JPH07192900A - Timing control device for particle accelerator - Google Patents

Timing control device for particle accelerator

Info

Publication number
JPH07192900A
JPH07192900A JP34723593A JP34723593A JPH07192900A JP H07192900 A JPH07192900 A JP H07192900A JP 34723593 A JP34723593 A JP 34723593A JP 34723593 A JP34723593 A JP 34723593A JP H07192900 A JPH07192900 A JP H07192900A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
timing
control device
timing control
cycle
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
Application number
JP34723593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuuzou Shimouchi
雄三 下内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP34723593A priority Critical patent/JPH07192900A/en
Publication of JPH07192900A publication Critical patent/JPH07192900A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate the correction by separately setting a timing for renew of the operation reference value per each equipment, which is to be controlled, on the basis of a predetermined synchronous clock. CONSTITUTION:A reference clock generating unit 10 outputs the reference clock as a reference of timing of the all operation of an acceleration timing control system. Cycle of the clock A is used as a cycle for renewing the operation reference value E, and set at a cycle, with which a control power source 13 for receiving the reference values E1-E3 for operation and each equipment to be controlled can be operated. A system control system 8 controls the whole of a particle accelerator system, and inputs the start pulse B into a timing device 9 to command the starting of acceleration. A cycle circuit 11 takes the cycle of the clocks A, B, and outputs it to each delay means 21. Each delay means 21 outputs the signal for counting the clock, in which the delay time separately set is input, with a delay counter 22 and for turning on. An AND circuit 23 takes this signal and the logical product of the cycle clock to output pattern clocks D1-D3 for correction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子等の荷電粒
子を加速・蓄積する粒子加速器において、高速、高精
度、高再現性で動作する必要のある制御対象機器のタイ
ミングを制御する装置に係り、特に制御対象機器の追従
性が異なる場合においても、それらの相対的な偏差を最
小に抑えられるようにした粒子加速器のタイミング制御
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle accelerator for accelerating and accumulating charged particles such as electrons, which is an apparatus for controlling the timing of a controlled device which needs to operate at high speed, high accuracy and high reproducibility. In particular, the present invention relates to a particle accelerator timing control device capable of minimizing the relative deviation between the controlled devices even when the controlled devices have different tracking characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、この種の粒子加速器の構成例を
示す概要図である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic view showing a structural example of a particle accelerator of this type.

【0003】図6において、荷電粒子入射器1は、例え
ば荷電粒子源と線形加速器とからなり、所定の運動エネ
ルギーを持つ荷電粒子、例えば電子のビームを出力す
る。この荷電粒子入射器1から出力された荷電粒子ビー
ムは、静電インフレクター2によって静電偏向を受け、
加速・蓄積リング3の真空ダクト4内の所定軌道に対し
て、接続方向から入射する。
In FIG. 6, a charged particle injector 1 is composed of, for example, a charged particle source and a linear accelerator, and outputs charged particles having a predetermined kinetic energy, for example, a beam of electrons. The charged particle beam output from the charged particle injector 1 is electrostatically deflected by the electrostatic inflector 2,
It is incident on a predetermined orbit in the vacuum duct 4 of the acceleration / accumulation ring 3 from the connecting direction.

【0004】一方、加速・蓄積リング3には、偏向電磁
石5が図示の部位に複数個配置されており、これによっ
て荷電粒子入射器1から入射した荷電粒子ビームを偏向
させる。また、四極電磁石6が図示の部位に配置されて
おり、これによってその荷電粒子ビームを収束させる。
On the other hand, the accelerating / accumulating ring 3 is provided with a plurality of deflection electromagnets 5 at the positions shown in the figure, by which the charged particle beam incident from the charged particle injector 1 is deflected. Further, a quadrupole electromagnet 6 is arranged at the illustrated portion, and the charged particle beam is converged by this.

【0005】すなわち、荷電粒子ビームは、これらの電
磁石5,6が発生する磁場によって、真空ダクト4内の
所定の軌道内に収まるように制御される。
That is, the charged particle beam is controlled by the magnetic fields generated by these electromagnets 5 and 6 so as to be contained within a predetermined trajectory in the vacuum duct 4.

【0006】なお、図示したものの他に、六極電磁石等
も設置されているが、図および説明を簡単にする便宜
上、ここでは省略している。
A hexapole electromagnet or the like is also installed in addition to the one shown in the figure, but it is omitted here for the sake of convenience of illustration and description.

【0007】一方、高周波加速装置7内には、あらかじ
め高周波電場が形成されており、これによって荷電粒子
ビームには、周回軌道を回る時に電磁波として失われる
エネルギー、もしくはそれ以上のエネルギーが与えられ
る。そして、この失われるエネルギーに等しいエネルギ
ーが与えられれば、荷電粒子ビームは、一定のエネルギ
ーで周回する。また、それ以上のエネルギーが与えられ
れば、荷電粒子ビームは、徐々に加速されることにな
る。
On the other hand, a high-frequency electric field is preliminarily formed in the high-frequency accelerating device 7, so that the charged particle beam is given energy which is lost as an electromagnetic wave when it orbits a circular orbit or more. Then, if an energy equal to the lost energy is given, the charged particle beam orbits at a constant energy. If more energy is applied, the charged particle beam will be gradually accelerated.

【0008】上記のようにして、荷電粒子ビームを加速
すると、荷電粒子ビームは次第に所定の軌道の外側を周
るようになり、ついには真空ダクト4の壁に当たって消
滅してしまう。
When the charged particle beam is accelerated as described above, the charged particle beam gradually orbits the outside of a predetermined orbit, and finally hits the wall of the vacuum duct 4 and disappears.

【0009】従って、高周波加速装置7によって加速を
行なう場合には、それに合わせて偏向電磁石5、および
四極電磁石6の磁場を強めて、荷電粒子ビームが所定軌
道に収まるように制御する必要がある。
Therefore, when accelerating by the high frequency accelerating device 7, it is necessary to intensify the magnetic fields of the deflection electromagnet 5 and the quadrupole electromagnet 6 in accordance with the acceleration so that the charged particle beam is controlled to fall within a predetermined orbit.

【0010】以下に、荷電粒子ビームを加速する際の加
速装置や電磁石等の制御対象機器の動作タイミングを制
御するタイミング制御装置の従来例について説明する。
A conventional example of a timing control device for controlling the operation timing of an object to be controlled such as an accelerating device and an electromagnet when accelerating a charged particle beam will be described below.

【0011】図7は、この種の従来の粒子加速器のタイ
ミング制御装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a structural example of a conventional timing control device for a particle accelerator of this type.

【0012】図7において、システム制御系8は、前記
図6に示した粒子加速器システム全体の制御系であり、
加速開始指令に相当するスタートパルスをタイミング制
御装置9へ入力する。
In FIG. 7, a system control system 8 is a control system for the entire particle accelerator system shown in FIG.
A start pulse corresponding to the acceleration start command is input to the timing control device 9.

【0013】一方、タイミング制御装置9において、基
準クロック発生器10は、一般に水晶発振器と分周器と
から構成されており、水晶発振器で発生したクロック信
号を、分周器により分周して基準クロックを出力する。
この基準クロックの周期は、後述する制御対象機器への
動作基準値の更新周期に等しく、その制御対象機器が動
作できる周期から決定される。
On the other hand, in the timing control device 9, the reference clock generator 10 is generally composed of a crystal oscillator and a frequency divider, and the clock signal generated by the crystal oscillator is divided by the frequency divider to obtain a reference. Output clock.
The cycle of the reference clock is equal to the cycle of updating the operation reference value for the control target device, which will be described later, and is determined from the cycle in which the control target device can operate.

【0014】また、同期回路11は、基準クロック発生
器10からの基準クロックと、システム制御系8から入
力されるスタートパルスとの同期をとって、同期クロッ
クを出力する。そして、この同期クロックは、タイミン
グ制御装置9からファンアウトされ、パターンメモリ1
2へ入力される。
Further, the synchronizing circuit 11 synchronizes the reference clock from the reference clock generator 10 with the start pulse inputted from the system control system 8 and outputs the synchronizing clock. Then, this synchronous clock is fanned out from the timing control device 9, and the pattern memory 1
Input to 2.

【0015】一方、パターンメモリ12には、制御対象
機器への動作基準値が時系列的に記憶されており、同期
クロックが入力する毎に、順次その動作基準値を、制御
対象機器であるところの制御電源13へ出力する。
On the other hand, the pattern memory 12 stores operation reference values for the controlled equipment in a time series, and the operation reference values are sequentially supplied to the controlled equipment every time the synchronous clock is input. Output to the control power supply 13 of.

【0016】また、制御電源13は、高周波加速装置7
の電源、偏向電磁石5の電源、四極電磁石6の電源等で
あり、それぞれの動作基準値は、加速電圧基準値、偏向
電磁石コイル電流基準値、四極電磁石コイル電流基準値
等となる。
Further, the control power source 13 is a high frequency accelerator 7
Power source, the deflection electromagnet 5 power source, the quadrupole electromagnet 6 power source, and the like, and the operation reference values thereof are an acceleration voltage reference value, a deflection electromagnet coil current reference value, a quadrupole electromagnet coil current reference value, and the like.

【0017】これらの動作基準値は、正確を期すために
デジタル信号でパターンメモリ12から出力され、各制
御電源13においてステップ状のアナログ信号に変換さ
れ、さらにフィルター等によりランプ状の信号にしてい
る。そして、これを基準にして、加速装置や電磁石等の
制御対象機器の動作値を制御することにより、加速に際
しての各制御対象機器の動作の歩調をとっている。
These operation reference values are output from the pattern memory 12 as digital signals for the sake of accuracy, converted into step-like analog signals in each control power supply 13, and further converted into ramp-like signals by a filter or the like. . Then, on the basis of this, by controlling the operation value of the controlled device such as the acceleration device and the electromagnet, the operation of each controlled device during acceleration is kept in step.

【0018】なお、六極電磁石等も同様に制御される
が、ここでは説明の簡単化のために省略している。
The hexapole electromagnet and the like are controlled in the same manner, but are omitted here for simplification of description.

【0019】前述したように、従来の粒子加速器のタイ
ミング制御装置9は、同期クロックをファンアウトする
だけであるので、各パターンメモリ12から各制御電源
13への動作基準値は、相互に同期して更新される。
As described above, since the conventional particle accelerator timing control device 9 only fan-outs the synchronous clock, the operation reference values from each pattern memory 12 to each control power supply 13 are synchronized with each other. Will be updated.

【0020】しかしながら、各制御電源13では、従来
からフィードバック制御を行なっており、また制御され
る加速装置や電磁石等の制御対象機器も、各々の追従性
に差がある。そのため、動作基準値と実際の動作値との
間にずれが生じる。
However, each control power supply 13 has conventionally performed feedback control, and the controlled devices such as the controlled acceleration device and electromagnet have different tracking characteristics. Therefore, a deviation occurs between the operation reference value and the actual operation value.

【0021】図8は、かかる動作基準値と実際の動作値
との関係の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the operation reference value and the actual operation value.

【0022】図8において、RA ,RB はパターンメモ
リ12から出力される動作基準値、rA ,rB は制御電
源13内でランプ状に変換された動作基準値、xA ,x
B はそれぞれの制御対象機器の実際の動作値を表わして
いる。ただし、ここでは説明の簡単化のために、制御対
象機器A,Bの2つについてのみ表わしている。
In FIG. 8, R A and R B are operation reference values output from the pattern memory 12, r A and r B are operation reference values converted into a ramp shape in the control power supply 13, and x A and x
B represents the actual operating value of each controlled device. However, for simplification of description, only two control target devices A and B are shown here.

【0023】制御対象機器A,Bそれぞれに対応するパ
ターンメモリ12へ入力される同期クロックは、全く同
じものなので、図8に示したように、パターンメモリ1
2からの動作基準値RA ,RB は相互に同期して更新さ
れる。従って、各制御対象機器の動作値xA ,xB は、
ランプ状に変換された動作基準値rA ,rB に重なるよ
うに変化するのが理想的である。
Since the synchronous clocks input to the pattern memories 12 corresponding to the control target devices A and B are exactly the same, as shown in FIG.
The operation reference values R A and R B from 2 are updated in synchronization with each other. Therefore, the operating values x A and x B of each controlled device are
Ideally, it changes so as to overlap the operation reference values r A and r B converted into a ramp shape.

【0024】しかしながら、実際には、前述したよう
に、動作値は動作基準値よりも遅れ時間ΔtA ,ΔtB
だけ遅れ、各制御対象機器毎に異なる追従偏差εA ,ε
B が生じる。特に、tの時点に注目すると、制御対象機
器Aは既に立ち上がっているが、制御対象機器Bは殆ど
立ち上がっていない。そして、このようなバランスは、
荷電粒子ビームを所定軌道内で周回させることの妨げと
なる。
However, in practice, as described above, the operation value is longer than the operation reference value by the delay times Δt A and Δt B.
Tracking delay ε A , ε
B occurs. In particular, focusing on the time point t, the controlled device A has already started up, but the controlled device B has hardly started up. And such a balance is
This hinders the charged particle beam from orbiting within a predetermined orbit.

【0025】そこで、従来では、このようなアンバラン
スには再現性があることから、何回も入射・加速を繰り
返しながら、制御電源13のフィードバック制御のパラ
メータを調整したり、パターンメモリ12のデータを調
整して補正を行なっている。
Therefore, conventionally, since such an imbalance has reproducibility, the parameters of the feedback control of the control power supply 13 are adjusted and the data of the pattern memory 12 is regenerated while repeating the incidence and acceleration many times. Is adjusted to compensate.

【0026】しかしながら、いずれも大変手間がかか
り、合理的でない。
However, both are very time-consuming and unreasonable.

【0027】また、粒子加速器システムの運用の初期に
は、詳細な運転データの収集等の目的で、荷電粒子ビー
ムの加速に要する時間を変える必要が生じることがあ
る。そして、この時、従来のタイミング制御装置9で
は、基準クロックAの周期を変えたり、パターンメモリ
12の動作基準値データの変更を行なったりする必要が
あり、これらの作業も手間がかかるものである。
In addition, at the initial stage of operation of the particle accelerator system, it may be necessary to change the time required to accelerate the charged particle beam for the purpose of collecting detailed operation data. At this time, in the conventional timing control device 9, it is necessary to change the cycle of the reference clock A or change the operation reference value data of the pattern memory 12, and these operations are troublesome. .

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
粒子加速器のタイミング制御装置においては、追従性の
異なる複数の制御対象機器に対してその補正を容易に行
なえないばかりでなく、加速に要する時間を容易に変更
することができないという問題があった。
As described above, in the conventional timing control device for the particle accelerator, not only the correction cannot be easily performed for a plurality of control target devices having different tracking characteristics, but also the acceleration cannot be performed. There is a problem that the time required cannot be easily changed.

【0029】本発明の目的は、追従性の異なる複数の制
御対象機器に対してその補正を容易に行なうことができ
ると共に、加速に要する時間を容易に変更することが可
能な極めて信頼性の高い粒子加速器のタイミング制御装
置を提供することにある。
The object of the present invention is to make it possible to easily correct a plurality of control target devices having different tracking characteristics and to easily change the time required for acceleration, which is extremely reliable. It is to provide a timing control device for a particle accelerator.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項1に係る発明では、荷電粒子入射器
から入射される荷電粒子ビームを所定のエネルギーへ加
速するための加速装置と、荷電粒子ビームが所定の軌道
を周回するように偏向・収束させるための電磁石とを備
えた加速・蓄積リングからなる粒子加速器における、加
速に関する複数の制御対象機器の動作を制御する粒子加
速器のタイミング制御装置において、加速に関する複数
の制御対象機器の動作基準値を更新するタイミングの基
準となる基準クロックを出力する基準クロック発生手段
と、基準クロック発生手段から出力される基準クロック
と、加速開始を示すスタートパルスとの同期をとって、
同期クロックを出力する同期手段と、制御対象機器と同
数だけ設けられ、同期手段から出力される同期クロック
を基準にして、動作基準値を更新するタイミングを各制
御対象機器毎に独立に設定できる遅延手段とを備えて構
成している。
In order to achieve the above object, first, in the invention according to claim 1, an accelerator for accelerating a charged particle beam incident from a charged particle injector to a predetermined energy. And a particle accelerator consisting of an acceleration / accumulation ring equipped with an electromagnet for deflecting / converging the charged particle beam so as to orbit a predetermined orbit, in a particle accelerator for controlling the operation of a plurality of controlled devices for acceleration. In the timing control device, a reference clock generating unit that outputs a reference clock that serves as a reference of timing for updating operation reference values of a plurality of control target devices related to acceleration, a reference clock output from the reference clock generating unit, and start acceleration. In synchronization with the start pulse shown,
A delay that is provided in the same number as the synchronization means that outputs the synchronization clock and the control target equipment, and the timing for updating the operation reference value can be set independently for each control target equipment with reference to the synchronization clock output from the synchronization means. And means.

【0031】また、請求項2に係る発明では、上記請求
項1に記載の粒子加速器のタイミング制御装置におい
て、各遅延手段に対応して設けられ、対応する遅延手段
から出力されるクロックを動作基準値の更新の周期に分
周する分周手段を付加している。
According to a second aspect of the invention, in the particle accelerator timing control device according to the first aspect, a clock provided in correspondence with each delay means and output from the corresponding delay means is used as an operation reference. The frequency dividing means is added to the value updating cycle.

【0032】さらに、請求項3に係る発明では、上記請
求項2に記載の粒子加速器のタイミング制御装置におい
て、各分周手段に、その分周比を任意に切り替えられる
機能を付加している。
Further, in the invention according to claim 3, in the timing control device for a particle accelerator according to claim 2, each frequency dividing means is provided with a function capable of arbitrarily switching the frequency dividing ratio.

【0033】[0033]

【作用】従って、まず、請求項1に係る発明の粒子加速
器のタイミング制御装置においては、基準クロック発生
手段で、加速に関する複数の制御対象機器の動作基準値
を更新するタイミングの基準となる基準クロックを出力
する。この基準クロックの周期は、前述と同様に、動作
基準値を更新する周期と等しいものとする。
Therefore, in the particle accelerator timing control apparatus according to the first aspect of the present invention, the reference clock generating means is used as a reference clock for updating the operation reference values of a plurality of controlled devices for acceleration. Is output. The cycle of the reference clock is equal to the cycle of updating the operation reference value, as described above.

【0034】次に、同期手段において、この基準クロッ
クと加速開始を示すスタートパルスとの同期をとり、同
期クロックを出力する。この同期クロックは、制御対象
機器と同数だけ設けられた遅延手段へ入力される。各遅
延手段では、この同期クロックを基準に、あらかじめ各
々独立に設定される遅延時間を計数した後に、その同期
クロックを出力する。そして、この遅延された同期クロ
ックを本タイミング制御装置から出力して、パターンメ
モリへ入力する。
Then, the synchronizing means synchronizes the reference clock with the start pulse indicating the start of acceleration, and outputs the synchronizing clock. This synchronous clock is input to the delay means provided in the same number as the controlled devices. Each delay means counts a delay time set independently in advance with reference to the synchronous clock, and then outputs the synchronous clock. Then, the delayed synchronous clock is output from the timing control device and input to the pattern memory.

【0035】このように、各々独立に遅延を加えられた
同期クロックを、パターンメモリへ入力して動作基準値
を更新することにより、各制御対象機器への動作基準値
の立ち上がりのタイミングを、基準クロックの周期の分
解能で各々独立に設定することができる。
As described above, the synchronous clocks each delayed independently are input to the pattern memory to update the operation reference value, so that the rising timing of the operation reference value to each controlled device is used as a reference. The resolution of the clock cycle can be set independently.

【0036】すなわち、追従性の遅い制御対象機器への
動作基準値の立ち上がりを、追従性の速いものより前に
することができ、相対的な追従性のアンバランスをタイ
ミング制御装置で補正することができる。
That is, the rise of the operation reference value to the controlled object equipment having the slow followability can be made earlier than that of the quick followability, and the relative unbalance of the followability can be corrected by the timing control device. You can

【0037】一方、請求項2に係る発明の粒子加速器の
タイミング制御装置においては、基準クロック発生手段
が出力する基準クロックの同期を、動作基準値の更新の
周期より充分速いものとした上で、上記請求項1の場合
と同様に、同期をとって遅延を加える。そして、この遅
延を加えられた同期クロックを、分周手段によって動作
基準値の更新の周期まで分周して、パターンメモリへ出
力する。
On the other hand, in the particle accelerator timing control device according to the second aspect of the present invention, the synchronization of the reference clock output by the reference clock generating means is set sufficiently faster than the cycle of updating the operation reference value. Similar to the case of claim 1, the delay is added in synchronization. Then, the delayed synchronous clock is frequency-divided by the frequency dividing means up to the cycle of updating the operation reference value, and is output to the pattern memory.

【0038】このように、分周する前の速い同期クロッ
クを基準に、遅延時間を計数することにより、動作基準
値の更新の同期よりも細かい分解能で遅延時間を設定す
ることができる。
As described above, by counting the delay time based on the fast synchronous clock before frequency division, the delay time can be set with a finer resolution than the synchronization of the update of the operation reference value.

【0039】すなわち、より精密に追従性のアンバラン
スを補正することができる。
That is, it is possible to more accurately correct the imbalance of followability.

【0040】さらに、請求項3に係る発明の粒子加速器
のタイミング制御装置においては、上記請求項2で付加
した分周手段の分周比を任意に切り換えられるものとす
ることにより、動作基準値の更新の周期を変えることが
できる。
Further, in the particle accelerator timing control device of the invention according to claim 3, the frequency dividing ratio of the frequency dividing means added in the above-mentioned claim 2 can be arbitrarily switched, so that the operation reference value of You can change the update cycle.

【0041】すなわち、より分周比を大きくすれば、動
作基準値の更新の周期が長くなり、また分周比を小さく
すれば、動作基準値の更新の周期が短くなる。
That is, if the frequency division ratio is made larger, the operation reference value update cycle becomes longer, and if the frequency division ratio is made smaller, the operation reference value update cycle becomes shorter.

【0042】これを用いることで、加速に要する時間を
調整することができる。
By using this, the time required for acceleration can be adjusted.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0044】まず、請求項1に係る発明による粒子加速
器のタイミング制御装置の一実施例について述べる。
First, one embodiment of the particle accelerator timing control device according to the first aspect of the present invention will be described.

【0045】図1は、請求項1に係る発明による粒子加
速器のタイミング制御装置の全体構成例を示すブロック
図であり、図7と同一部分には同一符号を付して示して
いる。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the entire structure of a particle accelerator timing control device according to the first aspect of the present invention. The same parts as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals.

【0046】すなわち、本実施例の粒子加速器のタイミ
ング制御装置9は、図1に示すように、基準クロック発
生器10と、同期回路11と、遅延手段21とから構成
している。
That is, as shown in FIG. 1, the particle accelerator timing control device 9 of the present embodiment comprises a reference clock generator 10, a synchronizing circuit 11, and a delay means 21.

【0047】ここで、基準クロック発生器10は、例え
ば水晶発振器と分周器とからなり、水晶発振器で発生し
たクロック信号を、分周器により分周して基準クロック
Aを出力するものである。
Here, the reference clock generator 10 is composed of, for example, a crystal oscillator and a frequency divider, and divides the clock signal generated by the crystal oscillator by the frequency divider to output the reference clock A. .

【0048】また、同期回路11は、基準クロック発生
器1から出力される基準クロックAと、システム制御系
8からの加速開始を示すスタートパルスBとの同期をと
り、同期クロックCを出力するものである。
The synchronizing circuit 11 synchronizes the reference clock A output from the reference clock generator 1 and the start pulse B indicating the start of acceleration from the system control system 8 and outputs the synchronizing clock C. Is.

【0049】さらに、遅延手段21は、図1に示すよう
に、制御対象機器と同数だけ設けられ、遅延カウンタ2
2と、論理積(AND)回路23とからなる。
Further, as shown in FIG. 1, the delay means 21 is provided in the same number as the control target devices, and the delay counter 2 is provided.
2 and a logical product (AND) circuit 23.

【0050】遅延カウンタ22は、同期回路11から出
力される同期クロックCを所定数だけ計数するものであ
り、また論理積回路23は、同期回路11から出力され
る同期クロックCと、遅延カウンタ22からの出力との
論理積をとり、パターンクロックD1 〜D3 を出力する
ものである。
The delay counter 22 counts the synchronization clock C output from the synchronization circuit 11 by a predetermined number, and the AND circuit 23 outputs the synchronization clock C output from the synchronization circuit 11 and the delay counter 22. And the pattern clocks D 1 to D 3 are output.

【0051】すなわち、遅延手段21は、遅延カウンタ
22で同期クロックCを所定数だけ計数した後に、パタ
ーンクロックD1 〜D3 を出力するものである。
That is, the delay means 21 outputs the pattern clocks D 1 to D 3 after the synchronization clock C is counted by the delay counter 22 by a predetermined number.

【0052】一方、上記タイミング制御装置9からの出
力を入力とするパターンメモリ12は、各制御対象機器
毎に設けられる。
On the other hand, the pattern memory 12 to which the output from the timing control device 9 is input is provided for each controlled device.

【0053】各パターンメモリ12には、対応する各制
御対象機器の動作基準値E1 〜E3が時系列的に記憶さ
れており、パターンクロックD1 〜D3 が入力される毎
に、その動作基準値E1 〜E3 を順次出力するものであ
る。
In each pattern memory 12, the operation reference values E 1 to E 3 of the corresponding controlled equipment are stored in time series, and each time the pattern clocks D 1 to D 3 are input, the operation reference values E 1 to E 3 are stored. The operation reference values E 1 to E 3 are sequentially output.

【0054】また、制御電源13は、パターンメモリ1
2から出力される動作基準値E1 〜E3 を基準に、各制
御対象機器の動作値を制御するものである。
The control power supply 13 is the pattern memory 1
Based on the operation reference values E 1 to E 3 output from No. 2, the operation value of each controlled device is controlled.

【0055】なお、以後では、説明の簡単化のため、本
実施例における制御対象機器は、高周波加速装置7、偏
向電磁石5、四極電磁石6の3つとし、加速に関わる他
の制御対象機器については省略することにする。
In the following description, for simplification of description, the control target devices in this embodiment are the high-frequency accelerating device 7, the deflection electromagnet 5, and the quadrupole electromagnet 6, and other control target devices related to acceleration. Will be omitted.

【0056】次に、以上のように構成した本実施例の粒
子加速器のタイミング制御装置9の動作について、図2
に示すタイミングチャート図を用いて説明する。
Next, the operation of the particle accelerator timing control device 9 of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
It will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

【0057】まず、基準クロック発生器10は、図1に
示した加速タイミング制御系の全ての動作のタイミング
の基準となる基準クロックAを出力する。
First, the reference clock generator 10 outputs a reference clock A which serves as a reference for the timing of all the operations of the acceleration timing control system shown in FIG.

【0058】この場合、本実施例では、基準クロックA
の周期は、そのままパターンメモリ12からの動作基準
値Eの更新の周期とする。従って、その周期は、動作基
準値E1 〜E3 を出力する各パターンメモリ12、およ
びその動作基準値E1 〜E3を受けて動作する各制御電
源13、および各制御対象機器の動作できる周期から設
定される。
In this case, in this embodiment, the reference clock A
The cycle of is used as it is as a cycle of updating the operation reference value E from the pattern memory 12. Therefore, the period is, the pattern memory 12 to output an operation reference value E 1 to E 3, and the control power source 13 operates by receiving the operation reference value E 1 to E 3, and may operate for each control target device It is set from the cycle.

【0059】一方、システム制御系8は、本タイミング
制御系を含む粒子加速器システム全体の制御系であり、
加速開始を指令するスタートパルスBを本タイミング制
御装置9へ入力する。
On the other hand, the system control system 8 is a control system for the entire particle accelerator system including this timing control system,
A start pulse B that commands the start of acceleration is input to the timing control device 9.

【0060】また、同期回路11は、このスタートパル
スBと、基準クロック発生器10から出力される基準ク
ロックAとの同期をとり、同期クロックCとして、制御
対象機器と同数設けられた各遅延手段21へ出力する。
Further, the synchronizing circuit 11 synchronizes the start pulse B with the reference clock A output from the reference clock generator 10, and as the synchronizing clock C, the delay means provided in the same number as the controlled devices. It outputs to 21.

【0061】さらに、各遅延手段21では、まず、遅延
カウンタ22において、あらかじめ各々独立に設定され
ている遅延時間t1 〜t3 を、前述した同期クロックC
を基準に計数する。そして、各遅延カウンタ22は、各
遅延時間t1 〜t3 まで計数すると、ONする信号を出
力する。また、論理積回路23は、この信号と同期クロ
ックCとの論理積をとって、パターンクロックD1 〜D
3 として出力する。
Further, in each delay means 21, first, in the delay counter 22, the delay times t 1 to t 3 which are set independently of each other in advance are compared with the above-mentioned synchronous clock C.
Is counted on the basis of. Then, each delay counter 22 outputs a signal that turns ON when it counts each delay time t 1 to t 3 . Further, the logical product circuit 23 takes the logical product of this signal and the synchronous clock C to obtain the pattern clocks D 1 to D.
Output as 3 .

【0062】この場合、各遅延時間t1 〜t3 は、それ
ぞれに対応する制御対象機器の追従性から決定される。
その分解能は、同期クロックCを計数することから、同
期クロックCの周期、すなわち動作基準値E1 〜E3
更新の周期と等しいものとなる。また、遅延時間t1
3 は、対応する制御対象機器の追従性の速いもの程大
きく、追従性の遅いものに対しては小さく設定される。
In this case, each of the delay times t 1 to t 3 is determined from the followability of the controlled device corresponding to each delay time.
Since the resolution of the synchronous clock C is counted, the resolution becomes equal to the cycle of the synchronous clock C, that is, the cycle of updating the operation reference values E 1 to E 3 . Also, the delay time t 1 ~
t 3 is set to be larger as the corresponding control target device has faster followability, and is set to be smaller as to the slower followability.

【0063】ここで、本実施例では、仮に、各制御対象
機器の追従性を速いものから順に、高周波加速装置7、
偏向電磁石5、四極電磁石6とし、各遅延時間t1 〜t
3 は、t1 =2×基準クロック周期、t2 =1×基準ク
ロック周期、t3 =0としている。
Here, in the present embodiment, it is assumed that the high-frequency accelerator 7, the followability of each controlled device is increased in order from the quickest one.
The deflection electromagnet 5 and the quadrupole electromagnet 6 are used, and each delay time t 1 to t
3 , t 1 = 2 × reference clock period, t 2 = 1 × reference clock period, and t 3 = 0.

【0064】一方、タイミング制御装置9から出力され
るパターンクロックD1 〜D3 は、それぞれ対応するパ
ターンメモリ12へ入力され、パターンメモリ12はこ
のパターンクロックD1 〜D3 に従って、対応する制御
電源13へ出力する動作基準値E1 〜E3 を更新する。
これにより、各制御電源13は、この動作基準値E1
3 を基準にして、各制御対象機器の動作、すなわち高
周波加速装置7の加速電圧、偏向電磁石5のコイル電
流、四極電磁石6のコイル電流等をそれぞれ制御する。
On the other hand, the pattern clocks D 1 to D 3 output from the timing control device 9 are input to the corresponding pattern memories 12, and the pattern memory 12 follows the corresponding control power sources according to the pattern clocks D 1 to D 3. The operation reference values E 1 to E 3 output to 13 are updated.
As a result, each control power supply 13 has the operation reference value E 1 to
Based on E 3 , the operation of each device to be controlled, that is, the accelerating voltage of the high frequency accelerating device 7, the coil current of the deflection electromagnet 5, the coil current of the quadrupole electromagnet 6 and the like are controlled.

【0065】上述したように、本実施例の粒子加速器の
タイミング制御装置9は、水晶発振器と分周器とからな
り、水晶発振器で発生したクロック信号を、分周器によ
り分周して基準クロックAを出力する基準クロック発生
器10と、基準クロック発生器10から出力される基準
クロックAと、システム制御系8からの加速開始を示す
スタートパルスBとの同期をとり、同期クロックCを出
力する同期回路11と、制御対象機器と同数だけ設けら
れ、同期回路11から出力される同期クロックCを所定
数だけ計数する遅延カウンタ22、および同期回路11
から出力される同期クロックCと、遅延カウンタ22か
らの出力との論理積をとり、パターンクロックD1 〜D
3 を出力する論理積回路23からなる遅延手段21とか
ら構成したものである。
As described above, the particle accelerator timing control device 9 of the present embodiment comprises the crystal oscillator and the frequency divider, and divides the clock signal generated by the crystal oscillator by the frequency divider into the reference clock. The reference clock generator 10 that outputs A, the reference clock A that is output from the reference clock generator 10, and the start pulse B that indicates the start of acceleration from the system control system 8 are synchronized and the synchronization clock C is output. The synchronization circuit 11, the delay counters 22 provided in the same number as the controlled devices, and counting the synchronization clock C output from the synchronization circuit 11 by a predetermined number, and the synchronization circuit 11
Pattern clocks D 1 to D are obtained by ANDing the synchronous clock C output from the delay counter 22 and the output from the delay counter 22.
The delay means 21 is composed of an AND circuit 23 for outputting 3 .

【0066】従って、各制御対象機器に対する動作基準
値の更新の始まるタイミングを、その更新周期を分解能
として変えることができる。すなわち、追従性の速い制
御対象機器に対する動作基準値の更新の開始を、追従性
の遅いものよりも遅らせることで、相対的な追従性の差
を補正することができる。換言すれば、追従性の異なる
複数の制御対象機器に対して、その補正を容易に行なう
ことが可能となる。
Therefore, it is possible to change the timing at which the update of the operation reference value for each control target device is started, with the update cycle as the resolution. That is, by delaying the start of the update of the operation reference value for the control target device having a fast trackability as compared with the one having a slow trackability, the relative difference in the trackability can be corrected. In other words, it becomes possible to easily perform correction on a plurality of control target devices having different tracking characteristics.

【0067】図3は、本実施例における動作基準値と実
際の動作値との関係の一例を示す図である。なお、図3
では、説明の簡単化のため、高周波加速装置7と偏向電
磁石5の場合のみについて図示している。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the operation reference value and the actual operation value in this embodiment. Note that FIG.
In order to simplify the description, only the high-frequency accelerator 7 and the bending electromagnet 5 are shown.

【0068】図3において、パターンクロックD1 ,D
2 は、図1、図2のパターンクロックD1 ,D2 に、動
作基準値E1 ,E2 は、図1の動作基準値E1 ,E2
それぞれ対応している。また、r1 ,r2 は、それぞれ
の制御電源13内でランプ状に変換された動作基準値を
示し、x1 ,x2 はそれぞれの実際の動作値を示してい
る。さらに、r2 ′は、高周波加速装置7を基準に見た
時の見かけ上の偏向電磁石5の動作基準値である。な
お、遅延設定値t1 ,t2 は、図2の遅延設定値t1
2 に対応している。
In FIG. 3, pattern clocks D 1 and D
2, FIG. 1, the pattern clock D 1, D 2 of FIG. 2, operation reference value E 1, E 2 respectively correspond to the operation reference value E 1, E 2 of Figure 1. Further, r 1 and r 2 indicate the operation reference values converted into a ramp shape in each control power supply 13, and x 1 and x 2 indicate the respective actual operation values. Further, r 2 ′ is an apparent operation reference value of the deflection electromagnet 5 when the high frequency accelerator 7 is used as a reference. The delay set value t 1, t 2, the delay set value t 1 of FIG. 2,
Corresponds to t 2 .

【0069】すなわち、本実施例においては、高周波加
速装置7の方が追従性が速いため、高周波加速装置7に
対する動作基準値E1 の更新の開始を遅らせている。こ
れにより、追従性が遅い偏向電磁石5に対する見かけ上
の動作基準値r2 ′が実際の動作基準値r2 よりも遅
れ、あたかも追従性が速くなったかのようになる。つま
り、見かけ上の追従偏差ε2 ′、遅れ時間Δt2 ′も、
実際の追従偏差ε2 、遅れ時間Δt2 よりも大幅に改善
される。
That is, in the present embodiment, since the high-frequency accelerator 7 has faster followability, the start of updating the operation reference value E 1 for the high-frequency accelerator 7 is delayed. As a result, the apparent movement reference value r 2 ′ for the deflection electromagnet 5 having a slow followability lags behind the actual movement reference value r 2 and it is as if the followability was increased. That is, the apparent tracking deviation ε 2 ′ and the delay time Δt 2 ′ are also
It is significantly improved over the actual tracking deviation ε 2 and the delay time Δt 2 .

【0070】また、追従性の速い高周波加速装置7が立
ち上がったのに、追従性の遅い偏向電磁石5が立ち上が
っていないといったアンバランスも改善される。
Further, the imbalance that the high-frequency accelerating device 7 having a fast trackability is not started but the deflection electromagnet 5 having a slow trackability is not started is also improved.

【0071】次に、請求項2および請求項3に係る発明
による粒子加速器のタイミング制御装置の一実施例につ
いて述べる。
Next, an embodiment of the timing control device for the particle accelerator according to the inventions of claims 2 and 3 will be described.

【0072】図4は、請求項2および請求項3に係る発
明による粒子加速器のタイミング制御装置の全体構成例
を示すブロック図であり、図1と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a particle accelerator timing control device according to the inventions of claims 2 and 3, and the same parts as those in FIG. Is omitted and only different parts will be described here.

【0073】すなわち、本実施例の粒子加速器のタイミ
ング制御装置9は、図4に示すように、前述した図1の
実施例におけるタイミング制御装置9に、その一構成要
素として分周器24を付加した構成としている。
That is, as shown in FIG. 4, the timing control device 9 for the particle accelerator of this embodiment is provided with a frequency divider 24 as one component thereof in addition to the timing control device 9 in the embodiment of FIG. 1 described above. It has been configured.

【0074】ここで、分周器24は、図4に示すよう
に、各遅延手段21の後に設けられ、対応する遅延手段
21から出力される遅延同期クロックC1 ′〜C3 ′を
分周してパターンクロックD1 〜D3 を出力するもの
で、かつその分周比を任意に設定できるものである。
As shown in FIG. 4, the frequency divider 24 is provided after each delay means 21 and divides the delay synchronizing clocks C 1 ′ to C 3 ′ output from the corresponding delay means 21. Then, the pattern clocks D 1 to D 3 are output, and the frequency division ratio can be arbitrarily set.

【0075】なお、以後では、説明の簡単化のため、本
実施例においても上記図1の実施例の場合と同様に制御
対象機器は3つとし、他の制御対象機器については省略
している。
In the following description, for simplification of the description, in the present embodiment as well, as in the case of the embodiment of FIG. 1, the number of control target devices is three, and the other control target devices are omitted. .

【0076】次に、以上のように構成した本実施例の粒
子加速器のタイミング制御装置9の動作について、図5
に示すタイミングチャート図を用いて説明する。
Next, the operation of the particle accelerator timing control device 9 of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
It will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

【0077】まず、基準クロック発生器10は、図4に
示した加速タイミング制御系の全ての動作のタイミング
の基準となる基準クロックAを出力する。
First, the reference clock generator 10 outputs a reference clock A which serves as a reference for the timing of all the operations of the acceleration timing control system shown in FIG.

【0078】この場合、本実施例では、基準クロックA
の周期は、制御対象機器の追従性の補正の分解能とな
り、ここでは動作基準値E1 〜E3 の更新周期の10分
の1としている。なお、動作基準値E1 〜E3 の更新周
期は、上記図1の実施例の場合と同様にして決定され
る。
In this case, in this embodiment, the reference clock A
Is the resolution of correction of the followability of the control target device, and is set to 1/10 of the update cycle of the operation reference values E 1 to E 3 here. Incidentally, the update cycle of operation reference value E 1 to E 3 are determined in the same manner as in Example FIG 1.

【0079】一方、システム制御系8は、本タイミング
制御系を含む粒子加速器システム全体の制御系であり、
加速開始を指令するスタートパルスBを本タイミング制
御装置9へ入力する。
On the other hand, the system control system 8 is a control system for the entire particle accelerator system including this timing control system,
A start pulse B that commands the start of acceleration is input to the timing control device 9.

【0080】また、同期回路11は、上記図1の実施例
の場合と同様に、システム制御系8からのスタートパル
スBと基準クロックAの同期をとって、同期クロックC
を各遅延手段21へ出力する。
Further, the synchronizing circuit 11 synchronizes the start pulse B from the system control system 8 with the reference clock A, as in the case of the embodiment of FIG.
Is output to each delay means 21.

【0081】さらに、各遅延手段21でも、上記図1の
実施例の場合と同様に、遅延カウンタ22にあらかじめ
設定されている遅延時間t1 〜t3 をおいて、遅延同期
クロックC1 ′〜C3 ′を出力する。
Further, also in each delay means 21, as in the case of the above-mentioned embodiment of FIG. 1, the delay synchronization clocks C 1 ′ to C 1 ′ to C 3 ′ are set with delay times t 1 to t 3 preset in the delay counter 22. Output C 3 ′.

【0082】この場合、遅延時間t1 〜t3 の分解能
は、遅延カウンタ22が基準とするクロックの周期であ
るから、ここでは動作基準値E1 〜E3 の更新周期の1
0分の1である。また、遅延同期クロックC1 ′〜
3 ′の周期も、動作基準値E1 〜E3 の更新周期の1
0分の1である。
In this case, the resolution of the delay times t 1 to t 3 is the cycle of the clock which the delay counter 22 uses as a reference, and therefore, here, 1 of the update cycle of the operation reference values E 1 to E 3 is used.
It is 1/0. Also, the delay synchronization clock C 1 ′-
The cycle of C 3 ′ is also 1 of the update cycle of the operation reference values E 1 to E 3.
It is 1/0.

【0083】さらにまた、各遅延手段21から出力され
た遅延同期クロックC1 ′〜C3 ′は、分周器24に入
力されて10倍の周期、すなわち動作基準値E1 〜E3
の更新周期に分周されて、パターンクロックD1 〜D3
として出力される。
Furthermore, the delay synchronization clocks C 1 ′ to C 3 ′ output from each delay means 21 are input to the frequency divider 24 and have a period of 10 times, that is, the operation reference values E 1 to E 3.
Of the pattern clocks D 1 to D 3
Is output as.

【0084】上述したように、本実施例の粒子加速器の
タイミング制御装置9は、水晶発振器と分周器とからな
り、水晶発振器で発生したクロック信号を、分周器によ
り分周して基準クロックAを出力する基準クロック発生
器10と、基準クロック発生器1から出力される基準ク
ロックAと、システム制御系8からの加速開始を示すス
タートパルスBとの同期をとり、同期クロックCを出力
する同期回路11と、制御対象機器と同数だけ設けら
れ、同期回路11から出力される同期クロックCを所定
数だけ計数する遅延カウンタ22、および同期回路11
から出力される同期クロックCと、遅延カウンタ22か
らの出力との論理積をとり、パターンクロックD1 〜D
3 を出力する論理積回路23からなる遅延手段21と、
各遅延手段21に対応して設けられ、対応する遅延手段
21から出力される遅延同期クロックC1 ′〜C3 ′を
分周してパターンクロックD1 〜D3 を出力し、かつそ
の分周比を任意に設定できる分周器24とから構成した
ものである。
As described above, the particle accelerator timing control device 9 of the present embodiment comprises the crystal oscillator and the frequency divider, and divides the clock signal generated by the crystal oscillator by the frequency divider into the reference clock. A reference clock generator 10 that outputs A, a reference clock A that is output from the reference clock generator 1, and a start pulse B that indicates the start of acceleration from the system control system 8 are synchronized, and a synchronization clock C is output. The synchronization circuit 11, the delay counters 22 provided in the same number as the controlled devices, and counting the synchronization clock C output from the synchronization circuit 11 by a predetermined number, and the synchronization circuit 11
Pattern clocks D 1 to D are obtained by ANDing the synchronous clock C output from the delay counter 22 and the output from the delay counter 22.
A delay unit 21 including an AND circuit 23 that outputs 3 ;
The delay synchronizing clocks C 1 ′ to C 3 ′ provided corresponding to each delay means 21 are frequency-divided to output pattern clocks D 1 to D 3 , and the frequency division is performed. The frequency divider 24 is capable of arbitrarily setting the ratio.

【0085】従って、各パターンメモリD1 〜D3 の始
まるタイミングを、動作基準値E1〜E3 の更新の周期
よりも細かい分解能で設定できる。すなわち、各制御対
象機器の立ち上がりのタイミングをより一層細かく設定
できるため、上記図1の実施例の場合に比べて、より一
層機密な補正を行なえることになる。換言すれば、追従
性の異なる複数の制御対象機器に対して、その補正をよ
り一層容易に行なうことが可能となる。
Therefore, the start timing of each pattern memory D 1 to D 3 can be set with a finer resolution than the update cycle of the operation reference values E 1 to E 3 . That is, since the rising timing of each control target device can be set more finely, more confidential correction can be performed as compared with the case of the embodiment of FIG. In other words, it becomes possible to more easily perform the correction on a plurality of control target devices having different tracking characteristics.

【0086】また、分周器24の分周比を任意に設定で
きるものとしているため、パターンメモリ12のデータ
の書きかえや基準クロックAの周期の変更等を行なわず
に、ビームの加速に要する時間を変えることができる。
すなわち、分周器24の分周比を大きくすれば、パター
ンクロックD1 〜D3 の周期が長くなり、動作基準値E
1 〜E3 がゆっくり更新される。よって、加速の開始か
ら終了までの時間が長くなり、その間に加速器の詳細な
運転データの収集等も行なえる。
Further, since the frequency division ratio of the frequency divider 24 can be arbitrarily set, it is necessary to accelerate the beam without rewriting the data in the pattern memory 12 or changing the cycle of the reference clock A. You can change the time.
That is, if the frequency division ratio of the frequency divider 24 is increased, the cycle of the pattern clocks D 1 to D 3 becomes longer, and the operation reference value E
1 to E 3 are updated slowly. Therefore, the time from the start to the end of acceleration becomes long, and during that time, detailed operation data of the accelerator can be collected.

【0087】さらに、上記構成のうち基準クロック発生
器10が出力する基準クロックAを、動作基準値E1
3 の更新の周期より速いものとすると共に、遅延手段
21の出力を分周して、動作基準値E1 〜E3 の更新の
周期に分周する分周器24を付加しているため、より一
層精密に各機器の追従性の補正を行なうことが可能にな
る。
Further, in the above configuration, the reference clock A output from the reference clock generator 10 is set to the operation reference value E 1 to
Since it is faster than the update cycle of E 3 , and the frequency divider 24 is added to divide the output of the delay means 21 into the update cycle of the operation reference values E 1 to E 3 . Therefore, it becomes possible to more accurately correct the followability of each device.

【0088】さらにまた、上記分周器24の分周比を任
意に切り換えられる機能を付加しているため、粒子加速
器における荷電粒子ビームの加速に要する時間を容易に
変更することが可能となる。
Furthermore, since the frequency division ratio of the frequency divider 24 is arbitrarily switched, the time required for accelerating the charged particle beam in the particle accelerator can be easily changed.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
準クロックと、加速開始を示すスタートパルスとの同期
をとり、同期クロックを出力する制御対象機器と同数だ
け設けられた同期手段からの同期クロックを基準にし
て、動作基準値を更新するタイミングを各制御対象機器
毎に独立に設定できる遅延手段とを備え、また各遅延手
段に対応して設けられ、各遅延手段から出力されるクロ
ックを動作基準値の更新の周期に分周する分周手段を付
加し、さらにその分周比を任意に切り替えられる機能を
構成するようにしたので、追従性の異なる各制御対象機
器に対してその補正を容易に行なうことができると共
に、加速に要する時間を容易に変更することが可能な信
頼性の高い粒子加速器のタイミング制御装置が提供でき
る。
As described above, according to the present invention, the reference clock is synchronized with the start pulse indicating the start of acceleration, and the synchronization means is provided in the same number as the control target devices that output the synchronization clock. A delay unit that can independently set the timing for updating the operation reference value for each controlled device based on the synchronous clock, and is provided corresponding to each delay unit and is a clock output from each delay unit. By adding a frequency dividing means for dividing the operation reference value to the cycle of updating the operation reference value, and further comprising a function capable of arbitrarily switching the frequency dividing ratio, it is possible to control each device to be controlled with different followability. It is possible to provide a highly reliable timing control device for a particle accelerator that can easily perform correction and can easily change the time required for acceleration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1に係る発明による粒子加速器のタイミ
ング制御装置の一実施例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a timing control device for a particle accelerator according to the invention according to claim 1;

【図2】同実施例の粒子加速器のタイミング制御装置に
おける詳細な動作を説明するためのタイミングチャート
図。
FIG. 2 is a timing chart diagram for explaining a detailed operation of the timing control device for the particle accelerator according to the embodiment.

【図3】同実施例の粒子加速器のタイミング制御装置を
用いたタイミング制御系の動作を説明するための図。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the timing control system using the timing control device for the particle accelerator according to the embodiment.

【図4】請求項2および請求項3に係る発明による粒子
加速器のタイミング制御装置の一実施例を示すブロック
図。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a timing control device for a particle accelerator according to the invention according to claim 2 and claim 3;

【図5】同実施例の粒子加速器のタイミング制御装置に
おける詳細な動作を説明するためのタイミングチャート
図。
FIG. 5 is a timing chart diagram for explaining a detailed operation in the timing control device for the particle accelerator according to the embodiment.

【図6】粒子加速器の構成例を示す概要図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of a particle accelerator.

【図7】従来の粒子加速器のタイミング制御装置の構成
例を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a conventional timing control device for a particle accelerator.

【図8】従来の粒子加速器のタイミング制御装置を用い
たタイミング制御系の動作を説明するための図。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of a timing control system using a conventional particle accelerator timing control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…荷電粒子入射器、2…静電インフレクター、3…加
速・蓄積リング、4…真空ダクト、5…偏向電磁石、6
…四極電磁石、7…高周波加速装置、8…システム制御
系、9…タイミング制御装置、10…基準クロック発生
器、11…同期回路、12…パターンメモリ、13…制
御電源、21…遅延手段、22…遅延カウンタ、23…
論理積(AND)回路、24…分周器、A…基準クロッ
ク、B…スタートパルス、C…同期クロック、C1 ′〜
3 ′…遅延同期クロック、D1〜C3 …パターンパル
ス、E1 〜E3 ,RA ,RB …動作基準値、r1
3 ,rA ,rB …ランプ状に変換された動作基準値、
2 ′…見かけ上の動作基準値、t1 〜t3 …遅延時
間、Δt1 ,Δt2 ,ΔtA ,ΔtB …遅れ時間、Δt
2′…見かけ上の遅れ時間、x1 ,x2 ,xA ,xB
実際の動作値、ε1 ,ε2,εA ,εB …追従偏差、ε
2 ′…見かけ上の追従偏差。
1 ... Charged particle injector, 2 ... Electrostatic inflector, 3 ... Accelerating / accumulating ring, 4 ... Vacuum duct, 5 ... Bending electromagnet, 6
... quadrupole electromagnet, 7 ... high-frequency accelerator, 8 ... system control system, 9 ... timing control device, 10 ... reference clock generator, 11 ... synchronization circuit, 12 ... pattern memory, 13 ... control power supply, 21 ... delay means, 22 ... delay counter, 23 ...
AND circuit, 24 ... Divider, A ... Reference clock, B ... Start pulse, C ... Synchronous clock, C 1 ′-
C 3 '... delayed synchronous clock, D 1 ~C 3 ... pattern pulses, E 1 ~E 3, R A , R B ... operation reference value, r 1 ~
r 3 , r A , r B ... Operation reference value converted into a ramp shape,
r 2 ′ ... Apparent operation reference value, t 1 to t 3 ... Delay time, Δt 1 , Δt 2 , Δt A , Δt B ... Delay time, Δt
2 '... delay time apparent, x 1, x 2, x A, x B ...
Actual operating value, ε 1 , ε 2 , ε A , ε B ... tracking deviation, ε
2 '... Apparent tracking deviation.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷電粒子入射器から入射される荷電粒子
ビームを所定のエネルギーへ加速するための加速装置
と、前記荷電粒子ビームが所定の軌道を周回するように
偏向・収束させるための電磁石とを備えた加速・蓄積リ
ングからなる粒子加速器における、加速に関する複数の
制御対象機器の動作を制御する粒子加速器のタイミング
制御装置において、 前記加速に関する複数の制御対象機器の動作基準値を更
新するタイミングの基準となる基準クロックを出力する
基準クロック発生手段と、 前記基準クロック発生手段から出力される基準クロック
と、加速開始を示すスタートパルスとの同期をとって、
同期クロックを出力する同期手段と、 前記制御対象機器と同数だけ設けられ、前記同期手段か
ら出力される同期クロックを基準にして、前記動作基準
値を更新するタイミングを各制御対象機器毎に独立に設
定できる遅延手段と、 を備えて成ることを特徴とする粒子加速器のタイミング
制御装置。
1. An accelerator for accelerating a charged particle beam incident from a charged particle injector to a predetermined energy, and an electromagnet for deflecting and converging the charged particle beam so as to orbit a predetermined orbit. In a particle accelerator consisting of an acceleration / accumulation ring equipped with, in a particle accelerator timing control device for controlling the operation of a plurality of controlled devices for acceleration, the timing of updating the operation reference value of the plurality of controlled devices for the acceleration A reference clock generating unit that outputs a reference clock that serves as a reference, a reference clock output from the reference clock generating unit, and a start pulse indicating the start of acceleration are synchronized,
The synchronization means for outputting a synchronization clock and the same number of the control target devices are provided, and the timing for updating the operation reference value is independently set for each control target device with reference to the synchronization clock output from the synchronization means. A particle accelerator timing control device comprising: a delay unit that can be set.
【請求項2】 前記請求項1に記載の粒子加速器のタイ
ミング制御装置において、 前記各遅延手段に対応して設けられ、対応する遅延手段
から出力されるクロックを前記動作基準値の更新の周期
に分周する分周手段を付加して成ることを特徴とする粒
子加速器のタイミング制御装置。
2. The timing controller for a particle accelerator according to claim 1, wherein a clock provided from each of the delay units and output from the corresponding delay unit is set to a cycle for updating the operation reference value. A timing control device for a particle accelerator, characterized in that a frequency dividing means is added.
【請求項3】 前記請求項2に記載の粒子加速器のタイ
ミング制御装置において、 前記各分周手段に、その分周比を任意に切り替えられる
機能を付加して成ることを特徴とする粒子加速器のタイ
ミング制御装置。
3. The timing control device for a particle accelerator according to claim 2, wherein a function for arbitrarily switching a frequency division ratio is added to each of the frequency dividing means. Timing control device.
JP34723593A 1993-12-27 1993-12-27 Timing control device for particle accelerator Pending JPH07192900A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34723593A JPH07192900A (en) 1993-12-27 1993-12-27 Timing control device for particle accelerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34723593A JPH07192900A (en) 1993-12-27 1993-12-27 Timing control device for particle accelerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07192900A true JPH07192900A (en) 1995-07-28

Family

ID=18388835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34723593A Pending JPH07192900A (en) 1993-12-27 1993-12-27 Timing control device for particle accelerator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07192900A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1050498A (en) * 1996-07-30 1998-02-20 Hitachi Ltd Demultiplexer apparatus and multiplexer apparatus and signal processing apparatus provided therewith
US7184845B2 (en) * 2002-12-09 2007-02-27 Pavilion Technologies, Inc. System and method of applying adaptive control to the control of particle accelerators with varying dynamics behavioral characteristics using a nonlinear model predictive control technology
WO2013111292A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 三菱電機株式会社 Charged particle accelerator and particle beam treatment device
RU2689297C1 (en) * 2018-09-27 2019-05-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of synchronizing devices in electron synchrotrons of synchrotron radiation sources

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1050498A (en) * 1996-07-30 1998-02-20 Hitachi Ltd Demultiplexer apparatus and multiplexer apparatus and signal processing apparatus provided therewith
US7184845B2 (en) * 2002-12-09 2007-02-27 Pavilion Technologies, Inc. System and method of applying adaptive control to the control of particle accelerators with varying dynamics behavioral characteristics using a nonlinear model predictive control technology
US7599749B2 (en) 2002-12-09 2009-10-06 Rockwell Automation Technologies, Inc. Controlling a non-linear process with varying dynamics using non-linear model predictive control
WO2013111292A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 三菱電機株式会社 Charged particle accelerator and particle beam treatment device
US8772733B2 (en) 2012-01-26 2014-07-08 Mitsubishi Electric Corporation Charged particle accelerator and particle beam therapy system
CN104067698A (en) * 2012-01-26 2014-09-24 三菱电机株式会社 Charged particle accelerator and particle beam treatment device
JPWO2013111292A1 (en) * 2012-01-26 2015-05-11 三菱電機株式会社 Charged particle accelerator and particle beam therapy system
TWI511625B (en) * 2012-01-26 2015-12-01 Mitsubishi Electric Corp Charged corpuscle accerator and corpuscular beam treatment device
RU2689297C1 (en) * 2018-09-27 2019-05-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of synchronizing devices in electron synchrotrons of synchrotron radiation sources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE48047E1 (en) Programmable radio frequency waveform generator for a synchrocyclotron
US10943767B1 (en) Digital sampling to control resonator frequency and phase in a LINAC
JPH08220144A (en) Sampling signal generation circuit
JP2023519205A (en) Controllers and control techniques for linear accelerators and ion implanters with linear accelerators
JPH08307250A (en) Digital pll
JPH07192900A (en) Timing control device for particle accelerator
Kobayashi et al. Advanced simulation study on bunch gap transient effect
JPH0818446A (en) High-speed pull-in control circuit for clock subordinate synchronization device
JP5368173B2 (en) High-frequency accelerator and annular accelerator
KR960014322B1 (en) Field deflection circuit of image display device
JPH10191093A (en) Digital horizontal flyback control circuit
US4379270A (en) Phase locked loop having rapid tuning
JPH11329798A (en) Timing control device for accelerator
JPWO2021194655A5 (en)
Garoby Multiple splitting in the PS: results and alternative filling schemes
EP0629991B1 (en) Synchronisation apparatus working over a wide range of frequencies
JPH10233298A (en) Control device for high-frequency acceleration cavity
US4001726A (en) High accuracy sweep oscillator system
JPH06168799A (en) Timing control device
JP2799066B2 (en) Accelerator
US6507370B1 (en) Highly adjustable video composite sync separator and variable gain pixel clock frequency locking apparatus and method
JPH0765995A (en) Timing control device of particle accelerator
JP3459444B2 (en) Horizontal position correction circuit
JP2002015694A (en) Rf accelerated ion-implantation apparatus
JPH04249899A (en) Acceleration of small synchrotron