JPH08172000A - 加速器の高周波加速装置 - Google Patents
加速器の高周波加速装置Info
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- JPH08172000A JPH08172000A JP31459494A JP31459494A JPH08172000A JP H08172000 A JPH08172000 A JP H08172000A JP 31459494 A JP31459494 A JP 31459494A JP 31459494 A JP31459494 A JP 31459494A JP H08172000 A JPH08172000 A JP H08172000A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、季節や装置自身が発生する損失によ
る温度変化で生じる加速器の運転効率の悪化を防止する
加速器の高周波加速装置を提供すること。 【構成】本発明は、粒子を加速するために高周波電圧を
発生する多数個のキャビティと、多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さを調整できる移相器と、移相
器を駆動するための移相器駆動装置と、多数個のキャビ
ティに高周波電力を与える電力増幅器を備えた加速器の
高周波加速装置において、原発振器の高周波信号とキャ
ビティ入力の高周波信号との位相を検出する位相検出器
と、位相検出器の検出値により移相器駆動装置で移相器
を動作させているので、季節による温度変化や、装置自
身が発生する損失による温度変化で生じる多数個のキャ
ビティ間の位相ずれを補正し、温度変化で生じるキャビ
ティ間の位相ずれをなくし、加速粒子を消滅させて加速
器としての運転効率を悪化させることがない。
る温度変化で生じる加速器の運転効率の悪化を防止する
加速器の高周波加速装置を提供すること。 【構成】本発明は、粒子を加速するために高周波電圧を
発生する多数個のキャビティと、多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さを調整できる移相器と、移相
器を駆動するための移相器駆動装置と、多数個のキャビ
ティに高周波電力を与える電力増幅器を備えた加速器の
高周波加速装置において、原発振器の高周波信号とキャ
ビティ入力の高周波信号との位相を検出する位相検出器
と、位相検出器の検出値により移相器駆動装置で移相器
を動作させているので、季節による温度変化や、装置自
身が発生する損失による温度変化で生じる多数個のキャ
ビティ間の位相ずれを補正し、温度変化で生じるキャビ
ティ間の位相ずれをなくし、加速粒子を消滅させて加速
器としての運転効率を悪化させることがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粒子を加速する高周波
電圧を発生するための加速器の高周波加速装置に関す
る。
電圧を発生するための加速器の高周波加速装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、図８に示すような構成のシンクロ
トロン加速器が知られており、このシンクロトロン加速
器は図９に示すような高周波加速装置により粒子の加速
を行っている。以下、図８及び図９を参照して説明す
る。
トロン加速器が知られており、このシンクロトロン加速
器は図９に示すような高周波加速装置により粒子の加速
を行っている。以下、図８及び図９を参照して説明す
る。
【０００３】まず、図８において、１はシンクロトロン
加速器であり、このシンクロトロン加速器１は初期加速
用ライナック２と入射器３と複数の偏向電磁石４を備え
ている。粒子はライナック２から入射器３に入射され、
複数の偏向電磁石４の磁界内を通されて偏向され、再び
入射器３に戻るように構成されており、粒子はこの経路
を巡回するようになっている。粒子が巡回する経路中に
はキャビティ５が設けられ、粒子は、巡回中このキャビ
ティ５を通る度にその内部に発生させている高周波電圧
により加速される。６はその粒子の経路に沿って形成さ
れている真空ビームダクトである。
加速器であり、このシンクロトロン加速器１は初期加速
用ライナック２と入射器３と複数の偏向電磁石４を備え
ている。粒子はライナック２から入射器３に入射され、
複数の偏向電磁石４の磁界内を通されて偏向され、再び
入射器３に戻るように構成されており、粒子はこの経路
を巡回するようになっている。粒子が巡回する経路中に
はキャビティ５が設けられ、粒子は、巡回中このキャビ
ティ５を通る度にその内部に発生させている高周波電圧
により加速される。６はその粒子の経路に沿って形成さ
れている真空ビームダクトである。
【０００４】次に、図９において、キャビティ５内には
電力投入器７とチューナ８とプローブ９とが設けられて
いる。電力投入器７により高周波電力がキャビティ５内
に供給されると、チューナ８との関係で粒子加速用の高
周波電圧が生じ、このチューナ８の位置を退進させるこ
とによりキャビティ５内の共振周波数が調整される。プ
ローブ９はキャビティ５内の高周波電圧の強さに応じた
電圧値を有する高周波信号を得るためのもので、この高
周波信号はキャビティ５内に与える高周波電力の振幅制
御に用いられる。
電力投入器７とチューナ８とプローブ９とが設けられて
いる。電力投入器７により高周波電力がキャビティ５内
に供給されると、チューナ８との関係で粒子加速用の高
周波電圧が生じ、このチューナ８の位置を退進させるこ
とによりキャビティ５内の共振周波数が調整される。プ
ローブ９はキャビティ５内の高周波電圧の強さに応じた
電圧値を有する高周波信号を得るためのもので、この高
周波信号はキャビティ５内に与える高周波電力の振幅制
御に用いられる。
【０００５】原発振器１０からの高周波信号は、アッテ
ネータ１１及びアッテネータ制御器１２によりその振幅
が制御され、その制御された高周波信号は電力増幅器１
３により増幅され、サーキュレータ１５を介して電力投
入器７により高周波電力としてキャビティ５に供給され
る。また、電力投入器７からの反射高周波電力は、サー
キュレータ１５によりダミーロード１４へ伝送され、こ
れらが吸収されるように構成されている。
ネータ１１及びアッテネータ制御器１２によりその振幅
が制御され、その制御された高周波信号は電力増幅器１
３により増幅され、サーキュレータ１５を介して電力投
入器７により高周波電力としてキャビティ５に供給され
る。また、電力投入器７からの反射高周波電力は、サー
キュレータ１５によりダミーロード１４へ伝送され、こ
れらが吸収されるように構成されている。
【０００６】アッテネータ制御器１２内の振幅制御で
は、キャビティ電圧検出器１７で検出されたキャビティ
電圧Ｖc と、キャビティ電圧基準ＶcREFとが常に同じ値
になるようにフィードバック制御して、アッテネータ１
１の出力高周波信号の振幅を決定している。チューナ８
はチューナ制御装置１６により同調位置に移動するよう
に構成されている。
は、キャビティ電圧検出器１７で検出されたキャビティ
電圧Ｖc と、キャビティ電圧基準ＶcREFとが常に同じ値
になるようにフィードバック制御して、アッテネータ１
１の出力高周波信号の振幅を決定している。チューナ８
はチューナ制御装置１６により同調位置に移動するよう
に構成されている。
【０００７】図１０はｎ個のキャビティで構成される場
合の高周波加速装置の構成図であり、このような高周波
加速装置は、特に数１００ｋＷ以上の大電力を扱う場合
に用いられる。なお、図９と同一部分には同一符号を付
して重複説明は省略する。
合の高周波加速装置の構成図であり、このような高周波
加速装置は、特に数１００ｋＷ以上の大電力を扱う場合
に用いられる。なお、図９と同一部分には同一符号を付
して重複説明は省略する。
【０００８】同図において、１８は移相器で、例えば導
波管や同軸管の長さを機械的に調整するものである。１
９，２０は方向性結合器である。キャビティ５を多数個
で構成する場合は、各キャビティ５間の位相を合わせる
調整が必要になる。この調整をしないと、位相のずれの
程度によっては加速すべき粒子を減速させてしまうこと
もある。
波管や同軸管の長さを機械的に調整するものである。１
９，２０は方向性結合器である。キャビティ５を多数個
で構成する場合は、各キャビティ５間の位相を合わせる
調整が必要になる。この調整をしないと、位相のずれの
程度によっては加速すべき粒子を減速させてしまうこと
もある。
【０００９】位相の調整は、まず位相の基準となる高周
波信号Ａと、各キャビティ入力の高周波信号Ｂ1 〜Ｂn
との位相をそれぞれ検出し、あらかじめキャビティの配
置等から一意的に決められる位相となるように移相器に
て長さを変化させることにより行う。導波管の移相器の
一例の構成を図１１に示す。図１１において、ハンドル
２３により上下方向に伸縮させると、フレキシブル導波
管２２も上下方向に伸縮して導波管２１の長さを調整す
るように構成されている。
波信号Ａと、各キャビティ入力の高周波信号Ｂ1 〜Ｂn
との位相をそれぞれ検出し、あらかじめキャビティの配
置等から一意的に決められる位相となるように移相器に
て長さを変化させることにより行う。導波管の移相器の
一例の構成を図１１に示す。図１１において、ハンドル
２３により上下方向に伸縮させると、フレキシブル導波
管２２も上下方向に伸縮して導波管２１の長さを調整す
るように構成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、多数個のキ
ャビティで構成される従来の高周波加速装置では、季節
による温度変化や、装置自身が出力する大電力高周波が
伝送路を通過する時に発生する損失による温度変化で、
キャビティまでの伝送路（導波管・同軸管等）に用いて
いる材質の熱膨張から長さが変化してしまう。この長さ
の変化により位相がずれてしまうことになる。特に、伝
送路が長距離で周波数が高くなればなるほど、この温度
変化による位相ずれは大きくなる。このような位相ずれ
が発生する度に、移相器による長さ調整が必要になる。
この調整をしないと、加速粒子を減速させ、消滅させて
しまう場合もあり、加速器としての運転効率を悪くして
しまうという問題があった。
ャビティで構成される従来の高周波加速装置では、季節
による温度変化や、装置自身が出力する大電力高周波が
伝送路を通過する時に発生する損失による温度変化で、
キャビティまでの伝送路（導波管・同軸管等）に用いて
いる材質の熱膨張から長さが変化してしまう。この長さ
の変化により位相がずれてしまうことになる。特に、伝
送路が長距離で周波数が高くなればなるほど、この温度
変化による位相ずれは大きくなる。このような位相ずれ
が発生する度に、移相器による長さ調整が必要になる。
この調整をしないと、加速粒子を減速させ、消滅させて
しまう場合もあり、加速器としての運転効率を悪くして
しまうという問題があった。
【００１１】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、多数個のキャビティで構成さ
れる高周波加速装置において、季節による温度変化や、
装置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時
に発生する損失による温度変化で生じるキャビティ間の
位相ずれを無くし、加速粒子を消滅させて加速器として
運転効率を悪化させることの無い加速器の高周波加速装
置を提供することにある。
れたもので、その目的は、多数個のキャビティで構成さ
れる高周波加速装置において、季節による温度変化や、
装置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時
に発生する損失による温度変化で生じるキャビティ間の
位相ずれを無くし、加速粒子を消滅させて加速器として
運転効率を悪化させることの無い加速器の高周波加速装
置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、粒子を加速するために高周波
電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多数個のキ
ャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相
器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動装置と、
前記多数個のキャビティに高周波電力を与えるための電
力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置において、原
発振器の高周波信号と前記キャビティ入力の高周波信号
との位相を検出する位相検出器と、前記位相検出器の検
出値により前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させ
るようにしたことを特徴とする。
に、本発明の請求項１は、粒子を加速するために高周波
電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多数個のキ
ャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相
器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動装置と、
前記多数個のキャビティに高周波電力を与えるための電
力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置において、原
発振器の高周波信号と前記キャビティ入力の高周波信号
との位相を検出する位相検出器と、前記位相検出器の検
出値により前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させ
るようにしたことを特徴とする。
【００１３】本発明の請求項２は、粒子を加速するため
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、原発振器の高周波信号と前記キャビティ発生電圧
の高周波信号との位相を検出する位相検出器と、前記位
相検出器の検出値により前記移相器駆動装置で前記移相
器を動作させるようにしたことを特徴とする。
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、原発振器の高周波信号と前記キャビティ発生電圧
の高周波信号との位相を検出する位相検出器と、前記位
相検出器の検出値により前記移相器駆動装置で前記移相
器を動作させるようにしたことを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項３は、粒子を加速するため
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、加速粒子の動作を観測するための加速粒子ビーム
モニタと、前記加速粒子ビームモニタで検出される高周
波信号と前記キャビティ入力の高周波信号との位相を検
出する位相検出器と、前記位相検出器の検出値により前
記移相器駆動装置で前記移相器を動作させるようにした
ことを特徴とする。
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、加速粒子の動作を観測するための加速粒子ビーム
モニタと、前記加速粒子ビームモニタで検出される高周
波信号と前記キャビティ入力の高周波信号との位相を検
出する位相検出器と、前記位相検出器の検出値により前
記移相器駆動装置で前記移相器を動作させるようにした
ことを特徴とする。
【００１５】本発明の請求項４は、粒子を加速するため
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、加速粒子の動作を観測するための加速粒子ビーム
モニタと、前記加速粒子ビームモニタで検出される高周
波信号と前記キャビティ発生電圧の高周波信号との位相
を検出する位相検出器と、前記位相検出器の検出値によ
り前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させるように
したことを特徴とする。
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、加速粒子の動作を観測するための加速粒子ビーム
モニタと、前記加速粒子ビームモニタで検出される高周
波信号と前記キャビティ発生電圧の高周波信号との位相
を検出する位相検出器と、前記位相検出器の検出値によ
り前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させるように
したことを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項５は、粒子を加速するため
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、前記多数個のキャビティの中の一つのキャビティ
入力の高周波信号とその他のキャビティ入力の高周波信
号との位相を検出する位相検出器と、前記位相検出器の
検出値により前記移相器駆動装置で前記移相器を動作さ
せるようにしたことを特徴とする。
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、前記多数個のキャビティの中の一つのキャビティ
入力の高周波信号とその他のキャビティ入力の高周波信
号との位相を検出する位相検出器と、前記位相検出器の
検出値により前記移相器駆動装置で前記移相器を動作さ
せるようにしたことを特徴とする。
【００１７】本発明の請求項６は、粒子を加速するため
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、前記多数個のキャビティの中の一つのキャビティ
入力の高周波信号とキャビティ発生電圧の高周波信号と
の位相を検出する位相検出器と、前記位相検出器の検出
値により前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させる
ようにしたことを特徴とする。
に高周波電圧を発生する多数個のキャビティと、前記多
数個のキャビティの入力部各々の伝送路の長さが調整可
能な移相器と、前記移相器を駆動するための移相器駆動
装置と、前記多数個のキャビティに高周波電力を与える
ための電力増幅器を備えた加速器の高周波加速装置にお
いて、前記多数個のキャビティの中の一つのキャビティ
入力の高周波信号とキャビティ発生電圧の高周波信号と
の位相を検出する位相検出器と、前記位相検出器の検出
値により前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させる
ようにしたことを特徴とする。
【００１８】
【作用】上記のように構成された本発明の請求項１によ
れば、原発振器の高周波信号とキャビティ入力の高周波
信号との位相を常に測定し、この位相の変化に応じて移
相器を動作させることにより季節による温度変化や、装
置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時に
発生する損失による温度変化で生じる多数個のキャビテ
ィ間の位相ずれを補正し、常に多数個のキャビティ間の
位相を一定に保つことができる。
れば、原発振器の高周波信号とキャビティ入力の高周波
信号との位相を常に測定し、この位相の変化に応じて移
相器を動作させることにより季節による温度変化や、装
置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時に
発生する損失による温度変化で生じる多数個のキャビテ
ィ間の位相ずれを補正し、常に多数個のキャビティ間の
位相を一定に保つことができる。
【００１９】また、本発明の請求項２によれば、原発振
器の高周波信号とキャビティ発生電圧の高周波信号との
位相を常に測定し、この位相の変化に応じて移相器を動
作させることにより、季節による温度変化や、装置自身
が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時に発生す
る損失による温度変化で生じる多数個のキャビティ間の
位相ずれを補正し、常に多数個のキャビティ間の位相を
一定に保つことができる。
器の高周波信号とキャビティ発生電圧の高周波信号との
位相を常に測定し、この位相の変化に応じて移相器を動
作させることにより、季節による温度変化や、装置自身
が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時に発生す
る損失による温度変化で生じる多数個のキャビティ間の
位相ずれを補正し、常に多数個のキャビティ間の位相を
一定に保つことができる。
【００２０】さらに、本発明の請求項３によれば、加速
粒子ビームモニタで検出される高周波信号とキャビティ
入力の高周波信号との位相を常に測定し、この位相の変
化に応じて移相器を動作させることにより、季節による
温度変化や、装置自身が出力する大電力高周波が伝送路
を通過する時に発生する損失による温度変化で生じる多
数個のキャビティ間の位相ずれを補正し、常に多数個の
キャビティ間の位相を一定に保つことができる。
粒子ビームモニタで検出される高周波信号とキャビティ
入力の高周波信号との位相を常に測定し、この位相の変
化に応じて移相器を動作させることにより、季節による
温度変化や、装置自身が出力する大電力高周波が伝送路
を通過する時に発生する損失による温度変化で生じる多
数個のキャビティ間の位相ずれを補正し、常に多数個の
キャビティ間の位相を一定に保つことができる。
【００２１】また、本発明の請求項４によれば、加速粒
子ビームモニタで検出される高周波信号とキャビティ発
生電圧の高周波信号との位相を常に測定し、この位相の
変化に応じて移相器を動作させることにより、季節によ
る温度変化や、装置自身が出力する大電力高周波が伝送
路を通過する時に発生する損失による温度変化で生じる
多数個のキャビティ間の位相ずれを補正し、常に多数個
のキャビティ間の位相を一定に保つことができる。
子ビームモニタで検出される高周波信号とキャビティ発
生電圧の高周波信号との位相を常に測定し、この位相の
変化に応じて移相器を動作させることにより、季節によ
る温度変化や、装置自身が出力する大電力高周波が伝送
路を通過する時に発生する損失による温度変化で生じる
多数個のキャビティ間の位相ずれを補正し、常に多数個
のキャビティ間の位相を一定に保つことができる。
【００２２】さらにまた、本発明の請求項５によれば、
多数個のキャビティの中の一つのキャビティ入力の高周
波信号とそのほかのキャビティ入力の高周波信号との位
相を常に測定し、この位相の変化に応じて移相器を動作
させることにより、季節による温度変化や、装置自身が
出力する大電力高周波が伝送路を通過する時に発生する
損失による温度変化で生じる多数個のキャビティ間の位
相ずれを補正し、常に多数個のキャビティ間の位相を一
定に保つことができる。
多数個のキャビティの中の一つのキャビティ入力の高周
波信号とそのほかのキャビティ入力の高周波信号との位
相を常に測定し、この位相の変化に応じて移相器を動作
させることにより、季節による温度変化や、装置自身が
出力する大電力高周波が伝送路を通過する時に発生する
損失による温度変化で生じる多数個のキャビティ間の位
相ずれを補正し、常に多数個のキャビティ間の位相を一
定に保つことができる。
【００２３】さらに、本発明の請求項６によれば、多数
個のキャビティの中の一つのキャビティ入力の高周波信
号とキャビティ発生電圧の高周波信号との位相を常に測
定し、この位相の変化に応じて移相器を動作させること
により、季節による温度変化や、装置自身が出力する大
電力高周波が伝送路を通過する時に発生する損失による
温度変化で生じる多数個のキャビティ間の位相ずれを補
正し、常に多数個のキャビティ間の位相を一定に保つこ
とができる。
個のキャビティの中の一つのキャビティ入力の高周波信
号とキャビティ発生電圧の高周波信号との位相を常に測
定し、この位相の変化に応じて移相器を動作させること
により、季節による温度変化や、装置自身が出力する大
電力高周波が伝送路を通過する時に発生する損失による
温度変化で生じる多数個のキャビティ間の位相ずれを補
正し、常に多数個のキャビティ間の位相を一定に保つこ
とができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の第１実施例（請求項１対応）の回路
構成図であり、既に説明した図１０の従来例と異なる点
は、移相器駆動装置２４及び位相検出器２５を設けた点
のみであり、その他の点は同一であるので、同一部分に
ついては同一符号を付し、重複説明は省略する。なお、
同図（ａ）は粒子加速器の高周波加速装置の主回路構成
図を示し、同図（ｂ）に位相検出器部分の回路図を示
す。
る。図１は本発明の第１実施例（請求項１対応）の回路
構成図であり、既に説明した図１０の従来例と異なる点
は、移相器駆動装置２４及び位相検出器２５を設けた点
のみであり、その他の点は同一であるので、同一部分に
ついては同一符号を付し、重複説明は省略する。なお、
同図（ａ）は粒子加速器の高周波加速装置の主回路構成
図を示し、同図（ｂ）に位相検出器部分の回路図を示
す。
【００２５】次に、本実施例の作用について説明する。
図１において、原発振器１０からの高周波出力を方向性
結合器１９により検出し、この高周波信号Ａを位相の基
準信号とする。また、各々のキャビティ５の高周波入力
部に方向性結合器２０を設けて、この方向性結合器２０
から出力される高周波信号Ｂ1 〜Ｂn を位相検出するた
めの信号とする。これら高周波信号ＡとＢ1 〜Ｂn はそ
れぞれ位相検出器２５に入力され、位相検出器２５は、
これを受けて高周波信号ＡとＢ1 〜Ｂn の位相を検出
し、位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn を出力する。
図１において、原発振器１０からの高周波出力を方向性
結合器１９により検出し、この高周波信号Ａを位相の基
準信号とする。また、各々のキャビティ５の高周波入力
部に方向性結合器２０を設けて、この方向性結合器２０
から出力される高周波信号Ｂ1 〜Ｂn を位相検出するた
めの信号とする。これら高周波信号ＡとＢ1 〜Ｂn はそ
れぞれ位相検出器２５に入力され、位相検出器２５は、
これを受けて高周波信号ＡとＢ1 〜Ｂn の位相を検出
し、位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn を出力する。
【００２６】初期の調整では、あらかじめキャビティ５
の配置等から一意的に決められる位相となるように、こ
れら位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn を観測しながら移相器１８
にて長さを変化させることにより、各キャビティ５間の
位相を合わせている。その後、季節による温度変化や、
装置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時
に発生する損失による温度変化で生じる各キャビティ５
間の位相ずれの補正をする。
の配置等から一意的に決められる位相となるように、こ
れら位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn を観測しながら移相器１８
にて長さを変化させることにより、各キャビティ５間の
位相を合わせている。その後、季節による温度変化や、
装置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通過する時
に発生する損失による温度変化で生じる各キャビティ５
間の位相ずれの補正をする。
【００２７】ここで、この位相ずれの補正方法について
説明する。まず、位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn をそれぞれの
移相器駆動装置２４に入力し、この移相器駆動装置２４
では位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn が初期の設定からずれた場
合、移相器１８を例えばサーボモータ等で駆動して長さ
調整し、位相検出信号Ｃ1〜Ｃn が初期の設定になるよ
うにする。
説明する。まず、位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn をそれぞれの
移相器駆動装置２４に入力し、この移相器駆動装置２４
では位相検出信号Ｃ1 〜Ｃn が初期の設定からずれた場
合、移相器１８を例えばサーボモータ等で駆動して長さ
調整し、位相検出信号Ｃ1〜Ｃn が初期の設定になるよ
うにする。
【００２８】図２は本発明の第２実施例（請求項２対
応）の回路構成図である。本実施例が図１の第１実施例
と比較して、位相検出するための信号を、各々のキャビ
ティ発生電圧のプローブ９で検出される高周波信号Ｖc1
〜Ｖcnとした点のみが相違し、その他の点は同一である
ので、同一部分については同一符号を付し、重複説明は
省略する。
応）の回路構成図である。本実施例が図１の第１実施例
と比較して、位相検出するための信号を、各々のキャビ
ティ発生電圧のプローブ９で検出される高周波信号Ｖc1
〜Ｖcnとした点のみが相違し、その他の点は同一である
ので、同一部分については同一符号を付し、重複説明は
省略する。
【００２９】図３は本発明の第３実施例（請求項３対
応）の回路構成図である。本実施例が図１の第１実施例
と比較して、位相の基準信号を加速粒子ビームモニタ２
６で検出される高周波信号とし、位相検出するための信
号を各々のキャビティ５の高周波入力部に設けてある方
向性結合器２０から出力される高周波信号Ｂ1 〜Ｂn と
した点のみが相違し、その他の点は同一であるので、同
一部分については同一符号を付し、重複説明は省略す
る。なお、同図（ａ）は粒子加速器の高周波加速装置の
主回路構成図を示し、同図（ｂ）に位相検出器部分の回
路図を示す。
応）の回路構成図である。本実施例が図１の第１実施例
と比較して、位相の基準信号を加速粒子ビームモニタ２
６で検出される高周波信号とし、位相検出するための信
号を各々のキャビティ５の高周波入力部に設けてある方
向性結合器２０から出力される高周波信号Ｂ1 〜Ｂn と
した点のみが相違し、その他の点は同一であるので、同
一部分については同一符号を付し、重複説明は省略す
る。なお、同図（ａ）は粒子加速器の高周波加速装置の
主回路構成図を示し、同図（ｂ）に位相検出器部分の回
路図を示す。
【００３０】なお、ここで加速粒子ビームモニタ２６の
原理を図７により説明すると、対極した電極２７が設け
られその間を加速粒子が通過するようにしたもので、通
常この加速粒子は原発振器と同じ周波数の等間隔の集合
で通過していくため、電極２７に誘起される電圧は位相
の基準信号に相当する高周波信号として用いることがで
きる。
原理を図７により説明すると、対極した電極２７が設け
られその間を加速粒子が通過するようにしたもので、通
常この加速粒子は原発振器と同じ周波数の等間隔の集合
で通過していくため、電極２７に誘起される電圧は位相
の基準信号に相当する高周波信号として用いることがで
きる。
【００３１】図４は本発明の第４実施例（請求項４対
応）の回路構成図である。本実施例が図３の第３実施例
と比較して、位相検出するための信号を各々のキャビテ
ィ発生電圧のプローブ９で検出される高周波信号Ｖc1〜
Ｖcnとした点のみが相違し、その他の点は同一であるの
で、同一部分については同一符号を付し、重複説明は省
略する。
応）の回路構成図である。本実施例が図３の第３実施例
と比較して、位相検出するための信号を各々のキャビテ
ィ発生電圧のプローブ９で検出される高周波信号Ｖc1〜
Ｖcnとした点のみが相違し、その他の点は同一であるの
で、同一部分については同一符号を付し、重複説明は省
略する。
【００３２】図５は本発明の第５実施例（請求項５対
応）の回路構成図である。本実施例が図１の第１実施例
と比較して、位相の基準信号を多数個のキャビティの中
の一つのキャビティの高周波入力部に設けてある方向性
結合器２０から出力される高周波信号Ｂ1 とし、位相検
出するための信号をそのほかの各々のキャビティの高周
波入力部に設けてある方向性結合器２０から出力される
高周波信号Ｂ2 〜Ｂn とした点のみが相違し、その他の
点は同一であるので、同一部分については同一符号を付
し、重複説明は省略する。なお、同図（ａ）は粒子加速
器の高周波加速装置の主回路構成図を示し、同図（ｂ）
に位相検出器部分の回路図を示す。
応）の回路構成図である。本実施例が図１の第１実施例
と比較して、位相の基準信号を多数個のキャビティの中
の一つのキャビティの高周波入力部に設けてある方向性
結合器２０から出力される高周波信号Ｂ1 とし、位相検
出するための信号をそのほかの各々のキャビティの高周
波入力部に設けてある方向性結合器２０から出力される
高周波信号Ｂ2 〜Ｂn とした点のみが相違し、その他の
点は同一であるので、同一部分については同一符号を付
し、重複説明は省略する。なお、同図（ａ）は粒子加速
器の高周波加速装置の主回路構成図を示し、同図（ｂ）
に位相検出器部分の回路図を示す。
【００３３】図６は本発明の第６実施例（請求項６対
応）の回路構成図である。図６において、本実施例が図
５の第５実施例と比較して、位相検出するための信号
を、各々のキャビティ発生電圧のプローブ９で検出され
る高周波信号Ｖc1〜Ｖcnとした点のみが相違し、その他
の点は同一であるので、同一部分については同一符号を
付し、重複説明は省略する。
応）の回路構成図である。図６において、本実施例が図
５の第５実施例と比較して、位相検出するための信号
を、各々のキャビティ発生電圧のプローブ９で検出され
る高周波信号Ｖc1〜Ｖcnとした点のみが相違し、その他
の点は同一であるので、同一部分については同一符号を
付し、重複説明は省略する。
【００３４】上記した各実施例によると、多数個のキャ
ビティ５間の位相を常に測定し、この位相の変化に応じ
て移相器１８を動作させることにより、季節による温度
変化や、装置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通
過する時に発生する損失による温度変化で生じる多数個
のキャビティ５間の位相ずれを補正し、常に多数個のキ
ャビティ５間の位相を一定に保つことができ、加速粒子
を消滅させて加速器１としての運転効率を悪化させる様
なことを無くすことができる。
ビティ５間の位相を常に測定し、この位相の変化に応じ
て移相器１８を動作させることにより、季節による温度
変化や、装置自身が出力する大電力高周波が伝送路を通
過する時に発生する損失による温度変化で生じる多数個
のキャビティ５間の位相ずれを補正し、常に多数個のキ
ャビティ５間の位相を一定に保つことができ、加速粒子
を消滅させて加速器１としての運転効率を悪化させる様
なことを無くすことができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多数個のキャビティで構成される高周波加速装置におい
て、季節による温度変化や、装置自身が出力する大電力
高周波が伝送路を通過する時に発生する損失による温度
変化で生じるキャビティ間の位相ずれを無くし、加速粒
子を消滅させて加速器としての運転効率を悪化させる様
なことが無い加速器の高周波加速装置を提供することが
できる。
多数個のキャビティで構成される高周波加速装置におい
て、季節による温度変化や、装置自身が出力する大電力
高周波が伝送路を通過する時に発生する損失による温度
変化で生じるキャビティ間の位相ずれを無くし、加速粒
子を消滅させて加速器としての運転効率を悪化させる様
なことが無い加速器の高周波加速装置を提供することが
できる。
【図１】本発明の第１実施例の回路構成図。
【図２】本発明の第２実施例の回路構成図。
【図３】本発明の第３実施例の回路構成図。
【図４】本発明の第４実施例の回路構成図。
【図５】本発明の第５実施例の回路構成図。
【図６】本発明の第６実施例の回路構成図。
【図７】図３の加速粒子ビームモニタの原理を示す図。
【図８】従来のシンクロトロン加速器の構成図。
【図９】従来の加速器の高周波加速装置の構成図。
【図１０】従来の多数個のキャビティで構成される加速
器の高周波加速装置の回路構成図。
器の高周波加速装置の回路構成図。
【図１１】図１０の移相器の構成図。
１…シンクロトロン加速器、２…ライナック、３…入射
器、４…偏向電磁石、５…キャビティ、６…真空ビーム
ダクト、７…電力投入器、８…チューナ、９…プロー
ブ、１０…原発振器、１１…アッテネータ、１２…アッ
テネータ制御器、１３…電力増幅器、１４…ダミーロー
ド、１５…サーキュレータ、１６…チューナ制御装置、
１７…キャビティ電圧検出器、１８…移相器、１９，２
０…方向性結合器、２１…導波管、２２…フレキシブル
導波管、２３…ハンドル、２４…移相器駆動装置、２５
…位相検出器、２６…加速粒子ビームモニタ、２７…電
極。
器、４…偏向電磁石、５…キャビティ、６…真空ビーム
ダクト、７…電力投入器、８…チューナ、９…プロー
ブ、１０…原発振器、１１…アッテネータ、１２…アッ
テネータ制御器、１３…電力増幅器、１４…ダミーロー
ド、１５…サーキュレータ、１６…チューナ制御装置、
１７…キャビティ電圧検出器、１８…移相器、１９，２
０…方向性結合器、２１…導波管、２２…フレキシブル
導波管、２３…ハンドル、２４…移相器駆動装置、２５
…位相検出器、２６…加速粒子ビームモニタ、２７…電
極。
Claims (6)
- 【請求項１】 粒子を加速するために高周波電圧を発生
する多数個のキャビティと、前記多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相器と、前記
移相器を駆動するための移相器駆動装置と、前記多数個
のキャビティに高周波電力を与えるための電力増幅器を
備えた加速器の高周波加速装置において、原発振器の高
周波信号と前記キャビティ入力の高周波信号との位相を
検出する位相検出器と、前記位相検出器の検出値により
前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させるようにし
たことを特徴とする加速器の高周波加速装置。 - 【請求項２】 粒子を加速するために高周波電圧を発生
する多数個のキャビティと、前記多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相器と、前記
移相器を駆動するための移相器駆動装置と、前記多数個
のキャビティに高周波電力を与えるための電力増幅器を
備えた加速器の高周波加速装置において、原発振器の高
周波信号と前記キャビティ発生電圧の高周波信号との位
相を検出する位相検出器と、前記位相検出器の検出値に
より前記移相器駆動装置で前記移相器を動作させるよう
にしたことを特徴とする加速器の高周波加速装置。 - 【請求項３】 粒子を加速するために高周波電圧を発生
する多数個のキャビティと、前記多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相器と、前記
移相器を駆動するための移相器駆動装置と、前記多数個
のキャビティに高周波電力を与えるための電力増幅器を
備えた加速器の高周波加速装置において、加速粒子の動
作を観測するための加速粒子ビームモニタと、前記加速
粒子ビームモニタで検出される高周波信号と前記キャビ
ティ入力の高周波信号との位相を検出する位相検出器
と、前記位相検出器の検出値により前記移相器駆動装置
で前記移相器を動作させるようにしたことを特徴とする
加速器の高周波加速装置。 - 【請求項４】 粒子を加速するために高周波電圧を発生
する多数個のキャビティと、前記多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相器と、前記
移相器を駆動するための移相器駆動装置と、前記多数個
のキャビティに高周波電力を与えるための電力増幅器を
備えた加速器の高周波加速装置において、加速粒子の動
作を観測するための加速粒子ビームモニタと、前記加速
粒子ビームモニタで検出される高周波信号と前記キャビ
ティ発生電圧の高周波信号との位相を検出する位相検出
器と、前記位相検出器の検出値により前記移相器駆動装
置で前記移相器を動作させるようにしたことを特徴とす
る加速器の高周波加速装置。 - 【請求項５】 粒子を加速するために高周波電圧を発生
する多数個のキャビティと、前記多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相器と、前記
移相器を駆動するための移相器駆動装置と、前記多数個
のキャビティに高周波電力を与えるための電力増幅器を
備えた加速器の高周波加速装置において、前記多数個の
キャビティの中の一つのキャビティ入力の高周波信号と
その他のキャビティ入力の高周波信号との位相を検出す
る位相検出器と、前記位相検出器の検出値により前記移
相器駆動装置で前記移相器を動作させるようにしたこと
を特徴とする加速器の高周波加速装置。 - 【請求項６】 粒子を加速するために高周波電圧を発生
する多数個のキャビティと、前記多数個のキャビティの
入力部各々の伝送路の長さが調整可能な移相器と、前記
移相器を駆動するための移相器駆動装置と、前記多数個
のキャビティに高周波電力を与えるための電力増幅器を
備えた加速器の高周波加速装置において、前記多数個の
キャビティの中の一つのキャビティ入力の高周波信号と
キャビティ発生電圧の高周波信号との位相を検出する位
相検出器と、前記位相検出器の検出値により前記移相器
駆動装置で前記移相器を動作させるようにしたことを特
徴とする加速器の高周波加速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31459494A JPH08172000A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 加速器の高周波加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31459494A JPH08172000A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 加速器の高周波加速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172000A true JPH08172000A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18055183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31459494A Pending JPH08172000A (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 加速器の高周波加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08172000A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027001A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Natl Inst Of Radiological Sciences | 高周波加速空洞及び装置 |
| JP2008243375A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Ihi Corp | 荷電粒子ビーム減速装置および方法とこれを用いたｘ線発生装置 |
| JP2010027529A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波加速器 |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP31459494A patent/JPH08172000A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027001A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Natl Inst Of Radiological Sciences | 高周波加速空洞及び装置 |
| JP4534005B2 (ja) * | 2005-07-20 | 2010-09-01 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | 高周波加速空洞及び装置 |
| JP2008243375A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Ihi Corp | 荷電粒子ビーム減速装置および方法とこれを用いたｘ線発生装置 |
| JP4590653B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2010-12-01 | 株式会社Ｉｈｉ | 荷電粒子ビーム減速装置および方法とこれを用いたｘ線発生装置 |
| US8138678B2 (en) | 2007-03-23 | 2012-03-20 | Ihi Corporation | Charged particle beam decelerating device and method, and X-ray generating apparatus using the same |
| JP2010027529A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波加速器 |
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