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三菱电机开发“可置于掌上”的圆形电子加速器

DATE	2008/09/01

　　【日经BP社报道】

图1：三菱电机的“膝上型加速器”。虽可放在手上，称为“掌上型”，却有10kg重，实际为膝上型加速器。前面的白色部分为电子枪

图2：加速器的结构。右下方的照片为电子枪。为形成交流磁场，电磁铁铁芯使用软磁性材料

图3：加速试验数据

　　三菱电机开发出外径15cm、重10kg，可将电子加速至990keV的圆形“膝上型加速器”。通过将加速后的电子射入加速器内部的针状X线靶上，产生发生源直径仅10μm的X线。可望用于利用X线的高对比度摄影，支持“折射拍摄”。面向X线的工业非破坏检查和医疗图像诊断等。

　　折射拍摄是利用照射X线的物质的边界上产生的X线折射，拍摄强调物质边界图像的技术。到目前，在折射拍摄中，X线发生装置必须使用大小为数米～数百米的放射光设施。使用此次的加速器，“能够使可移动型折射拍摄装置得以实现”（三菱电机尖端技术综合研究所电机系统技术部高周波加速器集团经理田中博文）。

　　电子圆形加速器可利用磁场使从电子枪等射入加速器内部的电子围绕圆形轨道加速旋转。此次，通过采用使电子旋转轨道半径和磁场均变化的新方法，在小型圆形加速器内将电子光束的能量提高至990keV，同时确保了5A的电流量（强度）。具体来说，射入阶段通过使电子沿着螺旋轨道运动确保了电子光束的宽度，通过减小电子的空间存在密度降低了由于电子间的库仑力导致的反弹。之后，在加速阶段通过加大磁场逐渐缩小轨道半径而集中电子光束。此前的加速器采用改变轨道半径或磁场的方法，这种方法“在小型加速器内，无法获得（高对比度拍摄所需）高电流量”（三菱电机的田中）。

　　通过入射电子打击而产生X线的X线靶采用了前端直径为7μm的针状设计，没有撞到靶上的电子将继续沿着轨道旋转直到撞到某个靶上为止。这样，射入电子的90％左右都将转化成X线。而电子呈线性加速的加速器，则无法如此高效地利用入射电子。

　　加速器机体的外径尺寸为150mm×130mm×100mm。与输入100A、200V的专用电源装置配合使用。用来形成磁场的电磁铁电源为输入100A、200V，耗电量为1kW。电源的外径尺寸为350mm×600mm×450mm。

　　三菱电机已证实，使用此次开发的加速器能够以高对比度拍摄半导体封装的引线框。但投产日期尚未确定，将根据需求，向X线非破坏检查装置和X线医疗诊断装置厂商等销售。成本方面，由于简化了加速器机体和电源的结构，估计造价将比原来的加速器低。今后，该公司将根据各种用途提高可靠性，增大电流以缩短拍摄时间。（记者：宇野麻由子，大下淳一）

■日文原文
「手のひらに載る」円形電子加速器を三菱電機が開発，X線源向け

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