JPH053100A - リング状加速器のベータトロン振動計測装置 - Google Patents
リング状加速器のベータトロン振動計測装置Info
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- JPH053100A JPH053100A JP18028891A JP18028891A JPH053100A JP H053100 A JPH053100 A JP H053100A JP 18028891 A JP18028891 A JP 18028891A JP 18028891 A JP18028891 A JP 18028891A JP H053100 A JPH053100 A JP H053100A
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 19
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子シンクロトロン等のリング状加速器にお
いて垂直方向および水平方向のベータトロン振動を同時
に計測する。 【構成】 励振用電極１４〜１７のうち電極１４，１５
に正相、電極１６，１７に逆相の高周波を印加して電子
ビーム１０に垂直、水平両成分を含む斜め方向のキック
力を与える。このキックによる電子ビーム１０の垂直方
向および水平方向の位置変動は、検出用電極２１〜２４
の検出信号を演算手段２９で演算して求められる。高周
波信号の周波数を低い周波数から順次スイープさせてい
くと、垂直方向および水平方向のベータトロン振動数に
対応したところでスペクトラムアナライザ４０上にそれ
ぞれピークが現われる。これにより、垂直方向および水
平方向のベータトロン振動を同時に計測することができ
る。
いて垂直方向および水平方向のベータトロン振動を同時
に計測する。 【構成】 励振用電極１４〜１７のうち電極１４，１５
に正相、電極１６，１７に逆相の高周波を印加して電子
ビーム１０に垂直、水平両成分を含む斜め方向のキック
力を与える。このキックによる電子ビーム１０の垂直方
向および水平方向の位置変動は、検出用電極２１〜２４
の検出信号を演算手段２９で演算して求められる。高周
波信号の周波数を低い周波数から順次スイープさせてい
くと、垂直方向および水平方向のベータトロン振動数に
対応したところでスペクトラムアナライザ４０上にそれ
ぞれピークが現われる。これにより、垂直方向および水
平方向のベータトロン振動を同時に計測することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シンクロトロン等の
リング状粒子加速器においてベータトロン振動を計測す
るための装置に関し、水平方向の振動と垂直方向の振動
を同時に計測できるようにしたものである。
リング状粒子加速器においてベータトロン振動を計測す
るための装置に関し、水平方向の振動と垂直方向の振動
を同時に計測できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】電子シンクロトロンにおいて、電子ビー
ムはビームダクト内の閉軌道上を振動しながら周回して
いる。これをベータトロン振動といい、電子ビームを安
定に周回させる重要な要素である。すなわち、電子ビー
ムの周回が不安定になるベータトロン振動数があり、こ
の振動数を避けて運転する必要がある。このため、ベー
タトロン振動数を計測して、この不安定な振動数に至ら
ないように制御が行なわれる。
ムはビームダクト内の閉軌道上を振動しながら周回して
いる。これをベータトロン振動といい、電子ビームを安
定に周回させる重要な要素である。すなわち、電子ビー
ムの周回が不安定になるベータトロン振動数があり、こ
の振動数を避けて運転する必要がある。このため、ベー
タトロン振動数を計測して、この不安定な振動数に至ら
ないように制御が行なわれる。
【０００３】ベータトロン振動数を計測する方法として
ＲＦノックアウト法がある。これは、ビームダクト内の
電極に高周波電圧を印加して電場を生じさせ、これで電
子ビームを蹴ったときの振幅を検出するもので、ベータ
トロン振動と共振した時に振幅が増加するのを利用し
て、その時の印加周波数よりベータトロン振動数を求め
るものである。
ＲＦノックアウト法がある。これは、ビームダクト内の
電極に高周波電圧を印加して電場を生じさせ、これで電
子ビームを蹴ったときの振幅を検出するもので、ベータ
トロン振動と共振した時に振幅が増加するのを利用し
て、その時の印加周波数よりベータトロン振動数を求め
るものである。
【０００４】従来のＲＦノックアウト法を用いたベータ
トロン振動数測定装置（チューンモニタ）を図２に示
す。電子ビーム１０が周回しているリング状ビームダク
ト１２内には、４本のノックアウト励振用電極１４〜１
７が、電極１４，１５が上側左右に、電極１６，１７が
下側左右にそれぞれ配設されている。これら励振用電極
１４〜１７には高周波発生手段１８から励振用高周波信
号が印加される。この高周波信号の周波数は様々に可変
される。
トロン振動数測定装置（チューンモニタ）を図２に示
す。電子ビーム１０が周回しているリング状ビームダク
ト１２内には、４本のノックアウト励振用電極１４〜１
７が、電極１４，１５が上側左右に、電極１６，１７が
下側左右にそれぞれ配設されている。これら励振用電極
１４〜１７には高周波発生手段１８から励振用高周波信
号が印加される。この高周波信号の周波数は様々に可変
される。
【０００５】励振用電極１４〜１７とは別に、ビーム位
置検出用電極２１〜２４が上下左右位置にそれぞれ配設
されている。演算手段２０は、電子ビーム１０の通過に
より各検出用電極２１〜２４に発生する信号を検出し、
これにもとづいて電子ビーム１０の位置を計測する。
置検出用電極２１〜２４が上下左右位置にそれぞれ配設
されている。演算手段２０は、電子ビーム１０の通過に
より各検出用電極２１〜２４に発生する信号を検出し、
これにもとづいて電子ビーム１０の位置を計測する。
【０００６】このチェーンモニタは、水平方向のベータ
トロン振動数と垂直方向のベータトロン振動数の測定を
別々に行なう。すなわち、垂直方向の振動を測定する場
合は、図３（ａ）のように上側の電極１４，１５に正相
の高周波を印加し、下側の電極１６，１７に逆相の高周
波を印加して、上下方向の電界２６を生じさせて電子ビ
ーム１０を上下方向にキックする。この動作を高周波の
周波数を低い周波数から高い周波数にスイープさせなが
ら繰り返し行なう。また水平方向の振動を測定する場合
は、図３（ｂ）のように左側の電極１４，１７に正相の
高周波を印加し、右側の電極１５，１６に逆相の高周波
を印加して、水平方向の電界２６を生じさせて電子ビー
ム１０を水平方向にキックする。この動作を高周波の周
波数を低い周波数から高い周波数にスイープさせながら
繰り返し行なう。そして、図２の演算手段２０は上下方
向キック時および水平方向のキック時の各検出電極２１
〜２４の検出信号から、電子ビーム位置の変動が最も大
きい高周波の周波数を求めて垂直方向および水平方向の
ベータトロン振動数をそれぞれ求める。
トロン振動数と垂直方向のベータトロン振動数の測定を
別々に行なう。すなわち、垂直方向の振動を測定する場
合は、図３（ａ）のように上側の電極１４，１５に正相
の高周波を印加し、下側の電極１６，１７に逆相の高周
波を印加して、上下方向の電界２６を生じさせて電子ビ
ーム１０を上下方向にキックする。この動作を高周波の
周波数を低い周波数から高い周波数にスイープさせなが
ら繰り返し行なう。また水平方向の振動を測定する場合
は、図３（ｂ）のように左側の電極１４，１７に正相の
高周波を印加し、右側の電極１５，１６に逆相の高周波
を印加して、水平方向の電界２６を生じさせて電子ビー
ム１０を水平方向にキックする。この動作を高周波の周
波数を低い周波数から高い周波数にスイープさせながら
繰り返し行なう。そして、図２の演算手段２０は上下方
向キック時および水平方向のキック時の各検出電極２１
〜２４の検出信号から、電子ビーム位置の変動が最も大
きい高周波の周波数を求めて垂直方向および水平方向の
ベータトロン振動数をそれぞれ求める。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のチューンモ
ニタでは、垂直方向と水平方向のベータトロン振動数を
同時に計測することができず、計測に時間がかかってい
た。この発明は、前記従来の技術における欠点を解決し
て、垂直方向および水平方向のベータトロン振動を同時
に計測することができるリング状加速器のベータトロン
振動計測装置を提供しようとするものである。
ニタでは、垂直方向と水平方向のベータトロン振動数を
同時に計測することができず、計測に時間がかかってい
た。この発明は、前記従来の技術における欠点を解決し
て、垂直方向および水平方向のベータトロン振動を同時
に計測することができるリング状加速器のベータトロン
振動計測装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、ビームダク
ト内を周回している粒子ビームに対し、水平、垂直両成
分を含むキック力を与えるように配設された励振用電極
と、この電極とは別の位置で前記粒子ビームの垂直およ
び水平方向の位置を検出するように配設された検出用電
極と、前記励振用電極に様々な周波数の高周波を印加す
る高周波発生手段と、前記検出用電極の検出出力から前
記粒子ビームの垂直および水平方向のそれぞれの位置の
変化の大きさを求める演算手段とを具備してなるもので
ある。
ト内を周回している粒子ビームに対し、水平、垂直両成
分を含むキック力を与えるように配設された励振用電極
と、この電極とは別の位置で前記粒子ビームの垂直およ
び水平方向の位置を検出するように配設された検出用電
極と、前記励振用電極に様々な周波数の高周波を印加す
る高周波発生手段と、前記検出用電極の検出出力から前
記粒子ビームの垂直および水平方向のそれぞれの位置の
変化の大きさを求める演算手段とを具備してなるもので
ある。
【０００９】
【作用】この発明によれば、粒子ビームに対し垂直およ
び水平両成分を含むキック力でキックするようにしたの
で、高周波周波数を変化させて、その時検出用電極から
得られる検出信号を演算することにより、垂直方向およ
び水平方向のベータトロン振動を同時に計測することが
できる。
び水平両成分を含むキック力でキックするようにしたの
で、高周波周波数を変化させて、その時検出用電極から
得られる検出信号を演算することにより、垂直方向およ
び水平方向のベータトロン振動を同時に計測することが
できる。
【００１０】
【実施例】この発明の一実施例を図１に示す。電子ビー
ム１０が周回しているリング状ビームダクト１２内に
は、４本ノックアウト励振用電極１４〜１７が、上下左
右にそれぞれ配設されている。これら励振用電極１４〜
１７には高周波発生手段１８から励振用高周波信号が印
加される。この高周波信号の周波数は様々に可変され
る。
ム１０が周回しているリング状ビームダクト１２内に
は、４本ノックアウト励振用電極１４〜１７が、上下左
右にそれぞれ配設されている。これら励振用電極１４〜
１７には高周波発生手段１８から励振用高周波信号が印
加される。この高周波信号の周波数は様々に可変され
る。
【００１１】高周波信号は図４に示すように、電極１
４，１５には正相が、電極１６，１７には逆相が印加さ
れる。これにより、斜め方向の電界２６が発生し、電子
ビーム１０は斜め方向にキックされる。
４，１５には正相が、電極１６，１７には逆相が印加さ
れる。これにより、斜め方向の電界２６が発生し、電子
ビーム１０は斜め方向にキックされる。
【００１２】図１において、ビームダクト１２内の励振
用電極１４〜１７とは別の位置にビーム位置検出用電極
２１〜２４が上下左右位置にそれぞれ配設されている。
用電極１４〜１７とは別の位置にビーム位置検出用電極
２１〜２４が上下左右位置にそれぞれ配設されている。
【００１３】各検出用電極２１〜２４には、電子ビーム
１０の通過により信号が発生する。上下方向の検出用電
極２１，２３の検出信号は演算手段２９の１８０°パワ
ーコンバイナ３０に入力され、１８０°位相をずらして
加算（すなわち引算）されて、電子ビーム１０の中心軌
道からの上下方向へのずれ量に応じた出力が得られる。
左右方向の検出用電極２２，２４の検出信号は演算手段
２９の１８０°パワーコンバイナ３２に入力され、１８
０°位相をずらして加算（すなわち引算）されて、電子
ビーム１０の中心軌道からの左右方向へのずれ量に応じ
た出力が得られる。
１０の通過により信号が発生する。上下方向の検出用電
極２１，２３の検出信号は演算手段２９の１８０°パワ
ーコンバイナ３０に入力され、１８０°位相をずらして
加算（すなわち引算）されて、電子ビーム１０の中心軌
道からの上下方向へのずれ量に応じた出力が得られる。
左右方向の検出用電極２２，２４の検出信号は演算手段
２９の１８０°パワーコンバイナ３２に入力され、１８
０°位相をずらして加算（すなわち引算）されて、電子
ビーム１０の中心軌道からの左右方向へのずれ量に応じ
た出力が得られる。
【００１４】１８０°パワーコンバイナ３０，３２の出
力は可変アッテネータ３４，３６をそれぞれ介して、パ
ワーコンバイナ３８で加算されて、スペクトラムアナラ
イザ４０に入力されて、周波数ごとの出力レベルが表示
される。
力は可変アッテネータ３４，３６をそれぞれ介して、パ
ワーコンバイナ３８で加算されて、スペクトラムアナラ
イザ４０に入力されて、周波数ごとの出力レベルが表示
される。
【００１５】図１のチューンモニタを使用する場合は、
高周波発生手段１８から発生する高周波を低い周波数か
ら高い周波数に向けて順次スイーブさせていく。これに
より、ビームダクト１２を周回している電子ビーム１０
は斜め方向にキック力を受ける。そして、高周波が垂直
方向のベータトロン振動数、水平方向のベータトロン振
動数に対応したところでキック力は最大となる。したが
って、高周波を一度スイープさせると図５のように各方
向のベータトロン振動数に対応したところでピークが生
じるので、これにより両方向のベータトロン振動数が同
時に計測される。なお、２つのピークがいずれの方向に
対応したものかがわからない場合は、可変アッテネータ
３４，３６のいずれかを変化させてそれによりスペクト
ラムアナライザ４０上のピークのいずれが動くかを見る
ことにより判別することができる。
高周波発生手段１８から発生する高周波を低い周波数か
ら高い周波数に向けて順次スイーブさせていく。これに
より、ビームダクト１２を周回している電子ビーム１０
は斜め方向にキック力を受ける。そして、高周波が垂直
方向のベータトロン振動数、水平方向のベータトロン振
動数に対応したところでキック力は最大となる。したが
って、高周波を一度スイープさせると図５のように各方
向のベータトロン振動数に対応したところでピークが生
じるので、これにより両方向のベータトロン振動数が同
時に計測される。なお、２つのピークがいずれの方向に
対応したものかがわからない場合は、可変アッテネータ
３４，３６のいずれかを変化させてそれによりスペクト
ラムアナライザ４０上のピークのいずれが動くかを見る
ことにより判別することができる。
【００１６】
【変更例】励振用電極は、上記実施例で示したものに限
らず、例えば図６のように２本の励振用電極１４，１５
を斜めに配して、一方に正相、他方に逆相の高周波を印
加するように構成することもできる。
らず、例えば図６のように２本の励振用電極１４，１５
を斜めに配して、一方に正相、他方に逆相の高周波を印
加するように構成することもできる。
【００１７】また、この発明は電子シンクロトロンに限
らず、各種のリング状加速器に適用することができる。
らず、各種のリング状加速器に適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、粒子ビームに対し垂直および水平両成分を含むキッ
ク力でキックするようにしたので、高周波周波数を変化
させて、その時検出用電極から得られる検出信号を演算
することにより、垂直方向および水平方向のベータトロ
ン振動を同時に計測することができる。
ば、粒子ビームに対し垂直および水平両成分を含むキッ
ク力でキックするようにしたので、高周波周波数を変化
させて、その時検出用電極から得られる検出信号を演算
することにより、垂直方向および水平方向のベータトロ
ン振動を同時に計測することができる。
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】従来装置を示すブロック図である。
【図３】図２の装置における励振用電極の高周波印加方
法を示す正面図である。
法を示す正面図である。
【図４】図１の装置における励振用電極の高周波印加方
法を示す正面図である。
法を示す正面図である。
【図５】図１のスペクトラムアナライザ４０上の表示例
を示す図である。
を示す図である。
【図６】この発明における励振用電極の他の配置例を示
す正面図である。
す正面図である。
１０ 電子ビーム １２ リング状ビームタクト １４〜１７ 励振用電極 １８ 高周波発生手段 ２１〜２４ 検出用電極 ２９ 演算手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ビームダクト内を周回している粒子ビー
ムに対し、水平、垂直両成分を含むキック力を与えるよ
うに配設された励振用電極と、この電極とは別の位置で
前記粒子ビームの垂直および水平方向の位置を検出する
ように配設された検出用電極と、前記励振用電極に様々
な周波数の高周波を印加する高周波発生手段と、前記検
出用電極の検出出力から前記粒子ビームの垂直および水
平方向のそれぞれの位置の変化の大きさを求める演算手
段とを具備してなるリング状加速器のベータトロン振動
計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18028891A JPH053100A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | リング状加速器のベータトロン振動計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18028891A JPH053100A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | リング状加速器のベータトロン振動計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053100A true JPH053100A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16080595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18028891A Pending JPH053100A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | リング状加速器のベータトロン振動計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053100A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56500570A (ja) * | 1979-04-23 | 1981-04-30 | ||
| US5783914A (en) * | 1994-03-17 | 1998-07-21 | Hitachi, Ltd. | Particle beam accelerator, and a method of operation |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP18028891A patent/JPH053100A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56500570A (ja) * | 1979-04-23 | 1981-04-30 | ||
| US5783914A (en) * | 1994-03-17 | 1998-07-21 | Hitachi, Ltd. | Particle beam accelerator, and a method of operation |
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