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日本物理学会：09年3月29日
ハイブリッド加速手法を用いた
手のひらサイズX線源
三菱電機・先端総研
田中博文
発表の概要
■超コンパクトな加速器
■光源サイズが小さいＸ線の発生
ラップトップ加速器の原理実証機
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開発目的
加速器の産業・医療利用の課題
装置が大規模
１つの機能に絞り、
極限までコンパクト化
機能：点光源のＸ線発生
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ラップトップ加速器の特長
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■手のひらに載る大きさ：全長15cm、重量10kg
■発生Ｘ線の光源サイズが小さい：直径10μm
加速粒子
電子
加速エネルギー
990 keV
加速繰り返し
1 kHz
周回電流
5A
ハイブリッド加速手法の考案
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シンクロトロンとサイクロトロンのハイブリッド
Ｐ（運動量）＝e(電荷素量）× B（偏向磁場）×Ｒ（周回半径）
dR
dB
dP
= eR
+ eB
dt
dt
dt
運動量増加
偏向磁場増加
偏向半径増加
変化させる変数
加速器の種類
偏向磁場
シンクロトロン
【微分】
B（偏向磁場）
Ｒ（周回半径）
ベータトロン
偏向半径
サイクロトロン
ＦＦＡＧ加速器
偏向磁場と半径
ラップトップ加速器
入射時：半径変化（大電流加速可能）、加速時：磁場変化（コンパクト化可能）
Ｘ線の吸収撮像と屈折撮像
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【撮像シミュレーション】
Ｘ線源サイズ
１mm
吸収撮像
Ｘ線源サイズ
１0μm
屈折撮像
撮像対象
撮像対象
物質境界
で屈折し
外側に曲
げられる
Ｘ線カメラ
強度
Ｘ線カメラ
強度
Ｘ線強度分布
Ｘ線強度分布
【屈折撮像の特長】
物質境界を強調した
高精細な画像が得
られる
まとめ
■超コンパクトな加速器を開発
・全長15cm、重量10kgの手のひらサイズ
・電子を990keVまで加速
■発生点サイズが小さいＸ線の発生に成功
・光源サイズ10μｍ
・Ｘ線の屈折撮像の原理検証に成功
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