特開 2025-41207 加速空洞

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025041207

(43)【公開日】2025-03-26

(54)【発明の名称】加速空洞

(51)【国際特許分類】

   H05H 13/04 20060101AFI20250318BHJP

【ＦＩ】

H05H13/04 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023148359

(22)【出願日】2023-09-13

(71)【出願人】

【識別番号】309036221

【氏名又は名称】三菱重工機械システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 優志

(72)【発明者】

【氏名】原 博史

(72)【発明者】

【氏名】重岡 伸之

(72)【発明者】

【氏名】宮本 明啓

(72)【発明者】

【氏名】菅野 東明

【テーマコード（参考）】

2G085

【Ｆターム（参考）】

2G085BA06

2G085BA08

2G085BE03

2G085CA06

(57)【要約】

【課題】複雑な機構を用いることなく荷電粒子のエネルギーを切り替え可能な加速空洞を提供する。
【解決手段】加速空洞は、導電性を有する筒形状であり、中心軸に沿った平面で複数に分割された分割部材を平面に沿った分割面同士が隙間を空けて対向した状態で設けられる筐体と、筐体の内部に当該筐体の中心軸の軸線方向に並んだ状態で配置され、荷電粒子を通過可能な連通部により互いに連通された複数のセル部と、筐体の隙間に配置され、平面に沿って隙間を移動可能であり、移動により荷電粒子を加速させる電界の大きさを切り替えるスイッチ部材とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電性を有する筒形状であり、中心軸に沿った平面で複数に分割された分割部材を前記平面に沿った分割面同士が隙間を空けて対向した状態で設けられる筐体と、
前記筐体の内部に当該筐体の中心軸の軸線方向に並んだ状態で配置され、荷電粒子を通過可能な連通部により互いに連通された複数のセル部と、
前記筐体の前記隙間に配置され、前記平面に沿って前記隙間を移動可能であり、移動により前記荷電粒子を加速させる電界の大きさを切り替えるスイッチ部材と
を備える加速空洞。

【請求項2】

前記筐体の内部に設けられ、隣り合う前記セル部同士を前記中心軸からオフセットした位置で連通する結合空洞を更に備え、
前記スイッチ部材は、前記結合空洞に出没するように配置される
請求項１に記載の加速空洞。

【請求項3】

全ての前記結合空洞は、前記セル部に対して前記中心軸に直交する方向について同じ側に配置される
請求項２に記載の加速空洞。

【請求項4】

前記結合空洞は、前記セル部に接続される第１空間部と、前記第１空間部に対して前記中心軸に対して径方向の外側に離れた位置に配置される第２空間部と、前記第１空間部と前記第２空間部とを前記径方向に接続する接続部とを有し、
前記スイッチ部材は、前記接続部に出没するように配置される
請求項２に記載の加速空洞。

【請求項5】

前記隙間を介して複数の前記セル部に接続された真空マニホールドを更に備え、
前記結合空洞は、前記第２空間部が前記真空マニホールドに接続される
請求項４に記載の加速空洞。

【請求項6】

前記筐体は、前記スイッチ部材の可動範囲の少なくとも一部に、前記分割面同士の距離が前記隙間よりも大きくなる移動用隙間を有する
請求項１に記載の加速空洞。

【請求項7】

前記筐体の外部で発生する駆動力を前記スイッチ部材に伝達する伝達機構を更に備える
請求項１に記載の加速空洞。

【請求項8】

前記伝達機構は、前記平面に対して垂直な方向に延在する
請求項７に記載の加速空洞。

【請求項9】

前記伝達機構は、前記スイッチ部材が前記中心軸に直交する方向に沿った回動軸を中心として回動するように前記駆動力を伝達する
請求項７に記載の加速空洞。

【請求項10】

前記伝達機構は、前記スイッチ部材が前記中心軸に沿った方向にスライドするように前記駆動力を伝達する
請求項７に記載の加速空洞。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、加速空洞に関する。

【背景技術】

【0002】

加速空洞は、高周波が入力されることで内部に加速電界を発生させ、電子等の荷電粒子を加速させる。このような加速空洞として、例えば中心軸の軸方向に並ぶ複数のセル部が設けられ、セル部同士が連通部により連通された構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１－１０７４９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような加速空洞においては、加速電界の大きさを切り替えることで、荷電粒子のエネルギーを切り替え可能とする構成が提案されている。このような加速空洞においては、複雑な機構を用いることなく荷電粒子のエネルギーを切り替え可能な構成が求められている。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、複雑な機構を用いることなく荷電粒子のエネルギーを切り替え可能な加速空洞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】

【0006】

本開示に係る加速空洞は、導電性を有する筒形状であり、中心軸に沿った平面で複数に分割された分割部材を前記平面に沿った分割面同士が隙間を空けて対向した状態で設けられる筐体と、前記筐体の内部に当該筐体の中心軸の軸線方向に並んだ状態で配置され、荷電粒子を通過可能な連通部により互いに連通された複数のセル部と、前記筐体の前記隙間に配置され、前記平面に沿って前記隙間を移動可能であり、移動により前記荷電粒子を加速させる電界の大きさを切り替えるスイッチ部材とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、複雑な機構を用いることなく荷電粒子のエネルギーを切り替え可能な加速空洞を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る加速空洞の一例を示す平面図である。

【図2】図２は、図１におけるＡ－Ａ断面に沿った構成を示す図である。

【図3】図３は、図２におけるＢ－Ｂ断面に沿った構成を示す図である。

【図4】図４は、スイッチ部材を移動させる構成の例を示す図である。

【図5】図５は、スイッチ部材を移動させる構成の例を示す図である。

【図6】図６は、スイッチ部材を移動させる構成の例を示す図である。

【図7】図７は、スイッチ部材を移動させる構成の例を示す図である。

【図8】図８は、スイッチ部材を移動させる構成の例を示す図である。

【図9】図９は、スイッチ部材を移動させる構成の例を示す図である。

【図10】図１０は、加速空洞の他の例を示す図である。

【図11】図１１は、加速空洞の使用態様の一例を示す図である。

【図12】図１２は、加速空洞の使用態様の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る加速空洞の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0010】

図１は、本実施形態に係る加速空洞１００の一例を示す平面図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ断面に沿った構成を示す図である。なお、図２では、断面ではないが分割面１２にハッチングを付した状態で示している。図３は、図２におけるＢ－Ｂ断面に沿った構成を示す図である。

【0011】

図１から図３に示す加速空洞１００は、高周波入力部ＷＩから高周波が入力されることで内部に加速電界を発生させ、線源ＢＳから出射される電子等の荷電粒子Ｍを加速させる。加速空洞１００及び線源ＢＳを用いて、加速器ＡＣが構成される。加速器ＡＣは、例えば高エネルギー物理学実験や放射光施設などの学術分野、放射線治療又は検査などの医療分野、非破壊検査などの工業分野等の各種分野において用いられる。なお、以下の説明において、加速空洞１００における方向のうち中心軸ＡＸの軸線方向を説明する場合、線源ＢＳ側（荷電粒子Ｍが入射する側）を入射側又は後方と表記し、入射側の反対側（荷電粒子が出射する側）を出射側又は前方と表記する。また、加速空洞１００を施設等に配置した状態において、鉛直方向を上下方向と表記し、中心軸ＡＸの後方から前方を見た場合に上下方向に直交する方向を左右方向と表記する。

【0012】

図１から図３に示すように、本実施形態に係る加速空洞１００は、筐体１０と、セル部２０と、結合空洞３０と、真空マニホールド４０と、スイッチ部材５０とを備える。

【0013】

筐体１０は、導電性を有する筒形状である。筐体１０は、複数の分割部材１１を接合した状態で形成される。分割部材１１は、中心軸ＡＸに沿った平面状の分割面１２を有する。各分割部材１１は、分割面１２同士が対向した状態で接合される。各分割部材１１は、対向する分割面１２同士の間に隙間１３を空けた状態で設けられる。本実施形態では、筐体１０が水平面に直交しかつ中心軸ＡＸを通る平面に沿って当該中心軸ＡＸの左右方向に分割された構成を例に挙げて説明する。筐体１０の分割数は、２つに限定されず、３つ以上であってもよい。分割部材１１は、全体的に互いに対向する部分が丸みを帯びた形状を有している。このため、電圧が局所的に印加されることが抑制される。

【0014】

セル部２０は、筐体１０の内部に形成される。セル部２０は、筐体１０の中心軸ＡＸの軸線方向に並んだ状態で配置される。セル部２０は、荷電粒子を通過させる連通部２２により互いに連通される。連通部２２は、中心軸ＡＸに沿って形成される。セル部２０は、高周波により荷電粒子を加速させる。

【0015】

結合空洞３０は、隣り合うセル部２０同士の間を接続する。結合空洞３０は、隣り合うセル部２０の間で高周波を伝搬させる。結合空洞３０は、荷電粒子の加速に寄与しない箇所に配置される。結合空洞３０は、セル部２０に対して中心軸ＡＸに直交する方向のうち同一方向の外側に配置される。本実施形態において、全ての結合空洞３０は、中心軸ＡＸを基準としてセル部２０に対して上方に配置される。結合空洞３０は、セル部２０に接続される第１空間部３１と、第１空間部３１に対して中心軸ＡＸに対して径方向の外側に離れた位置に配置される第２空間部３２と、第１空間部３１と第２空間部３２とを径方向に接続する接続部３３とを有する。第１空間部３１、第２空間部３２及び接続部３３は、例えば上下方向に沿って延びる軸を中心とした円柱状である。第１空間部３１、第２空間部３２及び接続部３３は、四角柱状等であってもよい。接続部３３は、第１空間部３１及び第２空間部３２に比べて、上下方向を中心とした径が小さくなっている。

【0016】

真空マニホールド４０は、複数のセル部２０を真空排気する際の負圧を形成する部分である。真空マニホールド４０は、配管４３を介して真空ポンプ等の真空形成部４２に接続される。本実施形態において、真空マニホールド４０は、例えば筐体１０の内部に設けられる。真空マニホールド４０は、１つの空間として形成され、各結合空洞３０の上方に配置される。真空マニホールド４０は、分割部材１１同士の隙間１３を介して複数のセル部２０に接続される。各セル部２０は、１つの真空マニホールド４０に接続される。また、本実施形態において、真空マニホールド４０は、連通部４５を介して結合空洞３０に連通される。したがって、真空マニホールド４０は、各結合空洞３０の第２空間部３２に接続され、当該第２空間部３２から結合空洞３０を介して複数のセル部２０に接続される。この構成により、真空マニホールド４０と複数のセル部２０との間が確実に接続される。

【0017】

図２に示すように、筐体１０において、各分割部材１１の分割面１２には、セル部２０及び連通部２２の一部を構成する単位セル部２１及び単位連通部２３と、結合空洞３０の一部を構成する単位結合空洞３５と、真空マニホールド４０の一部を構成する単位マニホールド４１とが形成される。

【0018】

セル部２０は、分割部材１１のそれぞれに設けられる単位セル部２１同士を組み合わせることで構成される。連通部２２は、分割部材１１のそれぞれに設けられる単位連通部２４同士を組み合わせることで構成される。結合空洞３０は、分割部材１１のそれぞれに設けられる単位結合空洞３５同士を組み合わせることで構成される。真空マニホールド４０は、各分割部材１１に形成される単位マニホールド４１同士が組み合わされることで構成される。

【0019】

スイッチ部材５０は、筐体１０の隙間１３に配置される。スイッチ部材５０は、中心軸ＡＸを通る平面に沿って隙間１３を移動可能である。本実施形態において、スイッチ部材５０は、中心軸ＡＸを通り左右方向に直交する平面に沿って隙間１３を移動可能である。スイッチ部材５０は、移動により荷電粒子を加速させる電界の大きさを切り替える。スイッチ部材５０により電界の大きさを切り替えることで、荷電粒子のエネルギーの大きさを切り替えることができる。

【0020】

スイッチ部材５０は、例えば金属等の導体を用いて形成される。スイッチ部材５０は、例えば隙間１３の寸法よりも厚さが薄い板状である。スイッチ部材５０は、結合空洞３０に出没するように配置される。スイッチ部材５０は、結合空洞３０の内部に入り込んだ状態で配置される場合に、当該結合空洞３０の電磁場を遮断することが可能となる。スイッチ部材５０は、結合空洞３０から退避した退避位置Ｐ１と、結合空洞３０の内部に入り込んだ遮断位置Ｐ２との間を移動可能である。本実施形態において、遮断位置Ｐ２は、結合空洞３０の接続部３３に入り込んだ位置に設定することができる。

【0021】

スイッチ部材５０は、伝達機構５１に連結される。伝達機構５１は、筐体１０の外部に接続される。伝達機構５１は、筐体１０の外部で発生する駆動力をスイッチ部材５０に伝達する。スイッチ部材５０に伝達させるための駆動力は、例えば作業者が手動で発生させてもよいし、モータ等の駆動源により発生させてもよい。

【0022】

図４から図９は、スイッチ部材５０を移動させる構成の例を示す図である。図４、図６及び図８は平面図である。図５、図７及び図９は図１のＡ－Ａ断面に沿った構成を示す図である。

【0023】

図４及び図５に示す例では、中心軸ＡＸに直交する回動軸ＢＸを中心として、スイッチ部材５０を回動させる構成である。回動軸ＢＸは、左右方向に沿った方向に設定される。この例において、伝達機構５１Ａは、棒状に形成され、スイッチ部材５０から回動軸ＢＸに沿って筐体１０を貫通して当該筐体１０の外部に延びている。このように、伝達機構５１Ａは、中心軸ＡＸに沿った平面に対して垂直な方向に延在する。なお、伝達機構５１Ａが筐体１０を貫通する部分において、筐体１０の内部の真空状態を維持するように、シール機構を有するベアリング等が設けられてもよい。また、スイッチ部材５０を磁気カップリング等により非接触で筐体１０の外部から回転させる構成であってもよい。筐体１０の外部には、伝達機構５１Ａを回動させる回動部５２Ａが設けられる。回動部５２Ａは、例えばモータ装置である。なお、回動部５２Ａとして、作業者が手動で伝達機構５１Ａを回動させる構成であってもよい。

【0024】

回動部５２Ａにより伝達機構５１Ａを回動させることにより、スイッチ部材５０が回動軸ＢＸを中心として回動する。スイッチ部材５０は、結合空洞３０から退避した退避位置Ｐ１Ａと、結合空洞３０に入り込んだ遮断位置Ｐ２Ｂとの間を、中心軸ＡＸを含む平面に沿って回動する。スイッチ部材５０の回動範囲については、エンコーダ等を設けて回動部５２Ａによる回動量を調節してもよいし、ストッパ等の物理的な機構により調整してもよい。

【0025】

図６及び図７に示す例では、スイッチ部材５０を中心軸ＡＸに沿ってスライドさせる構成である。この例において、伝達機構５１Ｂは、回動部材５３Ｂと、棒状部材５４Ｂと、支持部材５５Ｂとを有する。回動部材５３Ｂは、基端部から２方向（ここでは、例えば左右方向、前後方向）に延び出したＬ字状に形成される。回動部材５３Ｂは、基端部を通り上下方向に沿った回動軸ＣＸを中心として回動する。回動部材５３Ｂは、例えば左右方向に延び出した部分の先端がスイッチ部材５０に連結される。回動部材５３Ｂは、例えば前後方向に延び出した部分の先端が棒状部材５４Ｂに連結される。棒状部材５４Ｂは、左右方向に沿って筐体１０の外部に延びている。このように、伝達機構５１Ｂは、中心軸ＡＸに沿った平面に対して垂直な方向に延在する。

【0026】

筐体１０の外部には、棒状部材５４Ｂを左右方向に移動させる駆動部５２Ｂが設けられる。駆動部５２Ｂは、例えばベローズ機構である。ベローズを伸縮させることにより、棒状部材５４Ｂを左右方向に移動させることができる。なお、駆動部５２Ｂとしては、ベローズ機構に代えて、ボールねじ機構、エアシリンダ機構等の他の駆動機構が用いられてもよい。

【0027】

駆動部５２Ｂにおいてベローズを伸ばすことで、棒状部材５４Ｂが右方に移動する。棒状部材５４Ｂが右方に移動すると、回動部材５３Ｂが上方から見て回動軸ＣＸを中心として時計回りに回動する。この場合、基端部から左右方向に延び出した部分の先端が前方に移動する。このため、スイッチ部材５０が前方に移動する。

【0028】

駆動部５２Ｂにおいてベローズを縮ませることで、棒状部材５４Ｂが左方に移動する。棒状部材５４Ｂが左方に移動すると、回動部材５３Ｂが上方から見て回動軸ＣＸを中心として反時計回りに回動する。この場合、基端部から左右方向に延び出した部分の先端が後方に移動する。このため、スイッチ部材５０が後方に移動する。

【0029】

このように、伝達機構５１Ｂ及び駆動部５２Ｂにより、スイッチ部材５０を前後方向にスライド移動させることができる。図６及び図７に示す例では、スイッチ部材５０が前方に移動した位置を退避位置Ｐ１Ｂとし、スイッチ部材５０が後方に移動した位置を遮断位置Ｐ２Ｂとしている。なお、スイッチ部材５０が前方に移動した位置を遮断位置Ｐ２Ｂとし、スイッチ部材５０が後方に移動した位置を退避位置Ｐ１Ｂとしてもよい。

【0030】

図８及び図９に示す例では、スイッチ部材５０を中心軸ＡＸに沿ってスライドさせる構成である。この例において、伝達機構５１Ｃは、線状部材５３Ｃと、案内部材５４Ｃとを有する。線状部材５３Ｃは、一端（スイッチ側端部）がスイッチ部材５０に連結される。線状部材５３Ｃは、例えばワイヤ等のように長手方向に剛性を有し、かつ長手方向に直交する方向には変形可能な部材を用いることができる。線状部材５３Ｃは、例えばスイッチ部材５０から前方に引き出され、案内部材５４Ｃにより左方に湾曲され、先端が筐体１０の外部に延びた状態で配置される。案内部材５４Ｃは、例えばチューブ等の管状部材を用いることができる。線状部材５３Ｃは、案内部材５４Ｃの内部に通された状態で設けられる。このように、伝達機構５１Ｃは、中心軸ＡＸに沿った平面に対して垂直な方向に延在する。

【0031】

筐体１０の外部には、線状部材５３Ｃを左右方向に移動させる駆動部５２Ｃが設けられる。駆動部５２Ｃは、線状部材５３Ｃの他端（駆動側端部）に連結される。駆動部５２Ｃは、上記した駆動部５２Ｂと同様に、例えばベローズ機構である。ベローズを伸縮させることにより、線状部材５３Ｃを左右方向に移動させることができる。なお、駆動部５２Ｃとしては、ベローズ機構に代えて、ボールねじ機構、エアシリンダ機構等の他の駆動機構が用いられてもよい。

【0032】

駆動部５２Ｃにおいてベローズを伸ばすことで、線状部材５３Ｃの駆動側端部が右方に引っ張られる。線状部材５３Ｃは、案内部材５４Ｃにより湾曲されてスイッチ側端部が前後方向に沿って配置された状態である。したがって、線状部材５３Ｃは、駆動側端部が右方に引っ張られることにより、スイッチ側端部が前方に移動する。これにより、スイッチ部材５０が前方に移動する。

【0033】

駆動部５２Ｃにおいてベローズを縮ませることで、線状部材５３Ｃの駆動側端部が左方に押される。線状部材５３Ｃは、案内部材５４Ｃにより湾曲されてスイッチ側端部が前後方向に沿って配置された状態である。したがって、線状部材５３Ｃは、駆動側端部が左方に押されることにより、スイッチ側端部が後方に移動する。これにより、スイッチ部材５０が後方に移動する。

【0034】

このように、伝達機構５１Ｃ及び駆動部５２Ｃにより、スイッチ部材５０を前後方向にスライド移動させることができる。図８及び図９に示す例では、図６及び図７に示す例と同様、スイッチ部材５０が前方に移動した位置を退避位置Ｐ１Ｃとし、スイッチ部材５０が後方に移動した位置を遮断位置Ｐ２Ｃとしている。なお、スイッチ部材５０が前方に移動した位置を遮断位置Ｐ２Ｃとし、スイッチ部材５０が後方に移動した位置を退避位置Ｐ１Ｃとしてもよい。

【0035】

図１０は、加速空洞１００の他の例を示す図である。図１０に示すように、隙間１３においてスイッチ部材５０が配置される部分には、当該スイッチ部材５０の可動範囲の少なくとも一部に移動用隙間１４が設けられてもよい。移動用隙間１４は、分割面１２同士の距離が隙間１３よりも大きくなっている部分である。移動用隙間１４が設けられることにより、スイッチ部材５０が筐体１０の分割面１２に干渉することを抑制できる。

【0036】

図１１及び図１２は、加速空洞１００の使用態様の一例を示す図である。図１１に示すように、スイッチ部材５０を退避位置Ｐ１に配置させた場合、高周波入力部ＷＩから入力される高周波は、全てのセル部２０に伝搬される。このため、線源ＢＳから出射されて加速空洞１００の内部に入射した荷電粒子Ｍは、通過する全てのセル部２０で加速されて出射される。

【0037】

これに対して、図１２に示すように、スイッチ部材５０を遮断位置Ｐ２に配置させた場合、高周波入力部ＷＩから入力される高周波は、遮断位置Ｐ２において遮断される。加速空洞１００において、遮断位置Ｐ２から先のセル部２０については、高周波が伝搬されない。したがって、線源ＢＳから出射されて加速空洞１００の内部に入射した荷電粒子Ｍは、通過するセル部２０のうち高周波が伝搬されたセル部２０において加速され、高周波が伝搬されないセル部２０においては加速されずに出射される。この場合、荷電粒子Ｍのエネルギーは、スイッチ部材５０が退避位置Ｐ１に配置された場合に比べて小さくなる。このように、荷電粒子Ｍのエネルギーを切り替えることで、加速空洞１００を検査装置、治療装置等に幅広く用いることができる。

【0038】

以上のように、本開示の第１態様に従えば、導電性を有する筒形状であり、中心軸ＡＸに沿った平面で複数に分割された分割部材１１を平面に沿った分割面１２同士が隙間１３を空けて対向した状態で設けられる筐体１０と、筐体１０の内部に当該筐体１０の中心軸ＡＸの軸線方向に並んだ状態で配置され、荷電粒子を通過可能な連通部２２により互いに連通された複数のセル部２０と、筐体１０の隙間１３に配置され、中心軸ＡＸを通る平面に沿って隙間１３を移動可能であり、移動により荷電粒子を加速させる電界の大きさを切り替えるスイッチ部材５０とを備える加速空洞が提供される。

【0039】

この構成によれば、複数に分割された分割部材１１の分割面１２同士が隙間１３を空けて対向した状態で筐体１０が設けられる構成において、隙間１３を利用してスイッチ部材５０を移動させることで、複雑な機構を用いることなく荷電粒子Ｍのエネルギーを容易に切り替えることが可能となる。

【0040】

本開示の第２態様に係る加速空洞では、第１態様において、筐体１０の内部に設けられ、隣り合うセル部２０同士の間を接続する結合空洞３０を更に備え、スイッチ部材５０は、結合空洞３０に出没するように配置される。

【0041】

この構成によれば、スイッチ部材５０が結合空洞に出没するように配置されるため、高周波の伝搬及び遮断を効率的に切り替えることができる。

【0042】

本開示の第３態様に係る加速空洞では、第２態様において、全ての結合空洞３０は、セル部２０に対して中心軸ＡＸに直交する方向について同じ側に配置される。

【0043】

この構成によれば、結合空洞３０をセル部２０に対して中心軸ＡＸに直交する方向の同じ側に寄せることにより、中心軸ＡＸに直交する方向の電場分布の中心を中心軸ＡＸに合わせることができる。このため、荷電粒子のビームの偏りを抑制することができる。

【0044】

本開示の第４態様に係る加速空洞では、第２態様において、結合空洞３０は、セル部２０に接続される第１空間部３１と、第１空間部３１に対して中心軸ＡＸに対して径方向の外側に離れた位置に配置される第２空間部３２と、第１空間部３１と第２空間部３２とを径方向に接続する接続部３３とを有し、スイッチ部材５０は、接続部３３に出没するように配置される。

【0045】

この構成によれば、スイッチ部材５０が結合空洞３０の接続部３３に出没するように配置されるため、高周波の伝搬及び遮断を効率的に切り替えることができる。

【0046】

本開示の第５態様に係る加速空洞では、第１態様において、結合空洞３０は、第２空間部３２が真空マニホールド４０に接続される。

【0047】

この構成によれば、真空マニホールド４０が結合空洞３０を介してセル部２０に接続されるため、真空マニホールド４０によりセル部２０をより確実に真空排気することができる。

【0048】

本開示の第６態様に係る加速空洞では、第１態様から第５態様のいずれかにおいて、筐体１０は、スイッチ部材５０の可動範囲の少なくとも一部に、分割面１２同士の距離が隙間１３よりも大きくなる移動用隙間１４を有する。

【0049】

この構成によれば、移動用隙間１４が設けられることにより、スイッチ部材５０が筐体１０の分割面１２に干渉することを抑制できる。

【0050】

本開示の第７態様に係る加速空洞では、第１態様から第６態様のいずれかにおいて、筐体１０の外部で発生する駆動力をスイッチ部材５０に伝達する伝達機構５１を更に備える。

【0051】

この構成によれば、伝達機構５１が設けられることにより、筐体１０の外部からスイッチ部材５０を移動させることができる。

【0052】

本開示の第８態様に係る加速空洞では、第７態様において、伝達機構５１は、平面に対して垂直な方向に延在する。

【0053】

この構成によれば、伝達機構５１が平面に対して垂直な方向に延在するため、例えばスイッチ部材５０を回動させる場合、スライドさせる場合のいずれの場合においても駆動力を適切に伝達することができる。

【0054】

本開示の第９態様に係る加速空洞では、第１態様から第７態様のいずれかにおいて、伝達機構５１は、スイッチ部材５０が中心軸ＡＸに直交する方向に沿った回動軸ＢＸを中心として回動するように駆動力を伝達する。

【0055】

この構成によれば、伝達機構５１により、中心軸ＡＸに直交する方向に沿った回動軸ＢＸを中心として回動するようにスイッチ部材５０を移動させることができる。

【0056】

本開示の第１０態様に係る加速空洞では、第１態様から第７態様のいずれかにおいて、伝達機構５１は、スイッチ部材５０が中心軸ＡＸに沿った方向にスライドするように駆動力を伝達する。

【0057】

この構成によれば、伝達機構５１により、中心軸ＡＸに直交する方向に沿った方向にスライドするようにスイッチ部材５０を移動させることができる。

【0058】

上記した実施形態では、スイッチ部材５０が１つ設けられた構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。スイッチ部材５０は、複数設けられてもよい。この場合、複数のスイッチ部材５０が個別に移動可能であり、異なる結合空洞３０に出没するように設けることができる。

【符号の説明】

【0059】

１０ 筐体
１１ 分割部材
１２ 分割面
１３ 隙間
１４ 移動用隙間
２０ セル部
２１ 単位セル部
２２，４５ 連通部
２３，２４ 単位連通部
３０ 結合空洞
３１ 第１空間部
３２ 第２空間部
３３ 接続部
３５ 単位結合空洞
４０ 真空マニホールド
４１ 単位マニホールド
４２ 真空形成部
４３ 配管
５０ スイッチ部材
５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ 伝達機構
５２Ａ 回動部
５２Ｂ，５２Ｃ 駆動部
５３Ｂ 回動部材
５３Ｃ 線状部材
５４Ｂ 棒状部材
５４Ｃ 案内部材
５５Ｂ 支持部材
１００ 加速空洞
ＡＣ 加速器
ＡＸ 中心軸
ＢＳ 線源
ＢＸ，ＣＸ 回動軸
Ｍ 荷電粒子
Ｐ１，Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂ，Ｐ１Ｃ 退避位置
Ｐ２，Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，Ｐ２Ｃ 遮断位置
ＷＩ 高周波入力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】