JP5875533B2 - 高周波制御装置および粒子線治療システム - Google Patents
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Description
この発明の実施の形態1を図1に基づいて説明する。本実施の形態に関わる粒子線治療システム10は、高周波制御装置100と、制御端末200と、インターロックシステム700と、タイミングシステム800と、統括制御装置900と、高周波電源300と、加速空洞400と、シンクロトロン500を備えている。本実施の形態に関わる高周波制御装置100は、プロセッサ101と、FPGA(Field Programmable Gate Array)102と、FPGA102に付帯してディジタルデータを格納するメモリ103と、DDS(ディジタル直接合成発振器:Direct Digital Synthesizer)104と、AD(Analog to Digital)コンバータ105などから構成されている。FPGA102は、現場でプロ
グラム可能なゲートアレイである。広義には、FPGAは、製造後に購入者や設計者が構成を設定できるPLD(Programmable Logic Device)の一種である。DDSは、単一で固定の発振源から、任意の波形と周波数をデジタル的に生成する。
この発明の実施の形態2を図2に基づいて説明する。本実施の形態に関わる粒子線治療システム10は、高周波制御装置100と、制御端末200と、インターロックシステム700と、タイミングシステム800と、統括制御装置900と、高周波電源300と、加速空洞400と、シンクロトロン500を備えている。本実施の形態に関わる高周波制御装置100は、プロセッサ101と、FPGA102と、FPGA102に付帯してディジタルデータを格納するメモリ103と、DDS104と、ADコンバータ105と、コンパレータ110と、クロックロス検出回路111などから構成されている。
この発明の実施の形態3を図3に基づいて説明する。本実施の形態に関わる粒子線治療システム10は、高周波制御装置100と、制御端末200と、インターロックシステム700と、タイミングシステム800と、統括制御装置900と、高周波電源300と、加速空洞400と、シンクロトロン500を備えている。本実施の形態に関わる高周波制御装置100は、プロセッサ101と、FPGA102と、FPGA102に付帯してディジタルデータを格納するメモリ103と、DDS104と、DDS106と、ADコンバータ105と、セレクター107などから構成されている。セレクター107は、第1の経路と第2の経路を有し、FPGA102がメモリ103から取り出したディジタルデータの導入経路を第1の経路または第2の経路のどちらか一方に設定する。
この発明の実施の形態4を図4に基づいて説明する。本実施の形態に関わる粒子線治療システム10は、高周波制御装置100と、制御端末200と、インターロックシステム700と、タイミングシステム800と、統括制御装置900と、高周波電源300と、加速空洞400と、シンクロトロン500を備えている。本実施の形態に関わる高周波制御装置100は、プロセッサ101と、FPGA102と、FPGA102に付帯してディジタルデータを格納するメモリ103と、DDS104と、DDS106と、ADコンバータ105と、ADコンバータ108と、セレクター109などから構成されている。セレクター109は、前記第1のディジタル直接合成発振器と前記第2のディジタル直接合成発振器に接続され、DDS104で生成されたアナログ正弦波またはDDS106で生成されたアナログ正弦波のうちどちらか一方を外部に出力する。
高周波電源、400 加速空洞、500 シンクロトロン、700 インターロックシステム、800 タイミングシステム、900 統括制御装置
Claims (5)
- 正弦波の周波数と振幅を表すディジタルデータを管理するプロセッサと、
前記プロセッサで管理されたディジタルデータを格納するメモリと、
前記プロセッサの指示に従って前記メモリから前記ディジタルデータを取り出すロジックデバイスと、
前記ロジックデバイスが前記メモリから取り出した正弦波の周波数と振幅を表す第1のディジタルデータをもとにアナログ正弦波を生成するディジタル直接合成発振器と、
前記ディジタル直接合成発振器で生成されたアナログ正弦波を周波数と振幅を表す第2のディジタルデータに変換するADコンバータとを備え、
前記ロジックデバイスは、前記メモリから取り出した第1のディジタルデータと前記ADコンバータで変換された第2のディジタルデータとの誤差を求め、前記ロジックデバイスが前記誤差は予め設定されている許容範囲から外れていると判定すると、前記プロセッサは異常の発生を外部に通知する高周波制御装置。 - 前記ディジタル直接合成発振器で生成されたアナログ正弦波の周波数を検出する周波数検出回路と、
前記ディジタル直接合成発振器で生成されたアナログ正弦波の振幅を検出する振幅検出回路とを備え、
前記ロジックデバイスは、前記周波数検出回路で検出された周波数および前記振幅検出回路で検出された振幅を予め設定されている許容範囲と比較し、前記周波数検出回路で検出された周波数または前記振幅検出回路で検出された振幅が前記許容範囲から外れていると判定すると、前記プロセッサは異常の発生を外部に通知することを特徴とする請求項1に記載の高周波制御装置。 - 正弦波の周波数と振幅を表すディジタルデータを管理するプロセッサと、
前記プロセッサで管理されたディジタルデータを格納するメモリと、
前記プロセッサの指示に従って前記メモリから前記ディジタルデータを取り出すロジックデバイスと、
第1の経路と第2の経路を有し、前記ロジックデバイスが前記メモリから取り出した第1のディジタルデータの導入経路を前記第1の経路または前記第2の経路のどちらか一方に設定するセレクターと、
前記セレクターの第1の経路に接続され、前記第1の経路に導入された第1のディジタルデータをもとに第1のアナログ正弦波を生成する第1のディジタル直接合成発振器と、
前記セレクターの第2の経路に接続され、前記第2の経路に導入された第1のディジタルデータをもとに第2のアナログ正弦波を生成する第2のディジタル直接合成発振器と、
前記第1のディジタル直接合成発振器で生成された第1のアナログ正弦波または前記第2のディジタル直接合成発振器で生成された第2のアナログ正弦波を、周波数と振幅を表す第2のディジタルデータに変換するADコンバータと、を備え、
前記ロジックデバイスは、前記メモリから取り出した第1のディジタルデータと前記ADコンバータで変換された第2のディジタルデータとの誤差を求め、前記ロジックデバイスが前記誤差は予め設定されている許容範囲から外れていると判定すると、前記セレクターは設定されている前記第1のディジタルデータの導入経路を変更する高周波制御装置。 - 正弦波の周波数と振幅を表すディジタルデータを管理するプロセッサと、
前記プロセッサで管理されたディジタルデータを格納するメモリと、
前記プロセッサの指示に従って前記メモリから前記ディジタルデータを取り出すロジックデバイスと、
前記ロジックデバイスが前記メモリから取り出したディジタルデータをもとに第1のアナログ正弦波を生成する第1のディジタル直接合成発振器と、
前記第1のディジタル直接合成発振器で生成された第1のアナログ正弦波を周波数と振幅を表す第1のディジタルデータに変換する第1のADコンバータと、
前記ロジックデバイスが前記メモリから取り出したディジタルデータをもとに第2のアナログ正弦波を生成する第2のディジタル直接合成発振器と、
前記第2のディジタル直接合成発振器で生成された第2のアナログ正弦波を周波数と振幅を表す第2のディジタルデータに変換する第2のADコンバータと、
前記第1のディジタル直接合成発振器と前記第2のディジタル直接合成発振器に接続され、前記第1のディジタル直接合成発振器で生成された第1のアナログ正弦波または前記第2のディジタル直接合成発振器で生成された第2のアナログ正弦波のうちどちらか一方を外部に出力するセレクターとを備え、
前記ロジックデバイスは、前記メモリから取り出したディジタルデータと前記第1のディジタルデータとの第1誤差と、前記メモリから取り出したディジタルデータと前記第2のディジタルデータとの第2誤差を比較し、前記ロジックデバイスが前記第2誤差よりも前記第1誤差の方が少ないと判定すれば、前記セレクターは前記第1のアナログ正弦波を外部に出力し、前記ロジックデバイスが前記第1誤差よりも前記第2誤差の方が少ないと判定すれば、前記セレクターは前記第2のアナログ正弦波を外部に出力する高周波制御装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の高周波制御装置と、
前記高周波制御装置に指令を発信する監視制御装置と、
前記高周波制御装置が出力するアナログ正弦波に基づいて動作する高周波電源と、
前記高周波電源から供給される電力で動作するシンクロトロンとを備え、
前記高周波制御装置のプロセッサは、前記監視制御装置で発信された指令に従って正弦波の周波数と振幅を表すディジタルデータを管理する粒子線治療システム。
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