無線周波数四重極

高周波四重極（RFQ）は線形加速器のコンポーネント^[1]であり、一般的には低ビームエネルギー、およそ2keV ^{[2]から3MeVで使用されます。レイアウトは}四重極質量分析器に似ていますが、その目的は、複数種のビームの質量分析を行うのではなく、単一種のビーム（特定の1種類の粒子のビーム）を加速することです。荷電粒子がビームラインに沿って加速されると、運動方向に対して直角で位相がずれた2つの軸で交互に電界を受けます。そのため、ビーム方向（Z）には常に前向きの力があり、ビームはXとYで交互に集束します。これは、加速器の長さに沿って走る4つの電極を励起することで実現され、加速器内のそのポイントでのビーム速度にRF周波数を一致させる周期的に変化するギャップを持つように形作られています。これにより、粒子は励起周波数に合わせて束を形成し、局所的な場が加速最大値に近いときに各領域を通過します。一般的な電極の形状は 2 つあり、先端が近づく部分に波模様がある 4 つの羽根のグループか、周期的な円錐形セクションを持つ 4 つの円筒のいずれかです。電極は真空中に設置され、高出力 RF 源からの適切に位相調整された信号によって励起されます。^{[3]従来の RF} LINAC に比べて、RF キャビティとドリフト チューブが分離されている利点は、第一にビームが常に加速されるため (ドリフト スペースがない)、与えられたエネルギーに対して設計をかなりコンパクトにできること、第二にビームを束ねて集中できることです。^[4]

RFQ は、荷電粒子のビームを加速し、集束させる複合機能コンポーネントです。

1970年にソ連の物理学者IMカプチンスキーとウラジミール・テプリャコフによって発明されたRFQは、世界中の主要な研究所や産業界で高周波線形加速器のインジェクターとして使用されています。^[5]

• 無線周波数四重極の写真 (CERN ドキュメント サーバー)