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荷電粒子ビーム操作装置、荷電粒子ビーム加速装置、及び荷電粒子ビーム操作方法 UPDATE

国内特許コード P200017256
整理番号 14161
掲載日 2020年11月2日
出願番号 特願2019-007318
公開番号 特開2020-119644
出願日 平成31年1月18日(2019.1.18)
公開日 令和2年8月6日(2020.8.6)
発明者
  • 原田 寛之
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 荷電粒子ビーム操作装置、荷電粒子ビーム加速装置、及び荷電粒子ビーム操作方法 UPDATE
発明の概要 【課題】電極への衝突を回避しつつ荷電粒子ビームを適切に操作可能な荷電粒子ビーム操作装置を提供する。
【解決手段】荷電粒子ビーム操作装置は、荷電粒子ビームの進行方向に直交する第1方向において荷電粒子ビームを挟んで反対側に配置され、進行方向及び第1方向に直交する第2方向に延設された一対の第1電極12,13と、第2方向において荷電粒子ビームを挟んで反対側に配置され、各々が一対の第1電極それぞれと電気的に接続された一対の第2電極14,15とを備え、一対の第1電極と12,13、一対の第2電極14,15との間に電位差が付与されることを特徴とする。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要

特許文献1には、荷電粒子ビームの軌道上にセプタム電極及びデフレクタ電極を配置することによって、荷電粒子ビームを分離する装置が開示されている。また、特許文献1には、デフレクタ電極に高電圧を印加し、セプタム電極を接地することで、分離ビームのみに電場の影響を与える装置が開示されている。さらに、特許文献1には、荷電粒子ビームが衝突することに起因する発熱に耐えるために、熱放射特性に優れたコーティング材でセプタム電極を覆うことが記載されている。

産業上の利用分野

本発明は、荷電粒子ビームを分離或いは結合させる荷電粒子ビーム操作装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
荷電粒子ビームを分離或いは結合する荷電粒子ビーム操作装置であって、
荷電粒子ビームの進行方向に直交する第1方向において荷電粒子ビームを挟んで反対側に配置され、前記進行方向及び前記第1方向に直交する第2方向に延設された一対の第1電極と、
前記第2方向において荷電粒子ビームを挟んで反対側に配置され、各々が前記一対の第1電極それぞれと電気的に接続された一対の第2電極とを備え、
前記一対の第1電極と、前記一対の第2電極との間に電位差が付与されることを特徴とする荷電粒子ビーム操作装置。

【請求項2】
請求項1に記載の荷電粒子ビーム操作装置において、
前記一対の第1電極に正電圧及び負電圧の一方が印加され、
前記一対の第2電極に正電圧及び負電圧の他方が印加されることを特徴とする荷電粒子ビーム操作装置。

【請求項3】
請求項1または2に記載の荷電粒子ビーム操作装置において、
前記第1電極及び前記第2電極の間に配置されるガイド電極と、
前記第1電極及び前記ガイド電極を接続する第1抵抗器と、
前記第2電極及び前記ガイド電極を接続する第2抵抗器とを備えることを特徴とする荷電粒子ビーム操作装置。

【請求項4】
請求項3に記載の荷電粒子ビーム操作装置において、
前記第2抵抗器は、前記第1抵抗器より抵抗値が大きいことを特徴とする荷電粒子ビーム操作装置。

【請求項5】
請求項3または4に記載の荷電粒子ビーム操作装置において、
前記第2電極及び前記ガイド電極は、前記第2方向に突出し、且つ前記進行方向に延設された平板形状であり、
前記第2方向における前記第2電極の突出量は、前記ガイド電極より大きいことを特徴とする荷電粒子ビーム操作装置。

【請求項6】
請求項1~5のいずれか1項に記載の荷電粒子ビーム操作装置において、
一方側の前記第1電極及び前記一対の第2電極は、他方側の前記第1電極及び前記一対の第2電極と比較して、離間距離より長く且つ電位差が大きいことを特徴とする荷電粒子ビーム操作装置。

【請求項7】
荷電粒子ビームが通過する主ダクトと、
前記主ダクト内の荷電粒子ビームを加速させる加速装置と、
前記主ダクトに合流する合流ダクトと、
前記主ダクトから分岐した分岐ダクトと、
前記主ダクト及び前記合流ダクトの合流点より荷電粒子ビームの進行方向の下流側、或いは前記主ダクト及び前記分岐ダクトの分岐点より荷電粒子ビームの進行方向の上流側に配置される請求項1~6のいずれか1項に記載の荷電粒子ビーム操作装置とを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム加速装置。

【請求項8】
第1方向に離間した位置に配置されて、各々が前記第1方向に直交する第2方向に延設された一対の第1電極と、前記第1方向における前記一対の第1電極の間で前記第2方向に離間して配置され、各々が前記一対の第1電極それぞれと電気的に接続された一対の第2電極とを用いて、荷電粒子ビームを分離或いは結合する荷電粒子ビーム操作方法であって、
前記一対の第1電極と、前記一対の第2電極との間に電位差を付与するステップと、
前記第1方向及び前記第2方向に直交する方向に進行する荷電粒子ビームを、前記一対の第1電極及び前記一対の第2電極で囲まれた空間内に通過させるステップとを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム操作方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019007318thum.jpg
出願権利状態 公開
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