JPS635293A - ビ−ム形状測定装置 - Google Patents
ビ−ム形状測定装置Info
- Publication number
- JPS635293A JPS635293A JP14998986A JP14998986A JPS635293A JP S635293 A JPS635293 A JP S635293A JP 14998986 A JP14998986 A JP 14998986A JP 14998986 A JP14998986 A JP 14998986A JP S635293 A JPS635293 A JP S635293A
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- memory
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- signal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はサイクロトロンで加速した荷電粒子をビーム輸
送装置を通してターゲット材料に照射する場合、所要の
形状のビームとして照射するためのビーム形状測定装置
に関する。
送装置を通してターゲット材料に照射する場合、所要の
形状のビームとして照射するためのビーム形状測定装置
に関する。
(従来の技術)
一般に小型のサイクロトロンは第7図の縦断面図、第8
図の横断面図に示すように、上下に対向しているヨーク
2.3と励磁コイル4,5よりなる電磁石の対向する磁
極間に水平に加速空間1を設け、磁極の中心部にイオン
源6を設けである。
図の横断面図に示すように、上下に対向しているヨーク
2.3と励磁コイル4,5よりなる電磁石の対向する磁
極間に水平に加速空間1を設け、磁極の中心部にイオン
源6を設けである。
加速空間1には水平面で上下に対間している2組の同形
の扇形状の電極7,7及び8,8をそれぞれ中心点に対
して対称でかつ水平に配置し、これらの電極7,8には
周波数fの発振器9からの高周波電圧をそれぞれRFフ
ァイナルアンプ10、フィーダー11を介して印加しで
ある。
の扇形状の電極7,7及び8,8をそれぞれ中心点に対
して対称でかつ水平に配置し、これらの電極7,8には
周波数fの発振器9からの高周波電圧をそれぞれRFフ
ァイナルアンプ10、フィーダー11を介して印加しで
ある。
また加速空間1は真空ポンプ39.40で真空にしてあ
り、励磁コイル4.5は可変直流電源25で励磁されて
いる。
り、励磁コイル4.5は可変直流電源25で励磁されて
いる。
このような構造のサイクロトロンでイオン源6から放出
された荷電粒子は励磁コイル4.5で励磁されている磁
極間の加速空間1内を磁場で拘束され、電極7.8によ
りRF電界で加速されて渦巻状の運動をし、最終的には
偏向デフレクタ14で荷電粒子ビーム15を取出し口1
6に誘導する。
された荷電粒子は励磁コイル4.5で励磁されている磁
極間の加速空間1内を磁場で拘束され、電極7.8によ
りRF電界で加速されて渦巻状の運動をし、最終的には
偏向デフレクタ14で荷電粒子ビーム15を取出し口1
6に誘導する。
この場合荷電粒子ビーム15の速度は電極7.8に印加
するRF雷電圧周波数と、この場合に必要な励磁コイル
4.5の励磁電流の調節により適宜に選ぶことが出来る
。
するRF雷電圧周波数と、この場合に必要な励磁コイル
4.5の励磁電流の調節により適宜に選ぶことが出来る
。
取り出し口16の外部には荷電粒子ビーム15を輸送す
るビーム輸送装置17が設けてあり、荷電粒子ビーム1
5はビーム輸送装置17及びこの中に設けられているビ
ーム調節装置19及びビーム形状検出部20を通ってタ
ーゲットボックス18内のターゲット材料を照射する。
るビーム輸送装置17が設けてあり、荷電粒子ビーム1
5はビーム輸送装置17及びこの中に設けられているビ
ーム調節装置19及びビーム形状検出部20を通ってタ
ーゲットボックス18内のターゲット材料を照射する。
ビーム形状検出部20は第2図のビーム形状検出部のよ
うにコ字状の枠21の開放端に枠21と絶縁された検出
ワイヤー22が張架されている。この枠21を張架され
た検出ワイヤー22の張架方向に垂直な方向に移動させ
、検出ワイヤー22で荷電粒子ビーム通路23を垂直に
試断するような動作をさせる。
うにコ字状の枠21の開放端に枠21と絶縁された検出
ワイヤー22が張架されている。この枠21を張架され
た検出ワイヤー22の張架方向に垂直な方向に移動させ
、検出ワイヤー22で荷電粒子ビーム通路23を垂直に
試断するような動作をさせる。
検出ワイヤー22はゆっくり移動させて荷電粒子ビーム
通路23内のビーム断面24をA断する時に荷電粒子ビ
ーム15により検出ワイヤー22に発生した電圧をペン
レコーダーで図形化する。この場合位置は検出ワイヤー
22のスタート位置を決めておき、その移動速度をペン
レコーダーの紙送り速度に同期させていた。このため、
1回の測定に2〜3分位が必要であった。
通路23内のビーム断面24をA断する時に荷電粒子ビ
ーム15により検出ワイヤー22に発生した電圧をペン
レコーダーで図形化する。この場合位置は検出ワイヤー
22のスタート位置を決めておき、その移動速度をペン
レコーダーの紙送り速度に同期させていた。このため、
1回の測定に2〜3分位が必要であった。
(発明が解決しようとする問題点)
上述のように荷電粒子ビーム15で照射する場合、荷電
粒子ビーム15のビーム形状の測定には2〜3分位の時
間が必要であり、変動する恐れのあるビ 。
粒子ビーム15のビーム形状の測定には2〜3分位の時
間が必要であり、変動する恐れのあるビ 。
−人形状をリアルタイムで測定することができなかった
。
。
(問題を解決するための手段)
本発明は上述の問題を解決して、荷電粒子ビームの形状
をリアルタイムで測定可能な測定装置を提供することを
目的とする。
をリアルタイムで測定可能な測定装置を提供することを
目的とする。
即ち検出ワイヤーを張架したビーム形状検出部と、前記
検出ワイヤーの位置を検出する位置検出器と、前記検出
ワイヤーのアナログ出力電圧をデジタル信号に変換する
アナログ・デジタル変換器と、前記デジタル信号を記憶
するメモリーと、前記位置検出器の検出出力をカウント
して前記メモリーのアドレス信号を出力するカウンター
と、前記メモリーの読出しのクロック信号を出力するク
ロック回路と、前記メモリーの読出したデジタル信号を
アナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、
このデジタル・アナログ変換器の出力を表示する表示装
置からなるものである。
検出ワイヤーの位置を検出する位置検出器と、前記検出
ワイヤーのアナログ出力電圧をデジタル信号に変換する
アナログ・デジタル変換器と、前記デジタル信号を記憶
するメモリーと、前記位置検出器の検出出力をカウント
して前記メモリーのアドレス信号を出力するカウンター
と、前記メモリーの読出しのクロック信号を出力するク
ロック回路と、前記メモリーの読出したデジタル信号を
アナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器と、
このデジタル・アナログ変換器の出力を表示する表示装
置からなるものである。
また更に上記に追加して所要のビーム形状を設定する設
定器と、この設定器の設定値と前記メモリーの出力とを
比較する比較器と、この比較結果の出力により動作する
ステアリングマグネット制御器とを設けたものである。
定器と、この設定器の設定値と前記メモリーの出力とを
比較する比較器と、この比較結果の出力により動作する
ステアリングマグネット制御器とを設けたものである。
(作用)
上述のように一旦メモリーに記憶させるために検出ワイ
ヤーを高速で移動させることが可能となったので、リャ
ルタイムで測定が出来る。
ヤーを高速で移動させることが可能となったので、リャ
ルタイムで測定が出来る。
また上記メモリーの記憶内容をクロック回路の動作によ
り、後で表示することも出来る。
り、後で表示することも出来る。
更にステアリングマグネットの制御手段を付加すること
により、ビーム形状を設定値に自動制御することも出来
る。
により、ビーム形状を設定値に自動制御することも出来
る。
(実施例)
第1図は本発明の測定装置の回路ブロック図、第2図は
ビーム形状検出部の平面図である。検出ワイヤー22は
コ字状の枠2工の開放端に枠21から絶縁された状態で
張架されている。この検出ワイヤー22は荷電粒子ビー
ム通路23を横切るように枠21で移動される。この移
動の位置は枠21に連動している位置検出器(エンコー
ダ)25から位置信号として出力される。検出ワイヤー
22がビーム断面24内に入ると荷電粒子ビーム15に
より検出ワイヤー22に電圧が発生し、この電圧はアナ
ログ・デジタル変換器(A/D変換器)26でデジタル
信号となり、メモリー27に入力する。
ビーム形状検出部の平面図である。検出ワイヤー22は
コ字状の枠2工の開放端に枠21から絶縁された状態で
張架されている。この検出ワイヤー22は荷電粒子ビー
ム通路23を横切るように枠21で移動される。この移
動の位置は枠21に連動している位置検出器(エンコー
ダ)25から位置信号として出力される。検出ワイヤー
22がビーム断面24内に入ると荷電粒子ビーム15に
より検出ワイヤー22に電圧が発生し、この電圧はアナ
ログ・デジタル変換器(A/D変換器)26でデジタル
信号となり、メモリー27に入力する。
一方エンコーダ25の位置信号は切換器28を通ってカ
ウンター29に入力し、ここでメモリー27のアドレス
信号となってメモリー27に入力し、前記A/D変換器
26からのデジタル信号を所定のアドレスに記入させる
。
ウンター29に入力し、ここでメモリー27のアドレス
信号となってメモリー27に入力し、前記A/D変換器
26からのデジタル信号を所定のアドレスに記入させる
。
1回のワイヤの掃引でビーム形状をメモリに記憶させた
のち切換器28を切り換えてカウンタ29をクロック回
路32に接続しメモリ27からデジタル信号を読み出し
、このデジタル信号をデジタル・アナログ変換器(D/
A変換器虚でアナログ信号に変換し、表示装置31に表
示する。クロック回路32のクロック周波数を変えるこ
とにより、ブラウン管オシロスコープのような高速の表
示器あるいはペンレコーダのような低速の表示器にビー
ム形状を表示出来る。
のち切換器28を切り換えてカウンタ29をクロック回
路32に接続しメモリ27からデジタル信号を読み出し
、このデジタル信号をデジタル・アナログ変換器(D/
A変換器虚でアナログ信号に変換し、表示装置31に表
示する。クロック回路32のクロック周波数を変えるこ
とにより、ブラウン管オシロスコープのような高速の表
示器あるいはペンレコーダのような低速の表示器にビー
ム形状を表示出来る。
第3図はビーム形状図で、検出ワイヤー22が単一線の
場合である。この場合は同図(イ)示のように検出ワイ
ヤー22はその張架方向及びビーム方向にそれぞれ垂直
な方向に移動される。この結果検出ワイヤー22に発生
する電圧即ちビーム強度は同図(ロ)示のような曲線を
示す。
場合である。この場合は同図(イ)示のように検出ワイ
ヤー22はその張架方向及びビーム方向にそれぞれ垂直
な方向に移動される。この結果検出ワイヤー22に発生
する電圧即ちビーム強度は同図(ロ)示のような曲線を
示す。
第4図は他の形式のビーム形状検出部で、検出ワイヤー
が2本交叉状態に設けたもので、コ字状の枠33の開放
端と開放端及び閉鎖端の中間との間に傾斜して2本の検
出ワイヤーA34及び検出ワイヤーB35を枠33に対
して絶縁して、かつそれぞれが接触しないように離間し
て張架しである。この2本の検出ワイヤーA、Bは交叉
角度が直角になるように張架することが望ましい。
が2本交叉状態に設けたもので、コ字状の枠33の開放
端と開放端及び閉鎖端の中間との間に傾斜して2本の検
出ワイヤーA34及び検出ワイヤーB35を枠33に対
して絶縁して、かつそれぞれが接触しないように離間し
て張架しである。この2本の検出ワイヤーA、Bは交叉
角度が直角になるように張架することが望ましい。
第5図は上記交叉状態のビーム形状検出部を使用した場
合の交叉線検出のビーム形状図で、(イ)示は荷電粒子
ビーム通路23と検出ワイヤーA及びBの関係位置を示
したもので、両方の検出ワイヤーA及びBは枠33で同
時に矢印方向に移動する。
合の交叉線検出のビーム形状図で、(イ)示は荷電粒子
ビーム通路23と検出ワイヤーA及びBの関係位置を示
したもので、両方の検出ワイヤーA及びBは枠33で同
時に矢印方向に移動する。
ビーム断面24に対して、それぞれの検出ワイヤは第3
図の場合と異なり45°の方向から移動してくる。この
場合ビームに対するワイヤの変位量は、枠33の移動量
のうち各検出ワイヤA及びBに垂直な成分である。この
方式で測定されるビーム強度と検出ワイヤの位置との関
係曲線が同図(ロ)、(ハ)示である− 第6図は第1図の回路にステアリングマグネット(SM
)の自動制御回路を付加したもので、メモリー27に記
入されたビーム断面24のプロファイルと所望のプロフ
ァイルを設定しである設定器36の出力とを比較器37
で比較し、差分の出力によって5M制御器38を動作さ
せ、差分が零になるようにステアリングマグネットを自
動制御する。
図の場合と異なり45°の方向から移動してくる。この
場合ビームに対するワイヤの変位量は、枠33の移動量
のうち各検出ワイヤA及びBに垂直な成分である。この
方式で測定されるビーム強度と検出ワイヤの位置との関
係曲線が同図(ロ)、(ハ)示である− 第6図は第1図の回路にステアリングマグネット(SM
)の自動制御回路を付加したもので、メモリー27に記
入されたビーム断面24のプロファイルと所望のプロフ
ァイルを設定しである設定器36の出力とを比較器37
で比較し、差分の出力によって5M制御器38を動作さ
せ、差分が零になるようにステアリングマグネットを自
動制御する。
(発明の効果)
上述のように本発明の測定装置によると、荷電粒子ビー
ム断面24のプロファイルはリアルタイムで測定可能で
あると共に、メモリーに記憶しであるので後で表示若し
くは記録させることも出来る。
ム断面24のプロファイルはリアルタイムで測定可能で
あると共に、メモリーに記憶しであるので後で表示若し
くは記録させることも出来る。
またリアルタイムで測定可能であるので、予め設定した
ビーム断面24のプロファイルと比較して設定値と一致
するように自動制御することも出来る。
ビーム断面24のプロファイルと比較して設定値と一致
するように自動制御することも出来る。
第1図は本発明のビーム形状測定装置の回路ブロック図
、第2図は単一線型のビーム形状検出部の平面図、第3
図の、(イ)は単一線検出のビーム形状図、(ロ)はビ
ーム強度特性図、第4図は交叉線型のビーム形状検出部
の平面図、第5図の、(イ)は交叉線検出のビーム形状
図、(ロ)は検出ワイヤへのビーム強度特性図、(ハ)
は検出ワイヤBのビーム強度特性図、第6図は自動制御
回路を設けたビーム形状測定装置の回路ブロック図、第
7図はサイクロトロンの縦断面図、第8図は同じく横断
面図である。 20:ビーム形状検出部、 22:検出ワイヤー、24
:ビーム断面、 25:位置検出器、 26:A/D変
換器、 27:メモリー、 29:カウンター、30:
D/A変換器、 31:表示装置、 32:クロック回
路、 34:検出ワイヤーA、 35:検出ワイヤーB
、 36:設定器、 37:比較器、 38:3M制
御器。 寡3詔 (イ) (ロ)
、第2図は単一線型のビーム形状検出部の平面図、第3
図の、(イ)は単一線検出のビーム形状図、(ロ)はビ
ーム強度特性図、第4図は交叉線型のビーム形状検出部
の平面図、第5図の、(イ)は交叉線検出のビーム形状
図、(ロ)は検出ワイヤへのビーム強度特性図、(ハ)
は検出ワイヤBのビーム強度特性図、第6図は自動制御
回路を設けたビーム形状測定装置の回路ブロック図、第
7図はサイクロトロンの縦断面図、第8図は同じく横断
面図である。 20:ビーム形状検出部、 22:検出ワイヤー、24
:ビーム断面、 25:位置検出器、 26:A/D変
換器、 27:メモリー、 29:カウンター、30:
D/A変換器、 31:表示装置、 32:クロック回
路、 34:検出ワイヤーA、 35:検出ワイヤーB
、 36:設定器、 37:比較器、 38:3M制
御器。 寡3詔 (イ) (ロ)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)サイクロトロンの荷電粒子ビームでターゲットを照
射する場合のビーム形状を測定するビーム形状測定装置
において、検出ワイヤーを張架したビーム形状検出部と
、前記検出ワイヤーの位置を検出する位置検出器と、前
記検出ワイヤーのアナログ出力電圧をデジタル信号に変
換するアナログ・デジタル変換器と、前記デジタル信号
を記憶するメモリーと、前記位置検出器の検出出力をカ
ウントして前記メモリーのアドレス信号を出力するカウ
ンターと、前記メモリーの読出しのクロック信号を出力
するクロック回路と、前記メモリーの読出したデジタル
信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換
器と、このデジタル・アナログ変換器の出力を表示する
表示装置からなることを特徴とするビーム形状測定装置
。 2)前記ビーム形状検出部が1本の検出ワイヤーを張架
したものである特許請求の範囲第1項記載のビーム形状
測定装置。 3)前記ビーム形状検出部が2本の検出ワイヤーを交叉
させかつ互いに離間して張架したものである特許請求の
範囲第1項記載のビーム形状測定装置。 4)サイクロトロンの荷電粒子ビームでターゲットを照
射する場合のビーム形状を測定するビーム形状測定装置
において、検出ワイヤーを張架したビーム形状検出部と
、前記検出ワイヤーの位置を検出する位置検出器と、前
記検出ワイヤーのアナログ出力電圧をデジタル信号に変
換するアナログ・デジタル変換器と、前記デジタル信号
を記憶するメモリーと、前記位置検出器の検出出力をカ
ウントして前記メモリーのアドレス信号を出力するカウ
ンターと、前記メモリーの読出しのクロック信号を出力
するクロック回路と、前記メモリーの読出したデジタル
信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換
器と、このデジタル・アナログ変換器の出力を表示する
表示装置と、所要のビーム形状を設定する設定器と、こ
の設定器の設定値と前記メモリーの出力とを比較する比
較器と、この比較結果の出力により動作するステアリン
グマグネット制御器とからなることを特徴とするビーム
形状測定装置。 5)前記ビーム形状検出部が1本の検出ワイヤーを張架
したものである特許請求の範囲第4項記載のビーム形状
測定装置。 6)前記ビーム形状検出部が2本の検出ワイヤーを交叉
させかつ互いに離間して張架したものである特許請求の
範囲第4項記載のビーム形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14998986A JPS635293A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | ビ−ム形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14998986A JPS635293A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | ビ−ム形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635293A true JPS635293A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=15487030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14998986A Pending JPS635293A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | ビ−ム形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635293A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63274891A (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | 荷電粒子装置用マルチワイヤ式モニタ |
| JPH02263191A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ビーム進行方向測定装置 |
| JP2008546155A (ja) * | 2005-06-03 | 2008-12-18 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | ビームストップ及びビーム調整方法 |
| CN109490943A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-19 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 一种用于离子束束流流强和位置测量的交叉多丝探针 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56148081A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-17 | Jeol Ltd | Method for measuring beam |
| JPS6070387A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Hitachi Ltd | 電子線露光装置における電子ビ−ムの寸法計測装置 |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP14998986A patent/JPS635293A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56148081A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-17 | Jeol Ltd | Method for measuring beam |
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| JPH02263191A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ビーム進行方向測定装置 |
| JP2008546155A (ja) * | 2005-06-03 | 2008-12-18 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | ビームストップ及びビーム調整方法 |
| CN109490943A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-19 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 一种用于离子束束流流强和位置测量的交叉多丝探针 |
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