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光伝導スイッチによる電界集中型加速方式を用いた超高電荷・低エミッタンス電子銃開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H07443
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2017-2018)
大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2016)

研究代表者

佐藤 大輔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (40780086)

研究協力者 池田 直樹  
研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード光伝導スイッチ / 電子銃 / 電子加速器 / 光伝導半導体スイッチ / イオン加速
研究成果の概要

光伝導スイッチを利用した電界集中型加速方式という、新しい加速方式の電子銃を提案した。この加速方式では、光伝導スイッチを多数用いた多段の電圧重畳により高電圧を発生し、電子ビームの加速に利用する。本加速器に必要な光伝導スイッチとしては、ガリウムヒ素(GaAs)基板上に半導体製造プロセスを用いて電極を形成した。そして、暗電流抵抗やオン抵抗など、電気特性を評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

提案した加速技術は、これまで広く利用されてきた高周波加速と比較して、非常に小型の装置で高エネルギーの電子ビームを生成できる可能性がある。また、電圧重畳するパルス電圧の時間遅延を制御することで、任意の加速電圧波形を発生可能である。これらの技術を用いることで医療用加速器や非破壊検査装置の小型化や、多種多様な荷電粒子を用いた顕微技術の高度化など様々な技術の発展に貢献できる。

報告書

(3件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A photoconductive semiconductor switch driven ion beam injector for radiobiological experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Satoh Daisuke、Ikeda Naoki、Yoshida Mitsuhiro、Uesaka Mitsuru
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2011 ページ: 090016-090016

    • DOI

      10.1063/1.5053397

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 卓上誘電体イオン加速システム開発に向けた光伝導スイッチの作成と特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      池田直樹, 佐藤大輔, 吉田光宏, 小山和義, 上坂充
    • 学会等名
      日本物理学会・第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 卓上誘電体イオン加速システム開発に向けた光伝導スイッチの研究2016

    • 著者名/発表者名
      池田直樹, 佐藤大輔, 吉田光宏, 上坂充
    • 学会等名
      ビーム物理研究会2016
    • 発表場所
      公益財団法人 高輝度光科学研究センター(兵庫県佐用郡佐用町)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-09-02   更新日: 2020-03-30  

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