ＡＶＦサイクロトロンおよびＡＶＦサイクロトロン運転制御用操作卓
サイクロトロンとは，直流磁場あと高周波電場を用いて荷電粒子 を加速する装置です．電磁石の磁極間隙全体を真空にし，その中に 加速電極を置き電極に高周波電圧を与えます．中心部に置かれたイ オン源からイオンを発生させると，イオンは電極間の電場によって 加速されます．加速されたイオンは磁場中で円軌道を描いて運動し ます．半周後再び電極間を通過するとき，高周波の位相が半周期変 化していれば，イオンは更に加速されて，より大きな半径の軌道を 描きます．この様にしてイオンは繰り返し加速されながら，渦巻状 の軌道を描いてイオンは最大半径，最大エネルギーに達するとデフ レクター等によって，サイクロトロンの外部に取り出されます．
しかしイオンのエネルギーが高くなると，相対論的効果によって その質量が増大するため，一様磁場のもとではイオンの回転周期は， 軌道半径と共に大きくなって，加速電極にかけた高周波電圧の周期 との間にずれが生じてきます．この結果，一様磁場のサイクロトロ ンでは加速エネルギーに一定の限界があります．この限界を超えて， 更に高いエネルギーまでイオンの回転周期を一定に保たせた上で， 軌道面に垂直な方向の振動に対して安定に加速する方法として，円 周方向で磁場が変化する磁場（Azimuthally Varying Field 略し てＡＶＦ）のもとでイオンを加速する方法があります．この原理を 用いたものがＡＶＦサイクロトロンで，加速エネルギーが高く，大 強度のイオンを加速することが出来，しかもエネルギーの一様性が よいという優れた性質があります．
Last Update: November 28, 1994