JP2799049B2 - 加速器の高周波加速装置 - Google Patents
加速器の高周波加速装置Info
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- JP2799049B2 JP2799049B2 JP19311390A JP19311390A JP2799049B2 JP 2799049 B2 JP2799049 B2 JP 2799049B2 JP 19311390 A JP19311390 A JP 19311390A JP 19311390 A JP19311390 A JP 19311390A JP 2799049 B2 JP2799049 B2 JP 2799049B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は加速器の高周波加速装置に関するものであ
る。
る。
（従来の技術） シンクロトロン加速器の高周波加速装置では、ビーム
を安定に加速するために、加速周波数、加速電圧を高速
で高精度に制御する必要がある。このため加速周波数、
加速電圧を大容量メモリーに記憶させた基準値を用いて
制御を行ってきた。しかしこれだけではビームを安定に
加速できないため、ビームをモニタして、その信号を用
いてフィードバックループを形成して安定化をはかっ
た。
を安定に加速するために、加速周波数、加速電圧を高速
で高精度に制御する必要がある。このため加速周波数、
加速電圧を大容量メモリーに記憶させた基準値を用いて
制御を行ってきた。しかしこれだけではビームを安定に
加速できないため、ビームをモニタして、その信号を用
いてフィードバックループを形成して安定化をはかっ
た。
従来の方式として、ビームの位置をモニタして、ビー
ムの位置が希望の位置になるように補正をかける方式
と、加速電圧の位相とビームの位相が一致するように補
正をかける方式がある。
ムの位置が希望の位置になるように補正をかける方式
と、加速電圧の位相とビームの位相が一致するように補
正をかける方式がある。
（発明が解決しようとする課題） 従来はこれらの方式の一方だけを用いたり、フィード
バックループの系の応答速度が遅く効果的でなく、ビー
ムを安定に加速するのが難しかった。
バックループの系の応答速度が遅く効果的でなく、ビー
ムを安定に加速するのが難しかった。
本発明はシンクロトロン加速器においてビームを安定
に加速することができる高周波加速装置を提供すること
を目的とする。
に加速することができる高周波加速装置を提供すること
を目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の加速器の高周波加
速装置は、主発振器、高周波増幅器と高周波加速空胴か
らなる主信号系と、加速器内のビームの位相と高周波加
速電圧の位相の差を検出する検出器の信号を主発振器へ
フィードバックする位相フィードバック系と、ビームの
位置のずれを検出する検出器の信号を主発振器へフィー
ドバックする位置フィードバック系とから構成し、位相
フィードバック系の応答速度をシンクロトロン振動より
速くし、位置フィードバック系の応答速度を位相フィー
ドバック系の応答速度より遅くかつシンクロトロン振動
と一致しないように設定した構成とする。
速装置は、主発振器、高周波増幅器と高周波加速空胴か
らなる主信号系と、加速器内のビームの位相と高周波加
速電圧の位相の差を検出する検出器の信号を主発振器へ
フィードバックする位相フィードバック系と、ビームの
位置のずれを検出する検出器の信号を主発振器へフィー
ドバックする位置フィードバック系とから構成し、位相
フィードバック系の応答速度をシンクロトロン振動より
速くし、位置フィードバック系の応答速度を位相フィー
ドバック系の応答速度より遅くかつシンクロトロン振動
と一致しないように設定した構成とする。
（作 用） このような位相制御フィードバックループと位置制御
フィードバックループの作用を説明する。ビームは進行
方向に対してシンクロトロン振動を起す。これは高周波
加速空胴３に印加した加速電圧とビームの位相差が振動
することになる。そこでシンクロトロン振動の数倍の応
答速度をもつ位相制御フィードバックループが、この位
相差の振動を抑える。
フィードバックループの作用を説明する。ビームは進行
方向に対してシンクロトロン振動を起す。これは高周波
加速空胴３に印加した加速電圧とビームの位相差が振動
することになる。そこでシンクロトロン振動の数倍の応
答速度をもつ位相制御フィードバックループが、この位
相差の振動を抑える。
また、加速電場の周波数がビームの周回周波数と一致
しないとビームの周回位置が中心からずれる。これはシ
ンクロトロン振動より遅い振動である。このため中心軸
からのずれを検出して、位置制御フィードバックループ
が軸を中心にもどすように主発振器の周波数を変える。
しないとビームの周回位置が中心からずれる。これはシ
ンクロトロン振動より遅い振動である。このため中心軸
からのずれを検出して、位置制御フィードバックループ
が軸を中心にもどすように主発振器の周波数を変える。
このように位相フィードバックループがビームの進行
方向の速い振動を抑え、位置フィードバックループがビ
ームの横方向の遅い振動を抑える。２つのフィードバッ
クループを組合せることでよりビームを安定にできる。
方向の速い振動を抑え、位置フィードバックループがビ
ームの横方向の遅い振動を抑える。２つのフィードバッ
クループを組合せることでよりビームを安定にできる。
（実施例） 第１図を用いて本発明の実施例を説明する。主発振器
１には、周波数と加速電圧の基準値が入力され、高周波
信号が生成される。この信号は高周波増幅器２にて、必
要な電圧まで増幅され高周波加速空洞３に印加される。
高周波加速空胴３では、そのギャップにて加速電場を生
じビームを加速する。ビームモニタ４はビームの位置と
位相に関する信号を出力する。ビーム位置検出器５によ
り、ビームの中心からの位置ずれを検出する。その信号
を主発振器１へフィードバックすることにより、ビーム
の位置がより安定な位置に補正するように、周波数を変
化させる。またビームモニタ４からのビーム信号と高周
波加速空胴３からの高周波加速電圧との位相の差を位相
差検出器６により検出する。その信号を主発振器１へフ
ィードバックすることによりビームの加速位相が安定に
なるように周波数を変化させる。
１には、周波数と加速電圧の基準値が入力され、高周波
信号が生成される。この信号は高周波増幅器２にて、必
要な電圧まで増幅され高周波加速空洞３に印加される。
高周波加速空胴３では、そのギャップにて加速電場を生
じビームを加速する。ビームモニタ４はビームの位置と
位相に関する信号を出力する。ビーム位置検出器５によ
り、ビームの中心からの位置ずれを検出する。その信号
を主発振器１へフィードバックすることにより、ビーム
の位置がより安定な位置に補正するように、周波数を変
化させる。またビームモニタ４からのビーム信号と高周
波加速空胴３からの高周波加速電圧との位相の差を位相
差検出器６により検出する。その信号を主発振器１へフ
ィードバックすることによりビームの加速位相が安定に
なるように周波数を変化させる。
このとき位相のフィードバック系はビームに有害なシ
ンクロトロン振動を抑えるように、より速い応答速度の
系とし、位置のフィードバック系はより遅い応答速度の
系とする。
ンクロトロン振動を抑えるように、より速い応答速度の
系とし、位置のフィードバック系はより遅い応答速度の
系とする。
（他の実施例１） 以下本発明を重イオンシンクロトロンに適用した場合
を例にとり、第２図を用いて実施例を説明する。
を例にとり、第２図を用いて実施例を説明する。
演算回路11には周波数基準値と位置と位相のフィード
バック信号をとりこみ、基準値にフィードバック信号を
補正値として加算した信号を主信号源12に出力する。主
信号源12はこの周波数信号と電圧基準に応じた信号を出
力し、四極管による高周波増幅器２で増幅され、フェラ
イトを充填した高周波加速空胴３に高周波を印加する。
ここでビームが加速される。ビーム位置モニタ15、ビー
ム位置検出器５によりビームのダクト中心からの位置ず
れを演算し、演算回路11へ周波数の補正値としてフィー
ドバックする。一方ビーム位相モニタ17からの位相と高
周波加速空胴３の加速電圧の位相との差を位相差検出器
６にて検出し、演算回路11へ周波数の補正値としてフィ
ードバックする。
バック信号をとりこみ、基準値にフィードバック信号を
補正値として加算した信号を主信号源12に出力する。主
信号源12はこの周波数信号と電圧基準に応じた信号を出
力し、四極管による高周波増幅器２で増幅され、フェラ
イトを充填した高周波加速空胴３に高周波を印加する。
ここでビームが加速される。ビーム位置モニタ15、ビー
ム位置検出器５によりビームのダクト中心からの位置ず
れを演算し、演算回路11へ周波数の補正値としてフィー
ドバックする。一方ビーム位相モニタ17からの位相と高
周波加速空胴３の加速電圧の位相との差を位相差検出器
６にて検出し、演算回路11へ周波数の補正値としてフィ
ードバックする。
位相フィードバック系は、シンクロトロン振動の数倍
の応答速度にして、この振動を抑えるように周波数と位
相を補正する。一方、位置のフィードバックはシンクロ
トロン振動の数分の１の応答速度で充分ビーム位置の補
正ができる。
の応答速度にして、この振動を抑えるように周波数と位
相を補正する。一方、位置のフィードバックはシンクロ
トロン振動の数分の１の応答速度で充分ビーム位置の補
正ができる。
このような二重のフィードバック系にすることによ
り、ビームの加速が安定におこなえる。
り、ビームの加速が安定におこなえる。
（他の実施例２） 上記実施は例において、位置のフィードバック系の応
答速度をシンクロトロン振動より速くし、位相のフィー
ドバック系よりは遅くした高周波加速系の制御回路の例
もある。
答速度をシンクロトロン振動より速くし、位相のフィー
ドバック系よりは遅くした高周波加速系の制御回路の例
もある。
［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明の高周波加速装置は位
置と位相の二重のフィードバック系を採用したので、ビ
ームに有害なシンクロトロン振動を抑え、ビームを必要
な場所に誘導でき、ビームを安定に加速できる。
置と位相の二重のフィードバック系を採用したので、ビ
ームに有害なシンクロトロン振動を抑え、ビームを必要
な場所に誘導でき、ビームを安定に加速できる。
第１図は本発明の実施例の加速器の高周波加速装置のブ
ロック図、第２図は本発明を重イオンシンクロトロンに
適用した実施例の構成図である。 １……主発振器、２……高周波増幅器 ３……高周波加速空胴、４……ビームモニタ ５……ビーム位置検出器 ６……位相差検出器、11……演算回路 12……主信号源 15……ビーム位置モニタ 17……ビーム位相モニタ
ロック図、第２図は本発明を重イオンシンクロトロンに
適用した実施例の構成図である。 １……主発振器、２……高周波増幅器 ３……高周波加速空胴、４……ビームモニタ ５……ビーム位置検出器 ６……位相差検出器、11……演算回路 12……主信号源 15……ビーム位置モニタ 17……ビーム位相モニタ
Claims (1)
- 【請求項１】主発振器、高周波増幅器と高周波加速空胴
からなる主信号系と、加速器内のビームの位相と高周波
加速電圧の位相の差を検出する検出器の信号を主発振器
へフィードバックする位相フィードバック系と、ビーム
の位置のずれを検出する検出器の信号を主発振器へフィ
ードバックする位置フィードバック系とから構成し、位
相フィードバック系の応答速度をシンクロトロン振動よ
り速くし、位置フィードバック系の応答速度を位相フィ
ードバック系の応答速度より遅くかつシンクロトロン振
動と一致しないように設定したことを特徴とする加速器
の高周波加速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19311390A JP2799049B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 加速器の高周波加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19311390A JP2799049B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 加速器の高周波加速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479200A JPH0479200A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2799049B2 true JP2799049B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=16302471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19311390A Expired - Fee Related JP2799049B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 加速器の高周波加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799049B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6320334B1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-11-20 | Applied Materials, Inc. | Controller for a linear accelerator |
| JP4752037B2 (ja) * | 2005-12-08 | 2011-08-17 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | 高周波制御装置 |
| JP4883541B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2012-02-22 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | 高周波制御装置 |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP19311390A patent/JP2799049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479200A (ja) | 1992-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |