2019 年度研究成果報告書

超短パルス電源を用いた電子銃の開発研究

研究課題

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研究課題/領域番号	16K05034
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	量子ビーム科学
研究機関	大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
研究代表者	内藤孝大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (90391713)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	電子銃
研究成果の概要	科学実験のみならず多くの応用に使用されるようになった加速器で電子ビームを発生させるための電子銃は数10kVを超える高い電圧が必要であり、電流も必要であるために大電力のパルス電源が必要となる。現状ではサイラトロンと呼ばれる放電管により大電力パルスが作られているが、これを半導体のアバランシェ効果を使用することによってコンパクトで安定な高電圧パルス電源とすることを目指した。本研究によって、出力パルスは、ピーク電圧65kV,ピーク電流43A,パルス幅(FWHM)347ns, 立ち下がり時間(10%-90%)115nsを実現した。
自由記述の分野	加速器
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は科学実験に使用する電子銃の加速電源の開発に関するものである。電子銃の高性能化によって、医療応用に使われている電子加速器をコンパクト化、低コスト化することに貢献する可能性がある。また、高電圧パルスを使用する多くの分野での応用が期待される。半導体回路技術として、サイリスタをアバランシェモードで使用する技術は、まだ、２、３の研究所で試されている状況であり、今後、実用化に寄与することが期待される。