JP5562627B2 - 加速器の制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態における加速器30の構成を示すブロック図である。図に示すように、シンクロトロンとして構成された加速器30は、イオン源32と、入射用加速器34と、電源装置36、38と、主加速部40と、高周波発生器42と、ビーム輸送系44と、ビーム照射系46と、制御装置48とを備えている。
図5は、本発明の第2の実施形態における加速器30Aの構成を示すブロック図である。第1の実施形態との違いは、電流基準変換器72に代えて、2つの電流基準値を生成して各電源装置36、38に入力する電流基準変換器72Aを配置した点のみであるので、第1の実施形態との違いのみを説明する。この電流基準変換器72Aは、磁場基準値に基づいて、第1の実施形態の電流基準値と同じである第1電流基準値を求めて電源装置36に入力すると共に、第2電流基準値を電源装置38に入力する。以下、この第2電流基準値について説明する。
図7は、本発明の第3の実施形態における加速器30Bの構成を示すブロック図である。第1の実施形態との違いは、周波数基準変換器80をさらに設けた点のみである。この周波数基準変換器80は、磁場基準発生器70からの磁場基準値の入力を受けて、磁場基準値に応じた周波数基準値を求め、この周波数基準値を高周波発生器42に入力する。高周波発生器42は、高周波加速空洞58を介して、加速周波数が周波数基準値に等しくなるように高周波電力を供給する。
図9は、本発明の第4の実施形態における加速器30Cの構成を示すブロック図である。第1の実施形態との違いは、ログメモリ84をさらに設けた点のみである。このログメモリ84は、磁場基準発生器70からの磁場基準値の入力を受けて、磁場基準値の変化を経過時間と共に記録する。かかる構成においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第4の実施形態では、ログメモリ84に記録された磁場基準値の時間変化に基づいて、どの程度のエネルギーのビームを取り出すための運転を行おうとしたかを後から確認することができる。これを用いれば、例えば粒子線の照射治療において、実際に患者に照射されたビームの強度が治療計画通りであったのか(即ち、タイミング制御装置66から出力された各指令通りのものであったのか)、あるいは、何らかの理由で計画外の強度となってしまったのかを検証することができる。
図10は、本発明の第5の実施形態における加速器30Dの構成を示すブロック図である。第2の実施形態との違いは、第3の実施形態で説明した周波数基準変換器80と、第4の実施形態で説明したログメモリ84とをさらに設けた点である。かかる構成では、第1〜第4の実施形態の全ての効果を得ることができる。
終了パターンの終了時点の磁場基準値が示す磁束密度(第1の実施形態では一例として磁束密度ゼロとして説明した)は、請求項記載の終了値の一例である。
電流基準値、第1電流基準値、第2電流基準値は、請求項記載の電流基準情報の一例である。
磁場基準値は、請求項記載の磁束密度情報の一例である。
磁場基準発生器70は、請求項記載の磁場基準発生部の一例である。
電源装置36、38は、請求項記載の電源供給部の一例である。
偏光電磁石50の磁場コイルおよび四極電磁石52の磁場コイルの内、一方が請求項記載の第1の磁場コイルの一例であり、他方が請求項記載の第2の磁場コイルの一例である。
電流基準変換器72、72Aは、請求項記載の電流基準変換部の一例である。
高周波発生器42および高周波加速空洞58は、請求項記載の周波数制御部の一例である。
周波数基準変換器80は、請求項記載の周波数基準変換部の一例である。
周波数基準値は、請求項記載の周波数基準情報の一例である。
ログメモリ84は、請求項記載の記録部の一例である。
12 偏向電磁石
14 偏向電磁石電源
16 パターンメモリ装置
18 タイミング装置
30、30A、30B、30C、30D 加速器
32 イオン源
34 入射用加速器
36、38 電源装置
40 主加速部
42 高周波発生器
44 ビーム輸送系
46 ビーム照射系
48、48A、48B、48C、48D 制御装置
50 偏向電磁石
52 四極電磁石
54 入射用電磁石
56 出射用電磁石
58 高周波加速空洞
60 ビームシャッタ
62 線量モニタ
64、64A、64B、64C、64D パターン発生装置
66 タイミング制御装置
68 操作部
70 磁場基準発生器
72、72A 電流基準変換器
80 周波数基準変換器
84 ログメモリ
Claims (4)
- 電流基準情報に応じたコイル電流を磁場コイルに供給して、加速される荷電粒子の軌道に磁場を発生させる加速器の制御装置であって、
経過時間に伴って、磁束密度が初期値から初期加速完了レベルまで増加する変化である初期上げパターンと、前記初期値と前記初期加速完了レベルとの差よりも小さい減少幅で磁束密度が減少する変化である減少パターンと、経過時間に伴って磁束密度が所定の増加幅で増加する変化である増加パターンと、磁束密度が終了値まで減少する変化である終了パターンとを記憶しており、初期上げ指令を受けた場合には前記初期上げパターンに従った磁束密度情報を経過時間に応じて出力し、前記初期上げパターンに従った磁束密度情報の出力後に減少指令を受けた場合には前記減少パターンに従った磁束密度情報を経過時間に応じて出力し、前記初期上げパターンに従った磁束密度情報の出力後に増加指令を受けた場合には前記増加パターンに従った磁束密度情報を経過時間に応じて出力し、終了指令を受けた場合には前記終了パターンに従った磁束密度情報を経過時間に応じて出力する磁場基準発生部と、
前記磁場基準発生部が出力する磁束密度情報が更新される毎に、更新された磁束密度情報に応じた磁場を発生させる前記コイル電流の大きさを求めて前記電流基準情報として前記磁場コイルの電源供給部に入力する電流基準変換部と
を備えていることを特徴とする加速器の制御装置。 - 前記加速器は、第1の前記電流基準情報に応じた前記コイル電流を第1の前記磁場コイルに供給すると共に第2の前記電流基準情報に応じた前記コイル電流を第2の前記磁場コイルに供給するものであり、
前記電流基準変換部は、前記磁場基準発生部が出力する磁束密度情報が更新される毎に、更新された磁束密度情報に応じた磁場を前記第1の磁場コイルによって発生させる前記コイル電流の大きさを前記第1の電流基準情報として前記第1の磁場コイルの前記電源供給部に入力すると共に、更新された磁束密度情報に応じた磁場を前記第2の磁場コイルによって発生させる前記コイル電流の大きさを前記第2の電流基準情報として前記第2の磁場コイルの前記電源供給部に入力することを特徴とする請求項1記載の加速器の制御装置。 - 前記加速器は、前記荷電粒子を周回させるために、周波数基準情報に応じた加速周波数の電力を供給する周波数制御部を備えたものであり、
前記磁場基準発生部が出力する磁束密度情報が更新される毎に、更新された磁束密度情報に応じた加速周波数を求めて、求めた加速周波数を前記周波数基準情報として前記周波数制御部に入力する周波数基準変換部を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の加速器の制御装置。 - 前記磁場基準発生部が出力する磁束密度情報の変化を経過時間と共に記録する記録部を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の加速器の制御装置。
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