JP2006228579A - Accelerator system and its operation method - Google Patents
Accelerator system and its operation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006228579A JP2006228579A JP2005041212A JP2005041212A JP2006228579A JP 2006228579 A JP2006228579 A JP 2006228579A JP 2005041212 A JP2005041212 A JP 2005041212A JP 2005041212 A JP2005041212 A JP 2005041212A JP 2006228579 A JP2006228579 A JP 2006228579A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- accelerator
- electromagnet
- transport system
- initialization
- power source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は加速器とビーム輸送系とを備えた加速器システムに係わり、特にビームエネルギーの変更が行われる加速器システムに関する。 The present invention relates to an accelerator system including an accelerator and a beam transport system, and more particularly to an accelerator system in which beam energy is changed.
近年、粒子加速器システムは、これまでの高エネルギー物理学の研究用はもとより、放射線同位元素の生成や癌の粒子線治療等の医療用、材料照射等の工業用、種子照射などの農業利用等、様々な用途に用いられており、また一台の加速器が多目的に使用されることもある。 In recent years, particle accelerator systems have been used not only for research on high energy physics so far, but also for medical use such as generation of radioisotopes and particle beam therapy for cancer, industrial use such as material irradiation, agricultural use such as seed irradiation, etc. It is used for various purposes, and a single accelerator may be used for multiple purposes.
一般に、加速器システムは、荷電粒子源で発生され入射された荷電粒子ビームを所定のエネルギーとなるまで加速する例えばシンクロトロン等の加速器と、この加速器から出射された荷電粒子ビームを照射装置へ輸送するビーム輸送系とを備えている。これら加速器及びビーム輸送系は、偏向電磁石、四極電磁石、及びステアリング電磁石等の電磁石を多数備えている。 In general, an accelerator system accelerates a charged particle beam generated and incident from a charged particle source to a predetermined energy, for example, an accelerator such as a synchrotron, and transports the charged particle beam emitted from the accelerator to an irradiation device. And a beam transport system. These accelerators and beam transport systems include many electromagnets such as a deflection electromagnet, a quadrupole electromagnet, and a steering electromagnet.
このような加速器システムの運転においては、通常、加速器側では例えば「入射→加速→出射→減磁」を1運転サイクルとする設定された電磁石の励磁パターンにより電磁石を励磁するパターン運転が行われ、またビーム輸送系では設定された励磁電流により電磁石を励磁する設定値運転が行われる。したがって、例えば一定のビームエネルギーで出射を行う場合には、加速器では出射時の励磁電流が一定であるパターン運転が行われ、ビーム輸送系ではそのエネルギーに対応した一定の設定励磁電流による設定値運転が行われる。 In the operation of such an accelerator system, normally, on the accelerator side, for example, a pattern operation is performed in which the electromagnet is excited by the excitation pattern of the electromagnet set as one operation cycle of “incidence → acceleration → extraction → demagnetization”, In the beam transport system, a set value operation for exciting the electromagnet with the set excitation current is performed. Thus, for example, when performing extraction with a constant beam energy, the accelerator performs a pattern operation in which the excitation current at the time of extraction is constant, and the beam transport system performs a set value operation with a constant set excitation current corresponding to the energy. Is done.
このような加速器システムのうち、例えば粒子線治療に用いられる加速器システムにおいては、ビームエネルギーにより荷電粒子の体内における深さ方向の飛距離(飛程)が定まるため、治療計画時に患者の患部の深さに対応したビームエネルギーが設定され、そのエネルギーで治療照射が行われる。したがって、治療対象である患者(患部)が変わる場合、ビームエネルギーを各患者(患部)ごとに設定された適切な値に変更して出射する必要がある。特に、細いビームを患部領域内に走査させるスキャニングと呼ばれる照射方式においては、患部を深さ方向に複数層に分割し各層ごとにビームを走査して患部領域を照射することから、層変更ごとにビームエネルギーを変更する必要があり、同一患者(患部)においても頻繁なビームエネルギーの変更が必要となる。 Among such accelerator systems, for example, in an accelerator system used for particle beam therapy, the distance (range) of charged particles in the body in the depth direction is determined by the beam energy. The beam energy corresponding to the height is set, and treatment irradiation is performed with the energy. Therefore, when the patient (affected part) to be treated changes, the beam energy needs to be changed to an appropriate value set for each patient (affected part) and emitted. In particular, in an irradiation method called scanning in which a thin beam is scanned into the affected area, the affected area is divided into a plurality of layers in the depth direction, and the affected area is irradiated by scanning the beam for each layer. It is necessary to change the beam energy, and it is necessary to frequently change the beam energy even in the same patient (affected part).
加速器システムの運転においてこのようにビームエネルギーを変更する場合、加速器では出射時の励磁電流が異なるパターン運転に、またビーム輸送系では設定励磁電流が異なる設定値運転に変更する必要がある。このように電磁石の励磁電流を変化させる場合、電磁石の運転履歴、即ち電磁石のヒステリシス(磁気履歴)を消すために、初期化運転が必要となる。従来、この加速器システムの初期化運転の運転方法として、加速器及びビーム輸送系の電磁石群を同時に最大電流で励磁するものがある(例えば、特許文献1参照。)
上記従来技術においては、加速器及びビーム輸送系の全ての電磁石について同時に最大電流で励磁することにより、加速器システムの初期化運転を行う。したがって、初期化運転時には多数の電磁石に対し各電磁石の励磁電流値を同時に最大とする必要があるため、電力系統に対する負荷が非常に大きくなっていた。 In the above prior art, the accelerator system is initialized by exciting all the electromagnets of the accelerator and the beam transport system simultaneously with the maximum current. Therefore, since it is necessary to simultaneously maximize the excitation current value of each electromagnet for a large number of electromagnets during the initialization operation, the load on the power system has become very large.
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力系統に対する負荷を小さくすることができる加速器システム及びその運転方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an accelerator system that can reduce a load on an electric power system and an operation method thereof.
上記した目的を達成する本発明の特徴は、荷電粒子ビームを設定されたエネルギーとなるまで加速する加速器と、前記加速器から出射された前記荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、前記加速器及び前記ビーム輸送系に備えられる電磁石の励磁を行う電磁石電源と、初期化運転において、前記ビーム輸送系に属する電磁石の初期化を行った後に前記加速器に属する電磁石の初期化を行うように、前記電磁石電源を制御する制御装置とを備えたことにある。これにより、加速器に属する電磁石の初期化とビーム輸送系に属する電磁石の初期化とのタイミングをずらして加速器システムの初期化運転を行うことができるので、初期化運転に必要な電力を低減することができ、電力系統に対する負荷を小さくできる。さらに、このようにタイミングをずらすことにより、ビーム輸送系に属する電磁石の初期化を完了させて略一定の励磁電流による運転(通常運転)とした後に、加速器に属する電磁石の初期化を行うことが可能となる。このように、ビーム輸送系側の電力が平準化された後に加速器側の初期化を行うことができるので、電力系統に与える擾乱を低減することができ、これによっても電力系統に対する負荷を小さくできる。 The feature of the present invention that achieves the above-described object is that an accelerator that accelerates a charged particle beam to a set energy, a beam transport system that transports the charged particle beam emitted from the accelerator, the accelerator, and the accelerator An electromagnet power source for exciting an electromagnet provided in a beam transport system, and the electromagnet power source so as to initialize the electromagnet belonging to the accelerator after the electromagnet belonging to the beam transport system in the initialization operation. And a control device for controlling the operation. As a result, the initialization operation of the accelerator system can be performed by shifting the timing of the initialization of the electromagnet belonging to the accelerator and the initialization of the electromagnet belonging to the beam transport system, thereby reducing the power required for the initialization operation. The load on the power system can be reduced. Furthermore, by shifting the timing in this manner, the electromagnet belonging to the accelerator can be initialized after the initialization of the electromagnet belonging to the beam transport system is completed and the operation is performed with a substantially constant excitation current (normal operation). It becomes possible. In this way, the initialization on the accelerator side can be performed after the power on the beam transport system side is leveled, so disturbances to the power system can be reduced, and this can also reduce the load on the power system. .
本発明によれば、電力系統に対する負荷を小さくすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the load with respect to an electric power grid | system can be made small.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を癌等の治療を行う粒子線治療システムに適用した例である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiment is an example in which the present invention is applied to a particle beam therapy system for treating cancer or the like.
(実施形態1)
図1は本発明の好適な一実施形態である粒子線治療システムの全体構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a particle beam therapy system according to a preferred embodiment of the present invention.
この図1において、本実施形態の粒子線治療システムは、イオンビーム(荷電粒子ビーム)を所定のエネルギーとなるまで加速する加速器1と、この加速器1で加速され出射されたイオンビームを図示しない回転ガントリーの照射装置に輸送するビーム輸送系2と、上記加速器1に多数備えられる電磁石群をそれぞれ励磁する加速器電磁石電源(電磁石電源)3及び上記ビーム輸送系2に多数備えられる電磁石群をそれぞれ励磁する輸送系電磁石電源(電磁石電源)4の制御を行う制御装置5とを有している。
In FIG. 1, the particle beam therapy system of this embodiment includes an
加速器1は、入射装置6と主加速器7とからなる。本実施形態では、主加速器7として例えばシンクロトロンを用いている(以下、シンクロトロン7と呼称する)。入射装置6はイオン源8、入射セプタム電磁石SM1を含む入射輸送系9等からなる。この入射装置6は常に略一定のエネルギーのイオンビームをシンクロトロン7に入射するため、入射輸送系9に備えられる電磁石電源はほぼ一定の励磁電流によって通電されている。
The
シンクロトロン7に備えられる電磁石群は、複数(本実施形態では6つ)の偏向電磁石B、複数(本実施形態では12個)の4極電磁石Q、複数(本実施形態では3つ)の6極電磁石SX1〜SX3、及び複数(本実施形態では7つ)のステアリング電磁石St1〜st7等から構成される。なお、これら以外に8極電磁石が設けられる場合もある。また、上記各電磁石の数は設計により変わる場合があり、これに限定するものではない。さらに、実際には入出射のための特殊な電磁石等があるが、本発明とは直接の関係がないため図示及び説明を省略する。
The
上記6つの偏向電磁石Bは1台の電磁石電源B-psにより直列励磁され、複数の収束4極及び発散4極を含む上記12個の4極電磁石Qは1台の電磁石電源Q-psにより直列励磁される。また、3つの6極電磁石SX1〜SX3は電磁石電源SX1-ps〜SX3-psによりそれぞれ個別に励磁され、7つのステアリング電磁石St1〜st7は電磁石電源St1-ps〜St7-psによりそれぞれ個別に励磁される。これらの電磁石電源B-ps,Q-ps,SX1-ps〜SX3-ps,St1-ps〜St7-psは、上記加速器電磁石電源3に備えられている。
The six deflection electromagnets B are serially excited by one electromagnet power source B-ps, and the twelve quadrupole electromagnets Q including a plurality of converging 4-poles and diverging 4-poles are serially connected by one electromagnet power source Q-ps. Excited. The three hexapole magnets SX1 to SX3 are individually excited by the electromagnetic power sources SX1-ps to SX3-ps, and the seven steering magnets St1 to st7 are individually excited by the electromagnetic power sources St1-ps to St7-ps. The These electromagnet power supplies B-ps, Q-ps, SX1-ps to SX3-ps, and St1-ps to St7-ps are provided in the accelerator
ビーム輸送系4に備えられる電磁石群は、複数の偏向電磁石HB1〜HBn、複数の4極電磁石HQ1〜HQn、複数のステアリング電磁石HSt1〜HStn等から構成され、その数は合わせて100台前後である(なお、この台数に限定するものではない)。これらビーム輸送系2の各電磁石はそれぞれ個別に1台の電磁石電源によって励磁される。すなわち、偏向電磁石HB1〜HBnは電磁石電源HB1-ps〜HBn-psによりそれぞれ励磁され、4極電磁石HQ1〜HQnは電磁石電源HQ1-ps〜HQn-psによりそれぞれ励磁され、ステアリング電磁石HSt1〜HStnは電磁石電源HSt1-ps〜HStn-psによりそれぞれ励磁される。これらの電磁石電源HB1-ps〜HBn-ps,HQ1-ps〜HQn-ps,HSt1-ps〜HStn-psは、上記輸送系電磁石電源4に備えられている。
The electromagnet group provided in the
図2は制御装置5の内部構成を模式的に示す図である。なお、この図2においては、シンクロトロン7の偏向電磁石B、4極電磁石Q、6極電磁石SX1〜SX3、ステアリング電磁石St1〜St7、及び出射セプタムSM2を加速器側の電磁石とする。なお、入射装置6に備えられる電磁石については、シンクロトロン7側と比べて要求電力が小さく無視できることから、ここでは加速器側の電磁石に含めていない。これら加速器側の電磁石は略台形形状となる電流パターンで励磁されるパターン電磁石であり、前述したように制御装置5の制御に基づき加速器電磁石電源3により励磁され、パターン運転を行う。一方、ビーム輸送系2の電磁石である変更電磁石HB1〜HBn、4極電磁石HQ1〜HQn及びステアリング電磁石HSt1〜HStnを輸送系側の電磁石とする。これら輸送系側の電磁石は、前述したように制御装置5の制御に基づき輸送系電磁石電源4によって輸送するビームエネルギーに対応した電流設定値で励磁され、設定値運転を行う。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the control device 5. In FIG. 2, the deflecting electromagnet B, the quadrupole electromagnet Q, the hexapole electromagnets SX1 to SX3, the steering electromagnets St1 to St7, and the exit septum SM2 of the
図2に示すように、制御装置5は、記憶装置15と、この記憶装置15に記憶された電流指令値を加速器電磁石電源3に出力する出力装置16、及び上記記憶装置15に記憶された電流指令値を輸送系電磁石電源4に出力する出力装置17を内蔵している。
As shown in FIG. 2, the control device 5 includes a
記憶装置15には、各電磁石の運転に必要な電流指令値があらかじめ記憶(又は適宜入力してもよい)されている。図3はこの記憶装置15の記憶内容を模式的に説明する図である。
In the
この図3に示すように、記憶装置15には、電磁石電源3,4に出力するための電流指令値が、加速器系の加速器系指令値18と輸送系の輸送系指令値19とに分けられて記憶されている。加速器系指令値18は、初期化運転に必要な初期化パターン(INIT(B),INIT(Q),…)、通常の運転に必要な運転パターン(P1(B),P1(Q),…)等により構成されており、輸送系指令値19は、同様に初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)、通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)等により構成されている。さらに、これらの電流指令値18,19は、電磁石電源に出力する際の繰り返し回数を各指令値毎にそれぞれ有する。出力装置16、出力装置17は、指定されたパターンをこの繰り返し回数分出力するようになっている。
As shown in FIG. 3, in the
上記初期化運転に必要な電流指令値は、この図3に示すように加速器側は略台形形状のパターン、輸送系側は略矩形波状のパターンで与えられ、電流指令値の大きさの範囲は最小値0%から最大値100%の間である。本実施形態では加速器側及び輸送系側の双方について繰り返し回数を3とするので、初期化運転時においては、加速器1では初期化パターンを3回(3周期)繰り返し、ビーム輸送系2でも初期化パターン(矩形波)を3回(3周期)繰り返す。なお、ここでは初期化運転のパターン繰り返し回数を3回としているが、これに限らず、1回若しくは2回、又は4回以上としてもよい。
As shown in FIG. 3, the current command value necessary for the initialization operation is given as a substantially trapezoidal pattern on the accelerator side and a substantially rectangular wave pattern on the transport system side. The range of the magnitude of the current command value is It is between the
図2に戻り、制御装置5はさらにシーケンサ(遅延装置)20を内蔵している。シーケンサ20の機能を以下に説明する。
Returning to FIG. 2, the control device 5 further includes a sequencer (delay device) 20. The function of the
初期化運転が開始されると、まずシーケンサ20から出力装置17に対し初期化開始指令21が出力される。出力装置17は、初期化開始指令21を受け、輸送系電磁石電源4に対し輸送系指令値19の初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)を繰り返し回数分(本実施形態では3回分)出力した後、通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)を出力する。ビーム輸送系2の各電磁石の初期化運転が全て終了すると、輸送系電磁石電源4の各電磁石電源の初期化完了信号22がシーケンサ20に出力される。輸送系電磁石電源4の全ての初期化完了信号22がシーケンサ20に入力されると、シーケンサ20のロジックAND1からロジックAND2を経由して出力装置16に対し、加速器系初期化開始指令23が出力される。出力装置16は、初期化開始指令23を受け、加速器電磁石電源3に対し加速器側指令値18の初期化パターン(INIT(B),INIT(Q,…)を繰り返し回数分出力し、通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)を出力する。加速器1の各電磁石の初期化運転が全て終了すると、加速器電磁石電源3の各電磁石電源の初期化完了信号24がシーケンサ20に出力される。加速器電磁石電源3の全ての初期化完了信号24がシーケンサ20に入力されると、ロジックAND3から加速器システム全体初期化完了信号25が発せられ、治療開始に移行する。
When the initialization operation is started, an
以上のようなシーケンサ20の機能により、制御装置5から輸送系電磁石電源4及び加速器電磁石電源3に出力される電流指令値の時間変化を図4に示す。なお、煩雑防止のため、この図4では輸送系電磁石電源4及び加速器電磁石電源3についてそれぞれ2つの電磁石分の電流指令値のみ示している。
FIG. 4 shows the time change of the current command value output from the control device 5 to the transport system
この図4に示すように、初期化運転を開始すると、まず輸送系電磁石電源4に対して3回分の初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)を出力し、ビーム輸送系2の全電磁石の初期化が完了したら、輸送系電磁石電源4に対して通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)を出力すると共に、加速器電磁石電源3に対して3回分の初期化パターン(INIT(B),INIT(Q,…)を出力し、加速器1の全電磁石の初期化が完了したら、加速器電磁石電源3に対して通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)を出力する。
As shown in FIG. 4, when the initialization operation is started, the current command values (INIT (HB1), INIT (HQ1),...) For the initialization operation are first output to the transport
以上のような構成である本実施形態の粒子線治療システムの動作を説明する。
まず、イオンビームの加速を行う前に、加速器システムの初期化運転、すなわち電磁石のヒステリシス(磁気履歴)を消すことを目的に加速器1及びビーム輸送系2に備えられる電磁石の初期化を行う。すなわち、前述したようにシーケンサ20から出力装置17に初期化開始指令21が出力され、輸送系指令値19の初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)が輸送系電磁石電源4に対して3回出力され、まずビーム輸送系2の電磁石の初期化が行われる。初期化が完了すると、出力装置17から続けて通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)が輸送系電磁石電源4に対して出力され、ビーム輸送系2のビームエネルギーに応じた略一定の設定励磁電流による設定値運転が行われる。また、シーケンサ20から出力装置16に加速器系初期化開始指令23が出力され、加速器系指令値18の初期化パターン(INIT(B),INIT(Q),…)が加速器電磁石電源3に対して3回出力され、加速器1の電磁石の初期化が行われる。加速器1の電磁石の初期化が完了すると、続けて通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)が加速器電磁石電源3に出力され、加速器1の「入射→加速→出射→減磁」を1運転サイクルとするパターン運転が行われる。
The operation of the particle beam therapy system according to this embodiment having the above-described configuration will be described.
First, before accelerating the ion beam, initialization of the accelerator system, that is, initialization of the electromagnets provided in the
以上のようにして初期化運転が完了すると、加速器システムの通常運転が行われる。この通常運転においては、イオン源8で発生したイオン(例えば、陽イオン(または炭素イオン))が入射輸送系9を通ってシンクロトロン7に入射される。このとき、シンクロトロン7の偏向電磁石Bや4極電磁石Q等の各種電磁石に導かれる励磁電流は、前述した制御装置5の制御に基づき加速器電磁石電源3により入射用の電流設定値に略一定に保持されている。このシンクロトロン7において、イオンビームは、図示しない加速用高周波電源からの高周波電力の印加によってエネルギーを与えられて加速される。このとき、シンクロトロン7の各種電磁石の電流値は、制御装置5の制御に基づき加速器電磁石電源3によってビームエネルギーの増加に合わせて増加するように制御される。そして、シンクロトロン7内を周回するイオンビームは、設定されたエネルギー(例えば100〜200MeV)まで加速された後、シンクロトロン7から出射される。すなわち、図示しない出射用高周波電源からの高周波が周回しているイオンビームに印加され、安定限界内で周回しているイオンビームが安定限界外に移行し、出射用デフレクタ(図示せず)を通って出射される。なお、このイオンビームの出射の際には、シンクロトロン7の各種電磁石に導かれる電流が出射用の電流設定値に略一定に保持され、安定限界もほぼ一定に保持されている。
When the initialization operation is completed as described above, normal operation of the accelerator system is performed. In this normal operation, ions (for example, positive ions (or carbon ions)) generated in the
シンクロトロン7から出射されたイオンビームは、ビーム輸送系2により、3つの治療室のうち選択された治療室の図示しない回転ガントリーに設けられた照射装置に輸送される。このとき、ビーム輸送系2の各種電磁石のうち上記選択された治療室(コース)に対応する電磁石に導かれる電流は、前述した制御装置5の制御に基づき輸送系電磁石電源4によって、シンクロトロン7から出射されたイオンビームのエネルギーに応じた電流設定値に保持されている。そして、照射装置に輸送されたイオンビームは、照射装置から治療台10上の患者11の患部に対して照射される。
The ion beam emitted from the
以上のようにして治療照射が行われ、照射が終了して患者11(又は治療対象の患部)が変わる場合には、ビームエネルギーを変更するため、再度上述した手順と同様の手順により加速器システムの初期化運転が行われる。このとき、記憶装置15に記憶された輸送系側の通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)及び加速器側の通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)は、新しい患者11(又は患部)に対応した電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)及び運転パターン(P1(B),P1(Q),…)に書き換えられており、初期化運転完了後には、その新しい電流指令値及び運転パターンに基づき、上述した加速器システムの通常運転が行われる。
When the treatment irradiation is performed as described above and the irradiation is completed and the patient 11 (or the affected part to be treated) is changed, the beam energy is changed. Initialization operation is performed. At this time, the current command value for normal operation (C1 (HB1), C1 (HQ1),...) Stored in the
以上説明した実施形態1によれば、図4に示したようにビーム輸送系2の電磁石の初期化と加速器1の電磁石の初期化とのタイミングをずらして加速器システムの初期化運転を行うことができるので、初期化運転に必要な電力を低減することができ、電力系統に対する負荷を小さくできる。さらに、このようにタイミングをずらすことにより、ビーム輸送系2の電磁石の初期化を完了させて略一定の設定励磁電流による通常運転とした後に、シンクロトロン7の電磁石の初期化を行うことができる。このようにして、輸送系側の電力が平準化された後に加速器側の初期化を行うことができるので、電力系統に与える擾乱を低減することができ、これによっても電力系統に対する負荷を小さくすることができる。
According to the first embodiment described above, the initialization operation of the accelerator system can be performed by shifting the timing of the initialization of the electromagnet of the
(実施形態2)
図5は本実施形態の制御装置5Aの内部構成を模式的に示す図であり、上記実施形態1の図2に対応する図である。図2と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram schematically showing the internal configuration of the
本実施形態では、ビーム輸送系2の電磁石群を複数のグループに分ける。本例ではグループの数は2とする。このとき、各グループに属する電磁石の初期化電流の最大値の総和が、それぞれのグループで等しくなるようにグループ分けがされている。この図5に示すように、第1の輸送系電磁石電源(電磁石電源)4Aにより第1のグループの電磁石の励磁を行い、第2の輸送系電磁石電源(電磁石電源)4Bにより第2のグループの電磁石の励磁が行われる。
In this embodiment, the electromagnet group of the
図6は本実施形態における記憶装置15の記憶内容を模式的に説明する図であり、上記実施形態1の図3に対応する図である。図3と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the storage contents of the
この図6に示すように、第1の輸送系電磁石電源4Aに出力する輸送系指令値19Aと第2の輸送系電磁石電源4Bに出力する輸送系指令値19Bとは、通常運転用の電流指令値については同等であるが、矩形波状の初期化運転用の電流指令値については、位相を180°ずらした形状としている。すなわち、第1のグループに係わる指令値(輸送系指令値19A)側は最小電流から開始する波形とし、第2のグループに係わる指令値(輸送系指令値19B)側は逆に最大電流から開始する波形となっている。このとき、これら輸送系指令値19Aと輸送系指令値19Bとは、矩形波の最大値と最小値の時間幅は等しくなっている。このことは電流整定時間が電流指令最大値の場合と最小値の場合が等しいことから、合理的といえる。また、矩形波の最大値の時間幅(=最小値の時間)は、全電磁石に対して等しくなっている。なお、加速器側指令値18については前述の実施形態1と同様である。
As shown in FIG. 6, the transport
図5に戻り、制御装置5Aが内蔵するシーケンサ20Aの機能を説明する。
初期化運転が開始されると、シーケンサ20Aから出力装置16,17A,17Bにそれぞれ初期化開始指令21が出力される(後述の遅延回路27にも出力される)。これにより、出力装置16は加速器電磁石電源3に対し加速器側指令値18の初期化パターン(INIT(B),INIT(Q),…)を3回分出力した後、通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)を出力する。また、出力装置17Aは第1の輸送系電磁石電源4Aに対し輸送系指令値19Aの初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)を3回分出力した後、通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)を出力する。さらに、出力装置17Bは第2の輸送系電磁石電源4Bに対し輸送系指令値19Bの初期化運転用の電流指令値(INIT(HB2),INIT(HQ2),…)を3回分出力した後、通常運転用の電流指令値(C1(HB2),C1(HQ2),…)を出力する。
Returning to FIG. 5, the function of the
When the initialization operation is started, an
以上により加速器1及びビーム輸送系2の各電磁石の初期化が全て終了すると、遅延回路27から加速器システム全体初期化完了信号25が発せられ、治療開始に移行する。この遅延回路27による遅延時間は、加速器1及びビーム輸送系2の各電磁石の初期化に必要な時間に予め設定されている。なお、本実施形態では治療開始のタイミングを上記遅延回路27により設定するようにしたが、前述の実施形態1と同様に各電磁石電源3,4A,4Bからの初期化運転完了信号を用いて治療開始に移行するようにしてもよい。
When the initialization of the electromagnets of the
以上のようなシーケンサ20Aの機能により、制御装置5Aから加速器電磁石電源3及び輸送系電磁石電源4A,4Bに出力される電流指令値の時間変化を図7に示す。
FIG. 7 shows the time change of the current command value output from the
以上説明した実施形態2によれば、ビーム輸送系2の2グループに分けた電磁石の初期化運転を位相が180°ずれた電流指令値波形によってそれぞれ行うことにより、輸送系側の初期化運転に必要な電流が相殺され、輸送系全体をまとめて同じ電流指令値で初期化運転する場合に比較して1/2の電流値ですむことになる。したがって、電力系統に対する負荷を小さくできる。また、輸送系側の電流の上昇と下降が相殺されるため、電力系統に与える擾乱を低減することができ、これによっても電力系統に対する負荷を小さくすることができる。さらに、本実施形態では輸送系側の初期化運転に必要な電力を平準化できることから、輸送系側と加速器側の初期化運転を同時に並行して行う。これにより、輸送系側と加速器側の初期化運転をずらして行う前述の第1実施形態に比べ、初期化運転に必要な時間を短縮することができる。
According to the
(実施形態3)
図8は本実施形態の制御装置5Bの内部構成を模式的に示す図であり、上記実施形態2の図5に対応する図である。図5と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a diagram schematically showing the internal configuration of the control device 5B of the present embodiment, and corresponds to FIG. 5 of the second embodiment. Portions similar to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
本実施形態においても、前述の実施形態2と同様にビーム輸送系2の電磁石群を2グループに分ける。分け方については実施形態2と同様である。実施形態2と異なる点は、各グループに対応する第1及び第2の電磁石電源4A,4Bに対し同様の電流指令値をタイミングをずらして出力する点である。すなわち、本実施形態の記憶装置15には加速器系指令値18と輸送系指令値19とが記憶されており、その構成は前述の実施形態1と同様である。そして、輸送系指令値19をシーケンサ20Bにより各グループに対応する電磁石電源4A,4Bに対しタイミングをずらして出力する。以下、シーケンサ20Bの機能を説明する。
Also in this embodiment, the electromagnet group of the
初期化運転が開始されると、シーケンサ20Bから出力装置16,17Aにそれぞれ初期化開始指令21が出力される(後述の遅延回路28及び遅延回路29にも出力される)。これにより、出力装置16は加速器電磁石電源3に対し加速器側指令値18の初期化パターン(INIT(B),INIT(Q),…)を3回分出力した後、通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)を出力する。また、出力装置17Aは第1の電磁石電源4Aに対し輸送系指令値19の初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)を3回分出力した後、通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)を出力する。
When the initialization operation is started, an
次に、所定の時間遅れて遅延回路(遅延装置)28から初期化開始指令21が出力装置17Bに対して出力される。なお、この遅延回路28による遅延時間は、輸送系指令値19の矩形波の最大値(最小値)の時間幅に設定されている。これにより、出力装置17Bは第2の輸送系電磁石電源4Bに対し輸送系指令値19の初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)を3回分出力した後、
通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)を出力する。
Next, an
Outputs the current command value for normal operation (C1 (HB1), C1 (HQ1), ...).
以上により加速器1及びビーム輸送系2の各電磁石の初期化運転が全て終了すると、遅延回路29から加速器システム全体初期化完了信号25が発せられ、治療開始に移行する。この遅延回路29の遅延時間は、加速器1及びビーム輸送系2の各電磁石の初期化に必要な時間に予め設定されている。なお、本実施形態では治療開始のタイミングを上記遅延回路29により設定するようにしたが、前述の実施形態1と同様に各電磁石電源3,4A,4Bからの初期化運転完了信号を用いて治療開始に移行するようにしてもよい。
When all the initialization operations of the electromagnets of the
以上のようなシーケンサ20Bの機能により、制御装置5Bから加速器電磁石電源3及び輸送系電磁石電源4A,4Bに出力される電流指令値の時間変化を図9に示す。
FIG. 9 shows the time change of the current command value output from the control device 5B to the accelerator
以上説明した本実施形態によれば、上記実施形態2と同様の効果を得ることができる。 According to the present embodiment described above, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
なお、以上の実施形態2及び実施形態3においては、ビーム輸送系2の電磁石群を2グループに分けるようにしたが、グループ数はこれに限らず、さらに多くてもよい。例えば3グループに分類するのであれば、第1のグループと第2及び第3のグループに属する電磁石の初期化電流の最大値の総和がそれぞれ等しくなるようにグループ分けすればよいし、例えば4グループであれば第1及び第2グループと第3及び第4グループに属する電磁石の初期化電流の最大値の総和がそれぞれ等しくなるようにすれば足りる。
In
(実施形態4)
図10は本実施形態の制御装置5Cの内部構成を模式的に示す図であり、前述の実施形態1の図2等に対応する図である。図2等と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a diagram schematically showing the internal configuration of the control device 5C of the present embodiment, and corresponds to FIG. 2 and the like of the first embodiment described above. The same parts as those in FIG.
本実施形態の記憶装置15に記憶される初期化電流指令値18,19の構成及び出力装置16,17の構成は前述の実施形態1と同様であるので説明を省略する。
Since the configurations of the initialization current command values 18 and 19 and the configurations of the
本実施形態では、輸送系電磁石電源4に対する電流指令値を各電磁石に対応する各電磁石電源ごとに個別に与える。すなわち、シーケンサ20Cにより出力装置17に対し初期化開始指令21を電磁石電源ごとに個別に出力する。具体的には、図10に示すように、シーケンサ20Cにおいて初期化開始指令21は遅延回路(遅延装置)30に入力され、同回路内の各電磁石電源に対応した遅延回路30-b2〜30-st2〜・・・により順次遅延される。これにより、初期化開始指令21は出力装置17に対して順次出力され、それらを受けた出力装置17は輸送系指令値19をまず輸送系電磁石電源HB1-psに出力し、順次、HB2-ps〜Hst2-ps〜・・・に出力する。その結果、輸送系電磁石電源4の各電磁石電源により対応するビーム輸送系2の各電磁石の初期化運転が順次行われる。
In this embodiment, the current command value for the transport system
上記遅延回路30による各遅延幅Δt(秒)は個別に設定可能であるが、本例では一律な値とする。このΔtの大きさは、例えば1回の電磁石初期化時間(0%-100%)の時間を10秒、輸送系電磁石電源4の員数を100台とした場合、1回の初期化時間の間にすべての輸送系電磁石電源4の初期化電流を平準化するという観点から、10(秒)/100(台)=0.1秒のように設定するのが好適である(後述の図11参照)。
Each delay width Δt (seconds) by the
なお、加速器1及びビーム輸送系2の各電磁石の初期化運転が全て終了すると、遅延回路31から加速器システム全体初期化完了信号25が発せられ、治療開始に移行する点については前述の実施形態2,3と同様である。ただし、前述の実施形態1と同様に各電磁石電源3,4からの初期化運転完了信号を用いて治療開始に移行するようにしてもよい。
When all the initialization operations of the electromagnets of the
以上のようなシーケンサ20Cの機能により、制御装置5Cから加速器電磁石電源3及び輸送系電磁石電源4に出力される電流指令値の時間変化を図11に示す。
FIG. 11 shows the time change of the current command value output from the control device 5C to the accelerator
以上説明した本実施形態によれば、ビーム輸送系2の電磁石の初期化に必要な電力としては前述の実施形態2,3と比較して大きくなるが、ビーム輸送系2の各電磁石の電流変化タイミングを積極的にずらして平準化することができるため、電力系統に対する擾乱を抑制でき、これによって電力系統に対する負荷を小さくすることができる。特に初期化開始指令のような指令値をシリアル伝送で代表される通信によって実現する場合、原理的に伝送による指令の遅れが不可避であるが、この遅れを本実施形態の遅延回路30による遅延に含めて考慮すれば、合理的な制御系を構築することができる。
According to the present embodiment described above, the electric power required for initializing the electromagnet of the
(実施形態5)
図12は本実施形態の制御装置5Dの内部構成を模式的に示す図であり、上記実施形態1の図2等に対応する図である。図2等と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 12 is a diagram schematically showing an internal configuration of the
本実施形態では、加速器1の電磁石群を複数のグループに分ける。本例では、偏向電磁石Bとそれ以外の電磁石群との2つのグループに分ける。これは、シンクロトロン7においては偏向電磁石Bの励磁電流が支配的であり、偏向電磁石Bの初期化電流の最大値と、それ以外の電磁石の初期化電流の最大値の総和がほぼ等しいためである。なお、これ以外の組合せで分けてもよい。この図12に示すように、第1の加速器電磁石電源(電磁石電源)3Aにより第1のグループの電磁石(すなわち偏向電磁石B)の励磁を行い、第2の加速器電磁石電源(電磁石電源)3Bにより第2のグループの電磁石(すなわち偏向電磁石B以外の電磁石)の励磁が行われる。
In this embodiment, the electromagnet group of the
本実施形態の記憶装置15には加速器系指令値18と輸送系指令値19とが記憶されており、その構成は前述の実施形態1と同様である。そして、加速器系指令値18をシーケンサ20Dにより上記各グループに対応する電磁石電源3A,3Bに対しタイミングをずらして出力する。このシーケンサ20Dの機能を説明する。
The
初期化運転が開始されると、シーケンサ20Dからまず出力装置16Aに初期化開始指令21が出力される(後述の遅延回路32及び遅延回路34にも出力される)。これにより、出力装置16Aは加速器電磁石電源3Aに対し加速器側指令値18の初期化パターン(INIT(B),INIT(Q),…)を3回分出力した後、通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)を出力する。次に、所定の時間遅れて遅延回路(遅延装置)32から初期化開始指令21が出力装置16Bに対して出力される。この遅延回路32の遅延時間は、任意に設定可能であり、例えば第1のグループに係わる加速器電磁石電源3Aの略台形形状の初期化電流指令値(初期化パターン)のフラット部分(フラットトップ又はフラットベース)の間に第2のグループに係わる加速器電磁石電源3Bの略台形形状の初期化電流指令値の電流変動(立上がり及び立下り部分)が行われるように設定されている(後述の図13参照)。これにより、出力装置16Bは加速器電磁石電源3Bに対し加速器側指令値18の初期化パターン(INIT(B),INIT(Q),…)を3回分出力した後、通常の運転パターン(P1(B),P1(Q),…)を出力する。さらに、所定の時間遅れて遅延回路33から初期化開始指令21が出力装置17に対して出力される。この遅延回路33の遅延時間も任意に設定可能であり、本実施形態では加速器1の全電磁石の初期化が終了した時点でビーム輸送系2の電磁石の初期化が開始されるように適宜の値に予め設定されている。これにより、出力装置17は輸送系電磁石電源4に対し輸送系指令値19の初期化運転用の電流指令値(INIT(HB1),INIT(HQ1),…)を3回分出力した後、通常運転用の電流指令値(C1(HB1),C1(HQ1),…)を出力する。
When the initialization operation is started, an
なお、加速器1及びビーム輸送系2の各電磁石の初期化運転が全て終了すると、遅延回路34から加速器システム全体初期化完了信号25が発せられ、治療開始に移行する点については前述の実施形態2,3,4と同様である。ただし、前述の実施形態1と同様に各電磁石電源3A,3B,4からの初期化運転完了信号を用いて治療開始に移行するようにしてもよい。
When all the initialization operations of the electromagnets of the
以上のようなシーケンサ20Dの機能により、制御装置5Dから加速器電磁石電源3A,3B及び輸送系電磁石電源4に出力される電流指令値の時間変化を図13に示す。
FIG. 13 shows the time change of the current command value output from the
以上説明した本実施形態によれば、遅延回路32を用いて初期化運転時における加速器系電磁石グループ1(すなわち偏向電磁石B)と加速器系電源石グループ2(すなわち偏向電磁石B以外の電磁石)の初期化開始タイミングをずらすことにより、加速器1の各電磁石の電流変化タイミングを積極的にずらして平準化することができるため、電力系統に対する擾乱を抑制でき、これによって電力系統に対する負荷を小さくすることができる。
According to the present embodiment described above, the initial stage of the accelerator system electromagnet group 1 (that is, the deflection electromagnet B) and the accelerator system power source stone group 2 (that is, an electromagnet other than the deflection electromagnet B) during the initialization operation using the
なお、以上説明した実施形態5においては、加速器側の電磁石の初期化を終了した後に輸送系側の電磁石の初期化を行うようにしたが、これに限らず、反対に輸送系側の電磁石の初期化終了後に加速器側の電磁石の初期化を行うようにしてもよい。この場合、ビーム輸送系2が各電磁石が略一定電流による通常運転となった後に加速器側の初期化を行うことができるので、電力系統に与える擾乱をさらに低減することができる。
In the fifth embodiment described above, the initialization of the electromagnet on the transport system side is performed after the initialization of the electromagnet on the accelerator side is completed. You may make it initialize the electromagnet by the side of an accelerator after completion | finish of initialization. In this case, since the
(実施形態6)
図14は本実施形態の制御装置5Eの内部構成を模式的に示す図であり、前述の実施形態1の図2等に対応する図である。図2等と同様の部分には同符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 14 is a diagram schematically showing the internal configuration of the control device 5E of the present embodiment, and corresponds to FIG. 2 and the like of the first embodiment described above. The same parts as those in FIG.
本実施形態の記憶装置15に記憶される電流指令値18,19の構成及び出力装置16,17の構成は前述の実施形態1と同様であるので説明を省略する。
Since the configuration of the current command values 18 and 19 and the configuration of the
本実施形態は、加速器1の電磁石とビーム輸送系2の電磁石の初期化開始タイミングをその電流変化が一部分に集中しないようにずらすものである。具体的には、図14に示すように、シーケンサ20Eの遅延回路35により、出力装置16への初期化開始指令21の入力と出力装置17への初期化開始指令21の入力タイミングをずらす。本実施形態では、遅延回路35による遅延時間は、輸送系電磁石電源4への初期化電流指令値の増減(すなわち矩形波の立上がり、立下り部分)が加速器電磁石電源3の略台形形状の初期化電流指令値(初期化パターン)のフラット部分(フラットトップ又はフラットベース)の間に行われるように設定されている(後述の図15参照)。
In this embodiment, the initialization start timing of the electromagnet of the
なお、加速器1及びビーム輸送系2の各電磁石の初期化運転が全て終了すると、遅延回路36から加速器システム全体初期化完了信号25が発せられ、治療開始に移行する点については前述の実施形態2,3,4,5と同様である。ただし、前述の実施形態1と同様に各電磁石電源3,4からの初期化運転完了信号を用いて治療開始に移行するようにしてもよい。
When all the initialization operations of the electromagnets of the
以上のようなシーケンサ20Eの機能により、制御装置5Eから加速器電磁石電源3及び輸送系電磁石電源4に出力される電流指令値の時間変化を図15に示す。
FIG. 15 shows the time change of the current command value output from the control device 5E to the accelerator
以上説明した本実施形態によれば、加速器電磁石電源3と輸送系電磁石電源4の初期化運転における1周期あたり合計4回の電流変化時期をずらして平準化することができるので、電力系統への擾乱が波形周期の一部に集中することを防止できる。その結果、電力系統に対する負荷を小さくすることができる。
According to this embodiment described above, since the current change timing can be shifted and leveled a total of four times per cycle in the initialization operation of the accelerator
なお、一々例示はしないが、既に述べた以外にも、以上説明した各実施形態を適宜組み合わせて利用してもよい。例えば、上記実施形態2乃至4では、輸送系側の初期化に要する電力が平準化されているために系統への擾乱の心配が少ないことから加速器側と輸送系側の電磁石の初期化を同時に行うようにしたが、これに限らず、さらなる電力系統に対する負荷低減効果を得るために、実施形態1と実施形態2乃至4のいずれかを組み合わせ、輸送系側の初期化運転に必要な電力を平準化した上で輸送系側の初期化が終了した後に加速器側の初期化を行うようにしてもよい。また例えば、実施形態5と実施形態2乃至4のいずれかを組み合わせ、加速器側及び輸送系側の双方について初期化運転に必要な電力を平準化した上で初期化運転を行うといったことも可能である。
Although not illustrated one by one, in addition to those already described, the embodiments described above may be used in appropriate combination. For example, in
また、以上説明した実施形態においては、加速器側の電磁石としてシンクロトロン7の偏向電磁石B、4極電磁石Q、6極電磁石SX1〜SX3、ステアリング電磁石St1〜St7、及び出射セプタムSM2を含めるようにしたが、これに限らず、例えば偏向電磁石Bのみ、または偏向電磁石B及び4極電磁石Qのみとしてもよい。これは、6極電磁石SX1〜SX3、8極電磁石、ステアリング電磁石St1〜St7、又は入出射等の各電磁石が要求する電力は、偏向電磁石Bと4極電磁石Qに比較して無視できる程度に小さいからである。
In the embodiment described above, the deflector electromagnet B of the
さらに、以上説明した実施形態においては、本発明を癌等の治療を行う粒子線治療システムに適用した例を示したが、これに限らず、放射線同位元素の生成、材料照射等の工業用、種子照射などの農業利用等、様々な用途に用いられる加速器システムに適用することが可能である。 Furthermore, in the embodiment described above, an example in which the present invention is applied to a particle beam therapy system for treating cancer or the like is shown, but not limited to this, industrial use such as generation of radiation isotopes, material irradiation, The present invention can be applied to an accelerator system used for various purposes such as agricultural use such as seed irradiation.
1 加速器
2 ビーム輸送系
3 加速器電磁石電源(電磁石電源)
3A 第1の加速器電磁石電源(電磁石電源)
3B 第2の加速器電磁石電源(電磁石電源)
4 輸送系電磁石電源(電磁石電源)
4A 第1の輸送系電磁石電源(電磁石電源)
4B 第2の輸送系電磁石電源(電磁石電源)
5 制御装置
5A〜5E 制御装置
15 記憶装置
16 出力装置
16A〜B 出力装置
17 出力装置
17A〜B 出力装置
20 シーケンサ(遅延装置)
28 遅延回路(遅延装置)
30 遅延回路(遅延装置)
32 遅延回路(遅延装置)
B 偏向電磁石(電磁石)
Q 4極電磁石(電磁石)
SX1〜SX3 6極電磁石(電磁石)
St1〜st7 ステアリング電磁石(電磁石)
HB1〜HBn 偏向電磁石(電磁石)
HQ1〜HQn 4極電磁石(電磁石)
HSt1〜HStn ステアリング電磁石(電磁石)
1
3A First accelerator electromagnet power source (electromagnet power source)
3B Second accelerator electromagnet power supply (electromagnet power supply)
4 Transportation electromagnet power supply (electromagnet power supply)
4A First transport system electromagnet power source (electromagnet power source)
4B Second transport system electromagnet power supply (electromagnet power supply)
5
28 Delay circuit (delay device)
30 Delay circuit (delay device)
32 Delay circuit (delay device)
B Deflection electromagnet (electromagnet)
Q 4-pole electromagnet (electromagnet)
SX1 ~ SX3 6-pole electromagnet (electromagnet)
St1-st7 Steering electromagnet (electromagnet)
HB1-HBn Bending electromagnet (electromagnet)
HQ1-HQn 4-pole electromagnet (electromagnet)
HSt1 ~ HStn Steering electromagnet (electromagnet)
Claims (14)
前記加速器から出射された前記荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、
前記加速器及び前記ビーム輸送系に備えられる電磁石の励磁を行う電磁石電源と、
初期化運転において、前記ビーム輸送系に属する電磁石の初期化を行った後に前記加速器に属する電磁石の初期化を行うように、前記電磁石電源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする加速器システム。 An accelerator that accelerates a charged particle beam to a set energy;
A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator;
An electromagnet power source for exciting an electromagnet provided in the accelerator and the beam transport system;
An accelerator comprising: a control device that controls the electromagnet power supply so that the electromagnet belonging to the accelerator is initialized after the electromagnet belonging to the beam transport system is initialized in the initialization operation. system.
前記加速器から出射された前記荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、
前記加速器及び前記ビーム輸送系に備えられる電磁石の励磁を行う電磁石電源と、
前記ビーム輸送系に属する電磁石を複数のグループに分け、初期化運転において、前記ビーム輸送系に属する電磁石に対する励磁態様を前記各グループごとに変更することにより前記ビーム輸送系に属する電磁石の励磁電流の総和の変化が略一定となるように、前記電磁石電源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする加速器システム。 An accelerator that accelerates a charged particle beam to a set energy;
A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator;
An electromagnet power source for exciting an electromagnet provided in the accelerator and the beam transport system;
The electromagnets belonging to the beam transport system are divided into a plurality of groups, and in the initialization operation, the excitation mode for the electromagnets belonging to the beam transport system is changed for each group so that the excitation current of the electromagnets belonging to the beam transport system is changed. An accelerator system comprising: a control device that controls the electromagnet power supply so that a change in total is substantially constant.
前記加速器から出射された前記荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、
前記加速器及び前記ビーム輸送系に備えられる電磁石の励磁を行う電磁石電源と、
初期化運転において、前記ビーム輸送系に属する電磁石の初期化を各電磁石ごとに時間をずらして行うように前記電磁石電源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする加速器システム。 An accelerator that accelerates a charged particle beam to a set energy;
A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator;
An electromagnet power source for exciting an electromagnet provided in the accelerator and the beam transport system;
An accelerator system comprising: a control device that controls the electromagnet power supply so that the electromagnets belonging to the beam transport system are initialized at different times in the initialization operation.
前記加速器から出射された前記荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、
前記加速器及び前記ビーム輸送系に備えられる電磁石の励磁を行う電磁石電源と、
前記加速器に属する電磁石を複数のグループに分け、初期化運転において、前記加速器に属する電磁石の初期化を前記各グループごとに時間をずらして行うように、前記電磁石電源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする加速器システム。 An accelerator that accelerates a charged particle beam to a set energy;
A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator;
An electromagnet power source for exciting an electromagnet provided in the accelerator and the beam transport system;
A controller for controlling the electromagnet power supply so as to divide the electromagnets belonging to the accelerator into a plurality of groups and perform initialization of the electromagnets belonging to the accelerator at different time intervals in the initialization operation; Accelerator system characterized by that.
前記ビーム輸送系に属する電磁石の初期化を行った後に前記加速器に属する電磁石の初期化を行うことにより初期化運転を行うことを特徴とする加速器システムの運転方法。 Accelerator for accelerating charged particle beam to set energy, beam transport system for transporting charged particle beam emitted from accelerator, and electromagnet power source for exciting electromagnet provided in accelerator and beam transport system In an operating method of an accelerator system equipped with
A method for operating an accelerator system, comprising: initializing an electromagnet belonging to the accelerator after initializing an electromagnet belonging to the beam transport system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005041212A JP2006228579A (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Accelerator system and its operation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005041212A JP2006228579A (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Accelerator system and its operation method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006228579A true JP2006228579A (en) | 2006-08-31 |
Family
ID=36989764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005041212A Pending JP2006228579A (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Accelerator system and its operation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006228579A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010063725A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Hitachi Ltd | Particle beam irradiation system, and method of operating the same |
WO2011148513A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | 株式会社日立製作所 | Charged-particle irradiation system |
-
2005
- 2005-02-17 JP JP2005041212A patent/JP2006228579A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010063725A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Hitachi Ltd | Particle beam irradiation system, and method of operating the same |
WO2011148513A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | 株式会社日立製作所 | Charged-particle irradiation system |
JP5396538B2 (en) * | 2010-05-28 | 2014-01-22 | 株式会社日立製作所 | Charged particle irradiation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4257741B2 (en) | Charged particle beam accelerator, particle beam irradiation medical system using charged particle beam accelerator, and method of operating particle beam irradiation medical system | |
US8084965B2 (en) | All-Ion accelerator and control method of the same | |
JP2857598B2 (en) | Accelerator operation method | |
JP5111311B2 (en) | Particle beam irradiation apparatus and operation method thereof | |
JP2006228579A (en) | Accelerator system and its operation method | |
JP5998089B2 (en) | Particle beam irradiation system and its operation method | |
JP4650382B2 (en) | Charged particle beam accelerator and particle beam irradiation system using the charged particle beam accelerator | |
JP3857096B2 (en) | Charged particle beam extraction apparatus, circular accelerator, and circular accelerator system | |
JP2014022222A (en) | Particle beam irradiation system and operation method thereof | |
Gerhard et al. | Status and Perspectives of the CW Upgrade of the UNILAC HLI at GSI | |
JP6279036B2 (en) | Particle beam irradiation system and its operation method | |
Shepard | The RIA driver linac. | |
JP7244814B2 (en) | Accelerator control method, accelerator control device, and particle beam therapy system | |
Shiltsev | Nishikawa Prize article: Electron lenses, Tevatron, and selected topics in accelerators | |
JP2006244879A (en) | Charged particle acceleration method and charged particle orbiting equipment | |
JP3650354B2 (en) | Electron accelerator | |
JP5396538B2 (en) | Charged particle irradiation system | |
JPH10106800A (en) | Charged particle beam irradiation device | |
JP3922022B2 (en) | Circular accelerator control method and control apparatus, and circular accelerator system | |
Levi | An energy recovery Linac is seen as a bright idea | |
JPH10294200A (en) | Control device of accelerator | |
Shimada | Lattice layout and linear optics for sharing superconducting linac | |
JPH1174100A (en) | Orbital accelerator and operating method thereof | |
Shiltsev | Accelerator Technologies and Science: Progress and Outlook | |
Aulenbacher | Status of polarized lepton-ion colliders |