JP7290274B2 - 荷電粒子の出射制御装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、シンクロトロンを周回する荷電粒子の出射制御技術に関する。

近年、荷電粒子（イオン）を加速器に供給し加速して高エネルギー状態にした荷電粒子ビームを、工学や医学等の幅広い分野で応用する研究が進められている。現在、広く運用されている加速器システムは、大まかにイオン源と線形加速器（ライナック）と円形加速器（シンクロトロン）とで構成され、この順番で荷電粒子を段階的に加速する。そして、シンクロトロンを周回する荷電粒子が所定のエネルギーに到達したところで、出射制御装置を作動させ、周回軌道から進行方向を変更させた荷電粒子ビームをビーム輸送系に取り出す。

シンクロトロンから荷電粒子ビームを取り出す出射制御装置は、速い取り出し（fast extraction）と遅い取り出し（slow extraction）とに仕様が分類される。「速い取り出し」とは、シンクロトロンを周回する荷電粒子の集団（ビーム）を、一周にかかる時間内に全て取り出す方法である。

これに対し、「遅い取り出し」とは、シンクロトロンを周回させながら、荷電粒子のビームを少しずつ取り出す方法である。このため「遅い取り出し」により照射された荷電粒子ビームは、「速い取り出し」による場合と比較して、多周回に渡りビームを少しずつ取り出すことが可能となる。

粒子線治療装置において病巣に荷電粒子ビームをスキャン照射する場合等では、ビーム強度の変動が少なくなるように、荷電粒子ビームをシンクロトロンから取り出す必要がある。そして、安定した強度の荷電粒子ビームがビーム輸送系に供給されていることを監視するために、治療室の照射ポート又はビーム輸送系の少なくとも一方にビーム強度モニタを設け、荷電粒子のビーム強度を検出している。そしてこの検出値を出射制御装置にフィードバックし、この検出値が予め設定された値となるように、シンクロトロンから取り出す荷電粒子のビーム強度を適切にコントロールしている。

特開２０１７－１１２０２１号公報

ところで、加速器システム及び粒子線治療装置を現地に据え付けたりシステムメンテナンスを行ったりする場合、各種機器の調整作業が行なわれる。この調整作業は、シンクロトロンから荷電粒子ビームの遅い取り出しを行いながら実施する場合がある。しかし、ビーム輸送系の調整が完了しないうちは、荷電粒子ビームを、治療室の照射ポート又はビーム輸送系に設けられたモニタまで到達させることができない場合がある。このような場合、上述の公知技術では、フィードバック制御が機能しないため、シンクロトロンから荷電粒子ビームの遅い取り出しを安定的に行えない。

ところで、ビーム輸送系の調整内容の一つは、荷電粒子ビームがダクト内の中心を通り且つビームのサイズが目標値になるように、電磁石の電流値を調整していくビーム調整作業である。このため、ビーム強度が一定に制御された荷電粒子ビームの遅い取り出しが安定的に行えないと、調整作業が困難を極め調整時間が長期化してしまうという課題がある。

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、ビーム調整が未実施又は未完成の状態でも、シンクロトロンから荷電粒子ビームの遅い取り出しを安定的に行える荷電粒子の出射制御技術を提供することを目的とする。

実施形態に係る荷電粒子の出射制御装置において、シンクロトロンにおいて周回する荷電粒子の電流値を検出した第１検出信号を受信する第１受信部と、前記第１検出信号に、少なくとも時間微分を含む演算を行い、ビーム強度相当値を出力する演算処理部と、前記ビーム強度相当値が目標値に一致するように、前記シンクロトロンからビーム輸送系に荷電粒子ビームを出射させる制御信号を出力する出射制御部と、前記ビーム輸送系に出射された前記荷電粒子ビームの強度を検出した第２検出信号を受信する第２受信部と、前記ビーム強度相当値と前記第２検出信号の何れが前記出射制御部へ入力されるかを切り替える切替部と、を備え、前記出射制御部は、前記第２検出信号が入力される場合は、前記第２検出信号が目標値に一致するように前記制御信号を出力し、前記シンクロトロンから前記ビーム輸送系に前記荷電粒子ビームを出射させる。

本発明によれば、ビーム調整が未実施又は未完成の状態でも、シンクロトロンから荷電粒子ビームの遅い取り出しを安定的に行える荷電粒子の出射制御技術が提供される。

本発明の第１実施形態に係る荷電粒子の出射制御装置のブロック図。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）実施形態に係る荷電粒子の出射制御を説明するタイミングチャート。 第２実施形態に係る荷電粒子の出射制御装置のブロック図。 第１実施形態に係る荷電粒子の出射制御方法及び出射制御プログラムを説明するフローチャート。 第２実施形態に係る荷電粒子の出射制御方法及び出射制御プログラムを説明するフローチャート。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る荷電粒子の出射制御装置１０Ａ（以下、単に「出射制御装置１０Ａ」という）のブロック図である。このように出射制御装置１０Ａ（１０）は、シンクロトロン２０において周回する荷電粒子の電流値を検出した第１検出信号Ｓ１を受信する第１受信部１１と、この第１検出信号Ｓ１に、少なくとも時間微分を含む演算を行い、ビーム強度相当値Ｄを出力する演算処理部１６と、ビーム強度相当値Ｄが目標値１７ａに一致するようにシンクロトロン２０からビーム輸送系３０に荷電粒子ビーム５１を出射させる制御信号Ｇを出力する出射制御部１８と、を備えている。

また出射制御装置１０Ａ（１０）は、演算処理部１６で第１検出信号Ｓ１を時間微分する前段に、第１検出信号Ｓ１に含まれるノイズ成分を除去するノイズフィルタ１５を備えている。またノイズフィルタ１５に入力する前に、アナログ信号である第１検出信号Ｓ１を増幅する増幅器（図示略）も設けられている。なお、増幅された第１検出信号Ｓ１は、その後、アナログ信号のまま、ノイズフィルタ１５及び演算処理部１６で処理される場合もあるが、デジタル信号に変換された後に、ノイズフィルタ１５及び演算処理部１６で処理される場合もある。

このように、第１検出信号Ｓ１からノイズ成分が除去されることにより、演算処理部１６における微分処理の正確性が増し、後述するように荷電粒子ビーム５１のビーム強度とビーム強度相当値Ｄとの整合性が向上する。なお、この演算処理部１６は、第１検出信号Ｓ１の時間微分値をビーム強度相当値Ｄとするものでもよく、また第１検出信号Ｓ１の時間微分値にさらに換算係数を乗算する等してビーム強度相当値Ｄとするものでもよい。

加速器システムは、イオン源２１とライナック２２とシンクロトロン２０とで構成され、この順番で荷電粒子を段階的に加速する。そして、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子が所定のエネルギーに到達したところで、そのエネルギーが保たれた状態で出射機器２９を作動させ、周回軌道から進行方向を変更させた荷電粒子ビーム５１がビーム輸送系３０に取り出される。なお、本説明において「エネルギー」とは「核子当りのエネルギー」を意味する。

イオン源２１は、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)イオン源、ＰＩＧ(Penning Ionization Gauge)イオン源といった高周波（マイクロ波を含む）照射型の他に、レーザ照射型のイオン源等が挙げられるが、これらに限定されない。

ライナック２２は、隣同士で逆向きの電界成分を持つ複数の加速電場を直線状に並べ、電界方向を高周波周波数で繰り返し反転させ、加速電場を通過する荷電粒子を常に一方向のみに加速するものである。そしてこのライナック２２は、イオン源２１から入射したイオンを所定のエネルギーまで加速した後に、シンクロトロン２０に出射する。

シンクロトロン２０は、ライナック２２から入射した荷電粒子を高周波電力により加速させる高周波加速空洞２５と、周回する荷電粒子に向心力を付与する磁場を発生させる複数の偏向電磁石２６と、周回する荷電粒子を発散・収束させて周回軌道内に押留める磁場を発生させる複数の四極電磁石２７と、周回する荷電粒子のビームの電流値を検出する電流検出器２８と、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームを少しずつ輸送系３０に出射させる出射機器２９と、から構成されている。

このように構成されるシンクロトロン２０は、ライナック２２から低エネルギーで入射した荷電粒子のビームを、周回させながら最終的に光速の７０～８０％の上限エネルギーまで加速することができる。そしてシンクロトロン２０は、この上限エネルギーよりも低エネルギーの任意のエネルギーで、周回する荷電粒子のビームのエネルギーを保持することができる。そして、加速器制御部２３は、上述した荷電粒子のビームの加速が正しく行われるように、イオン源２１、ライナック２２及びシンクロトロン２０を連動して制御する。

なおビーム輸送系３０にも、直進する荷電粒子を軌道内に押留めるための四極電磁石２７と、荷電粒子に向心力を付与して軌道を曲げるための偏向電磁石２６と、が設けられている。そして、このビーム輸送系３０の先には、荷電粒子ビーム５１を照射することにより患者の腫瘍を治療する照射装置５０が接続されている。なおこの照射装置５０は例示であって、ビーム輸送系３０の先に接続される施設は特に限定されない。

実施形態で採用される出射機器２９は、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子の集団（ビーム）を少しずつ取り出す「遅い取り出し」の仕様である。出射機器２９は、出射制御装置１０から入力する制御信号Ｇに基づいて出射用電極（図示略）を励振させることで、不安定領域に遷移したビームをシンクロトロン２０からビーム輸送系３０への取り出しを行う。

なお、ビーム輸送系３０にはビーム強度モニタ５５ａ，照射装置５０にはビーム強度モニタ５５ｂが設けられており、荷電粒子ビーム５１のビーム強度を監視することができる。

図２は実施形態に係る荷電粒子の出射制御を説明するタイミングチャートである。図２（Ａ）に示すタイミングで、加速器制御部２３（図１）からイオン源２１に指令信号６１が送信される。すると、イオン源２１から荷電粒子が出力され、ライナック２２で加速された後、荷電粒子のビームがシンクロトロン２０に供給される。

図２（Ｂ）は、加速器制御部２３（図１）から偏向電磁石２６に付与される励磁電流のプロファイルを示している。偏向電磁石２６の励磁電流は、周回する荷電粒子のエネルギーに対応して一意的に決定する値であるため、図２（Ｂ）は、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のエネルギーのプロファイルを示すと考えてもよい。

シンクロトロン２０は、指令信号６１が送信される以前から、ライナック２２から供給された直後の入射エネルギーＥ₀を持つ荷電粒子を周回させるのに対応した初期状態に設定されている。そして、荷電粒子のビームが入射した以降、シンクロトロン２０は、荷電粒子のエネルギーが増加する方向に設定状態を変化させ、所定のエネルギーＥ₁に安定したところで設定状態を保持する。

図２（Ｃ）は、シンクロトロン２０の設定状態がエネルギーＥ₁（又はＥ₂,Ｅ₃）に保持された状態で、出射制御装置１０（図１）から出射機器２９に送信される制御信号Ｇの期間Ｔを示している。このように、制御信号Ｇが出射機器２９に送信されている期間Ｔにおいて、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームは少しずつビーム輸送系３０に取り出されていく。

図２（Ｄ）は、電流検出器２８（図１）において、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームの電流値を検出した第１検出信号Ｓ１のプロファイルを示している。図２（Ｅ）は、演算処理部１６（図１）において、第１検出信号Ｓ１を時間微分したビーム強度相当値Ｄのプロファイルを示している。

ところでビーム輸送系３０を通過する荷電粒子の数は、ビーム調整が適切に行われロスが無い場合は、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子の減少数に一致する。このためビーム強度相当値Ｄは、ビーム輸送系３０に取り出された荷電粒子ビーム５１のビーム強度に対応するものである。このためシンクロトロン２０から第１検出信号Ｓ１のビーム強度相当値Ｄをフィードバックして目標値１７ａ（図１）に一致させる制御を実施することにより、ビーム強度を安定させる荷電粒子ビーム５１の制御信号Ｇを、出射制御部１８において生成することができる。このようにして、シンクロトロン２０より、少しずつ荷電粒子のビームをビーム輸送系３０に取り出すことができる。また、シンクロトロン２０のエネルギーの設定状態をＥ₁，Ｅ₂，Ｅ₃のように段階的に変化させることができる。

制御信号Ｇが出射機器２９に送信される期間Ｔの時間経過にしたがい、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームは、減少もしくは無くなる。そこで、シンクロトロン２０の設定状態をエネルギーＥ₁,Ｅ₂,Ｅ₃から初期設定である入射エネルギーＥ₀の状態に戻し（減速し）、再度、イオン源２１に指令信号６１を送信し、シンクロトロン２０に荷電粒子のビームを新たに供給する。なお、減少した古い荷電粒子のビームは、この減速工程において、周回軌道を外れて完全に消失する。

なお、シンクロトロン２０の設定状態は、上限エネルギーよりも低い任意のレベルに保持することができる。このため、新たに供給した荷電粒子のビームを、異なるエネルギーＥ₁,Ｅ₂,Ｅ₃の状態に安定させて保持することができる。このように荷電粒子のビームをシンクロトロン２０に供給し、加速し、荷電粒子ビーム５１をビーム輸送系３０に出射し、荷電粒子のビームを減速し、再び荷電粒子のビームをシンクロトロン２０に供給するという一連の流れを繰り返す。

（第２実施形態）
図３は第２実施形態に係る荷電粒子の出射制御装置１０Ｂ（以下、単に「出射制御装置１０Ｂ」という）のブロック図である。なお、図３において図１と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。

第２実施形態の出射制御装置１０Ｂ（１０）は、出射制御装置１０Ａの構成に加えてさらに、ビーム輸送系３０に出射された荷電粒子ビーム５１の強度を検出した第２検出信号Ｓ２を受信する第２受信部１２と、入力したビーム強度相当値Ｄ及び第２検出信号Ｓ２のいずれか一方を切り替えて出力する切替部１９と、を備え、出射制御部１８は、第２検出信号Ｓ２が目標値１７ｂに一致するようにシンクロトロン２０からビーム輸送系３０に荷電粒子を出射させる制御信号Ｇを出力する。ここで、切替部１９は第２検出信号Ｓ２についてビーム強度モニタ５５ａの出力、ビーム強度モニタ５５ｂの出力を受信するかをも切り替え可能であってもよい。

このとき出射制御装置１０Ｂにおいて、ビーム強度相当値Ｄ及び第２検出信号Ｓ２の切り替えに伴って、制御信号Ｇの出力に必要なフィードバック係数１４も切り替わる。なおビーム輸送系３０に出射された荷電粒子ビーム５１の強度は、ビーム強度モニタ５５ａ，５５ｂで検出することができる。

第１実施形態では、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームの電流値の第１検出信号Ｓ１のビーム強度相当値Ｄに基づいて、出射機器２９に送信する制御信号Ｇを生成した。この第１実施形態による荷電粒子ビーム５１の出射制御は、ビーム輸送系３０を構成する各種機器の調整作業用としては充分であると考えられる。しかし、患者５２に照射する荷電粒子ビーム５１としては精度的に不安が残る。

そこで、患者５２の治療時においては、切替部１９により、ビーム電流値の第１検出信号Ｓ１のビーム強度相当値Ｄから、荷電粒子ビーム５１の強度の第２検出信号Ｓ２に、フィードバックの対象を変更することとした。これにより、患者５２に実際に照射される荷電粒子ビーム５１をさらに安定制御することができる。

図４は第１実施形態に係る荷電粒子の出射制御方法及び出射制御プログラムを説明するフローチャートである（適宜、図１，図２参照）。まずビーム輸送系３０を構成する機器の調整段階において（Ｓ１０）、シンクロトロン２０を初期状態に設定する（Ｓ１１）。そして荷電粒子を出力させる指令信号６１をイオン源２１に送信する（Ｓ１２）。

すると、荷電粒子のビームがライナック２２で加速され、シンクロトロン２０に供給される。さらに荷電粒子のビームを、シンクロトロン２０で加速し、所定のエネルギーＥ₁で安定化させる（Ｓ１３ Ｎｏ Ｙｅｓ）。

次にシンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームの電流値を電流検出器２８で検出した第１検出信号Ｓ１を受信する（Ｓ１４）。そして、この第１検出信号Ｓ１を時間微分したビーム強度相当値Ｄを出力する（Ｓ１５）。

次に、目標値１７ａに一致するようにビーム強度相当値Ｄをフィードバックして生成した制御信号Ｇを出射機器２９に出力し（Ｓ１６）、シンクロトロン２０からビーム輸送系３０に荷電粒子ビーム５１を出射させる（Ｓ１７）。このように荷電粒子ビーム５１がビーム輸送系３０に出射されている間に、ビーム調整を実施する（Ｓ１８ Ｙｅｓ）。なおシンクロトロン２０のエネルギーの設定状態をＥ₁，Ｅ₂，Ｅ₃のように段階的に変化させてビーム調整を実施する場合もある。

そして、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームが減少して電流検出器２８が出力した第１検出信号Ｓ１が下限値に到達したところで（Ｓ１９ Ｎｏ Ｙｅｓ）、シンクロトロン２０を初期状態に戻し、（Ｓ１１）から（Ｓ１９）のフローを繰り返す。そして、ビーム調整が終了したところで（Ｓ１８ Ｎｏ）、フローが終了する（ＥＮＤ）。

図５は第２実施形態に係る荷電粒子の出射制御方法及び出射制御プログラムを説明するフローチャートである（適宜、図１，図２参照）。第２実施形態では、第１実施形態の（Ｓ１１）～（Ｓ１９）のフローに加え、切替部１９（図３）の操作によりフィードバックの対象を第１検出信号Ｓ１から第２検出信号Ｓ２に変更するフロー（Ｓ２０ Ｎｏ，Ｙｅｓ）、及び（Ｓ２１）～（Ｓ２５）のフローが追加されている。

フィードバックの対象が第２検出信号Ｓ２に変更された後は（Ｓ２０ Ｙｅｓ）、荷電粒子ビーム５１がビーム輸送系３０に出射されている間に、ビーム強度モニタ５５ａ（又は５５ｂ）で検出した荷電粒子ビーム５１の強度を第２検出信号Ｓ２として受信する（Ｓ２１）。そして、目標値１７ｂに一致するように第２検出信号Ｓ２をフィードバックして生成した制御信号Ｇを出射機器２９に出力し（Ｓ２２）、シンクロトロン２０からビーム輸送系３０に荷電粒子ビーム５１を出射させる（Ｓ２３）。このように荷電粒子ビーム５１がビーム輸送系３０に出射されている間に、ビーム調整を実施する（Ｓ２４ Ｙｅｓ）。

そして、シンクロトロン２０を周回する荷電粒子のビームが減少して電流検出器２８が出力した第１検出信号Ｓ１が下限値に到達したところで（Ｓ２５ Ｎｏ Ｙｅｓ）、シンクロトロン２０を初期状態に戻し、（Ｓ１１）～（Ｓ１３）、飛ばして、（Ｓ２１）～（Ｓ２５）のフローを繰り返す。そして、ビーム調整が終了したところで（Ｓ２４ Ｎｏ）、フローが終了する（ＥＮＤ）。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の荷電粒子の出射制御装置によれば、シンクロトロンを周回する荷電粒子の電流値の微分値をフィードバックすることにより、ビーム調整が未実施又は未完成の状態でも、シンクロトロンから荷電粒子ビームの遅い取り出しを安定的に行うことが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。また、荷電粒子の出射制御装置の構成要素は、コンピュータのプロセッサで実現することも可能であり、荷電粒子の出射制御プログラムにより動作させることが可能である。

以上説明した荷電粒子の出射制御装置は、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスやキーボードなどの入力装置と、通信Ｉ／Ｆとを、備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。

また荷電粒子の出射制御装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供するようにしてもよい。

また、本実施形態に係る荷電粒子の出射制御装置で実行されるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしてもよい。また、装置１０は、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワーク又は専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。

１０（１０Ａ，１０Ｂ）…荷電粒子の出射制御装置（出射制御装置）、１１…第１受信部、１２…第２受信部、１４…フィードバック係数、１５…ノイズフィルタ、１６…演算処理部、１７ａ，１７ｂ…目標値、１８…出射制御部、１９…切替部、２０…シンクロトロン、２１…イオン源、２２…ライナック、２３…加速器制御部、２５…高周波加速空洞、２６…偏向電磁石、２７…四極電磁石、２８…電流検出器、２９…出射機器、３０…ビーム輸送系、５０…照射装置、５１…荷電粒子ビーム、５２…患者、５５ａ，５５ｂ…ビーム強度モニタ、６１…指令信号、Ｓ１…第１検出信号、Ｓ２…第２検出信号、Ｄ…ビーム強度相当値、Ｇ…制御信号。

Claims (5)

1. シンクロトロンにおいて周回する荷電粒子の電流値を検出した第１検出信号を受信する第１受信部と、
   前記第１検出信号に、少なくとも時間微分を含む演算を行い、ビーム強度相当値を出力する演算処理部と、
   前記ビーム強度相当値が目標値に一致するように、前記シンクロトロンからビーム輸送系に荷電粒子ビームを出射させる制御信号を出力する出射制御部と、
   前記ビーム輸送系に出射された前記荷電粒子ビームの強度を検出した第２検出信号を受信する第２受信部と、
   前記ビーム強度相当値と前記第２検出信号の何れが前記出射制御部へ入力されるかを切り替える切替部と、を備え、
   前記出射制御部は、
   前記第２検出信号が入力される場合は、前記第２検出信号が前記目標値に一致するように前記制御信号を出力し、前記シンクロトロンから前記ビーム輸送系に前記荷電粒子ビームを出射させる荷電粒子の出射制御装置。
2. 請求項１に記載の荷電粒子の出射制御装置において、
   前記時間微分をする前に前記第１検出信号に含まれるノイズ成分を除去するノイズフィルタを備える荷電粒子の出射制御装置。
3. 請求項１に記載の荷電粒子の出射制御装置において、
   前記ビーム強度相当値及び前記第２検出信号の切り替えに伴って、前記制御信号の出力に必要なフィードバック係数も切り替わる荷電粒子の出射制御装置。
4. シンクロトロンにおいて周回する荷電粒子の電流値を検出した第１検出信号を受信するステップと、
   前記第１検出信号に、少なくとも時間微分を含む演算を行い、ビーム強度相当値を出力するステップと、
   前記ビーム強度相当値が目標値に一致するように、前記シンクロトロンからビーム輸送系に荷電粒子ビームを出射させる制御信号を出力するステップと、
   前記ビーム輸送系に出射された前記荷電粒子ビームの強度を検出した第２検出信号を受信するステップと、
   前記ビーム強度相当値から前記第２検出信号に切り替えて前記目標値に一致するように前記制御信号を出力し、前記シンクロトロンから前記ビーム輸送系に前記荷電粒子ビームを出射させるステップと、を含む荷電粒子の出射制御方法。
5. コンピュータに、
   シンクロトロンにおいて周回する荷電粒子の電流値を検出した第１検出信号を受信するステップ、
   前記第１検出信号に、少なくとも時間微分を含む演算を行い、ビーム強度相当値を出力するステップ、
   前記ビーム強度相当値が目標値に一致するように、前記シンクロトロンからビーム輸送系に荷電粒子ビームを出射させる制御信号を出力するステップ、
   前記ビーム輸送系に出射された前記荷電粒子ビームの強度を検出した第２検出信号を受信するステップ、
   前記ビーム強度相当値から切り替えて前記第２検出信号が前記目標値に一致するように前記制御信号を出力し、前記シンクロトロンから前記ビーム輸送系に前記荷電粒子ビームを出射させるステップと、を含む荷電粒子の出射制御プログラム。

Images