JPH0521200A - 加速器の制御装置および加速器システム - Google Patents
加速器の制御装置および加速器システムInfo
- Publication number
- JPH0521200A JPH0521200A JP17502591A JP17502591A JPH0521200A JP H0521200 A JPH0521200 A JP H0521200A JP 17502591 A JP17502591 A JP 17502591A JP 17502591 A JP17502591 A JP 17502591A JP H0521200 A JPH0521200 A JP H0521200A
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- Japan
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- high frequency
- accelerator
- synchrotron
- linac
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ライナック１からのビームをシンクロトロン
２の特定のバケットのみに入射させ、不要のバケット、
特に前記特定のバケットの前後のバケットには入射させ
ない加速器の制御装置を提供する。 【構成】 発振器２１〜２３からの高周波信号をそのま
まで高周波増幅器１５〜１７に入力するのではなく、変
調器１８〜２０で一旦変調した後に、高周波増幅器１５
〜１７に入力する。変調信号としては、シンクロトロン
２の高周波加速装置２６からの高周波信号を使用し、バ
ケットと同期させる。
２の特定のバケットのみに入射させ、不要のバケット、
特に前記特定のバケットの前後のバケットには入射させ
ない加速器の制御装置を提供する。 【構成】 発振器２１〜２３からの高周波信号をそのま
まで高周波増幅器１５〜１７に入力するのではなく、変
調器１８〜２０で一旦変調した後に、高周波増幅器１５
〜１７に入力する。変調信号としては、シンクロトロン
２の高周波加速装置２６からの高周波信号を使用し、バ
ケットと同期させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加速器の制御装置およ
び加速器システムに係り、特に、複数の加速器を組合せ
た加速器システムにおける加速器間の荷電ビームの授受
の制御装置に関する。
び加速器システムに係り、特に、複数の加速器を組合せ
た加速器システムにおける加速器間の荷電ビームの授受
の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加速器間のビームの授受の方法、特に、
シンクロトロンやストレージリングの軌道上のバケット
の特定位置にバンチすなわち電子塊を満たす方法につい
ては、種々検討されている。しかし、ライナックすなわ
ち線型加速器とシンクロトロンとの間のビームの精密な
授受については、十分には論じられていなかった。この
種の装置に関する文献には、例えば“Ｈeavy Ｉon Ｍed
ical Ａccelerator inＣhiba”がある。
シンクロトロンやストレージリングの軌道上のバケット
の特定位置にバンチすなわち電子塊を満たす方法につい
ては、種々検討されている。しかし、ライナックすなわ
ち線型加速器とシンクロトロンとの間のビームの精密な
授受については、十分には論じられていなかった。この
種の装置に関する文献には、例えば“Ｈeavy Ｉon Ｍed
ical Ａccelerator inＣhiba”がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
ライナックの加速高周波信号の周波数とシンクロトロン
の加速高周波信号の周波数との間の関係が、簡単な比率
例えば整数比でない場合のバケット選択について、特に
配慮されているわけではなかった。シンクロトロンの加
速周波数が例えば５００ＭＨｚの場合、バケットは２ｎ
ｓ毎に存在する。一方、ライナックの加速周波数が例え
ば３ＧＨｚの場合、ライナックのビームは０．３３ｎｓ
毎にシンクロトロンに到来する。このように、両者の周
波数比が一般には簡単な比ではないため、ライナックの
ビームとシンクロトロンのバケットとを常に同じ時間関
係に維持することはできなかった。その結果、不要のバ
ケットにライナックからのビームを入射させてしまう等
の問題があった。
ライナックの加速高周波信号の周波数とシンクロトロン
の加速高周波信号の周波数との間の関係が、簡単な比率
例えば整数比でない場合のバケット選択について、特に
配慮されているわけではなかった。シンクロトロンの加
速周波数が例えば５００ＭＨｚの場合、バケットは２ｎ
ｓ毎に存在する。一方、ライナックの加速周波数が例え
ば３ＧＨｚの場合、ライナックのビームは０．３３ｎｓ
毎にシンクロトロンに到来する。このように、両者の周
波数比が一般には簡単な比ではないため、ライナックの
ビームとシンクロトロンのバケットとを常に同じ時間関
係に維持することはできなかった。その結果、不要のバ
ケットにライナックからのビームを入射させてしまう等
の問題があった。
【０００４】本発明の目的は、ライナックからのビーム
をシンクロトロンの特定のバケットのみに入射させ、不
要のバケット、特に前記特定のバケットの前後のバケッ
トには入射させない加速器の制御装置を提供することで
ある。
をシンクロトロンの特定のバケットのみに入射させ、不
要のバケット、特に前記特定のバケットの前後のバケッ
トには入射させない加速器の制御装置を提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ライナックとシンクロトロンとを含む加
速器システムにおいて、ライナックの加速管に印加する
高周波電界をシンクロトロンの高周波加速装置の高周波
信号により変調する手段を備えた加速器の制御装置を提
案するものである。
成するために、ライナックとシンクロトロンとを含む加
速器システムにおいて、ライナックの加速管に印加する
高周波電界をシンクロトロンの高周波加速装置の高周波
信号により変調する手段を備えた加速器の制御装置を提
案するものである。
【０００６】シンクロトロンは、前記高周波加速装置か
らの高周波信号に基づいてシンクロトロンのバケットを
カウントしライナックからのビームの入射タイミングを
決定するバケット選択装置を備える。
らの高周波信号に基づいてシンクロトロンのバケットを
カウントしライナックからのビームの入射タイミングを
決定するバケット選択装置を備える。
【０００７】ライナックの加速管に印加する高周波電界
の発振器の発振周波数は、それぞれ異なってもよいこと
はもちろんである。
の発振器の発振周波数は、それぞれ異なってもよいこと
はもちろんである。
【０００８】本発明は、より具体的には、ドーナツ状の
真空ダクトとこのダクトの周方向の一部に配置された高
周波空胴と高周波空胴に高周波信号を印加する高周波加
速装置とダクトの周方向の一部に配置され外部から加速
された荷電ビームをダクトに取り込む入射装置と高周波
加速装置からの高周波信号に基づいて入射装置を制御し
荷電ビームのバケットを選択させるバケット選択装置と
を含むシンクロトロンと、高周波信号を発生する発振器
とこの発振器からの高周波信号を上記高周波加速装置か
らの高周波信号により変調する変調器と変調された高周
波信号を増幅する高周波増幅器とビーム源とこのビーム
源からのビームを高周波増幅器からの変調高周波信号の
電界により加速し上記入射装置に送り込む加速管とを含
むライナックとからなる加速器システムを提案するもの
である。
真空ダクトとこのダクトの周方向の一部に配置された高
周波空胴と高周波空胴に高周波信号を印加する高周波加
速装置とダクトの周方向の一部に配置され外部から加速
された荷電ビームをダクトに取り込む入射装置と高周波
加速装置からの高周波信号に基づいて入射装置を制御し
荷電ビームのバケットを選択させるバケット選択装置と
を含むシンクロトロンと、高周波信号を発生する発振器
とこの発振器からの高周波信号を上記高周波加速装置か
らの高周波信号により変調する変調器と変調された高周
波信号を増幅する高周波増幅器とビーム源とこのビーム
源からのビームを高周波増幅器からの変調高周波信号の
電界により加速し上記入射装置に送り込む加速管とを含
むライナックとからなる加速器システムを提案するもの
である。
【０００９】
【作用】ライナックの加速管に印加する高周波電界は、
ビームを構成する荷電粒子の速度に対応した周波数で変
化する。この高周波電界を、変調器によりシンクロトロ
ンの加速周波数信号で変調すると、ライナックのビーム
源が生成するビームを、シンクロトロンのバケットに対
応する部分に限って加速できる。シンクロトロンの特定
のバケットを選択する手段は、容易に実現できるので、
これらの手段を組合せれば、ライナックからのビームを
シンクロトロンの特定のバケットのみに入射させ、不要
のバケット、特に前記特定のバケットの前後のバケット
には入射させない加速器の制御装置が得られる。
ビームを構成する荷電粒子の速度に対応した周波数で変
化する。この高周波電界を、変調器によりシンクロトロ
ンの加速周波数信号で変調すると、ライナックのビーム
源が生成するビームを、シンクロトロンのバケットに対
応する部分に限って加速できる。シンクロトロンの特定
のバケットを選択する手段は、容易に実現できるので、
これらの手段を組合せれば、ライナックからのビームを
シンクロトロンの特定のバケットのみに入射させ、不要
のバケット、特に前記特定のバケットの前後のバケット
には入射させない加速器の制御装置が得られる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明による制御装置を備えたライ
ナックとシンクロトロンとからなる加速器システムの一
例を示すブロック図である。ライナック１とシンクロト
ロン２の後段に、さらにストレージリング等の加速器が
設置されることがあるが、ここでは図示を省略してあ
る。
ナックとシンクロトロンとからなる加速器システムの一
例を示すブロック図である。ライナック１とシンクロト
ロン２の後段に、さらにストレージリング等の加速器が
設置されることがあるが、ここでは図示を省略してあ
る。
【００１１】ライナック１は、ビーム源１１で生成され
た電子等を加速管１２〜１４により加速して、後段に接
続されたシンクロトロン２に入射させる装置である。加
速管１２〜１３には、クライストロン等を使用した高周
波増幅器１５〜１７からの高周波電界が印加される。こ
れらの高周波電界は、発振器２１〜２３の高周波信号を
増幅して得られる。
た電子等を加速管１２〜１４により加速して、後段に接
続されたシンクロトロン２に入射させる装置である。加
速管１２〜１３には、クライストロン等を使用した高周
波増幅器１５〜１７からの高周波電界が印加される。こ
れらの高周波電界は、発振器２１〜２３の高周波信号を
増幅して得られる。
【００１２】本発明の特徴は、発振器２１〜２３からの
高周波信号をそのまま高周波増幅器１５〜１７に入力す
るのではなく、変調器１８〜２０で一旦変調した後に、
高周波増幅器１５〜１７に入力することである。変調信
号としては、シンクロトロン２の高周波加速装置２６か
らの高周波信号を使用し、バケットの選択と同期させる
ようにしてある。
高周波信号をそのまま高周波増幅器１５〜１７に入力す
るのではなく、変調器１８〜２０で一旦変調した後に、
高周波増幅器１５〜１７に入力することである。変調信
号としては、シンクロトロン２の高周波加速装置２６か
らの高周波信号を使用し、バケットの選択と同期させる
ようにしてある。
【００１３】シンクロトロン２は、ライナック１で生成
されたパルス状のビームを入射装置２７を介してリング
状のダクト２４に取り込み、高周波加速装置２６の高周
波電界が印加された高周波空胴２５により、前記ビーム
を所定のエネルギーまで加速する。シンクロトロン２
は、ビームを定められた軌道上で周回させるために、種
々の電磁石を有するが、本実施例では、図示を省略して
ある。入射装置２７は、バケット選択装置２８により入
射タイミングが制御される。このバケット選択装置２８
は、高周波加速装置２６からの高周波信号を分割し、そ
の信号に同期してシンクロトロン２のバケットを選択す
る。
されたパルス状のビームを入射装置２７を介してリング
状のダクト２４に取り込み、高周波加速装置２６の高周
波電界が印加された高周波空胴２５により、前記ビーム
を所定のエネルギーまで加速する。シンクロトロン２
は、ビームを定められた軌道上で周回させるために、種
々の電磁石を有するが、本実施例では、図示を省略して
ある。入射装置２７は、バケット選択装置２８により入
射タイミングが制御される。このバケット選択装置２８
は、高周波加速装置２６からの高周波信号を分割し、そ
の信号に同期してシンクロトロン２のバケットを選択す
る。
【００１４】図２は、本加速器システムの動作の一例を
示すタイムチャートである。Ａは、ライナック１を運転
した時のビームの状態を示している。Ａの状態は、発振
器２１〜２３からのＢに示す３ＧＨｚの高周波信号を変
調しないで増幅しビームの加速に用いた場合に対応す
る。一方、Ｃは、シンクロトロン２のバケットまたはバ
ンチ化されたビームの状態を示しており、Ｄは、高周波
加速装置２６からの５００ＭＨｚの高周波信号を示して
いる。Ｅは、本発明の考え方に基づいて、Ｂに示す３Ｇ
Ｈｚの高周波信号をＤに示す５００ＭＨｚの高周波信号
により変調した状態を示す。Ｆは、Ｅの変調信号より加
速されたライナック１のビームの状態を示している。す
なわち、ライナック１の加速管１２〜１４に印加される
高周波電界は、変調器１８〜２０によりＥのように変調
されるため、シンクロトロン２のＣに示すバケットに対
応する時刻のビームだけが、Ｆのように、ライナック１
から送り出される。
示すタイムチャートである。Ａは、ライナック１を運転
した時のビームの状態を示している。Ａの状態は、発振
器２１〜２３からのＢに示す３ＧＨｚの高周波信号を変
調しないで増幅しビームの加速に用いた場合に対応す
る。一方、Ｃは、シンクロトロン２のバケットまたはバ
ンチ化されたビームの状態を示しており、Ｄは、高周波
加速装置２６からの５００ＭＨｚの高周波信号を示して
いる。Ｅは、本発明の考え方に基づいて、Ｂに示す３Ｇ
Ｈｚの高周波信号をＤに示す５００ＭＨｚの高周波信号
により変調した状態を示す。Ｆは、Ｅの変調信号より加
速されたライナック１のビームの状態を示している。す
なわち、ライナック１の加速管１２〜１４に印加される
高周波電界は、変調器１８〜２０によりＥのように変調
されるため、シンクロトロン２のＣに示すバケットに対
応する時刻のビームだけが、Ｆのように、ライナック１
から送り出される。
【００１５】バケット選択装置２８は、シンクロトロン
２の高周波をカウントしてシンクロトロン２の特定のバ
ケットを選択し、Ｇに示す入射指令を入射装置２７に送
出する。その結果、シンクロトロン２では、所定の位置
にビームを入射させ、バンチを形成できる。このよう
に、Ａに示すパルス状の連続ビームの内で所定位置の前
後の不要部分は、Ｇの入射指令に従う入射装置２７の動
作により、取り除かれる。また、Ｆに示す所定位置のパ
ルスの近傍の小さいパルスは、Ｈに示すようにシンクロ
トロン２のバケットに吸収され、結果として所定位置の
ビームのみとなる。
２の高周波をカウントしてシンクロトロン２の特定のバ
ケットを選択し、Ｇに示す入射指令を入射装置２７に送
出する。その結果、シンクロトロン２では、所定の位置
にビームを入射させ、バンチを形成できる。このよう
に、Ａに示すパルス状の連続ビームの内で所定位置の前
後の不要部分は、Ｇの入射指令に従う入射装置２７の動
作により、取り除かれる。また、Ｆに示す所定位置のパ
ルスの近傍の小さいパルスは、Ｈに示すようにシンクロ
トロン２のバケットに吸収され、結果として所定位置の
ビームのみとなる。
【００１６】本実施例においては、ライナック１の加速
管１２〜１４に印加すべき高周波信号をシンクロトロン
２側の高周波加速装置２６からの高周波信号により変調
器１８〜２０で一旦変調しているために、ライナック１
のビーム出力をシンクロトロン２のバケットに同期させ
て取り込むことが可能となり、シンクロトロン２の任意
のバケットのみにバンチを形成できる。
管１２〜１４に印加すべき高周波信号をシンクロトロン
２側の高周波加速装置２６からの高周波信号により変調
器１８〜２０で一旦変調しているために、ライナック１
のビーム出力をシンクロトロン２のバケットに同期させ
て取り込むことが可能となり、シンクロトロン２の任意
のバケットのみにバンチを形成できる。
【００１７】また、高周波加速装置２６からの高周波信
号をバケット選択装置２８によりカウントして入射タイ
ミングを生成しているので、シンクロトロン２だけで入
射タイミングを決定でき、一般に長距離となるシンクロ
トロン２とライナック１との間の信号伝送路を削減でき
る。
号をバケット選択装置２８によりカウントして入射タイ
ミングを生成しているので、シンクロトロン２だけで入
射タイミングを決定でき、一般に長距離となるシンクロ
トロン２とライナック１との間の信号伝送路を削減でき
る。
【００１８】なお、各加速器の加速周波数は、互いに任
意に決めることができる。
意に決めることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ライナックのビーム出
力をシンクロトロンのバケットに同期させて取り込むこ
とが可能となるため、シンクロトロンの任意のバケット
のみにバンチを形成でき、加速器の高精度運転が実現で
きる。
力をシンクロトロンのバケットに同期させて取り込むこ
とが可能となるため、シンクロトロンの任意のバケット
のみにバンチを形成でき、加速器の高精度運転が実現で
きる。
【図１】本発明による制御装置を備えたライナックとシ
ンクロトロンからなる加速器システムの一例を示すブロ
ック図である。
ンクロトロンからなる加速器システムの一例を示すブロ
ック図である。
【図２】図１の加速器システムの動作の一例を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
１ ライナック
２ シンクロトロン
１１ ビーム源
１２〜１４ 加速管
１５〜１７ 高周波増幅器
１８〜２０ 変調器
２１〜２３ 発振器
２４ ダクト
２５ 高周波空胴
２６ 高周波加速装置
２７ 入射装置
２８ バケット選択装置
Claims (4)
- 【請求項１】 ライナックとシンクロトロンとを含む加
速器システムにおいて、 前記ライナックの加速管に印加する高周波電界を前記シ
ンクロトロンの高周波加速装置の高周波信号により変調
する手段を備えたことを特徴とする加速器の制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の加速器の制御装置にお
いて、 前記シンクロトロンの前記高周波加速装置からの高周波
信号に基づいて前記シンクロトロンのバケットをカウン
トし前記ライナックからのビームの入射タイミングを決
定するバケット選択装置を備えたことを特徴とする加速
器の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の加速器の制御
装置において、 前記ライナックの加速管に印加する高周波電界の発振器
の発振周波数がそれぞれ異なることを特徴とする加速器
の制御装置。 - 【請求項４】 ドーナツ状の真空ダクトと、当該ダクト
の周方向の一部に配置された高周波空胴と、当該高周波
空胴に高周波信号を印加する高周波加速装置と、前記ダ
クトの周方向の一部に配置され外部から加速された荷電
ビームを前記ダクトに取り込む入射装置と、前記高周波
加速装置からの高周波信号に基づいて前記入射装置を制
御し前記荷電ビームのバケットを選択させるバケット選
択装置とを含むシンクロトロンと、 高周波信号を発生する発振器と、当該発振器からの高周
波信号を上記高周波加速装置からの高周波信号により変
調する変調器と、変調された高周波信号を増幅する高周
波増幅器と、ビーム源と、当該ビーム源からのビームを
前記高周波増幅器からの変調高周波信号の電界により加
速し上記入射装置に送り込む加速管とを含むライナック
とからなる加速器システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17502591A JPH0521200A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 加速器の制御装置および加速器システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17502591A JPH0521200A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 加速器の制御装置および加速器システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521200A true JPH0521200A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15988903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17502591A Pending JPH0521200A (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 加速器の制御装置および加速器システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521200A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012129117A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Toshiba Corp | シンクロトロンのタイミング制御装置 |
| US9188135B2 (en) | 2010-03-17 | 2015-11-17 | Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Axial flow compressor |
| US10749410B2 (en) | 2014-06-05 | 2020-08-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motor assembly |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP17502591A patent/JPH0521200A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9188135B2 (en) | 2010-03-17 | 2015-11-17 | Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Axial flow compressor |
| JP2012129117A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Toshiba Corp | シンクロトロンのタイミング制御装置 |
| US10749410B2 (en) | 2014-06-05 | 2020-08-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motor assembly |
| US10778065B2 (en) | 2014-06-05 | 2020-09-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motor assembly |
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