The 14th Symposium on Accelerator Science and Technology, Tsukuba, Japan, November 2003

大阪府立先端科学研究所加速器施設の現状
奥田修一、松田八束、谷口良一、岡喬、中村茂樹、小嶋崇夫
大阪府立大学先端科学研究所 〒599-8570 大阪府堺市学園町 1-2

概要2

放射線施設の現状

研究センターには次に示す 6 台の電子、イオン加速器が大阪府立大学先端科学研究所の放射線総合科学研究セある。
ンターでは、中－低エネルギーの電子およびイオン加速器
1) 18 MeV OPU 電子ライナックが設置されており、ガンマ線照射施設および放射性同位元2) 1 MeV バンデグラフイオン加速器（陽子、重陽子）素利用施設と共に、学内外の研究に利用されている。加速3) 600 keV コッククロフトウォルトン電子加速器
器はそれぞれの特徴を活かした利用研究が行われており、
4) 3 MeV タンデム型イオン加速器（陽子、He）
今後、加速器により重点をおいた将来計画を検討している。
5) 100 keV トランス型電子加速器
6)30 keV 重イオン加速器
1 はじめに
これらは 2 を除いて、研究センター内の放射線照射施設、大阪府立大学（OPU）先端科学研究所（先端研）・放射線源棟に設置されている。この状況を図 1 に示す。総数量
線総合科学研究センターは、その前身の大阪府立放射線中
約 4 PBq の Co 60 ガンマ線照射施設と共に、種々の量子線央研究所（大放研）が発足して以来 40 年余りが経過した。
利用環境を持った特徴的な施設である。
この間、コバルト 60 ガンマ線照射施設、電子およびイオセンター教員の減少によって（現在約 20 名）各装置のン加速器の利用施設、および非密封 RI 施設による総合的維持に集中して努力がなされてきたが、平成 17 年度の法な放射線施設として、学内外や民間の利用が行われてきた。 人化を期に新たな開発、整備計画を検討している。
1, 2
全国の大学の中でも最大規模の総合的な放射線利用施設である。
3 加速器利用の現状と将来計画
中－低エネルギーの電子およびイオン加速器があり、そセンター内の主な加速器について、現状と将来計画につれぞれ特徴のある利用が行われてきたが、ここしばらく特いて述べる。
筆すべき装置開発は行われていない。今後、加速器を基本とする量子線の開発と利用を計画しており、現状と将来計画について報告する。

600 keV C.W. e Acc.

100 keV e Acc.

3 MeV Tandem
Ion Acc.

Spectrometer

Irradiation RoomOPU 18 MeV e Linac
Klystron

1 MeV VdG
Ion Acc.

Modulator

30 keV Ion Acc.

Room 4Control desk

Room 3

Room 2

Room 1Pool

Co 60 γ Irradiation Facilities (4 PBq)

図 1：大阪府大先端研放射線照射施設

The 14th Symposium on Accelerator Science and Technology, Tsukuba, Japan, November 2003

3.1 OPU 電子ライナック

3.3 コッククロフトウォルトン電子加速器

最大エネルギーは 600 keV で、これまで主として、物質
OPU 電子ライナック 3, 4 は学外研究機関、民間との共同研究が行われており、この特性は次のとおりである。の表面改質や、半導体の閾エネルギー付近での照射欠陥の
1) ビームエネルギー：最大 18 MeV研究に利用されてきた。現在人工衛星に搭載する電子デバ2) パルス幅：50 ns-5 µs
イスの照射試験などを進める予定で、ガンマ線と合わせて、
3) パルス繰り返し：10-500 pps
総合的な放射線照射試験を可能にする計画である。
また主な研究課題は次のとおりである。
3.4 3 MeV タンデム型イオン加速器
1) 電子線パルスラジオグラフィ
2) 超微弱電子ビームの発生と利用
主として RBS による固体表面分析に利用されている。
3) 金属、半導体の低温照射
現在、照射効果としての表面近傍の原子の拡散を調べる研
4) 金属の高温照射究などが主要な研究課題である。
5) 高分子化合物の電子線架橋
6) 放射化分析
4 まとめ7) 複合材料、セラミックの照射
58) パルスラジオリシス
大阪府大先端研の放射線施設は、平成 17 年度の法人化
9) 偏極核ターゲットの製作を期に、主として OPU 電子ライナックとイオン加速器の10 MeV 以下の比較的低いエネルギーの電子線を利用し開発と整備を行い、他の加速器やガンマ線照射施設による、た単純な欠陥の生成について特徴ある利用研究が行われ種々の量子線の総合的利用施設としての展開をめざす。ている。
超微弱ビームの利用では、電子線の強度を空間的な絞り
参考文献とパルス幅の短縮により、電荷量 10 fC/pulse 以下まで弱め[1] 大阪府立大学先端科学研究所年報（研究所ホームペーることに成功した。このような超微弱電子ビームの主な利ジ http://www.riast.osakafu-u.ac.jp/）.
用研究の課題は次のとおりである。
[2] 平成 14 年度大阪府立大学先端科学研究所放射線照射施
1) 高感度線量計の電子線に対する特性測定
設共同利用報告書, 2003.
2) 生物試料の照射効果[3] S. Okabe, K. Tsumori, T. Tabata, K. Kawabata, K. Fukuda,3) 電子デバイスなどの低線量率での照射効果
R. Ito, S. Nakamura, T. Azuma and K. Kimura, Ann. Rept4) 電子線ラジオグラフィ
Radiat. Center Osaka Prefecture 3 (1962) 47.
電子線ラジオグラフィでは、低温照射におけるオゾン反[4] 奥田修一、谷口良一、松田八束、中村茂樹、小嶋崇夫,応の研究などを行っている。
Proc. 28th Linear Accelerator Meeting in Japan (2003)
2002 年度に採択された大阪府立大の 21 世紀 COE プログ
WB-2.
ラム「水を反応場に用いる有機資源循環科学・工学（代表：[5] 小嶋崇夫、奥田修一、藤田慎一、谷口良一, Proc. 28th吉田弘之）」の研究の一分野として、放射線を利用する反Linear Accelerator Meeting in Japan (2003) TP-57.
応の解析にパルスラジオリシス法を用いている。しばらく中断していた利用システムを整備し、広く学内の利用を進めることとした。時間分解能は従来サブマイクロ秒程度であったが、今後要素開発により、1 ns からピコ秒を目標としている。
2003 年 3 月、石川島播磨重工株式会社より 45MeV 電子
ライナック寄附を受けた。新旧ライナックの組み合わせと配置を新たに検討し、要素開発を加えて、新しい加速器利用系を構築する。現在電子銃部の開発と試験を行っている。
電子線利用の特徴として、高輝度、短パルス、超微弱電子線照射、を目標としている。

3.2 1 MeV バンデグラフイオン加速器
陽子および重陽子イオンが加速できる。トリチウムター
ゲットが利用できる照射設備で、主として DT 反応による14 MeV 中性子の利用が行われてきた。またこの反応によりトリチウムの固体表面での深さ分布を測定する核反応分析法が開発された。しかし現在、耐用年数の経過で運転を停止している。
この加速器室を利用した新しい陽子サイクロトロンの開発、利用計画を検討している。これは外部機関との共同研究で進める。