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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 加速器工学(原)

加速器工学(原)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 35115 LJ53
  • U-ENG25 35115 LJ72
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水1
教員
  • 土田 秀次(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 本講義では、電子やイオンなどの荷電粒子を高速に加速する装置(加速器)について、その基本原理の理解に重点を置き、加速器の工学的利用と加速器を用いた最新研究を述べる。具体的には、荷電粒子加速の原理や特徴、電子・イオン源やビーム輸送系などの加速器周辺の技術等、また、加速器の利用について、工業利用、物質分析技術への利用及び医学応用等を述べる。
到達目標 加速器の基本原理を理解するとともに、加速器を用いた最新の研究や様々な分野への利用及び加速器工学の今後の発展について学修する。
授業計画と内容 (1)加速器の歴史【2週】
加速器の歴史と発展、加速器の種類とその特徴など加速器の基本的事項を説明する。

(2)静電型加速器【2週】
静電型加速器(コッククロフト・ワルトン型加速器,ファン・デ・グラーフ型加速器)について高電圧の発生原理と特徴ならびに性能について解説する。

(3)高周波加速器(線形加速器)【3週】
線形加速器(ヴィドレー型線形加速器、アルバレ型線形加速器)について加速の原理、高周波の発生方式、位相の安定、粒子の集束などについて解説する。

(4)高周波加速器(円形加速器)【2週】
磁石を併用した円形加速器(サイクロトロン、シンクロトロン、FFAG、蓄積リング、放射光など)について加速の原理、シンクロトロン振動、弱集束・強集束などについて解説する。

(5)加速器の周辺技術【2週】
加速器の周辺技術(電子源、イオン源の動作原理と特徴、荷電粒子光学など)について説明する。

(6)最新の加速器技術と応用研究【3週】
新しいアイデアの加速方法や加速器を用いた応用研究(最新の加速技術、加速器を用いた分析法やマイクロビーム照射技術など)について紹介する。

(7)総括【1週】
本講義の全体のまとめを行い、加速器工学の今後の発展等について考察する。
成績評価の方法・観点 筆記試験の成績により評価する.
履修要件 電磁気学
授業外学習(予習・復習)等 講義中に行う演習問題及び参考書を用いて行う。
教科書
  • 特に定めない
参考書等
  • 加速器ハンドブック  2018, 日本加速器学会編, (丸善), ISBN: ISBN:4621089013
  • 加速器とその応用 1981, 日本物理学会編, (丸善), ISBN: ISBN:4621025678
  • 医生物学用加速器総論 1998, Waldemar Scharf著、遠藤 有声、稲田 哲雄訳, (医療科学社), ISBN: ISBN:4900770663