[发明专利]束流强度转换膜以及束流强度转换膜的制造方法

说明书

本发明实现一种具备充分的屏蔽性、耐久性、耐热性且放射性活化程度能降低的束流强度转换膜。衰减器(1)由石墨膜构成，该石墨膜以其膜面与荷电粒子束(X)的束轴相交的方式配置，石墨膜的厚度为1μm以上，石墨膜在其膜面方向上的热导率是在其膜厚方向上的热导率的20倍以上。

技术领域

本发明涉及束流强度转换膜以及束流强度转换膜的制造方法。

背景技术

在回旋加速器等生成各种荷电粒子束的加速器的运用上，要求对荷电粒子束的大小进行调整并在更广的范围内控制束流强度。针对该要求，本领域中采用了减小荷电粒子束大小的刮束器及使荷电粒子束的强度衰减的衰减器等具备开口部的束流强度转换膜。

例如，专利文献1中，作为用于生成低速正电子的减速材，揭示了由金属网构成的衰减器。该金属网由钨构成。

此外，专利文献2中揭示了包含石墨态或非晶质碳等非类钻碳、以及类钻碳这两者的自支持性多层膜。

此外，作为构成束流强度转换膜的材料，除了上述的钨之外，已知的还有钛等。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2005－326299号公报

专利文献2：日本特表2009－530493号公报

发明内容

(发明要解决的课题)

但是，上述现有技术存在着以下问题：(1)强度转换膜对荷电粒子束的耐久性低，(2)如何才能降低荷电粒子束所引起的强度转换膜及周围机器的放射性活化。

一般来说，作为束流强度转换膜，从耐久·耐热性的观点来看，多使用钛、钨等金属膜，而从不易发生放射性活化的观点来看，多使用碳部件。这里所谓的放射性活化不仅是指强度转换膜自身的放射性活化，也指束流强度转换膜反射的束流所引起的周围机器的放射性活化。人类无法对发生了强烈放射性活化的束流强度转换膜及周围机器进行操作，因此需要在放射性活化程度未加深之前使加速器停止并更换束流强度转换膜。而这实际上造成了加速器的驱动时间缩短。

此外，对于加速器中的束流强度转换膜(衰减器及刮束器)而言，要求其对束流照射所引起的温度上升具备高耐久性。例如，根据设置场所及开口率，要求衰减器所具备的耐久性各不相同，其束流强度转换膜的更换频度也各不相同。例如，关于开口率50％的由非晶质碳构成的衰减器，由于铀束的照射，其在极短的时间内就被破坏，因此转换膜的更换频度高。而高更换频度实际上造成了加速器的驱动时间缩短。

在束流强度转换膜由专利文献2所述的碳部件所构成时，强度转换膜对荷电粒子束的耐久性是个很大的问题。即，由碳构成的束流强度转换膜的最大课题是其耐久性。

本发明是鉴于上述问题而进行的，本发明的目的在于实现由放射性活化程度能降低的碳构成的、对荷电粒子束具备充分耐久性的束流强度转换膜以及束流强度转换膜的制造方法。

(解决课题的方法)

本发明的一个方式的束流强度转换膜的特征在于：具备可供荷电粒子束穿过的开口部且由1个或多个石墨膜构成，该石墨膜以其膜面与荷电粒子束的束轴相交的方式配置，各石墨膜的厚度为1μm以上，所述石墨膜在其膜面方向上的热导率是在其膜厚方向上的热导率的20倍以上。

此外，本发明的其他方式的束流强度转换膜的特征在于：具备可供荷电粒子束穿过的开口部且由1个或多个石墨膜构成，该石墨膜以其膜面与荷电粒子束的束轴相交的方式配置，各石墨膜的膜厚为1μm以上，所述石墨膜在其膜面方向上的电导率是在其膜厚方向上的电导率的100倍以上。