９】
図６は、第二実施形態の超伝導加速器に備えた共振周波数調整機構を示す斜視図である。図７は、上記共振周波数調整機構の平断面図である。
図６に示すように、この実施形態における超伝導加速器１０Ｂは、ビーム導入管１７の端部１７ａおよびビーム導出管１８の端部１８ａの上方と、下方とに、それぞれ冷媒槽１１の外周面１１ｇから径方向外方に突出するフランジ部２６を備えている。
【００５０】
図６、図７に示すように、超伝導加速器１０Ｂは、共振周波数調整機構２０Ｂを備えている。共振周波数調整機構２０Ｂは、ビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとの間隔、ひいてはビーム加速ギャップＧ（図１参照）を調整することで、加速空洞１２の共振周波数調整を行う。
共振周波数調整機構２０Ｂは、押圧部材３１と、アーム変位部３５Ａと、を備えている。
【００５１】
押圧部材３１は、冷媒槽１１の外周部において冷媒槽１１の径方向で互いに対向する位置にそれぞれ設けられている。押圧部材３１は、上下のフランジ部２６の間において、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａにそれぞれに対し、冷媒槽１１の周方向両側に設けられたアーム３２Ａを備えている。
【００５２】
各アーム３２Ａは、冷媒槽１１の周方向に連続して外周面１１ｇに沿うように延び、一端３２ａと他端３２ｂとの中間部３２ｃが、上下のフランジ部２６間に設けられたシャフト（支持軸）３３回りに揺動自在に設けられている。
このアーム３２Ａは、一端３２ａが、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａに対し、ビーム導入管１７、ビーム導出管１８の軸線方向で突き当たる。
【００５３】
アーム変位部３５Ａは、プッシュアーム３７Ａと、ビーム導入管１７側のプッシュアーム３７Ａと、ビーム導出管１８側のプッシュアーム３７Ａとの間隔を調整する間隔調整部材３８と、を有する。
【００５４】
プッシュアーム３７Ａは、一端３７ｓがアーム３２Ａの他端３２ｂに、ピン３７ｐを介して冷媒槽１１の中心軸Ｃ（図１参照）と平行な軸回りに回動自在に連結されている。プッシュアーム３７Ａの他端３７ｔには、冷媒槽１１の外周面１１ｇから冷媒槽１１の径方向外方に向かって突出するブラケット部３７ｄが形成されている。ビーム導入管１７側のプッシュアーム３７Ａとビーム導出管１８側のプッシュアーム３７Ａとは、ブラケット部３７ｄ同士が、冷媒槽１１の周方向において互いに間隔を空けて対向している。
【００５５】
間隔調整部材３８は、例えばボルト３９を用いることができる。ボルト３９を軸回りに回転させることで、ビーム導入管１７側のプッシュアーム３７Ａのブラケット部３７ｄと、ビーム導出管１８側のプッシュアーム３７Ａのブラケット部３７ｄとが接近および離間する。
ここで、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａのそれぞれにおいて、周方向両側に位置するアーム３２Ａの動作は、通常、同期される。これには、冷媒槽１１の径方向両側に設けられた間隔調整部材３８において、ボルト３９の動作を同期させる。
【００５６】
間隔調整部材３８により、互いに対向するプッシュアーム３７Ａのブラケット部３７ｄ同士が接近および離間すると、ビーム導入管１７側、ビーム導出管１８側のそれぞれにおいて、プッシュアーム３７Ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇの接線方向に沿ってスライド移動する。これによって、プッシュアーム３７Ａの一端３７ｓがアーム３２Ａの他端３２ｂを変位させ、各アーム３２Ａが、シャフト３３回りに揺動する。
詳しくは、プッシュアーム３７Ａのブラケット部３７ｄ同士が互いに離間すると、各アーム３２Ａにおいては、他端３２ｂが、プッシュアーム３７Ａの一端３７ｓに押圧される。すると、アーム３２Ａは、シャフト３３回りに揺動し、一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に変位し、これによって、一端３２ａがビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する。
さらに、間隔調整部材３８により、プッシュアーム３７Ａのブラケット部３７ｄ同士を互いに接近させると、各アーム３２Ａにおいては、他端３２ｂが、プッシュアーム３７Ａの一端３７ｓに引っ張られる。すると、アーム３２Ａは、シャフト３３回りに揺動し、一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇから離間する方向に変位し、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する力が弱まる。
このようにして、ビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとの間隔、ひいてはビーム加速ギャップＧを調整することができる。
【００５７】
ここで、間隔調整部材３８は、ボルト３９と同軸に、ピエゾ素子等の圧電素子を用いることができる。これにより、ボルト３９を回転させることで、アーム３２Ａの粗調整を行い、圧電素子を駆動することでアーム３２Ａの微調整を行うことができる。
【００５８】
上記したような構成に加え、第一実施形態と同様に、共振周波数調整機構２０Ｂの周囲に、防護カバー等の安全対策工を設置してもよい。
【００５９】
したがって、上述した第二実施形態の超伝導加速器１０Ｂによれば、アーム変位部３５Ａにより、一対のプッシュアーム３７Ａ同士を離間させると、それぞれのアーム３２Ａが、シャフト３３回りに揺動する。これによって、アーム３２Ａの一端３２ａにより、加速空洞１２における荷電粒子ビームＢの粒子流路方向の端部であるビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａが押圧される。すると、加速空洞１２が変形して荷電粒子の粒子流路の長さが変わるので、加速空洞１２の共振周波数を調整することができる。
さらに、加速空洞１２の共振周波数を調整するための機構は、アーム３２Ａと、シャフト３３と、アーム変位部３５Ａとからなるので、簡易な構成で済む。
さらに、アーム３２Ａは、冷媒槽１１の外周部に沿って加速空洞１２を押圧する部位に設ければよく、共振周波数を調整する部材が、加速空洞１２や冷媒槽１１の外周側に大きく張り出すのを抑えることができる。
このような超伝導加速器１０によれば、加速空洞１２の共振周波数調整を確実に行うことができ、しかも、低コスト化、超伝導加速器の小型化、レイアウト作業の手間軽減を図ることができる。
【００６０】
アーム３２Ａが、加速空洞１２における荷電粒子ビームＢの粒子流路方向の両端部であるビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａのそれぞれに対し、冷媒槽１１の周方向両側に設けられている。このように構成することで、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａのそれぞれを、周方向両側に設けられたアーム３２Ａによって均等に押圧することができる。
【００６１】
さらに、冷媒槽１１の外周部に、シャフト３３を支持するフランジ部２６が設けられている。これにより、冷媒槽１１の薄肉化を図りつつ、シャフト３３を支持するフランジ部２６の強度を高めることができる。
【００６２】
（第二実施形態の第一変形例）
ここで、第二実施形態では、プッシュアーム３７Ａを、一端３７ｓがアーム３２Ａの他端３２ｂに、ピン３７ｐを介して回動自在に連結するようにしたが、これに限るものではない。
図８は、上記超伝導加速器の第二実施形態の第一変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
図８に示すように、この第二実施形態の第一変形例における共振周波数調整機構２０Ｂの押圧部材３１を構成する各アーム３２Ｂは、冷媒槽１１の周方向に連続して外周面１１ｇに沿うように延び、一端３２ａと他端３２ｂとの中間部３２ｃが、上下のフランジ部２６間に設けられたシャフト３３回りに揺動自在に設けられている。
この変形例において、アーム３２Ｂの他端３２ｂは、平面視円弧状の凹面とされている。
【００６３】
アーム変位部３５Ａは、プッシュアーム３７Ｂと、ビーム導入管１７側のプッシュアーム３７Ｂと、ビーム導出管１８側のプッシュアーム３７Ｂとの間隔を調整する間隔調整部材３８と、を有する。
【００６４】
プッシュアーム３７Ｂは、一端３７ｖが平面視円弧状をなした凸面とされ、アーム３２Ｂの他端３２ｂの凹面に摺動可能とされている。また、プッシュアーム３７Ｂの他端３７ｗには、冷媒槽１１の外周面１１ｇから冷媒槽１１の径方向外方に向かって突出するブラケット部３７ｄが形成されている。
【００６５】
間隔調整部材３８により、互いに対向するプッシュアーム３７Ｂのブラケット部３７ｄ同士が互いに離間すると、各アーム３２Ｂにおいては、他端３２ｂが、プッシュアーム３７Ｂの一端３７ｖに押圧されて変位する。すると、アーム３２Ｂは、他端３２ｂが一端３７ｖに対して摺動しながらシャフト３３回りに揺動し、一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に変位する。これによって、一端３２ａがビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する。
このようにして、ビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとの間隔、ひいてはビーム加速ギャップＧを調整することができる。
【００６６】
（第二実施形態の第二変形例）
また、第二実施形態およびその第一変形例では、プッシュアーム３７Ａ、３８Ｂによって、アーム３２Ａ、３２Ｂを回動させるようにしたが、これに限るものではない。
図９は、上記超伝導加速器の第二実施形態の第二変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
図９に示すように、この第二実施形態の第二変形例における共振周波数調整機構２０Ｂは、押圧部材３１と、アーム変位部３５Ａと、を備えている。
【００６７】
共振周波数調整機構２０Ｂの押圧部材３１を構成する各アーム３２Ｃは、冷媒槽１１の周方向に連続して外周面１１ｇに沿うように延び、一端３２ａと他端３２ｅとの中間部３２ｃが、上下のフランジ部２６間に設けられたシャフト３３回りに揺動自在に設けられている。
このアーム３２Ｃは、一端３２ａが、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａに対し、ビーム導入管１７、ビーム導出管１８の軸線方向で突き当たる。各アーム３２Ｃは、他端３２ｅに、冷媒槽１１の外周面１１ｇから冷媒槽１１の径方向外方に向かって突出するブラケット部３２ｄを有している。
ビーム導入管１７側のアーム３２Ｃとビーム導出管１８側のアーム３２Ｃとは、ブラケット部３２ｄ同士が、冷媒槽１１の周方向において互いに間隔を空けて対向している。
【００６８】
アーム変位部３５Ａは、ビーム導入管１７側のアーム３２Ｃのブラケット部３２ｄと、ビーム導出管１８側のアーム３２Ｃのブラケット部３２ｄとの間隔を調整する間隔調整部材３８とを有する。間隔調整部材３８は、例えばボルト３９を用いることができる。ボルト３９を軸回りに回転させることで、互いに対向するアーム３２Ｃのブラケット部３２ｄ同士が接近および離間する。
【００６９】
間隔調整部材３８により、互いに対向するアーム３２Ｃのブラケット部３２ｄ同士が接近および離間すると、各アーム３２Ｃは、シャフト３３回りに揺動する。
詳しくは、アーム３２Ｃのブラケット部３２ｄ同士が互いに離間すると、各アーム３２Ｃにおいては、他端３２ｅが、冷媒槽１１の外周面１１ｇから離間する方向に変位する。すると、アーム３２Ｃは、シャフト３３回りに揺動し、一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に変位し、これによって、一端３２ａがビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する。
さらに、間隔調整部材３８により、アーム３２Ｃのブラケット部３２ｄ同士を互いに接近させると、各アーム３２Ｃにおいては、他端３２ｅが、冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に変位する。すると、アーム３２Ｃは、シャフト３３回りに揺動し、一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇから離間する方向に変位し、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する力が弱まる。
このようにして、ビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとの間隔、ひいてはビーム加速ギャップＧを調整することができる。
【００７０】
（第二実施形態の第三変形例）
ここで、第二実施形態では、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａのそれぞれにおいて、周方向両側にアーム３２Ａを設けるようにしたが、これに限るものではない。
【００７１】
図１０は、上記超伝導加速器の第二実施形態の第三変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
この図１０に示すように、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａのそれぞれにおいて、周方向両側にアーム３２Ａを設け、これらアーム３２Ａの一端３２ａ同士を、可撓性を有した押圧プレート４０Ａによって連結してもよい。押圧プレート４０Ａには、荷電粒子ビームＢの流路ととなる開口部４０Ｈが形成されている。
【００７２】
このような構成によれば、冷媒槽１１の径方向両側に設けられた間隔調整部材３８において、それぞれボルト３９を回転させることによって、プッシュアーム３７Ａを変位させ、アーム３２Ａを揺動させる。すると、アーム３２Ａの一端３２ａの変位にともなって、押圧プレート４０Ａが撓む。詳しくは、アーム３２Ａがシャフト３３回りに揺動し、一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に変位すると、押圧プレート４０Ａは、両端部４０ａ，４０ａに対し、中央部４０ｂが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に突出するように撓み、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する。
【００７３】
さらに、間隔調整部材３８により、アーム３２Ａがシャフト３３回りに揺動し、一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇから離間する方向に変位すると、押圧プレート４０Ａの撓み量が減り、押圧プレート４０Ａの中央部４０ｂが冷媒槽１１の外周面１１ｇから離間する方向に変位する。これによって、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する力が弱まる。
このようにして、ビーム導入管１７の端部１７ａとビーム導出管１８の端部１８ａとの間隔、ひいてはビーム加速ギャップＧを調整することができる。
【００７４】
（第二実施形態の第四変形例）
ここで、第二実施形態の第三変形例では、アーム３２Ａの一端３２ａ同士を押圧プレート４０Ａによって連結し、押圧プレート４０Ａの中央部４０ｂが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に突出させるように撓ませる構成としたが、これに限るものではない。
【００７５】
図１１は、上記超伝導加速器の第二実施形態の第四変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
この図１１に示すように、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａのそれぞれにおいて、周方向両側にアーム３２Ａを設け、これらアーム３２Ａの一端３２ａ同士の間に、可撓性を有した押圧プレート４０Ｂを設けてもよい。
【００７６】
このような構成によれば、冷媒槽１１の径方向両側に設けられた間隔調整部材３８において、それぞれボルト３９を回転させることによって、アーム３２Ａの一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に変位する。これによって、押圧プレート４０Ｂは、両端部４０ｓが、中央部４０ｂに対し、冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に突出するように撓み、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する。
【００７７】
（第二実施形態の第五変形例）
ここで、第二実施形態の第三、第四変形例では、押圧プレート４０Ａ、押圧プレート４０Ｂを撓ませることで、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを押圧するようにしたが、これに限るものではない。
【００７８】
図１２は、上記超伝導加速器の第二実施形態の第四変形例における共振周波数調整機構を示す斜視図である。
この図１２に示すように、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａのそれぞれにおいて、周方向両側にアーム３２Ａを設け、これらアーム３２Ａの一端３２ａ同士の間に、連結プレート４０Ｃを設けてもよい。この連結プレート４０Ｃは、両端部４０ｓがヒンジピン４０ｐを介してアーム３２Ａの一端３２ａに回動自在に連結されている。
【００７９】
このような構成によれば、冷媒槽１１の径方向両側に設けられた間隔調整部材３８において、それぞれボルト３９を回転させることによって、アーム３２Ａの一端３２ａが冷媒槽１１の外周面１１ｇに接近する方向に変位する。これによって、連結プレート４０Ｃは、両端部４０ａがアーム３２Ａの一端３２ａとともに変位し、ビーム導入管１７の端部１７ａ、ビーム導出管１８の端部１８ａを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に沿って押圧する。
【００８０】
（その他の変形例）
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記第一、第二実施形態においては、共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂの上下にフランジ部２６を備えるようにし、各フランジ部２６は、冷媒槽１１の周方向の全周にわたって連続するものとしたがこれに限らない。
図１３は、冷媒槽に備えたフランジ部の変形例を示す斜視図である。図１４は、冷媒槽に備えた支持凸部の例を示す斜視図である。
図１３に示すように、フランジ部（支持凸部）２６’は、周方向の一部のみに設けてもよい。さらに、図１４に示すように、支持凸部２６”は、冷媒槽１１の周方向に間隔を空けて間欠的に設け、滑車２３Ｂやシャフト３３を支持する部分にのみ、ブロック状に設けてもよい。
このような、図１３、図１４に示した冷媒槽１１に対しても、上記第一、第二実施形態で示した共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂを備えることができる。
【００８１】
さらに、上記第一、第二実施形態においては、共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂを、同軸１／４波長型の超伝導加速器１０Ａ、１０Ｂに備えるようにしたが、これに限らない。
図１５に示すように、１／２波長型の超伝導加速器１０Ｃにも、同様に、加速空洞１２Ｃの、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向両端部を挟み込むように、共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂを設けることができる。
【００８２】
さらに、図１６、図１７に示すように、スポーク型の超伝導加速器１０Ｄにおいても、同様に、加速空洞１２Ｄの、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向両端部を挟み込むように、共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂを設けることができる。
さらに、図１７中に二点鎖線で示すように、スポーク型の超伝導加速器１０Ｄの場合、加速空洞１２Ｄの、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向両端部を挟み込むように、共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂで押圧するのではなく、加速空洞１２Ｄを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に直交する径方向両端部で押圧するように、共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂを設けてもよい。さらに、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に直交する径方向両端部から押圧する共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂと、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向両端部の両方から押圧する共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂと、を併用するようにしても良い。
【００８３】
さらに、図１８に示すように、荷電粒子ビームＢのビーム軸方向において縮径と拡径とを繰り返す加速空洞１２Ｅを有した超伝導加速器１０Ｄにおいても、加速空洞１２Ｅの各セル１２ｃを、荷電粒子ビームＢの粒子流路方向に直交する径方向両端部で挟み込むように押圧する、共振周波数調整機構２０Ａ、２０Ｂを設けてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０Ａ〜１０Ｄ  超伝導加速器
１１  冷媒槽
１１ａ  上端面
１１ｂ  下端面
１１ｆ  内周面
１１ｇ  外周面
１２、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ  加速空洞
１２ｃ  セル
１２ｆ  外周面
１３  ステム
１３ｃ  環状流路
１４  冷媒供給口
１５  接続口
１６  入力結合部
１７  ビーム導入管
１７ａ  端部
１８  ビーム導出管
１８ａ  端部
１９  ビーム流通管部
２０Ａ、２０Ｂ  共振周波数調整機構
２１  押圧部材
２１ａ  上端部
２１ｂ  下端部
２１ｈ  開口部
２２  ワイヤー（張力部材）
２２Ａ  ワイヤー
２２ａ  端部
２３Ａ、２３Ｂ  滑車
２３ｃ  回転軸
２４  ブラケット
２５  張力調整部
２６、２６’  フランジ部（支持凸部）
２６”  支持凸部
２７  ケーブル保持プレート
２７ａ  上端部
２７ｂ  下端部
２７ｈ  ネジ挿通孔
２７ｎ  孔
２８  間隔調整部材
２９  ボルト
２９ａ  頭部
２９ｂ  軸部
２９ｇ  ウォームギヤ
２９Ｐ  圧電素子
３１  押圧部材
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ  アーム
３２ａ  一端
３２ｂ  他端
３２ｃ  中間部
３２ｄ  ブラケット部
３２ｅ  他端
３３  シャフト（支持軸）
３５Ａ  アーム変位部
３７Ａ、３７Ｂ  プッシュアーム
３７ｄ  ブラケット部
３７ｐ  ピン
３７ｓ  一端
３７ｔ  他端
３７ｖ  一端
３７ｗ  他端
３８  間隔調整部材
３９  ボルト
３９ｇ  ウォームギヤ
４０Ａ  押圧プレート
４０Ｂ  押圧プレート
４０Ｃ  連結プレート
４０ａ  端部
４０ｂ  中央部
４０ｐ  ヒンジピン
４０ｓ  両端部
Ａ  空間
Ｂ  荷電粒子ビーム
Ｃ  中心軸
Ｇ  ビーム加速ギャップ
Ｓ  隙間
【要約】
【課題】超伝導加速空洞の共振周波数調整を確実に行うことができ、しかも、低コスト化、超伝導加速器の小型化、レイアウト作業の手間軽減を図る。
【解決手段】超伝導状態で荷電粒子ビームを加速する空間を形成する加速空洞と、加速空洞の外周側に配置され、加速空洞との隙間に加速空洞を冷却する冷媒が充填される冷媒槽１１と、冷媒槽１１の外周部に設けられ、加速空洞における荷電粒子ビームのビーム軸方向の両端部、またはビーム軸方向に直交する方向の両端部にそれぞれ設けられた一対の押圧部材２１と、冷媒槽１１の外周部に連続して設けられ、一対の押圧部材２１同士を接近させる方向の張力を発生するワイヤー２２と、ワイヤー２２で発生する張力を調整する張力調整部２５と、を備える。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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