JPH09206391A - 電子リニアック加速電圧自動制御装置 - Google Patents
電子リニアック加速電圧自動制御装置Info
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- JPH09206391A JPH09206391A JP3889496A JP3889496A JPH09206391A JP H09206391 A JPH09206391 A JP H09206391A JP 3889496 A JP3889496 A JP 3889496A JP 3889496 A JP3889496 A JP 3889496A JP H09206391 A JPH09206391 A JP H09206391A
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- accelerating voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な回路構成で確実に加速電圧の自動制御
が可能となる小型〜中型の電子リニアック用加速電圧自
動制御装置の提供。 【解決手段】 電子銃より出力される電子ビーム電流
を、クライストロン等の加速高周波源のピーク出力に応
じて決定される目標値と実際の電子ビームの検出ピーク
電流に基づいて得られる制御電圧により定常的にフィー
ドバック制御を行う事により、クライストロン等の加速
高周波源のピーク出力と電子ビーム電流量により決定さ
れる加速器の加速電圧を長時間一定に保持し得る。
が可能となる小型〜中型の電子リニアック用加速電圧自
動制御装置の提供。 【解決手段】 電子銃より出力される電子ビーム電流
を、クライストロン等の加速高周波源のピーク出力に応
じて決定される目標値と実際の電子ビームの検出ピーク
電流に基づいて得られる制御電圧により定常的にフィー
ドバック制御を行う事により、クライストロン等の加速
高周波源のピーク出力と電子ビーム電流量により決定さ
れる加速器の加速電圧を長時間一定に保持し得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線および電子線治
療装置等に用いられる小型〜中型の電子直線加速器（以
下電子リニアックという）用の加速電圧自動制御装置に
係り、特に加速電圧を一定化するのに使用される電子リ
ニアック用加速電圧制御装置に関する。
療装置等に用いられる小型〜中型の電子直線加速器（以
下電子リニアックという）用の加速電圧自動制御装置に
係り、特に加速電圧を一定化するのに使用される電子リ
ニアック用加速電圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より加速管内に形成されるマイクロ
波電界により電子ビームを直線的に加速する電子リニア
ックは公知であり、この種の装置はＸ線および電子線治
療装置等に多く用いられる。この種の電子リニアックの
加速電圧は、加速管のパラメータが決まれば、加速高周
波源のピーク出力と電子ビーム電流量により決定され
る。
波電界により電子ビームを直線的に加速する電子リニア
ックは公知であり、この種の装置はＸ線および電子線治
療装置等に多く用いられる。この種の電子リニアックの
加速電圧は、加速管のパラメータが決まれば、加速高周
波源のピーク出力と電子ビーム電流量により決定され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来用い
られている小型の電子リニアックの場合、クライストロ
ンやマグネトロン等加速高周波源（マイクロ波源）の動
作電圧を一定化して、該加速高周波源のピーク出力を一
定化するのみのものが多く、又電子ビーム電流について
は、立ち上げ設定時に一旦設定して放置するものが大多
数であり、このため加速高周波源のピーク出力と電子ビ
ーム電流量により決定される加速電圧を長時間一定に保
持することが困難であった。
られている小型の電子リニアックの場合、クライストロ
ンやマグネトロン等加速高周波源（マイクロ波源）の動
作電圧を一定化して、該加速高周波源のピーク出力を一
定化するのみのものが多く、又電子ビーム電流について
は、立ち上げ設定時に一旦設定して放置するものが大多
数であり、このため加速高周波源のピーク出力と電子ビ
ーム電流量により決定される加速電圧を長時間一定に保
持することが困難であった。
【０００４】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前
記電子ビーム電流を定常的にフィードバック制御を行う
事により、加速高周波源のピーク出力と電子ビーム電流
量により決定される加速電圧を長時間一定に保持し得る
リニアック加速電圧自動制御装置を提供する事にある。
本発明の他の目的は、小型リニアック用の簡易な構成で
確実な加速電圧の自動制御が可能となる加速電圧自動制
御装置を提供する事にある。
記電子ビーム電流を定常的にフィードバック制御を行う
事により、加速高周波源のピーク出力と電子ビーム電流
量により決定される加速電圧を長時間一定に保持し得る
リニアック加速電圧自動制御装置を提供する事にある。
本発明の他の目的は、小型リニアック用の簡易な構成で
確実な加速電圧の自動制御が可能となる加速電圧自動制
御装置を提供する事にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
達成するために、加速管構造から決まる電子ビーム電流
と加速電圧の関係を基に、加速高周波のピーク電力値の
実測値から電子ビーム電流の目標値を決定し、前記電子
ビーム電流をこの目標値に対してフィードバック制御し
ながら前記加速電圧を制御する事を特徴とするものであ
る。
達成するために、加速管構造から決まる電子ビーム電流
と加速電圧の関係を基に、加速高周波のピーク電力値の
実測値から電子ビーム電流の目標値を決定し、前記電子
ビーム電流をこの目標値に対してフィードバック制御し
ながら前記加速電圧を制御する事を特徴とするものであ
る。
【０００６】即ち本発明の工程を順を追って説明する
に、先ずクライストロン等の加速高周波源のピーク出力
に基づいてアルゴリズム若しくは演算手段により電子ビ
ーム電流目標値を設定する。次に実際の電子ビームの検
出ピーク電流と前記目標値を比較しながらその比較値に
応じた差分電圧等の制御電圧を例えばＰＩＤ調節器等の
制御回路に基づいて生成する。そして該制御電圧を、電
子銃高圧デッキ等を介してデジタル情報若しくはパルス
波形情報等に変換した後、電子ビームを生成する電子銃
のグリッド等に送給し、定常的にフィードバック制御を
行う事により、クライストロン等の加速高周波源のピー
ク出力と電子ビーム電流量により決定される加速器の加
速電圧を長時間一定に保持させるものである。
に、先ずクライストロン等の加速高周波源のピーク出力
に基づいてアルゴリズム若しくは演算手段により電子ビ
ーム電流目標値を設定する。次に実際の電子ビームの検
出ピーク電流と前記目標値を比較しながらその比較値に
応じた差分電圧等の制御電圧を例えばＰＩＤ調節器等の
制御回路に基づいて生成する。そして該制御電圧を、電
子銃高圧デッキ等を介してデジタル情報若しくはパルス
波形情報等に変換した後、電子ビームを生成する電子銃
のグリッド等に送給し、定常的にフィードバック制御を
行う事により、クライストロン等の加速高周波源のピー
ク出力と電子ビーム電流量により決定される加速器の加
速電圧を長時間一定に保持させるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成部品の材質、形状、その相対位置、及び電気的数
値などは特に特定的に記載がない限りは、この発明の範
囲をそれのみに限定する趣旨ではない。図１は、本発明
の実施例に係る小型〜中型の電子リニアック装置の基本
的な回路構成を示すブロック回路図である。
の形態を説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成部品の材質、形状、その相対位置、及び電気的数
値などは特に特定的に記載がない限りは、この発明の範
囲をそれのみに限定する趣旨ではない。図１は、本発明
の実施例に係る小型〜中型の電子リニアック装置の基本
的な回路構成を示すブロック回路図である。
【０００８】図において、１は高周波（マイクロ波）源
としてのクライストロンで入力立体回路１４を介して加
速管１３に高周波が給送され、該加速管１３内に形成さ
れるマイクロ波電界により電子ビームを直線的に加速す
る。２は検波器、３はピークホールド回路、４は目標ビ
ーム電流計算アルゴリズムで一般にＣＰＵのプログラム
に組込まれている。目標ビーム電流計算アルゴリズム４
は、ある加速電圧に対して加速高周波ピーク電力と電子
ビーム電流量の関係を与える１次若しくは２次程度の簡
単な関数となる。
としてのクライストロンで入力立体回路１４を介して加
速管１３に高周波が給送され、該加速管１３内に形成さ
れるマイクロ波電界により電子ビームを直線的に加速す
る。２は検波器、３はピークホールド回路、４は目標ビ
ーム電流計算アルゴリズムで一般にＣＰＵのプログラム
に組込まれている。目標ビーム電流計算アルゴリズム４
は、ある加速電圧に対して加速高周波ピーク電力と電子
ビーム電流量の関係を与える１次若しくは２次程度の簡
単な関数となる。
【０００９】５はＰＩＤ調節計で、前記アルゴリズム４
により設定される電子ビーム電流の目標値と、コアモニ
タ１１よりピークホールド回路１２を介して得られる実
際の電子ビーム電流の測定値とを比較し、Ｖ−Ｆ変換器
６を介して電子ビーム電流を一定化する為の制御電圧を
電子銃高圧デッキに供給する制御ループを構成する。実
際の電子ビーム電流の測定は、コアモニタ１１により行
いこれをピークホールド回路１２にてピークホールドし
て、ＰＩＤ調節計５に入力する。
により設定される電子ビーム電流の目標値と、コアモニ
タ１１よりピークホールド回路１２を介して得られる実
際の電子ビーム電流の測定値とを比較し、Ｖ−Ｆ変換器
６を介して電子ビーム電流を一定化する為の制御電圧を
電子銃高圧デッキに供給する制御ループを構成する。実
際の電子ビーム電流の測定は、コアモニタ１１により行
いこれをピークホールド回路１２にてピークホールドし
て、ＰＩＤ調節計５に入力する。
【００１０】電子銃高圧デッキ８は、周波数−電圧変換
器（Ｆ−Ｖ変換器）８１とグリッドパルサ８２とを含
む。電子銃１０は、カソード１０１とアノード１０３間
にグリッド１０２を介在させ、前記グリッドパルサ８２
より出力されるパルス波に基づいて該グリッド１０２を
制御することにより、電子ビーム電流量がフィードバッ
ク制御される。電子銃１０より出力された電子ビームは
コアモニタ１１を通過した後、前記加速管１３に送給さ
れる。
器（Ｆ−Ｖ変換器）８１とグリッドパルサ８２とを含
む。電子銃１０は、カソード１０１とアノード１０３間
にグリッド１０２を介在させ、前記グリッドパルサ８２
より出力されるパルス波に基づいて該グリッド１０２を
制御することにより、電子ビーム電流量がフィードバッ
ク制御される。電子銃１０より出力された電子ビームは
コアモニタ１１を通過した後、前記加速管１３に送給さ
れる。
【００１１】次にかかる実施例の動作を説明する。クラ
イストロン１から出力される加速高周波のピーク電力
は、検波器２で検波された後ピークホールド回路３にて
ピークホールドされて目標ビーム電流計算アルゴリズム
４に入力される。前記したように近年では、加速器制御
にＣＰＵが利用されるのが一般的である為に、このアル
ゴリズム４は、このＣＰＵのプログラム中に組み込んで
おくことが好ましいが、これのみに限定されない。目標
ビーム電流計算アルゴリズム４は、前記したようにある
加速電圧に対して加速高周波ピーク電力と電子ビーム電
流量の関係を与える１次若しくは２次程度の簡単な関数
となる為に、加速高周波ピーク電力が既知数として取込
めれば、ある加速電圧に対する電子ビーム電流の目標値
は容易に設定される。
イストロン１から出力される加速高周波のピーク電力
は、検波器２で検波された後ピークホールド回路３にて
ピークホールドされて目標ビーム電流計算アルゴリズム
４に入力される。前記したように近年では、加速器制御
にＣＰＵが利用されるのが一般的である為に、このアル
ゴリズム４は、このＣＰＵのプログラム中に組み込んで
おくことが好ましいが、これのみに限定されない。目標
ビーム電流計算アルゴリズム４は、前記したようにある
加速電圧に対して加速高周波ピーク電力と電子ビーム電
流量の関係を与える１次若しくは２次程度の簡単な関数
となる為に、加速高周波ピーク電力が既知数として取込
めれば、ある加速電圧に対する電子ビーム電流の目標値
は容易に設定される。
【００１２】そしてこのアルゴリズム４により決まる電
子ビーム電流の目標値はＰＩＤ調節計５に入力される。
一方電子銃１０より出力される実際の電子ビームの電流
測定は、コアモニタ１１により行い、これをピークホー
ルド回路１２にてピークホールドして、ＰＩＤ調節計５
に入力する。
子ビーム電流の目標値はＰＩＤ調節計５に入力される。
一方電子銃１０より出力される実際の電子ビームの電流
測定は、コアモニタ１１により行い、これをピークホー
ルド回路１２にてピークホールドして、ＰＩＤ調節計５
に入力する。
【００１３】ＰＩＤ調節計５では、アルゴリズム４及び
ピークホールド回路１２夫々より入力された電子ビーム
電流の目標値と測定値の差を検出して制御電圧を電圧−
周波数変換器（Ｖ−Ｆ変換器）６に出力する。尚、電子
銃１０のカソード１０１部分は、通常負の高電圧電位に
あり、前記ＰＩＤ調節計５よりの制御電圧を直接伝える
ことはできない。このため、一旦Ｖ−Ｆ変換器６で周波
数情報に変換して光リンク７により電子銃高圧デッキ８
に伝える。
ピークホールド回路１２夫々より入力された電子ビーム
電流の目標値と測定値の差を検出して制御電圧を電圧−
周波数変換器（Ｖ−Ｆ変換器）６に出力する。尚、電子
銃１０のカソード１０１部分は、通常負の高電圧電位に
あり、前記ＰＩＤ調節計５よりの制御電圧を直接伝える
ことはできない。このため、一旦Ｖ−Ｆ変換器６で周波
数情報に変換して光リンク７により電子銃高圧デッキ８
に伝える。
【００１４】電子銃高圧デッキ８上では、この制御電圧
をＦ−Ｖ変換器８１で電圧情報に再変換し、グリッドパ
ルサ８２により制御電圧に対応するパルス波形として電
子銃１０のグリッド１０２を制御し、電子ビーム電流量
のフィードバック制御がなされる。尚、電子銃高圧デッ
キ８と地上電位とを結ぶ方法としては、光リンク７を使
用するのが最適であるが、信号変換の方法としてはＶ−
Ｆ／Ｆ−Ｖ変換器６、８１を使用して周波数情報に変換
する方法の他に、Ａ−Ｄ／Ｄ−Ａ変換器を使用してディ
ジタル信号に変換する方法も考えられる。
をＦ−Ｖ変換器８１で電圧情報に再変換し、グリッドパ
ルサ８２により制御電圧に対応するパルス波形として電
子銃１０のグリッド１０２を制御し、電子ビーム電流量
のフィードバック制御がなされる。尚、電子銃高圧デッ
キ８と地上電位とを結ぶ方法としては、光リンク７を使
用するのが最適であるが、信号変換の方法としてはＶ−
Ｆ／Ｆ−Ｖ変換器６、８１を使用して周波数情報に変換
する方法の他に、Ａ−Ｄ／Ｄ−Ａ変換器を使用してディ
ジタル信号に変換する方法も考えられる。
【００１５】制御要素としてＰＩＤ調節計５を使用した
のは、既製品として極めて安価に市販されており、動作
も安全・確実であり、かつ制御特性の変更を容易である
ためである。尚、ＣＰＵのＡ−Ｄ、Ｄ−Ａ変換サイクル
が短ければ、制御要素そのものをＣＰＵに組み込むこと
も考えられる。
のは、既製品として極めて安価に市販されており、動作
も安全・確実であり、かつ制御特性の変更を容易である
ためである。尚、ＣＰＵのＡ−Ｄ、Ｄ−Ａ変換サイクル
が短ければ、制御要素そのものをＣＰＵに組み込むこと
も考えられる。
【００１６】
【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、前記
電子銃より出力される電子ビーム電流を定常的にフィー
ドバック制御を行う事により、クライストロン等の加速
高周波源のピーク出力と電子ビーム電流量により決定さ
れる加速器の加速電圧を長時間一定に保持し得る。又本
発明は、簡易な回路構成で確実に加速電圧の自動制御が
可能となる為に、小型〜中型のリニアック用の加速電圧
自動制御装置として極めて有効である。
電子銃より出力される電子ビーム電流を定常的にフィー
ドバック制御を行う事により、クライストロン等の加速
高周波源のピーク出力と電子ビーム電流量により決定さ
れる加速器の加速電圧を長時間一定に保持し得る。又本
発明は、簡易な回路構成で確実に加速電圧の自動制御が
可能となる為に、小型〜中型のリニアック用の加速電圧
自動制御装置として極めて有効である。
【図１】図１は、本発明の実施例に係る小型〜中型の電
子リニアック装置の基本的な回路構成を示すブロック回
路図である。
子リニアック装置の基本的な回路構成を示すブロック回
路図である。
１ クライストロン ２ 検波器 ３ ピークホールド回路 ４ 目標ビーム電流計算アルゴリズム ５ ＰＩＤ調節計 ６ Ｖ−Ｆ変換器 ７ 光リンク ８ 電子銃高圧デッキ １０ 電子銃 １１ コアモニタ １２ ピークホールド回路 １３ 加速管 １４ 入力立体回路 ８１ 周波数−電圧変換器（Ｆ−Ｖ変換器） ８２ グリッドパルサ １０１ カソード １０２ グリッド １０３ アノード
Claims (1)
- 【請求項１】 加速管構造から決まる電子ビーム電流と
加速電圧の関係を基に、加速高周波のピーク電力値の実
測値から電子ビーム電流の目標値を決定し、前記電子ビ
ーム電流をこの目標値に対してフィードバック制御しな
がら前記加速電圧を制御する事を特徴とする電子リニア
ック加速電圧自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03889496A JP3572134B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 電子リニアック加速電圧自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03889496A JP3572134B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 電子リニアック加速電圧自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09206391A true JPH09206391A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3572134B2 JP3572134B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=12537918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03889496A Expired - Fee Related JP3572134B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 電子リニアック加速電圧自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3572134B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003018133A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Radiotherapy device |
-
1996
- 1996-02-01 JP JP03889496A patent/JP3572134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003018133A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Radiotherapy device |
| US7085347B2 (en) | 2001-08-24 | 2006-08-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Radiotherapy device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3572134B2 (ja) | 2004-09-29 |
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