(57)【要約】【解決手段】本発明の一実施形態によって、サブナノ秒単一ビームパルスが生成される。この実施形態では、イオン源が、電極を備えた高周波四重極線形加速器にイオンを供給する。高周波交流電流を電極に印加するために、電源が用いられる。イオン源から加速器にイオンを入射させる装置を用いて、一度に単一サブナノ秒出力ビームパルスのみを加速器によって供給させる。【選択図】図５
2013543249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブナノ秒単一イオンビームパルスを供給する装置であって、
イオン源と、
電極を備えた高周波四重極線形加速器と、
高周波交流電流を前記電極に印加する電源と、
前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させて、一度に単一サブナノ秒出力ビームパルスのみを前記加速器によって供給させる入射装置と、
を備える、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記入射装置は、前記交流ＲＦ電流の実質的に少なくとも１つの単一サイクル中にのみ前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させる、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
前記イオン源はイオンビームを供給し、
前記入射装置は、
前記イオン源からのイオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させる偏向メカニズムと、
前記偏向メカニズムが、所定の時間間隔内の前記交流ＲＦ電流の実質的に前記少なくとも１つの単一サイクル中にのみ前記イオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する回路と、
を備える、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記入射装置は、前記イオン源から前記加速器に時間間隔を空けて間欠的にイオンを入射して、前記加速器によって、時間的に離間されたサブナノ秒出力ビームパルスの列を供給させる、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記電源は高周波交流電流を前記電極へ連続的に印加し、
前記回路は、前記偏向メカニズムが前記交流ＲＦ電流の個々のサイクル中にのみ前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する、装置。
【請求項６】
請求項４に記載の装置であって、
前記偏向メカニズムは、繰り返し周波数で周期的に発生する前記交流ＲＦ電流の個々のサイクル中に前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させず、前記加速器によって、前記繰り返し周波数でサブナノ秒出力ビームパルスの前記列を供給させる、装置。
【請求項７】
請求項３に記載の装置であって、
前記偏向メカニズムは、一対の導電性偏向プレートを備え、
前記回路は、前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させるために、前記プレートにＤＣ電圧を印加する、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、
前記電源は、前記交流電流のサイクルのタイミングを制御するクロックを備え、
前記回路は、前記クロックからの信号に応答して、前記交流電流の前記単一サイクル中に前記ＤＣ電圧を打ち消すために前記一対の導電性偏向プレートに前記ＤＣ電圧の反対の電圧を印加する、装置。
【請求項９】
請求項４に記載の装置であって、
前記電源は、周期的に発生する個々の時間間隔中にのみ高周波交流電流を前記電極へ印加し、
前記回路は、前記偏向メカニズムが前記周期的な時間間隔の各々の間の実質的に単一サイクル中にのみ前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する、装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の装置であって、
前記入射装置は、前記交流電流の実質的に前記単一サイクル中にのみ前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させるように、前記電源からの前記高周波交流電流と同期して動作する、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、
前記電源はクロックを備え、前記入射装置は前記クロックと同期して動作する、装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、
前記加速器は、４００ピコ秒未満のパルス幅の単一パルスを供給する、装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置であって、
前記加速器は、３００ピコ秒未満のパルス幅の単一パルスを供給する、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置であって、
前記加速器の電極は、マッチング段、成形段、バンチング段、および、加速段、の４つの段を備え、
前記段は、前記加速器を通る前記イオンのバンチングを引き起こして、３００ピコ秒未満の幅の単一出力ビームパルスを供給する、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、
前記加速段は、入力端および出力端を有し、前記加速器の前記加速段のベーン変調が、前記入力端から前記出力端まで増加している、装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置であって、さらに、
前記イオン源から前記加速器にイオンを輸送するために前記イオン源および前記加速器の間に配置された低エネルギビーム輸送部を備え、
前記ビーム輸送部は、接地電位にある電極によって互いに分離された２つの正バイアス電極を備える、装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置であって、さらに、
前記イオン源から前記加速器にイオンを輸送するために前記イオン源および前記加速器の間に配置された低エネルギビーム輸送部を備え、
前記ビーム輸送部は、前記加速器内に前記ビームを輸送および集束するためにバイアス電極または磁石を備える、装置。
【請求項１８】
イオン源と、電極を備えた高周波四重極線形加速器とを備える装置によって、サブナノ秒単一イオンビームパルスを供給するための方法であって、
高周波交流電流を前記電極に印加する工程と、
前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させて、一度に単一サブナノ秒出力ビームパルスのみを前記加速器によって供給させる工程と、
を備える、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
前記入射工程は、前記交流ＲＦ電流の実質的に少なくとも１つの単一サイクル中にのみ前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させる、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、
前記イオン源はイオンビームを供給し、
前記装置は、さらに、前記イオン源からのイオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させる偏向メカニズムを備え、
前記入射工程は、前記偏向メカニズムが、所定の時間間隔内の前記交流ＲＦ電流の実質的に前記少なくとも１つの単一サイクル内にのみ前記イオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する、方法。
【請求項２１】
請求項２１に記載の方法であって、
前記入射工程は、前記イオン源から前記加速器に時間間隔を空けて間欠的にイオンを入射して、前記加速器によって、時間的に離間されたサブナノ秒出力ビームパルスの列を供給させる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンパルスを供給するためのシステムに関し、特に、サブナノ秒幅の単一ビームパルスを生成できる高周波四重極（ＲＦＱ）線形加速器システムに関する。線形加速器は、当業者にはリニアックとしても知られている。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどすべての粒子加速器が、電場を利用して粒子にエネルギを伝達することによって、荷電粒子のエネルギ流を発生させる。かかるエネルギ粒子ビームは、基礎物理学の研究から癌の治療まで、様々な用途で役に立つ。これらの用途およびその他の用途において、電場によって荷電粒子に与えられたエネルギは、移動する流れによって伝達され、材料に付与されて、所望の効果を引き起こす。エネルギを伝達する粒子は、電子またははるかに重いイオンのいずれかであってよい。
【０００３】
イオン加速器において、これらの荷電粒子は、ガス電気アークすなわち点灯時に蛍光電球内で生成されるようなプラズマ放電など、イオンビーム源によって、小さいチャンバ内で生成される。このチャンバ内で生成されたイオンは、小さいアパーチャを出て、真空管内へ電圧で加速される時に、コヒーレント流（「ビーム」）に形成される。次いで、このイオンビームは、高い運動エネルギが求められる場合、粒子加速器に入射される。いくつかのタイプの加速器が、高エネルギの荷電粒子ビームを生成するために利用可能であり、ビームは、一般に、線形または円形のいずれかの形状で表される。サブナノ秒ビームパルスを生成するために開発された数多くの加速器がある：
１）１９６０年代、核物理学の測定に用いるサブナノ秒パルスを生成するために、静電加速器（タンデム）が用いられた。これらのシステムは、非常に大型であり、短ビームパルスを生成するためにいくつかのバンチャ（集群装置）を必要とする。Ｎａｙｌｏｒらによる「Ｔｈｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｎｓｅ  Ｎａｎｏｓｅｃｏｎｄ  ａｎｄ  Ｓｕｂｎａｎｏｓｅｃｏｎｄ  Ｂｅａｍ  Ｐｕｌｓｅｓ  Ｆｒｏｍ  Ｔａｎｄｅｍ  Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ」（ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．１２：３  ｐｐ．３０５−１２，１９６５年６月）を参照のこと。このスキームでは、２つのＲＦバンチング空洞を用いて、ビームを静電加速器に入射させる前にエネルギ広がりをビームに導入する。エネルギ広がりは、長いドリフト後にビームのバンチング（集群化）を引き起こす。加速後に磁気分析システムを用いることによって、バンチ（集群度）の鋭さが強化された。ナノ秒ビームパルスが達成され、それよりも短いバンチ時間幅を得るために後段加速を用いることが提案された。
２）１９７５年には、Ｂｏｌｌｉｎｇｅｒらの論文「Ｕｌｔｒａ−Ｓｈｏｒｔ  Ｐｕｌｓｅｓ  ｏｆ  Ｈｅａｖｙ  Ｉｏｎｓ」（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．ＮＳ−２２，Ｎｏ．３，ｐｐ．１１４８−５２、１９７５年６月）に報告されているように、かかるバンチされたビームは、ＲＦリニアックへの入射に向けてタンデム加速器を用いて生成された。このシステムは、上述のＮａｙｌｏｒらのシステムと類似している。４つのＲＦバンチング空洞（タンデム静電加速器での加速の前後に２つずつ）を、より移動の遅い重イオンに用いることにより、ＲＦリニアックに入射するための非常に短いパルスが得られた。この技術は、結果を得るために数多くの要素を必要とする。
３）また、単一サブナノ秒パルスリニアックが、電子用に開発された。これらの場合、短パルスは、リニアックへの入射に用いられる電子銃の電子放出をパルス化することによって容易に達成される。Ｋａｓｈｉｗａｇｉらによる論文「Ｎｅｗ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｌ−Ｂａｎｄ  Ｌｉｎｅａｒ  Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ  ａｔ  Ｏｓａｋａ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ」（ｐｐ．２０８−１０，ＡＰＡＣ２００７）に記載されているように、正確な水晶発振器またはモードロックレーザを用いた非常に正確なタイミングシステムが、リニアックに入射されるパルスのタイミングを取るために開発された。非常に短いレーザパルスを用いて光電陰極材料に照射することにより、ＲＦリニアックへの入射に向けてピコ秒電子パルスが生成される。レーザバルスの長さは、リニアックの１つのＲＦ周期以下の長さに選択される。
【０００４】
線形加速器は、静電装置または高周波（ＲＦ）装置のいずれかでありうる。従来のＲＦ線形加速器はすべて、荷電粒子を高エネルギに加速することはできたが、より低い運動エネルギで構造内にコヒーレントビームを維持するには非効率的な非常に大きい構造であった（同じ電荷の粒子は互いに反発する）。したがって、限られた電流（１秒当たりに単位平面を通過するイオン数として定義される）しか得ることができなかった。そのため、低運動エネルギで高電流のビームを維持して加速することによって、従来のシステムで利用可能なエネルギでより有効なイオンを供給することができる小型の装置が必要とされていた。
【０００５】
ＲＦＱリニアックの開発は、この要求に直接応えるものであった。ロスアラモスで開発されたＲＦＱおよび設計コードが、世界中に広まった。現在、イオンの単一サブナノ秒パルスを実現できる市販の高周波四重極（ＲＦＱ）加速器は存在しない。
【０００６】
ナノ秒ビームパルスを生成するために開発されている唯一のＲＦＱシステムが、２００６年リニアック会議のＭｅｕｓｅｌらによる論文に記載されている。Ｍｅｕｓｅｌらによる「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  Ａｎ  Ｉｎｔｅｎｓｅ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅ  “Ｆｒａｎｚ”  ｉｎ  Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ」（ＬＩＮＡＣ２００６議事録）を参照のこと。しかしながら、このシステムは、ＲＦＱから単一ビームパルスを生成するのではなく、各々が約１ナノ秒の幅を有する７連のパルス列を生成した後に、それらのパルスが同時にターゲットに到達して最終的な合成単一パルスを生成するように飛行経路を変化させることによって、磁気スペクトロメータシステム内でパルスを合成する。ＲＦＱに入射したビームは、偏向磁石でスリットにわたって掃引されて、数十ｎｓのＤＣパルスを生成し、次いで、パルスは、「通常」動作モードで１７５ＭＨｚＲＦＱにおいてバンチされ、１０〜１２個のマイクロパルスのビームを形成する。ＲＦＱの後にバンチャ空洞を用いて、これらのマイクロパルスをさらにバンチし、次いで、別のＲＦリニアックでさらに加速させる。十分な加速の後、別の偏向器をスリットと共に用いて、中性子ターゲットに「蓄積」するために磁気スペクトロメータに入る７パルスを選択する。
【０００７】
一度にサブナノ秒幅の単一ビームパルスを生成することができる改良ＲＦＱ線形加速器システムを提供することが望まれる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一実施形態では、サブナノ秒単一イオンビームパルスを供給するために、イオン源を用いて、電極を備えた高周波四重極線形加速器にイオンを供給する。高周波交流電流を電極に印加するために、電源が用いられる。イオン源から加速器にイオンを入射させる装置を用いて、一度に単一サブナノ秒出力ビームパルスのみを加速器によって供給させる。
【０００９】
本明細書で参照するすべての特許、特許出願、論文、書籍、仕様書、その他の出版物、文献などは、参照によって全ての目的で本明細書にその全体が組み込まれる。組み込まれた出版物、文献などのいずれかと、本明細書の本文との間に、用語の定義または使用法における矛盾または不一致があった場合には、本明細書における用語の定義または使用法を優先するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の高周波四重極構造を示す斜視図。
【００１１】
【図２】ＲＦＱリニアック構造を示す斜視図。
【００１２】
【図３】ｘ−ｚ平面における図２のＲＦＱリニアック構造の断面図であり、ビーム軸に関して両側の極が鏡面対称になっている様子を示す図。
【００１３】
【図４】従来の４２５ＭＨｚＲＦＱリニアックの出力の時間構造を説明するために示した、周期的マクロパルスのグラフと、１つのマクロパルスのエッジにおけるそのマクロパルス内のパルスの拡大図。
【００１４】
【図５】本発明の一実施形態を説明するために、ＲＦＱリニアック構造を備えたサブナノ秒単一イオンビームパルス供給装置を示すブロック図。
【００１５】
【図６】一度にサブナノ秒幅の単一ビームパルスをＲＦＱリニアック構造に生成させるように図５の偏向メカニズムを同期するための回路を備えたシステムを示すブロック図。
【００１６】
【図７Ａ】偏向メカニズムの動作およびイオンビームに対する偏向の効果を説明するために、図５の偏向メカニズムおよびＲＦＱリニアック構造を示す概略図。
【図７Ｂ】図５のＲＦＱのアクセプタンスアパーチャを図示したＲＦＱアクセプタンス位相空間と、偏向および非偏向ビーム位相空間とを示すグラフ。
【００１７】
【図８】本発明の別の実施形態を説明するために、ＲＦＱリニアック変調および他のパラメータをＲＦＱリニアックのセル番号の関数として示すグラフ。
【００１８】
【図９】ベーン間電圧の関数として計算されたＲＦＱのビーム伝送率および縦方向エミッタンスを示す図。
【００１９】
【図１０】「短」ビームマクロパルスを伴うＲＦＱの実際の動作を説明するために、空洞内のピックアップループを用いて測定されたＲＦＱ空洞電場と、電流トロイドで測定されたＲＦＱ出力ビームとを示すグラフ。
【００２０】
【図１１】入射器および偏向器の動作を説明するために、高周波（以後、ＲＦとする）の入射器／偏向器電圧信号波形を示すグラフ。
【００２１】
【図１２】本発明の一実施形態を説明するために、ＲＦ波形と偏向器電圧信号波形との間のタイミング関係をより高解像度で示すＲＦ波形および偏向器電圧信号波形のグラフ。
【００２２】
【図１３】イオンビーム内のイオン源からＲＦＱリニアック構造にイオンを輸送するためのエネルギ輸送システム内の電極を示す概略図。
【００２３】
本願の同一の構成要素には、同じ符号を付している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態を説明するのに有用な従来の高周波四重極構造を示す斜視図である。４つの電極が、長さに沿って同じ寸法を有するため、４つの電極に電荷が印加されることによって生じる電場が、横方向（すなわち、電極の長さ、および、ｚ軸に沿ったイオンビーム軸と直交する方向）にのみ存在しており、その結果、４つの電極の間のイオンには縦方向（すなわち、電極の長さ、および、ｚ軸に沿ったイオンビーム軸に平行な方向）の力が掛からない。したがって、イオンは、縦方向の力を受けないので、縦方向には加速しない。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態を説明するのに有用なＲＦＱリニアック構造を示す斜視図である。図１の構造とは対照的に、４つの電極（２つの水平電極１２、１４および２つの垂直電極１６，１８）は、ビーム軸に沿って変調された面を有する。４つの電極にＲＦ電力を印加すると、縦方向の電場が生成され、４つの電極の間のイオンに力が印加される。そのように印加されたＲＦ場は、ＲＦＱリニアック構造内のビーム軸に沿ってイオンを集束、バンチ（集群化）、および、加速する。ＲＦＱリニアックの動作に関するより詳細な説明については、Ｔｈｏｍａｓ  Ｗａｎｇｌｅｒ著「ＲＦ  Ｌｉｎｅａｒ  Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ」（Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍＢｈ＆Ｃｏ．、２００８）の第８章ｐ．２３２−２８１を参照のこと。４つのベーンが内部に空洞を規定している。この空洞の（イオンビーム軸に関する）断面図が、Ｔｈｏｍａｓ  Ｗａｎｇｌｅｒ著「ＲＦ  Ｌｉｎｅａｒ  Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ」第８章の図８．８に示されている。
【００２６】
４つの電極の変調は、電極の長さ方向に沿った異なる点における電極面の径によって規定される。図３に示すように、電極チップ面の最小径がａで示され、電極チップ面の最大径がｍａで示されている。ここで、ｍは表面の変調率（調整係数）である。図２および図３に示すように、電極面とビーム軸との間の最小距離がａで示され、電極面とビーム軸との間の最大距離がｍａで示されている。図２に示すように、２つの水平電極１２、１４の間の距離は１２ａにおいて最小値ａを取り、その時、２つの垂直電極の間の距離は１６ａにおいて最大値ｍａを取る。その逆（１２ｂ、１６ｂ）も同様である。図３に示すように、一方の電極の電極面において、かかる電極面およびビーム軸の間の距離が最大である位置（例えば、１６ａ）と、かかる一方の電極の電極面において、電極面およびビーム軸の間の距離が最小である隣の位置（例えば、１６ｂ）との間の分離によって、ユニットセルが規定される。
【００２７】
パルスＲＦＱリニアック構造のタイミング構造を図４に示す。図４に示すように、ビームは、ＲＦＱリニアックの出力側における各マクロパルス内に、空洞の周波数構造を有しており、ビームの「マイクロパルス」は、各ＲＦサイクル内に、空洞周波数と、構造の出口におけるビームの最終的なＲＦ位相幅とに応じて、ナノ秒または１０分の数ナノ秒の時間構造を有しうる。例えば、ＲＦ動作周波数が４２５ＭＨｚである場合、本発明の一実施形態において、ＲＦＱ空洞は、〜７，０００のＱ値と、５〜１０マイクロ秒の空洞充填時間（ｃａｖｉｔｙ  ｆｉｌｌ  ｔｉｍｅ）とを有する。空洞は、１５から〜１０００マイクロ秒のＲＦパルス幅に伴って１０から２０００Ｈｚまで変化しうる繰り返し率でパルス化される。これらのパラメータの上限は、通常、ＲＦパワーアンプの限界によって決まっている。この結果、このタイミング構造は、図４に示すように、５から１０００マイクロ秒の出力ビーム「マクロパルス」幅を提供する。ビームは、各マクロパルス内に、空洞の周波数構造（４２５ＭＨｚ）を有しており、ビームの「マイクロパルス」は、各ＲＦサイクル内に、構造の出口におけるビームの最終的なＲＦ位相幅に応じて、１０分の数ナノ秒の時間構造を有する。
【００２８】
換言すると、パルスＲＦＱ線形リニアック構造は１０分の数ナノ秒の時間構造を有するマイクロパルスを供給できるが、これらのマイクロパルスは、１つのマクロパルスとして一緒に供給される。飛行時間測定用の中性子生産など、ＲＦＱリニアックの多くの潜在的な用途においては、マクロパルス内で時間的に近接したマイクロパルスの列を供給するのではなく、一度に単一マイクロパルスを供給することが望ましい。しかしながら、他のどのマイクロパルスにも時間的に近接しない単一マイクロパルスを一度に出力側で供給するように、１つのマイクロパルスを除いてマクロパルス内の全マイクロパルスをフィルタリングまたはブロックすることは非常に困難である。単一マイクロパルスの間の時間を決定するマクロパルスの繰り返し周波数を用いて、各々の短マクロパルスから１つのマイクロパルスのみを供給させることが、潜在的な用途において望ましい。
【００２９】
本発明の一実施形態は、マクロパルス内の各マイクロパルスが、ＲＦＱリニアック構造に印加されたＲＦ電力のサイクルに応じて生成されると共に、ＲＦサイクルと同期する出力ビームを偏向させることによって、一度に単一イオンパルスをＲＦＱリニアックによって出力させることが可能であるという認識に基づいている。単一サイクルのＲＦ電力をＲＦＱリニアック構造に印加することは実際的ではないため、複数サイクルのＲＦ電力を印加することによって、複数のマイクロパルスをマクロパルスに含めて一緒に印加する。この課題は、本発明の一実施形態において、ＲＦＱリニアック構造の出力として一度に単一マイクロパルスを供給するために、ＲＦ電力サイクルの１サイクルの間にＲＦリニアックを通されたビーム内のイオンのみがＲＦＱリニアック構造に入射されるように、イオンビームをゲーティングすることによって、図５および図６に示す装置で解決される。
【００３０】
図５は、本発明の一実施形態を説明するために、ＲＦＱリニアック構造を備えたサブナノ秒単一イオンビームパルス供給装置を示すブロック図である。図６は、一度にサブナノ秒幅の単一ビームパルスをＲＦＱリニアック構造に生成させるように図５の偏向メカニズムを同期するための回路を備えたシステムを示すブロック図である。
【００３１】
図５に示すように、イオン源２０がイオンを供給する。イオン源２０は、ガス電子アークを用いる供給源などのイオン源を含んでよく、一例としては、蛍光電球タイプのアークが、その点灯時に生成されるようなプラズマ放電によってイオンを発生させる例が挙げられる。以下の記載では、陽子が用いられているが、本発明は、他のタイプのイオンにも適用可能であり、陽子に限定されないことを理解されたい。イオン源２０によって生成されたイオンは、引き出し電極２２によって引き出され、高エネルギ（約３５ｋｅＶなど）に加速される。イオンが陽子である場合、ビームは、約３５ｋｅＶの引き出しエネルギで５０ｍＡ程度の陽子ビームでありうる。次いで、これらのイオンは、低エネルギビーム輸送部（ＬＥＢＴ）２４によって集束され、偏向メカニズム２６の間を通るビーム１８を供給する。偏向メカニズム２６は、２つの偏向プレートすなわちビームキッカー電極２６ａを備えうる。一実施形態では、ビームがＲＦＱリニアック３０のアパーチャ外に偏向されるように偏向電圧をプレート２６ａに印加して、その結果、図７Ａに示すように、リニアック３０にイオンを通過させないようにする。この状況は、制御電圧がプレート２６ａに送信されて偏向電圧の印加を停止させるまで続く。印加が停止されると、図７Ｂに示すように、ビーム中のイオンは、プレート２６ａによって偏向されなくなるため、ＲＦＱリニアック３０の入力ポートを通過する。このようにプレート２６ａに印加される制御電圧は、ＲＦＱリニアック３０に印加されるＲＦ電力のＲＦサイクルの１サイクルと同期されており、その結果、ＲＦＱリニアック３０は、制御電圧が印加される度に、かかるイオンのみをバンチおよび加速して、単一サブナノ秒イオンパルスを供給する。
【００３２】
図６は、制御電圧を生成するためのシステムを示す。クロック３４を備えたタイミングシステムまたはコントローラ３２が、ＲＦＱリニアック３０にＲＦ電力を印加するＲＦ電源３６、偏向プレート２６ａの電圧を制御する偏光器電源３８、および、イオン源２０を制御するパルス電源４０を制御する。始動されると、タイミングコントローラ３２は、電源３６、３８、および、４０に信号を印加し、ＲＦ電力がＲＦＱリニアック３０に印加されるようにし、電源３８および４０によって印加された電力によって、イオン源２０に所与の持続期間だけイオンビームを放射させると共に、電源２８によるＤＣバイアス電圧の印加を通して、プレート２６ａ間を通るイオンビームを偏光プレート２６ａによって偏向させる。
【００３３】
図７Ａは、ＬＥＢＴのイオンビーム経路を示しており、経路は、上述の条件下でＲＦＱアパーチャに入る。図７Ｂは、ＲＦＱ３０のアクセプタンスアパーチャを示すＲＦＱアクセプタンス位相空間のグラフである。ＲＦＱアクセプタンス位相空間は、ＲＦＱ３０の入力ポート側でビーム軸に垂直な平面上に空間境界４２を規定しており、この境界内の位置（例えば、非偏向ビーム位相空間４４）で入力ポートに入ったイオンはＲＦＱ３０の出力側に現れるが、この境界の外側の位置（例えば、偏向ビーム位相空間４６）で入力ポートに入ったイオンはＲＦＱ３０の出力側に現れない。図７Ａに示すように、上述の信号および電圧の条件で、イオンは、プレート２６ａによって偏向されてＲＦＱのベーンに到達し、その結果、この境界の外側の位置に偏向されて、図７Ｂに示すように偏向ビーム位相空間４６として現れる。これは、イオンがＲＦＱ３０の出力側に現れないことを意味する。
【００３４】
この状況は、急峻なＲＦパルスが偏向器電源３８によってプレート２６ａに印加されて、イオンビームを偏向させるＤＣバイアス電圧が打ち消されるまで続く。電圧が打ち消されると、イオンビームは偏向されなくなり、図７Ｂに示すように、偏向ビーム位相空間４６ではなく非偏向ビーム位相空間４４によって特徴付けられる。したがって、イオンがＲＦＱ３０の出力側に現れる。
【００３５】
本発明の一実施形態の一応用例は、癌治療の陽子線療法で用いられるような誘電体壁加速器（ＤＷＡ）である。ＲＦＱ入射リニアックに必要な陽子ビームを生成できるプラズマイオン源はいくつか存在するが、ＤＷＡ入射システムについて記載するイオン入射器の実施形態は、標準的なデュオプラズマトロンである。
【００３６】
指定された出力ビームパラメータを実現しつつ、できる限り短い出力ビームパルスを開発するために、提案されたＲＦＱ設計に対してビーム力学の計算を実行した。さらに、ＲＦＱリニアックは、できる限り小型化すると共に、ＲＦ電力を最小化して動作の信頼性および既存の市販のＲＦアンプとの適合性を提供するように設計された。これは、４２５ＭＨｚのＲＦＱ動作周波数を選択した根拠でもあるが、ＲＦＱは、より高い５００ＭＨｚの周波数で若干良好な性能を示すように設計されてもよい。ＲＦＱ設計が完成した後、イオン源の要件を考慮すると共に、イオン源から取り出した陽子ビームをＲＦＱリニアックに入射させるためのビーム輸送システムの予備設計を完成させた。
【表１】
2013543249.tif 000003
【００３７】
これらの特性から、ＲＦＱリニアックは、通例、数十ｋｅＶで入射されるＤＣ陽子ビームの＞８０％を補足し、ＤＣ電流から〜１／６にバンチされて±１％のエネルギ広がりを有する０．４０ナノ秒のマイクロパルスを提供する。ただし、設計の柔軟性から、出力ビームの特性の間のトレードオフによってこれらの値を変化させることも可能である。
【００３８】
ＲＦＱリニアックの物理設計
本実施形態のために開発された陽子ＲＦＱリニアックは、表ＩＩＩに挙げる設計パラメータを有する。このＲＦＱは、３５ｋｅＶで入射器から取り出された陽子を２ｋｅＶの最終エネルギまで加速する。構造の電流制限は、ＤＷＡを用いた特定の用途に必要な出力電流の約２倍であるため、構造の性能には十分な余裕がある。この構造のためのＲＦ電力は大きくないため、商用電源から得ることができる。１つの３〜１／８”同軸駆動ループが、４２５ＭＨｚの動作周波数でＲＦ電力をＲＦＱに結合する。ＲＦＱ真空チャンバの最終的な物理長は、示されている構造の長さよりも若干長くてもよい。
【表２】
2013543249.tif 000004
【００３９】
このＲＦＱ構造は、３５ｋＶのエネルギでプラズマイオン源から直接取り出された陽子ビームを受け入れることができ、そのビームは、静電レンズによってかかる低入射エネルギで効果的に集束されうる。ＬＥＢＴで提案された静電集束はイオンビームをＲＦＱに適合させうることが十分に実証されているので、適合されたビームをＲＦＱへの入力として用いることを仮定して、ＲＦＱ構造を設計し、ビーム力学の計算を行った。最終的なＲＦＱの設計パラメータが、図８にセル番号の関数として示されており、Ｍはベーン変調、Ｗはビームエネルギ、ＴＬはベーン長、ＰＨＩはＲＦ周期のピークに対する同期粒子の位相である。
【００４０】
最終的なＲＦＱ設計が完成した後、ロスアラモスのコードＰＡＲＭＴＥＱを用いて、ベーン間電圧（ＲＦ電力）の関数として出力特性に関する多くのビーム力学計算を実行し、性能を予測した。
【００４１】
ビームのタイミング
パルスＲＦＱリニアック構造の典型的なタイミング構造を図４に示す。４２５ＭＨｚのＲＦ動作周波数において、ＲＦＱ空洞は、〜７，０００のＱ値と、５〜１０マイクロ秒の空洞充填時間とを有する。したがって、空洞は、通常、１５から〜１０００マイクロ秒のＲＦパルス幅に伴って１０から２０００Ｈｚまで変化しうる繰り返し率でパルス化される。これらのパラメータの上限は、通常、ＲＦパワーアンプの限界によって決まっている。この結果、このタイミング構造は、図４に示すように、５から１０００マイクロ秒の出力ビーム「マクロパルス」幅を提供する。ビームは、各マクロパルス内に、空洞の周波数構造（４２５ＭＨｚ）を有しており、ビームの「マイクロパルス」は、各ＲＦサイクル内に、構造の出口におけるビームの最終的なＲＦ位相幅に応じて、１０分の数ナノ秒の時間構造を有する。
【００４２】
上述の例では複数サイクルのＲＦ電力が１０から２０００Ｈｚの繰り返し率で印加されているが、単一マイクロパルスを生成するための本明細書の技術は、ＲＦ電力がＲＦＱリニアック３０に連続的に印加される場合にも適用可能であることを理解されたい。ＲＦ電力がＲＦＱリニアック３０に連続的に印加される場合、偏向プレート２６ａに印加される偏向電圧を打ち消す電圧の印加の繰り返し周波数（すなわち、かかる電圧の繰り返し印加の間の時間間隔）が、単一マイクロパルスの間の時間を決定する。
【００４３】
図１０は、「短」ビームマクロパルスを伴うＲＦＱの実際の動作を示す。曲線１０２は、空洞内のピックアップループを用いて測定されたＲＦＱ空洞電場であり、曲線１０４は、電流トロイドで測定されたＲＦＱ出力ビームである。ビームパルスの遅い立ち上がり時間は、図９に見られるようなビーム電流の立ち上がりを引き起こすＲＦ場の立ち上がりと、電流トロイドの時定数とに起因する。
【００４４】
ＲＦＱからＤＷＡにビームパルスを入射させるために必要なのは、単一マイクロパルスのみである。この動作は、ＲＦＱリニアックおよびＤＷＡの間に数ピコ秒のタイミング精度を必要とする。ＲＦＱリニアックの動作を、図１１で概略的に示す。１０Ｈｚで動作するマスタクロックが、ＲＦＱ空洞を満たすために、イオン源がオンにされた後にＲＦ電源がオンにされるシーケンスを開始する。このパルスのほとんどの期間、イオン源から取り出されたビームは、ＤＣ電圧偏向によって偏向され、ＲＦＱ構造内に入射されない。このイオン源およびＲＦＱ空洞が、図１１において信号値「１」で示される安定した定常動作に各々到達した後、急峻なＲＦ信号パルスが、図１１において約４２００ナノ秒に位置する急峻なパルスで示されるように、偏向器２６に供給され、図１２に示すようにＤＣ偏向電圧の変化を引き起こすことにより、ＤＣ偏向電圧を打ち消して、図１２に示すように数ナノ秒のビームパルスをＲＦＱに入射させる。４２５ＭＨｚのＲＦ周波数では、ＲＦサイクルは、図１２に示すように約２．３５ナノ秒である。ＲＦＱ構造３０に電力供給する電源３６のＲＦ発生器からのＲＦパルスのタイミングおよび偏向器電源３８から偏向プレート２６ａへの急峻なＲＦ信号パルスのタイミングを制御するシステム３２内のクロック３４からの正確なマスタタイミング信号が、１つのＲＦサイクル中に入力陽子ビームをＲＦＱ内に集束させることを許容する期間中にＤＣ偏向場を打ち消すように、ＤＣバイアスの位置での偏向を打ち消すトリガとして用いられる。結果として、単一の出力パルスのみがＲＦＱによって生成される。クロック３４によって制御またはトリガされる電源３８からの制御パルスの立ち上がり時間および立ち下がり時間は、ＲＦＱに入射されるビームが１つのＲＦサイクルを完全に満たしつつも、その１サイクルの前後のＲＦサイクルにほとんど電荷を導入しないことを保証するために、約１ナノ秒以下であることが好ましい。重複を最小化することに加えて、偏向器電圧の立ち上がりおよび立ち下がり中のビームの掃引動作も、その時間中にＲＦＱに捕捉されるビームを減少させるよう機能する。
【００４５】
ＲＦＱリニアック３０の電極は、イオンビームの入力端から出力端までに４つの段を含むよう設計されている：すなわち、マッチング段、成形段、バンチング段、および、加速段である。パルス幅を狭めるためのバンチングは、主にバンチング段の間にのみ達成される。以前の設計では、ＲＦＱリニアック３０は、通例、その周波数での１つのＲＦサイクルの期間の１／６に等しい時間幅を有する出力「マイクロパルス」を生成するよう設計される。したがって、４２５ＭＨｚのＲＦの１サイクル中にＲＦＱリニアック３０によって加速およびバンチされたイオンについて、単一イオンマイクロパルスは、２．３５／６ナノ秒で与えられる約４００ピコ秒のパルス幅を有することになる。この単一マイクロパルスのパルス幅をさらに狭めるために、バンチング段の間だけでなく加速段の間にもバンチングを実行することにより、ビームをオーバーバンチングする。オーバーバンチングによって、ＲＦＱリニアック３０は、３００ピコ秒未満の幅の単一出力ビームパルス（約２００ピコ秒の幅の単一出力ビームパルスなど）を供給することができる。オーバーバンチングについては図８に示されている。図８に示すように、セル９０からＲＦＱリニアック３０の出力付近の電極の端部まで、変調率Ｍが増加すると共に、ＲＦサイクルに関するバンチの同期位相ＰＨＩが単調に減少する。変調率Ｍまたはｍは、電極の最大径と電極の最小径との比、すなわち、図３に示すように、ビーム軸から電極表面までの最大距離とビーム軸から電極表面までの最小距離との比として上記で定義されている。同期位相ＰＨＩは、ビーム内の参照粒子とＲＦサイクルのピークとの間の位相角として定義される。一実施形態において、オーバーバンチングを実現するために、セル９０からＲＦＱリニアック３０の出力付近の電極の端部まで、変調率Ｍは増加し、同期位相は単調に減少する。
【００４６】
したがって、本発明の一実施形態において、後続のパルスリニアック（ＤＷＡなど）への入射に向けて、または、短い中性子バーストを生成するための対象材料の衝撃に向けて、〜２００ピコ秒のビームパルス幅および３０ピコクーロンの電荷を有するイオンの単一パルスを生成できる装置が提供される。この実施形態において、これは、イオン源の取り出しエネルギで入射された２．３５ナノ秒の単一ビームパルスを、入力パルスの＞８０％のビーム伝送率で〜２００ピコ秒の幅を有する出力エネルギでの最終パルスにバンチするよう設計された４２５ＭＨｚで動作する高周波四重極（ＲＦＱ）線形加速器を用いて達成される。
【００４７】
このサブナノ秒単一パルス装置の主な利点は、そのサイズと動作の単純さである。ＲＦＱを加速構造として用いると、小型サイズで単一サブナノ秒バンチに大電荷を効果的に生み出すことができる。ＲＦＱの入力アクセプタンス特性は、単純なＤＣバイアスによって不要なビームの加速をブロックできるため、動作が非常に簡便である。
【００４８】
図１３は、イオンビーム内のイオン源からＲＦＱリニアック構造にイオンを輸送するためのエネルギ輸送システム内の電極を示す概略図である。図１３に示すように、イオン源からＲＦＱリニアック３０にイオンを輸送するためにイオン源および加速器の間に配置された低エネルギビーム輸送部が、接地電位の電極によって互いに分離された２つの正バイアス電極を備える。２つの正バイアス電極は、それぞれ、約３４７２０Ｖおよび３１２００Ｖの電位を有してよい。図１３の塗りつぶし部分は、接地電位の電極によって互いに分離された２つの正バイアス電極のＬＥＢＴをビームが通る時のビームプロファイルを示しており、ＲＦＱリニアックの入力に到達した際の集束効果を示す。
【００４９】
様々な実施形態を参照して本発明について記載したが、本発明の範囲から逸脱することなく変更および変形が行われてもよく、本発明は添付の特許請求の範囲および等価物によってのみ規定されることを理解されたい。
【図１】
2013543249.tif 000005
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
2013543249.tif 000014
【図１０】
2013543249.tif 000015
【図１１】
2013543249.tif 000016
【図１２】
2013543249.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年9月12日(2013.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブナノ秒単一イオンビームパルスを供給する装置であって、
イオン源と、
電極を備えた高周波四重極線形加速器と、
高周波交流電流を前記電極に印加する電源と、
前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させて、一度に単一サブナノ秒出力ビームパルスのみを前記加速器によって供給させる入射装置と、
を備える、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記入射装置は、前記交流ＲＦ電流の実質的に少なくとも１つの単一サイクル中にのみ前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させる、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
前記イオン源はイオンビームを供給し、
前記入射装置は、
前記イオン源からのイオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させる偏向メカニズムと、
前記偏向メカニズムが、所定の時間間隔内の前記交流ＲＦ電流の実質的に前記少なくとも１つの単一サイクル中にのみ前記イオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する回路と、
を備える、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記入射装置は、前記イオン源から前記加速器に時間間隔を空けて間欠的にイオンを入射して、前記加速器によって、時間的に離間されたサブナノ秒出力ビームパルスの列を供給させる、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置であって、
前記電源は高周波交流電流を前記電極へ連続的に印加し、
前記回路は、前記偏向メカニズムが前記交流ＲＦ電流の個々のサイクル中にのみ前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する、装置。
【請求項６】
請求項４に記載の装置であって、
前記偏向メカニズムは、繰り返し周波数で周期的に発生する前記交流ＲＦ電流の個々のサイクル中に前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させず、前記加速器によって、前記繰り返し周波数でサブナノ秒出力ビームパルスの前記列を供給させる、装置。
【請求項７】
請求項３に記載の装置であって、
前記偏向メカニズムは、一対の導電性偏向プレートを備え、
前記回路は、前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させるために、前記プレートにＤＣ電圧を印加する、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、
前記電源は、前記交流電流のサイクルのタイミングを制御するクロックを備え、
前記回路は、前記クロックからの信号に応答して、前記交流電流の前記単一サイクル中に前記ＤＣ電圧を打ち消すために前記一対の導電性偏向プレートに前記ＤＣ電圧の反対の電圧を印加する、装置。
【請求項９】
請求項４に記載の装置であって、
前記電源は、周期的に発生する個々の時間間隔中にのみ高周波交流電流を前記電極へ印加し、
前記回路は、前記偏向メカニズムが前記周期的な時間間隔の各々の間の実質的に単一サイクル中にのみ前記加速器外に前記イオンビームのイオンを偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する、装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の装置であって、
前記入射装置は、前記交流電流の実質的に前記単一サイクル中にのみ前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させるように、前記電源からの前記高周波交流電流と同期して動作する、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、
前記電源はクロックを備え、前記入射装置は前記クロックと同期して動作する、装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、
前記加速器は、４００ピコ秒未満のパルス幅の単一パルスを供給する、装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置であって、
前記加速器は、３００ピコ秒未満のパルス幅の単一パルスを供給する、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置であって、
前記加速器の電極は、マッチング段、成形段、バンチング段、および、加速段、の４つの段を備え、
前記４つの段は、前記加速器を通る前記イオンのバンチングを引き起こして、３００ピコ秒未満の幅の単一出力ビームパルスを供給する、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、
前記加速段は、入力端および出力端を有し、前記加速器の前記加速段のベーン変調が、前記入力端から前記出力端まで増加している、装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置であって、さらに、
前記イオン源から前記加速器にイオンを輸送するために前記イオン源および前記加速器の間に配置された低エネルギビーム輸送部を備え、
前記ビーム輸送部は、接地電位にある電極によって互いに分離された２つの正バイアス電極を備える、装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置であって、さらに、
前記イオン源から前記加速器にイオンを輸送するために前記イオン源および前記加速器の間に配置された低エネルギビーム輸送部を備え、
前記ビーム輸送部は、前記加速器内に前記ビームを輸送および集束するためにバイアス電極または磁石を備える、装置。
【請求項１８】
イオン源と、電極を備えた高周波四重極線形加速器とを備える装置によって、サブナノ秒単一イオンビームパルスを供給するための方法であって、
高周波交流電流を前記電極に印加する工程と、
前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させて、一度に単一サブナノ秒出力ビームパルスのみを前記加速器によって供給させる工程と、
を備える、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
前記入射工程は、前記交流ＲＦ電流の実質的に少なくとも１つの単一サイクル中にのみ前記イオン源から前記加速器にイオンを入射させる、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、
前記イオン源はイオンビームを供給し、
前記装置は、さらに、前記イオン源からのイオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させる偏向メカニズムを備え、
前記入射工程は、前記偏向メカニズムが、所定の時間間隔内の前記交流ＲＦ電流の実質的に前記少なくとも１つの単一サイクル内にのみ前記イオンビームのイオンを前記加速器外に偏向させないように、前記偏向メカニズムを制御する、方法。
【請求項２１】
請求項１８に記載の方法であって、
前記入射工程は、前記イオン源から前記加速器に時間間隔を空けて間欠的にイオンを入射して、前記加速器によって、時間的に離間されたサブナノ秒出力ビームパルスの列を供給させる、方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
４つの電極の変調は、電極の長さ方向に沿った異なる点における電極面の径によって規定される。図３に示すように、電極チップ面の最小径がａで示され、電極チップ面の最大径がｍａで示されている。ここで、ｍは表面の変調率（調整係数）である。図２および図３に示すように、電極面とビーム軸との間の最小距離がａで示され、電極面とビーム軸との間の最大距離がｍａで示されている。図２に示すように、２つの水平電極１２、１４の間の距離は１２ａにおいて最小値２×ａを取り、その時、２つの垂直電極の間の距離は１６ａにおいて最大値２×ｍａを取る。その逆（１２ｂ、１６ｂ）も同様である。図３に示すように、一方の電極の電極面において、かかる電極面およびビーム軸の間の距離が最大である位置（例えば、１６ａ）と、かかる一方の電極の電極面において、電極面およびビーム軸の間の距離が最小である隣の位置（例えば、１６ｂ）との間の分離によって、ユニットセルが規定される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図５に示すように、イオン源２０がイオンを供給する。イオン源２０は、ガス電子アークを用いる供給源などのイオン源を含んでよく、一例としては、蛍光電球タイプのアークが、その点灯時に生成されるようなプラズマ放電によってイオンを発生させる例が挙げられる。以下の記載では、陽子が用いられているが、本発明は、他のタイプのイオンにも適用可能であり、陽子に限定されないことを理解されたい。イオン源２０によって生成されたイオンは、引き出し電極２２によって引き出され、高エネルギ（約３５ｋｅＶなど）に加速される。イオンが陽子である場合、ビームは、約３５ｋｅＶの引き出しエネルギで５０ｍＡ程度の陽子ビームでありうる。次いで、これらのイオンは、低エネルギビーム輸送部（ＬＥＢＴ）２４によって集束され、偏向メカニズム２６の間を通るビーム１９を供給する。偏向メカニズム２６は、２つの偏向プレートすなわちビームキッカー電極２６ａを備えうる。一実施形態では、ビームがＲＦＱリニアック３０のアパーチャ外に偏向されるように偏向電圧をプレート２６ａに印加して、その結果、図７Ａに示すように、リニアック３０にイオンを通過させないようにする。この状況は、制御電圧がプレート２６ａに送信されて偏向電圧の印加を停止させるまで続く。印加が停止されると、図７Ｂに示すように、ビーム中のイオンは、プレート２６ａによって偏向されなくなるため、ＲＦＱリニアック３０の入力ポートを通過する。このようにプレート２６ａに印加される制御電圧は、ＲＦＱリニアック３０に印加されるＲＦ電力のＲＦサイクルの１サイクルと同期されており、その結果、ＲＦＱリニアック３０は、制御電圧が印加される度に、かかるイオンのみをバンチおよび加速して、単一サブナノ秒イオンパルスを供給する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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