JPH07326498A - 荷電粒子加速装置 - Google Patents
荷電粒子加速装置Info
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- JPH07326498A JPH07326498A JP12003294A JP12003294A JPH07326498A JP H07326498 A JPH07326498 A JP H07326498A JP 12003294 A JP12003294 A JP 12003294A JP 12003294 A JP12003294 A JP 12003294A JP H07326498 A JPH07326498 A JP H07326498A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加速管に入る荷電粒子のタイミングや数（電
流値）が不安定でも最適加速位相からずれず良好な加速
が可能な荷電粒子加速装置を提供する。 【構成】 荷電粒子により発生する電界の位相は加速管
の入力点に設けた位相検出空洞によって検出し、加速管
に加えるマイクロ波の位相はマイクロ波増幅器の出力点
で検出し、この２つの位相の位相差が所定の基準値にな
るようマイクロ波移相器の移相量をフィードバック制御
する構成とした。
流値）が不安定でも最適加速位相からずれず良好な加速
が可能な荷電粒子加速装置を提供する。 【構成】 荷電粒子により発生する電界の位相は加速管
の入力点に設けた位相検出空洞によって検出し、加速管
に加えるマイクロ波の位相はマイクロ波増幅器の出力点
で検出し、この２つの位相の位相差が所定の基準値にな
るようマイクロ波移相器の移相量をフィードバック制御
する構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は荷電粒子加速装置、特
に荷電粒子を加速する加速器に供給されるマイクロ波の
位相制御に関するものである。
に荷電粒子を加速する加速器に供給されるマイクロ波の
位相制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、例えば英文専門書 LINEAR ACCE
LERATORS P.345(NORTH-HOLLAND PUBL-ISHING COMPANY-A
MSTERDAM 1970)に開示された従来の荷電粒子加速装置に
おけるマイクロ波の位相制御を示す図であり、図におい
て、１はマイクロ波（上位概念で言えば交流電圧）発振
器、２はこのマイクロ波の位相を変える移相器、３はこ
のマイクロ波を増幅する増幅器で、増幅器にはクライス
トロンが使用される。４は荷電粒子を加速する加速管ま
たは加速空洞、６は加速管４の出力点における余剰加速
マイクロ波を吸収するダミーロード、７は位相比較器、
１０３は発振器１からのマイクロ波を分岐する結合器、
１０４は加速管４の出力点における電界を検出する結合
器である。
LERATORS P.345(NORTH-HOLLAND PUBL-ISHING COMPANY-A
MSTERDAM 1970)に開示された従来の荷電粒子加速装置に
おけるマイクロ波の位相制御を示す図であり、図におい
て、１はマイクロ波（上位概念で言えば交流電圧）発振
器、２はこのマイクロ波の位相を変える移相器、３はこ
のマイクロ波を増幅する増幅器で、増幅器にはクライス
トロンが使用される。４は荷電粒子を加速する加速管ま
たは加速空洞、６は加速管４の出力点における余剰加速
マイクロ波を吸収するダミーロード、７は位相比較器、
１０３は発振器１からのマイクロ波を分岐する結合器、
１０４は加速管４の出力点における電界を検出する結合
器である。
【０００３】次に動作について説明する。発振器１から
発振されたマイクロ波は、移相器２を通り増幅器３に入
る。そして、増幅器３で増幅されて加速管４に入り、加
速管４内で電界を形成し、形成した電界で荷電粒子ビー
ム９を加速する。荷電粒子ビーム９の状態が一定の場合
は、結合器１０４で検出したマイクロ波の位相と結合器
１０３で検出したマイクロ波の位相との位相差が所定の
基準値である場合に、マイクロ波の電界により荷電粒子
ビーム９が最も有効に加速されることになる。結合器１
０４，位相比較器７，移相器２，増幅器３，加速管４，
結合器１０４で形成するフィードバック制御ループは、
結合器１０３の出力と結合器１０４の出力とが所定の位
相差に保たれるように自動制御される。
発振されたマイクロ波は、移相器２を通り増幅器３に入
る。そして、増幅器３で増幅されて加速管４に入り、加
速管４内で電界を形成し、形成した電界で荷電粒子ビー
ム９を加速する。荷電粒子ビーム９の状態が一定の場合
は、結合器１０４で検出したマイクロ波の位相と結合器
１０３で検出したマイクロ波の位相との位相差が所定の
基準値である場合に、マイクロ波の電界により荷電粒子
ビーム９が最も有効に加速されることになる。結合器１
０４，位相比較器７，移相器２，増幅器３，加速管４，
結合器１０４で形成するフィードバック制御ループは、
結合器１０３の出力と結合器１０４の出力とが所定の位
相差に保たれるように自動制御される。
【０００４】ここで、周囲の温度変化などにより発振器
１から加速管４までの高周波同軸ケーブルまたは導波管
の実効長が変化し、加速管４に入るマイクロ波の位相が
変わり、加速管４内の電界の位相が最適加速位相からず
れ、加速性能が劣化することがある。この時には、結合
器１０３によって検出されたマイクロ波の位相と、結合
器１０４によって検出されたマイクロ波の位相との位相
差が、所定値からずれるので、位相比較器７がこのずれ
（すなわち偏差量）を誤差信号として出力し、加速管４
内のマイクロ波の位相を最適化して、加速性能の低下を
防止する動作を行う。
１から加速管４までの高周波同軸ケーブルまたは導波管
の実効長が変化し、加速管４に入るマイクロ波の位相が
変わり、加速管４内の電界の位相が最適加速位相からず
れ、加速性能が劣化することがある。この時には、結合
器１０３によって検出されたマイクロ波の位相と、結合
器１０４によって検出されたマイクロ波の位相との位相
差が、所定値からずれるので、位相比較器７がこのずれ
（すなわち偏差量）を誤差信号として出力し、加速管４
内のマイクロ波の位相を最適化して、加速性能の低下を
防止する動作を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の荷
電粒子加速装置は以上のように構成され動作するので、
加速管４に入る荷電粒子のタイミングが不安定な時は加
速管４内のマイクロ波の最適位相からずれ、ビーム加速
性能が劣化してしまうという問題がある。また、結合器
１０４で検出される電界は、荷電粒子ビーム９によって
発生する電界と、増幅器３から加速管４に加えられこの
点まで伝搬した電界との合成電界であるので、他の条件
が同一であっても加速管４に入る荷電粒子の数（電流
値）が変化すると、結合器１０４で検出される電界の位
相が変化してしまい、この変化のために増幅器３から加
速管４に供給されるマイクロ波の位相が最適位相からず
れた点に制御されてしまう等の問題点があった。
電粒子加速装置は以上のように構成され動作するので、
加速管４に入る荷電粒子のタイミングが不安定な時は加
速管４内のマイクロ波の最適位相からずれ、ビーム加速
性能が劣化してしまうという問題がある。また、結合器
１０４で検出される電界は、荷電粒子ビーム９によって
発生する電界と、増幅器３から加速管４に加えられこの
点まで伝搬した電界との合成電界であるので、他の条件
が同一であっても加速管４に入る荷電粒子の数（電流
値）が変化すると、結合器１０４で検出される電界の位
相が変化してしまい、この変化のために増幅器３から加
速管４に供給されるマイクロ波の位相が最適位相からず
れた点に制御されてしまう等の問題点があった。
【０００６】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、加速管４に入る荷電粒子のタイミ
ングや荷電粒子の数（電流値）が不安定な時でも、適正
な位相を保持し、ビーム加速性能が劣化しない荷電粒子
加速装置を提供することを目的としている。
なされたものであり、加速管４に入る荷電粒子のタイミ
ングや荷電粒子の数（電流値）が不安定な時でも、適正
な位相を保持し、ビーム加速性能が劣化しない荷電粒子
加速装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる荷電粒
子加速装置は、荷電粒子を加速する加速管または加速空
洞の上流側に、位相検出空洞を置くと共に、マイクロ波
の位相を比較する位相比較器と位相を変える移相器を組
合せて構成した。
子加速装置は、荷電粒子を加速する加速管または加速空
洞の上流側に、位相検出空洞を置くと共に、マイクロ波
の位相を比較する位相比較器と位相を変える移相器を組
合せて構成した。
【０００８】すなわち、荷電粒子を加速する加速管、こ
の加速管の荷電粒子入力点において入力する荷電粒子が
形成する電界を表す交流電圧を検出する位相検出空洞、
上記加速管において上記荷電粒子を加速する交流電圧を
発生する発振器、この発振器の出力の交流電圧の位相を
変化させる移相器、この移相器の出力を増幅して上記加
速管の上記荷電粒子入力点に加える増幅器、この増幅器
の出力に結合しその出力を表す交流電圧を発生する結合
器、上記位相検出空洞の検出した交流電圧と上記結合器
の検出した交流電圧との間の位相差と予め定める基準位
相差との間の偏差量を検出する位相比較器、この位相比
較器で検出した偏差量を誤差信号とし、この誤差信号を
零にするように上記移相器をフィードバック制御する手
段を備えたことを特徴とする。
の加速管の荷電粒子入力点において入力する荷電粒子が
形成する電界を表す交流電圧を検出する位相検出空洞、
上記加速管において上記荷電粒子を加速する交流電圧を
発生する発振器、この発振器の出力の交流電圧の位相を
変化させる移相器、この移相器の出力を増幅して上記加
速管の上記荷電粒子入力点に加える増幅器、この増幅器
の出力に結合しその出力を表す交流電圧を発生する結合
器、上記位相検出空洞の検出した交流電圧と上記結合器
の検出した交流電圧との間の位相差と予め定める基準位
相差との間の偏差量を検出する位相比較器、この位相比
較器で検出した偏差量を誤差信号とし、この誤差信号を
零にするように上記移相器をフィードバック制御する手
段を備えたことを特徴とする。
【０００９】また、上記増幅器の出力により上記加速管
の他に設けられた第２の加速管において荷電粒子の加速
を行う構成を特徴とする。
の他に設けられた第２の加速管において荷電粒子の加速
を行う構成を特徴とする。
【００１０】また、荷電粒子を加速する加速管、この加
速管の荷電粒子入力点において入力する荷電粒子が形成
する電界を表す交流電圧を検出する入力点位相検出空
洞、上記加速管の荷電粒子出力点において出力する荷電
粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する出力点位
相検出空洞、上記加速管において上記荷電粒子を加速す
る交流電圧を発生する発振器、この発振器の出力の交流
電圧の位相を変化させる移相器、この移相器の出力を増
幅して上記加速管の上記荷電粒子入力点に加える増幅
器、上記入力点位相検出空洞の検出した交流電圧と上記
出力点位相検出空洞の検出した交流電圧との間の位相差
と予め定める基準位相差との間の偏差量を検出する位相
比較器、この位相比較器で検出した偏差量を誤差信号と
し、この誤差信号を零にするように上記移相器をフィー
ドバック制御する手段を備えたことを特徴とする。
速管の荷電粒子入力点において入力する荷電粒子が形成
する電界を表す交流電圧を検出する入力点位相検出空
洞、上記加速管の荷電粒子出力点において出力する荷電
粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する出力点位
相検出空洞、上記加速管において上記荷電粒子を加速す
る交流電圧を発生する発振器、この発振器の出力の交流
電圧の位相を変化させる移相器、この移相器の出力を増
幅して上記加速管の上記荷電粒子入力点に加える増幅
器、上記入力点位相検出空洞の検出した交流電圧と上記
出力点位相検出空洞の検出した交流電圧との間の位相差
と予め定める基準位相差との間の偏差量を検出する位相
比較器、この位相比較器で検出した偏差量を誤差信号と
し、この誤差信号を零にするように上記移相器をフィー
ドバック制御する手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】また、荷電粒子を加速する第１の加速管、
この第１の加速管の荷電粒子入力点において入力する荷
電粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する位相検
出空洞、荷電粒子を加速する第２の加速管、上記第１お
よび第２の加速管において上記荷電粒子を加速する交流
電圧を発生する発振器、この発振器の出力の交流電圧の
位相を変化させる第１の移相器、この第１の移相器の出
力を増幅して上記第１の加速管の上記荷電粒子入力点に
加える第１の増幅器、この第１の増幅器の出力に結合し
その出力を表す交流電圧を発生する第１の結合器、上記
発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第２の移相
器、この第２の移相器の出力を増幅して上記第２の加速
管の上記荷電粒子入力点に加える第２の増幅器、この第
２の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電圧を発
生する第２の結合器、上記位相検出空洞の出力を切り換
えて出力する同軸切換器、この同軸切換器の一方の出力
と上記第１の結合器の検出した交流電圧との間の位相差
と予め定める基準位相差との間の偏差量を検出する第１
の位相比較器、この第１の位相比較器で検出した偏差量
を誤差信号とし、この誤差信号を零にするように上記第
１の移相器をフィードバック制御する手段、上記同軸切
換器の他方の出力と上記第２の結合器の検出した交流電
圧との間の位相差と上記基準位相差との間の偏差量を検
出する第２の位相比較器、この第２の位相比較器で検出
した偏差量を誤差信号とし、この誤差信号を零にするよ
うに上記第２の移相器をフィードバック制御する手段を
備えたことを特徴とする。
この第１の加速管の荷電粒子入力点において入力する荷
電粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する位相検
出空洞、荷電粒子を加速する第２の加速管、上記第１お
よび第２の加速管において上記荷電粒子を加速する交流
電圧を発生する発振器、この発振器の出力の交流電圧の
位相を変化させる第１の移相器、この第１の移相器の出
力を増幅して上記第１の加速管の上記荷電粒子入力点に
加える第１の増幅器、この第１の増幅器の出力に結合し
その出力を表す交流電圧を発生する第１の結合器、上記
発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第２の移相
器、この第２の移相器の出力を増幅して上記第２の加速
管の上記荷電粒子入力点に加える第２の増幅器、この第
２の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電圧を発
生する第２の結合器、上記位相検出空洞の出力を切り換
えて出力する同軸切換器、この同軸切換器の一方の出力
と上記第１の結合器の検出した交流電圧との間の位相差
と予め定める基準位相差との間の偏差量を検出する第１
の位相比較器、この第１の位相比較器で検出した偏差量
を誤差信号とし、この誤差信号を零にするように上記第
１の移相器をフィードバック制御する手段、上記同軸切
換器の他方の出力と上記第２の結合器の検出した交流電
圧との間の位相差と上記基準位相差との間の偏差量を検
出する第２の位相比較器、この第２の位相比較器で検出
した偏差量を誤差信号とし、この誤差信号を零にするよ
うに上記第２の移相器をフィードバック制御する手段を
備えたことを特徴とする。
【００１２】さらに、荷電粒子を加速する第１の加速
管、この第１の加速管の荷電粒子入力点において入力す
る荷電粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する位
相検出空洞、荷電粒子を加速する第２の加速管、上記第
１および第２の加速管において上記荷電粒子を加速する
交流電圧を発生する発振器、この発振器の出力の交流電
圧の位相を変化させる第１の移相器、この第１の移相器
の出力を増幅して上記第１の加速管の上記荷電粒子入力
点に加える第１の増幅器、この第１の増幅器の出力に結
合しその出力を表す交流電圧を発生する第１の結合器、
上記発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第２の
移相器、この第２の移相器の出力を増幅して上記第２の
加速管の上記荷電粒子入力点に加える第２の増幅器、こ
の第２の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電圧
を発生する第２の結合器、上記第１の結合器の出力又は
上記第２の結合器の出力を切り換えて出力する同軸切換
器、この同軸切換器の出力と上記位相検出空洞の検出し
た交流電圧との間の位相差と予め定める基準位相差との
間の偏差量を検出する位相比較器、この位相比較器で検
出した偏差量を誤差信号とし、この誤差信号を零にする
ように上記第１又は第２の移相器をフィードバック制御
する手段を備えたことを特徴とする。
管、この第１の加速管の荷電粒子入力点において入力す
る荷電粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する位
相検出空洞、荷電粒子を加速する第２の加速管、上記第
１および第２の加速管において上記荷電粒子を加速する
交流電圧を発生する発振器、この発振器の出力の交流電
圧の位相を変化させる第１の移相器、この第１の移相器
の出力を増幅して上記第１の加速管の上記荷電粒子入力
点に加える第１の増幅器、この第１の増幅器の出力に結
合しその出力を表す交流電圧を発生する第１の結合器、
上記発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第２の
移相器、この第２の移相器の出力を増幅して上記第２の
加速管の上記荷電粒子入力点に加える第２の増幅器、こ
の第２の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電圧
を発生する第２の結合器、上記第１の結合器の出力又は
上記第２の結合器の出力を切り換えて出力する同軸切換
器、この同軸切換器の出力と上記位相検出空洞の検出し
た交流電圧との間の位相差と予め定める基準位相差との
間の偏差量を検出する位相比較器、この位相比較器で検
出した偏差量を誤差信号とし、この誤差信号を零にする
ように上記第１又は第２の移相器をフィードバック制御
する手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【作用】この発明における荷電粒子加速装置は、位相検
出空洞と増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電圧
を発生する結合器とを備えることにより、位相検出空洞
で検出した荷電粒子の位相に対し、加速管に供給される
マイクロ波の位相を調整し、加速管内の加速位相を最適
化する。この位相検出空洞には増幅器から加えられるマ
イクロ波の影響は及ばないので、荷電粒子の形成する電
界だけを検出することができる。
出空洞と増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電圧
を発生する結合器とを備えることにより、位相検出空洞
で検出した荷電粒子の位相に対し、加速管に供給される
マイクロ波の位相を調整し、加速管内の加速位相を最適
化する。この位相検出空洞には増幅器から加えられるマ
イクロ波の影響は及ばないので、荷電粒子の形成する電
界だけを検出することができる。
【００１４】また、第２の加速管において荷電粒子の加
速を行う構成とすることにより、移相器および増幅器を
それぞれ１個としながら、マイクロ波の位相を調整し、
加速管内の加速位相を最適化することが可能となる。
速を行う構成とすることにより、移相器および増幅器を
それぞれ１個としながら、マイクロ波の位相を調整し、
加速管内の加速位相を最適化することが可能となる。
【００１５】また、入力点位相検出空洞と出力点位相検
出空洞とを設けることによって、加速管に入るマイクロ
波を結合器で分岐する必要なく、マイクロ波の位相を調
整し、加速管内の加速位相を最適化することが可能とな
る。
出空洞とを設けることによって、加速管に入るマイクロ
波を結合器で分岐する必要なく、マイクロ波の位相を調
整し、加速管内の加速位相を最適化することが可能とな
る。
【００１６】また、加速管が複数の荷電粒子加速装置に
おいても、加速管内の加速位相を常に最適化し、加速性
能を常に最高の状態に保つことができる。
おいても、加速管内の加速位相を常に最適化し、加速性
能を常に最高の状態に保つことができる。
【００１７】さらに、加速間が複数の荷電粒子加速装置
において、位相比較器を１個にして加速管内の加速位相
を常に最適化し、加速性能を常に最高の状態に保つこと
ができる。
において、位相比較器を１個にして加速管内の加速位相
を常に最適化し、加速性能を常に最高の状態に保つこと
ができる。
【００１８】
実施例１．以下、この発明の実施例を図面を用いて説明
する。図１はこの発明の実施例１に係わる荷電粒子加速
装置を説明するためのブロック図であり、図１におい
て、図６と同一符号は同一又は相当部分を示し、８は荷
電粒子ビーム９によって形成されるマイクロ波電圧を検
出する位相検出空洞であり、検出するのはマイクロ波電
圧であるが、その位相が利用されるので位相検出空洞８
と称する。また、１０は結合器である。
する。図１はこの発明の実施例１に係わる荷電粒子加速
装置を説明するためのブロック図であり、図１におい
て、図６と同一符号は同一又は相当部分を示し、８は荷
電粒子ビーム９によって形成されるマイクロ波電圧を検
出する位相検出空洞であり、検出するのはマイクロ波電
圧であるが、その位相が利用されるので位相検出空洞８
と称する。また、１０は結合器である。
【００１９】加速管４内の加速最適位相は、位相検出空
洞８で検出するマイクロ波電圧の位相と結合器１０で検
出するマイクロ波電圧の位相との位相差が、所定の基準
値（この基準値は条件を一定にすれば一定値となり、予
め測定することができる。他の基準値と区別するため、
仮に第１の基準値と言う）になるときに、加速管４にお
ける加速性能が最高になる。位相比較器７，移相器２，
増幅器３，結合器１０，位相比較器７によって構成され
るフィードバックループは、結合器１０の出力位相が位
相検出空洞８の出力位相に対し所定の基準値の位相差を
保つように自動制御される。
洞８で検出するマイクロ波電圧の位相と結合器１０で検
出するマイクロ波電圧の位相との位相差が、所定の基準
値（この基準値は条件を一定にすれば一定値となり、予
め測定することができる。他の基準値と区別するため、
仮に第１の基準値と言う）になるときに、加速管４にお
ける加速性能が最高になる。位相比較器７，移相器２，
増幅器３，結合器１０，位相比較器７によって構成され
るフィードバックループは、結合器１０の出力位相が位
相検出空洞８の出力位相に対し所定の基準値の位相差を
保つように自動制御される。
【００２０】すなわち、上記第１の基準値を位相比較器
７に設定しておいて、位相検出空洞８で検出した位相と
結合器１０で検出した位相との間の位相差が、上記第１
の基準値にならないときは、両位相差の間の偏差値を誤
差信号とし、この誤差信号を零とするよう上記フィード
バックループが動作する。
７に設定しておいて、位相検出空洞８で検出した位相と
結合器１０で検出した位相との間の位相差が、上記第１
の基準値にならないときは、両位相差の間の偏差値を誤
差信号とし、この誤差信号を零とするよう上記フィード
バックループが動作する。
【００２１】実施例２．図２はこの発明の実施例２に係
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を
示し、８１は入力点位相検出空洞、８２は出力点位相検
出空洞である。図１に示す上述の実施例１では、位相検
出空洞８によって検出されたマイクロ波の位相に対し、
加速管４に入るマイクロ波を結合器１０で分岐し、位相
を比較しているが、結合器１０で分岐するマイクロ波の
替わりに、図２に示すように加速管４の前後に配置した
位相検出空洞８１，８２に誘起されたマイクロ波の位相
同士を比較しても良い。
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を
示し、８１は入力点位相検出空洞、８２は出力点位相検
出空洞である。図１に示す上述の実施例１では、位相検
出空洞８によって検出されたマイクロ波の位相に対し、
加速管４に入るマイクロ波を結合器１０で分岐し、位相
を比較しているが、結合器１０で分岐するマイクロ波の
替わりに、図２に示すように加速管４の前後に配置した
位相検出空洞８１，８２に誘起されたマイクロ波の位相
同士を比較しても良い。
【００２２】すなわち、入力点位相検出空洞８１は加速
管４に加えられるマイクロ波電界の影響が及ぶ前の荷電
粒子ビーム９による電界を検出し、出力点位相検出空洞
８２は加速された後の荷電粒子ビームによる電界と、増
幅器３から加えられた電界との合成電界を検出する構成
とすることにより、増幅器３の出力振幅が一定に保たれ
ているという条件下では、２個の位相検出空洞８１，８
２の検出位相の位相差が、所定の基準値（仮りに第２の
基準値と言う）に保たれることが最適加速位相を意味す
る。
管４に加えられるマイクロ波電界の影響が及ぶ前の荷電
粒子ビーム９による電界を検出し、出力点位相検出空洞
８２は加速された後の荷電粒子ビームによる電界と、増
幅器３から加えられた電界との合成電界を検出する構成
とすることにより、増幅器３の出力振幅が一定に保たれ
ているという条件下では、２個の位相検出空洞８１，８
２の検出位相の位相差が、所定の基準値（仮りに第２の
基準値と言う）に保たれることが最適加速位相を意味す
る。
【００２３】実施例３．図３はこの発明の実施例３に係
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１，図２と同一符号は同一又は相当
部分を示し、１１は同軸切換器、４１，４２はそれぞれ
加速管、１０１，１０２はそれぞれ結合器である。図３
に示すように加速管が複数の時、位相検出空洞８内に誘
起されたマイクロ波を同軸切換器１１で切り換え、順次
各加速器の位相比較器７において加速管４１，４２に入
るマイクロ波の位相を比較することによっても、上記実
施例１と同様の効果を奏する。
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１，図２と同一符号は同一又は相当
部分を示し、１１は同軸切換器、４１，４２はそれぞれ
加速管、１０１，１０２はそれぞれ結合器である。図３
に示すように加速管が複数の時、位相検出空洞８内に誘
起されたマイクロ波を同軸切換器１１で切り換え、順次
各加速器の位相比較器７において加速管４１，４２に入
るマイクロ波の位相を比較することによっても、上記実
施例１と同様の効果を奏する。
【００２４】実施例４．図４はこの発明の実施例４に係
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１〜図３と同一符号は同一又は相当
部分を示す。この実施例４に係わる荷電粒子加速装置
は、位相比較器７を一つとし、加速管が複数の時、位相
検出空洞８内に誘起されたマイクロ波の位相に対し、同
軸切換器１１で各加速管４１，４２に入るマイクロ波を
切り換え、位相比較器７で位相を比較するようにしたも
のである。
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１〜図３と同一符号は同一又は相当
部分を示す。この実施例４に係わる荷電粒子加速装置
は、位相比較器７を一つとし、加速管が複数の時、位相
検出空洞８内に誘起されたマイクロ波の位相に対し、同
軸切換器１１で各加速管４１，４２に入るマイクロ波を
切り換え、位相比較器７で位相を比較するようにしたも
のである。
【００２５】実施例５．図５はこの発明の実施例５に係
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１〜図４と同一符号は同一又は相当
部分を示す。この実施例５に係わる荷電粒子加速装置
は、１個の増幅器３で複数の加速管４１，４２にマイク
ロ波を供給し、増幅器３から各加速管４１，４２までの
導波管または同軸線路の実効長が等しい時は、位相検出
空洞８内に誘起されたマイクロ波の位相に対し、片方の
加速管４１に入るマイクロ波の位相だけを比較する構成
とすることにより、同様の効果を得るものである。
わる荷電粒子加速装置を説明するためのブロック図であ
り、図において、図１〜図４と同一符号は同一又は相当
部分を示す。この実施例５に係わる荷電粒子加速装置
は、１個の増幅器３で複数の加速管４１，４２にマイク
ロ波を供給し、増幅器３から各加速管４１，４２までの
導波管または同軸線路の実効長が等しい時は、位相検出
空洞８内に誘起されたマイクロ波の位相に対し、片方の
加速管４１に入るマイクロ波の位相だけを比較する構成
とすることにより、同様の効果を得るものである。
【００２６】なお、上述の実施例３〜実施例５では、加
速管が複数の場合の例として加速管４１，４２の２個の
場合を説明しているが、加速管は２個以上であっても同
様に実施できることは言うまでもない。
速管が複数の場合の例として加速管４１，４２の２個の
場合を説明しているが、加速管は２個以上であっても同
様に実施できることは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】以上のようにこの発明の荷電粒子加速装
置は、荷電粒子を加速する加速管または加速空洞の上流
側に、位相検出空洞を置くと共に、マイクロ波の位相を
比較する位相比較器と位相を変える移相器を組合せて構
成することにより、加速管内の加速位相を常に最適化す
ることができ、加速性能を常に最高の状態に保つことが
できるという効果がある。
置は、荷電粒子を加速する加速管または加速空洞の上流
側に、位相検出空洞を置くと共に、マイクロ波の位相を
比較する位相比較器と位相を変える移相器を組合せて構
成することにより、加速管内の加速位相を常に最適化す
ることができ、加速性能を常に最高の状態に保つことが
できるという効果がある。
【００２８】また、第２の加速管において荷電粒子の加
速を行う構成とすることにより、移相器および増幅器を
それぞれ１個としながら、マイクロ波の位相を調整し、
加速管内の加速位相を最適化することが可能となる。
速を行う構成とすることにより、移相器および増幅器を
それぞれ１個としながら、マイクロ波の位相を調整し、
加速管内の加速位相を最適化することが可能となる。
【００２９】また、入力点位相検出空洞と出力点位相検
出空洞とを設けることによって、加速管に入るマイクロ
波を結合器で分岐する必要なく、マイクロ波の位相を調
整し、加速管内の加速位相を最適化することが可能とな
る。
出空洞とを設けることによって、加速管に入るマイクロ
波を結合器で分岐する必要なく、マイクロ波の位相を調
整し、加速管内の加速位相を最適化することが可能とな
る。
【００３０】また、加速管が複数の荷電粒子加速装置に
おいても、加速管内の加速位相を常に最適化し、加速性
能を常に最高の状態に保つことができる。
おいても、加速管内の加速位相を常に最適化し、加速性
能を常に最高の状態に保つことができる。
【００３１】さらに、加速間が複数の荷電粒子加速装置
において、位相比較器を１個にして加速管内の加速位相
を常に最適化し、加速性能を常に最高の状態に保つこと
ができる等の効果がある。
において、位相比較器を１個にして加速管内の加速位相
を常に最適化し、加速性能を常に最高の状態に保つこと
ができる等の効果がある。
【図１】 この発明の実施例１を説明するためのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 この発明の実施例２を説明するためのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】 この発明の実施例３を説明するためのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 この発明の実施例４を説明するためのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】 この発明の実施例５を説明するためのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】 従来の荷電粒子加速装置を説明するためのブ
ロック図である。
ロック図である。
【符号の説明】 １ 発振器、２ 移相器、３ 増幅器、４ 加速管、６
ダミーロード、７ 位相比較器、８ 位相検出空洞、
９ 荷電粒子ビーム、１０ 結合器、１１ 同軸切換
器、４１，４２ 加速管、８１ 入力点位相検出空洞、
８２ 出力点位相検出空洞、１０１，１０２，１０３，
１０４ 結合器。
ダミーロード、７ 位相比較器、８ 位相検出空洞、
９ 荷電粒子ビーム、１０ 結合器、１１ 同軸切換
器、４１，４２ 加速管、８１ 入力点位相検出空洞、
８２ 出力点位相検出空洞、１０１，１０２，１０３，
１０４ 結合器。
Claims (5)
- 【請求項１】 荷電粒子を加速する加速管、 この加速管の荷電粒子入力点において入力する荷電粒子
が形成する電界を表す交流電圧を検出する位相検出空
洞、 上記加速管において上記荷電粒子を加速する交流電圧を
発生する発振器、 この発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる移相
器、 この移相器の出力を増幅して上記加速管の上記荷電粒子
入力点に加える増幅器、 この増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電圧を発
生する結合器、 上記位相検出空洞の検出した交流電圧と上記結合器の検
出した交流電圧との間の位相差と予め定める基準位相差
との間の偏差量を検出する位相比較器、 この位相比較器で検出した偏差量を誤差信号とし、この
誤差信号を零にするように上記移相器をフィードバック
制御する手段、 を備えたことを特徴とする荷電粒子加速装置。 - 【請求項２】 上記増幅器の出力により上記加速管の他
に設けられた第２の加速管において荷電粒子の加速を行
う構成を特徴とする請求項第１項記載の荷電粒子加速装
置。 - 【請求項３】 荷電粒子を加速する加速管、 この加速管の荷電粒子入力点において入力する荷電粒子
が形成する電界を表す交流電圧を検出する入力点位相検
出空洞、 上記加速管の荷電粒子出力点において出力する荷電粒子
が形成する電界を表す交流電圧を検出する出力点位相検
出空洞、 上記加速管において上記荷電粒子を加速する交流電圧を
発生する発振器、 この発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる移相
器、 この移相器の出力を増幅して上記加速管の上記荷電粒子
入力点に加える増幅器、 上記入力点位相検出空洞の検出した交流電圧と上記出力
点位相検出空洞の検出した交流電圧との間の位相差と予
め定める基準位相差との間の偏差量を検出する位相比較
器、 この位相比較器で検出した偏差量を誤差信号とし、この
誤差信号を零にするように上記移相器をフィードバック
制御する手段、 を備えたことを特徴とする荷電粒子加速装置。 - 【請求項４】 荷電粒子を加速する第１の加速管、 この第１の加速管の荷電粒子入力点において入力する荷
電粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する位相検
出空洞、 荷電粒子を加速する第２の加速管、 上記第１および第２の加速管において上記荷電粒子を加
速する交流電圧を発生する発振器、 この発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第１の
移相器、 この第１の移相器の出力を増幅して上記第１の加速管の
上記荷電粒子入力点に加える第１の増幅器、 この第１の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電
圧を発生する第１の結合器、 上記発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第２の
移相器、 この第２の移相器の出力を増幅して上記第２の加速管の
上記荷電粒子入力点に加える第２の増幅器、 この第２の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電
圧を発生する第２の結合器、 上記位相検出空洞の出力を切り換えて出力する同軸切換
器、 この同軸切換器の一方の出力と上記第１の結合器の検出
した交流電圧との間の位相差と予め定める基準位相差と
の間の偏差量を検出する第１の位相比較器、 この第１の位相比較器で検出した偏差量を誤差信号と
し、この誤差信号を零にするように上記第１の移相器を
フィードバック制御する手段、 上記同軸切換器の他方の出力と上記第２の結合器の検出
した交流電圧との間の位相差と上記基準位相差との間の
偏差量を検出する第２の位相比較器、 この第２の位相比較器で検出した偏差量を誤差信号と
し、この誤差信号を零にするように上記第２の移相器を
フィードバック制御する手段、 を備えたことを特徴とする荷電粒子加速装置。 - 【請求項５】 荷電粒子を加速する第１の加速管、 この第１の加速管の荷電粒子入力点において入力する荷
電粒子が形成する電界を表す交流電圧を検出する位相検
出空洞、 荷電粒子を加速する第２の加速管、 上記第１および第２の加速管において上記荷電粒子を加
速する交流電圧を発生する発振器、 この発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第１の
移相器、 この第１の移相器の出力を増幅して上記第１の加速管の
上記荷電粒子入力点に加える第１の増幅器、 この第１の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電
圧を発生する第１の結合器、 上記発振器の出力の交流電圧の位相を変化させる第２の
移相器、 この第２の移相器の出力を増幅して上記第２の加速管の
上記荷電粒子入力点に加える第２の増幅器、 この第２の増幅器の出力に結合しその出力を表す交流電
圧を発生する第２の結合器、 上記第１の結合器の出力又は上記第２の結合器の出力を
切り換えて出力する同軸切換器、 この同軸切換器の出力と上記位相検出空洞の検出した交
流電圧との間の位相差と予め定める基準位相差との間の
偏差量を検出する位相比較器、 この位相比較器で検出した偏差量を誤差信号とし、この
誤差信号を零にするように上記第１又は第２の移相器を
フィードバック制御する手段、 を備えたことを特徴とする荷電粒子加速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6120032A JP3015669B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 荷電粒子加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6120032A JP3015669B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 荷電粒子加速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326498A true JPH07326498A (ja) | 1995-12-12 |
| JP3015669B2 JP3015669B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=14776222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6120032A Expired - Fee Related JP3015669B2 (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 荷電粒子加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015669B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10060411B2 (en) | 2015-07-22 | 2018-08-28 | General Electric Company | Rotor blade root assembly for a wind turbine |
| US9970304B2 (en) | 2015-07-22 | 2018-05-15 | General Electric Company | Rotor blade root assembly for a wind turbine |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP6120032A patent/JP3015669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3015669B2 (ja) | 2000-03-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |