JPH08276024A - Timing controller for particle accelerator and timing control thereof - Google Patents

Timing controller for particle accelerator and timing control thereof

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JPH08276024A
JPH08276024A JP7082911A JP8291195A JPH08276024A JP H08276024 A JPH08276024 A JP H08276024A JP 7082911 A JP7082911 A JP 7082911A JP 8291195 A JP8291195 A JP 8291195A JP H08276024 A JPH08276024 A JP H08276024A
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particle
delay
timing control
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Tetsuya Nakanishi
哲也 中西
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring

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  • Particle Accelerators (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To enable a particule accelerator to radiate an ion beam with an optimum timing synchronizing with breathing, by outputting a delay pulse with a delay time to realize optimization of actuation timing of the pulse power source generated based on a pulse generated in a phase of breathing vibration. CONSTITUTION: A trigger generator 102 outputs a trigger at a suitable phase of a greathing wave shape. This phase is determined according to the time required for accelerating a beam and the time point of the breathing wave shape. Considering the rise time, etc., of each pulse power sources 100 and 21, the trigger endows a suitable time delay by adding each delay circuits 104 and 12a, and send to each pulse power source 104 and 12a as a delay pulse. Thereby, an ion beam is drawn out as an ion source beam from an ion source 100, accelerated by a linear accelerator, injected into a synchrotron and accelerated to required energy, then radiated as an outgoing beam toward a body to be irradiated.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、荷電粒子を高エネル
ギーに加速し、例えば人体に照射して癌細胞等を破壊す
る医療用粒子加速器に用いて好適な粒子加速器のタイミ
ング制御装置およびそのタイミング制御方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle accelerator timing controller and its timing suitable for use in a medical particle accelerator for accelerating charged particles to high energy and irradiating a human body to destroy cancer cells and the like. It relates to a control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図21は、例えば特開平6−16879
9号公報に開示された一般的な粒子加速器を示す平面図
である。図22は、従来の粒子加速器のタイミング制御
装置の構成を示すブロック図である。図21において、
1は電子銃6により発生した電子を高周波で直線的に加
速するライナック、2はさらに高エネルギーに電子を加
速するシンクロトロン、7はシンクロトロン2で加速さ
れた電子を物理実験等に使用するための、前記加速され
た電子を蓄積するリングであるSRリングである。
2. Description of the Related Art FIG. 21 shows, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-16879.
It is a top view which shows the general particle accelerator disclosed by the 9th publication. FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of a conventional particle accelerator timing control device. In FIG. 21,
1 is a linac for linearly accelerating the electrons generated by the electron gun 6 at a high frequency, 2 is a synchrotron for accelerating the electrons to a higher energy, 7 is for using the electrons accelerated by the synchrotron 2 for physical experiments, etc. Is an SR ring that is a ring that stores the accelerated electrons.

【0003】シンクロトロン2は電子を入射、加速、出
射するために様々なパルス機器から構成されており、イ
ンフレクタ27、偏向電磁石40、高周波加速空洞4
6、デフレクタ電磁石48、キッカ電磁石49などを備
えている。41および42はシンクロトロン2内を周回
する電子ビームに対し上下方向と左右方向の両方向に集
束力を持たすための極性の異なる2種類の四極電磁石で
あり、偏向電磁石40と共に6周期構造で配置されてい
る。45a,45b,45cはインフレクタ27と共に
ライナック1からの電子ビームの入射に用いられるパル
ス機器としてのパータベータ電磁石である。
The synchrotron 2 is composed of various pulse devices for injecting, accelerating and emitting electrons, and includes an inflector 27, a bending electromagnet 40, and a high-frequency accelerating cavity 4.
6, a deflector electromagnet 48, a kicker electromagnet 49, etc. are provided. Reference numerals 41 and 42 denote two types of quadrupole electromagnets having different polarities for imparting a focusing force to the electron beam circulating in the synchrotron 2 in both the up-down direction and the left-right direction, and are arranged with the deflection electromagnet 40 in a 6-period structure. ing. 45a, 45b and 45c are pertabeta electromagnets as pulse devices used together with the inflector 27 to enter the electron beam from the linac 1.

【0004】この粒子加速器は電子を加速して取り出
し、SRリング7などの別のリングに蓄積する装置であ
るが、本発明の対象となる医療用イオン照射加速器の場
合にはSRリング7が設けられておらず、SRリング7
の位置には被照射体を置きシンクロトロン2から取り出
されたイオンビームを照射する構成であり、制御方式は
両者共に基本的には同一である。
This particle accelerator is a device for accelerating and extracting electrons and storing them in another ring such as the SR ring 7. In the case of the medical ion irradiation accelerator to which the present invention is applied, the SR ring 7 is provided. Not provided, SR ring 7
The irradiation target is placed at the position for irradiating the ion beam extracted from the synchrotron 2, and both control methods are basically the same.

【0005】また、図22において、62はあらかじめ
決められた周期でトリガパルスを発生させる基準信号発
生器であり、61は複数の出力チャンネルを備え、前記
基準信号発生器62から送られてくるトリガパルスを受
けて、前記各出力チャンネルから予め決められた時間間
隔で順次パルス信号を出力するタイミングパルス発生器
である。12a,12b,12c,12d,12e,1
2f,12gはタイミングパルス発生器61の各出力チ
ャンネルより出力されるパルス信号のタイミングを微調
整するための遅延回路である。20,21,28a,2
8b,28c,29,31は前記各遅延回路に夫々接続
されたキッカ電磁石などの各種パルス機器のためのパル
ス電源であり、20はインフレクタ27に電力を供給す
るインフレクタ電源、21はライナック1に電力を供給
するライナック電源、28aと28bと28cは各パー
タベータ電磁石45a,45b,45cの夫々へ電力を
供給するパータベータ電源、29はデフレクタ電磁石4
8へ電力を供給するデフレクタ電源、31はキッカ電磁
石49へ電力を供給するキッカ電源である。これらの各
パルス電源に接続されている各遅延回路は基本的な役割
は同じである。60は前記タイミングパルス発生器61
を制御する計算機である。
Further, in FIG. 22, reference numeral 62 is a reference signal generator for generating a trigger pulse at a predetermined cycle, and 61 is provided with a plurality of output channels, and a trigger sent from the reference signal generator 62. A timing pulse generator that receives a pulse and sequentially outputs a pulse signal from each of the output channels at a predetermined time interval. 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 1
Reference numerals 2f and 12g are delay circuits for finely adjusting the timing of the pulse signal output from each output channel of the timing pulse generator 61. 20, 21, 28a, 2
Reference numerals 8b, 28c, 29 and 31 denote pulse power sources for various pulse devices such as kicker electromagnets connected to the respective delay circuits, 20 denotes an inflector power source for supplying power to the inflector 27, and 21 denotes the linac 1. Linac power supply for supplying electric power to the pertabeta electromagnets, 28a, 28b and 28c for supplying power to the respective pertabeta electromagnets 45a, 45b, 45c, and 29 for the deflector electromagnet 4.
8 is a deflector power supply for supplying electric power to 8, and 31 is a kicker power supply for supplying electric power to the kicker electromagnet 49. Each delay circuit connected to each of these pulse power supplies has the same basic role. 60 is the timing pulse generator 61
Is a computer that controls.

【0006】また、63はタイミングパルス発生器61
の出力チャンネルの1つから出力されるパルス信号に基
づいて出力クロックを生成する交流電源タイミングコン
トローラである。64は符号22,23,24,26に
より示される各種交流電源の電源出力パターンがあらか
じめ書き込まれているメモリ装置であり、交流電源タイ
ミングコントローラ63から供給される出力クロックに
従い前記電源出力パターンが順番に読み出される。22
は偏向電磁石40へ電力を供給する偏向電磁石電源、2
3は四極電磁石41に電力を供給する四極電磁石電源、
24は四極電磁石42へ電力を供給する四極電磁石電源
である。なお、これらの各交流電源はインパルス的な電
力供給動作を行うパルス電源である。26は高周波加速
空洞46に高周波電力を供給する高周波電源である。6
5はメモリ装置64に電源出力パターンを書き込むため
の計算機である。
Further, 63 is a timing pulse generator 61.
Is an AC power supply timing controller that generates an output clock based on a pulse signal that is output from one of the output channels. Reference numeral 64 denotes a memory device in which power supply output patterns of various AC power supplies indicated by reference numerals 22, 23, 24 and 26 are written in advance, and the power supply output patterns are sequentially arranged according to an output clock supplied from the AC power supply timing controller 63. Read out. 22
Is a deflection electromagnet power source for supplying electric power to the deflection electromagnet 40, 2
3 is a quadrupole electromagnet power source for supplying electric power to the quadrupole electromagnet 41,
A quadrupole electromagnet power source 24 supplies electric power to the quadrupole electromagnet 42. Each of these AC power supplies is a pulse power supply that performs an impulse-like power supply operation. Reference numeral 26 is a high frequency power source for supplying high frequency power to the high frequency acceleration cavity 46. 6
Reference numeral 5 is a computer for writing the power supply output pattern in the memory device 64.

【0007】なお、これら計算機60,65やメモリ装
置64における電気信号の伝送は光ケーブル或いは絶縁
アンプを使って行われ、信号線にノイズがのらないよう
に工夫されている。
The transmission of electric signals in the computers 60 and 65 and the memory device 64 is performed by using an optical cable or an insulating amplifier, and is devised so that the signal line does not have noise.

【0008】次に動作について説明する。ライナック電
源21は、ライナック1とシンクロトロン2とを使用し
て電子を高エネルギーに加速し、SRリング7に蓄積
し、高エネルギー電子ビームから得られるシンクロトロ
ン放射光(SR)を供給するものである。ライナック1
およびシンクロトロン2は1秒間に2回の繰り返しで運
転される。つまり、0.5秒の繰り返し周期で電子ビー
ムを出射する。
Next, the operation will be described. The linac power supply 21 uses the linac 1 and the synchrotron 2 to accelerate electrons to high energy, accumulates them in the SR ring 7, and supplies synchrotron radiation (SR) obtained from a high energy electron beam. is there. Linac 1
And the synchrotron 2 is operated twice per second. That is, the electron beam is emitted at a repeating cycle of 0.5 seconds.

【0009】ライナック1はライナック電源21からマ
イクロ波(或いは高周波)が供給され、そのマイクロ波
で電子を20MeVまで加速するが、シンクロトロン2
に入射できる時間は2μsecから3μsecであるの
で、ビームのパルス幅も同程度になるようにパルス運転
される。
The linac 1 is supplied with microwaves (or high frequencies) from the linac power supply 21, and the microwaves accelerate the electrons to 20 MeV.
Since the time during which the beam can be incident on is from 2 μsec to 3 μsec, the pulse operation is performed so that the pulse width of the beam is approximately the same.

【0010】このライナック1から出射された電子ビー
ムは、インフレクタ27を通してシンクロトロン2に入
射される。インフレクタ27は高電圧を必要とするた
め、放電を避けるためにインフレクタ27へ電力を供給
するインフレクタ電源20はパルス運転される。入射さ
れたビームはそのままではインフレクタ27の電極に衝
突して失われるため、3台のパータベータ電磁石45
a,45b,45cを使用して入射時のみ磁場を発生さ
せてビームを周回軌道に乗せる。
The electron beam emitted from the linac 1 enters the synchrotron 2 through the inflector 27. Since the inflector 27 requires a high voltage, the inflector power supply 20 that supplies power to the inflector 27 in order to avoid discharge is pulsed. The incident beam as it is will collide with the electrode of the inflector 27 and be lost.
Using a, 45b, and 45c, a magnetic field is generated only at the time of incidence to orbit the beam.

【0011】前記パータベータ電磁石の磁場波形は正弦
半波であり、その立ち下がりを利用してビームを入射す
るため、前記正弦半波のパルス幅はビームのパルス幅の
約2倍である。パータベータ電磁石の数は粒子加速器に
より異なり、1台から4台位までが使われている。
The magnetic field waveform of the pertabeta electromagnet is a half-sine wave, and since the beam is incident by using the trailing edge thereof, the pulse width of the half-sine wave is about twice the pulse width of the beam. The number of pertabeta electromagnets differs depending on the particle accelerator, and one to four units are used.

【0012】入射したビームは6台の偏向電磁石40で
偏向され周回運動するが、ビームを安定に周回させるた
めには各6台の四極電磁石41、42で集束させなけれ
ばならない。これら四極電磁石は電気回路的には各々直
列に接続されており、従って、電源は3台である。周回
ビームを加速するために高周波加速空洞46が使用され
る。加速されることによりビームのエネルギーが変わる
と、ビームの軌道が変わるため、ビームエネルギーに応
じて偏向電磁石と四極電磁石との磁場強度を変えなけれ
ばならない。実際の電子シンクロトロンでは磁場強度に
対応するように電子ビームは加速される。
The incident beam is deflected by the six deflection electromagnets 40 and makes a circular motion, but in order to stably orbit the beam, it must be focused by the six quadrupole electromagnets 41 and 42, respectively. These quadrupole electromagnets are connected in series in terms of an electric circuit, so that the number of power sources is three. A radio frequency acceleration cavity 46 is used to accelerate the orbiting beam. When the energy of the beam changes due to acceleration, the trajectory of the beam changes, so the magnetic field strengths of the deflection electromagnet and the quadrupole electromagnet must be changed according to the beam energy. In the actual electron synchrotron, the electron beam is accelerated so as to correspond to the magnetic field strength.

【0013】偏向電磁石40および極性の異なる2つの
四極電磁石41,42の偏向電磁石電源22、四極電磁
石電源23,24の出力は、電子ビームを損失なく加速
するために同期するように精度良く制御されねばならな
い。また、加速電圧もエネルギーによって変えた方がビ
ーム捕獲効率が良いため、高周波電源26も前記3台の
電源と同期がとられる。従って、メモリ装置64を使用
して制御する。すなわち、これら交流電源は、任意の参
照信号を与えるとそれに比例した電流あるいは高周波電
圧を出力する。このため、必要な電源出力パターンが決
まれば、それに必要な1周期の参照信号パターンを約6
5000分割してディジタル化し、計算機65を使って
あらかじめメモリ装置64に書き込んでおく。そして、
シンクロトロン運転時には、交流電源タイミングコント
ローラ63からの出力クロックにより、メモリ装置64
に書き込まれている電源出力パターンを順次読み出し、
アナログ信号に変換して参照信号として前記各交流電源
に入力する。こうすることにより、前記4台の交流電源
は同期のとれた出力を行なうことができる。実際には、
必要な参照信号は電源あたり1種類ではなく電圧パター
ンなど数種類あるため、メモリーモジュールの数も前記
種類に応じた数となる。
The outputs of the deflection electromagnet 40 and the quadrupole electromagnet power supplies 23 and 24 of the quadrupole electromagnets 41 and 42 having two different polarities are accurately controlled so as to synchronize with each other in order to accelerate the electron beam without loss. I have to. Further, since the beam capture efficiency is better when the accelerating voltage is also changed depending on the energy, the high frequency power supply 26 is also synchronized with the three power supplies. Therefore, the memory device 64 is used for control. That is, these AC power supplies output a current or a high frequency voltage proportional to an arbitrary reference signal. Therefore, once the required power supply output pattern is determined, the reference signal pattern of one cycle required for it is about 6
It is divided into 5000 pieces, digitized, and written in the memory device 64 in advance using the computer 65. And
During operation of the synchrotron, the memory device 64 is driven by the output clock from the AC power supply timing controller 63.
Sequentially read the power supply output pattern written in
It is converted into an analog signal and input as a reference signal to each of the AC power supplies. By doing so, the four AC power supplies can perform synchronized output. actually,
Since there are several types of reference signals such as voltage patterns, not one type per power supply, the number of memory modules also depends on the type.

【0014】加速されたビームは、キッカ電磁石49と
デフレクタ電磁石48とを使用して出射される。デフレ
クタ電磁石48は狭いギャップを持つ偏向電磁石であ
り、そのギャップはビーム中心軌道より40mm外側に
あり、そのギャップにビームが入るようにキッカ電磁石
49で蹴り出す。このため、キッカ電磁石49はパルス
運転しなければならない。デフレクタ電磁石48はパル
ス運転する必要はないが、熱的な問題から一般にはパル
ス運転される。
The accelerated beam is emitted using a kicker electromagnet 49 and a deflector electromagnet 48. The deflector electromagnet 48 is a deflection electromagnet having a narrow gap, which is 40 mm outside the beam center trajectory, and is kicked out by a kicker electromagnet 49 so that the beam enters the gap. Therefore, the kicker electromagnet 49 must be pulsed. The deflector electromagnet 48 need not be pulsed, but is generally pulsed due to thermal concerns.

【0015】このように、粒子加速器のキッカ電磁石な
ど、パルス機器出力のタイミングは、ビームの入射効率
や出射効率に大きく影響するため、正確に調整できなけ
ればならない。そのため、タイミングパルス発生器61
において予めそれらのタイミングデータを計算機60を
使用して入力し、前記タイミングデータを使用して基準
信号発生器62からのパルスを基にタイミングパルス発
生器61からトリガパルスを出力する。
As described above, the output timing of the pulse device such as the kicker electromagnet of the particle accelerator greatly affects the incidence efficiency and the emission efficiency of the beam, and therefore must be adjusted accurately. Therefore, the timing pulse generator 61
In advance, the timing data is input using the computer 60, and the timing pulse generator 61 outputs a trigger pulse based on the pulse from the reference signal generator 62 using the timing data.

【0016】さらにタイミングパルス発生器61につい
て説明を付け加えると、タイミングパルス発生器61は
基準信号発生器62からパルスを受けると、先ず最初の
出力端から設定された時間遅れでトリガパルスが発生
し、その後、次の出力端から設定された時間遅れでトリ
ガパルスが出力され、順次最後の出力端まで各々の時間
遅れでトリガパルスが出力される。そして、次の基準信
号発生器62からのパルスにより、また最初の出力端か
らパルスが順次出力されて行く。従って、最初のトリガ
パルスと最後のそれとの時間間隔は、基準信号発生器6
2からのパルスの周期以内でなければならない。この時
間間隔は、計算機60により入力できるようになってい
る。
When the timing pulse generator 61 is further described, when the timing pulse generator 61 receives a pulse from the reference signal generator 62, first, a trigger pulse is generated with a set time delay from the first output end, After that, the trigger pulse is output from the next output terminal with a set time delay, and the trigger pulse is sequentially output to the last output terminal with each time delay. Then, with the next pulse from the reference signal generator 62, the pulse is sequentially output from the first output terminal. Therefore, the time interval between the first trigger pulse and the last one is equal to the reference signal generator 6
It must be within the period of the pulse from 2. This time interval can be input by the computer 60.

【0017】荷電粒子を高エネルギーに加速するイオン
加速装置に関しても、従来、タイミング機構的には上述
したような構成になっているため、癌治療装置等に適用
できない。癌治療装置とは、高エネルギーイオンビーム
を人体の癌部位に照射し癌細胞を消滅さす装置である。
照射時間は数分であるが、患者が呼吸することにより患
部が動くため、イオンビームは患部だけでなく正常細胞
にも照射されることになる。これを避けるためには、呼
吸に同期してビームを照射する必要がある。つまり、息
を吐き終わった時点では、患部は常にほぼ同じ位置にあ
るからである。このため、従来では例えば、ビーム テ
スト オン リング プロパティ インハイマック シ
ンクロトロン(Beam Test on Ring
Property in HIMAC Synchro
tron)、ヨーロッパ粒子加速器会議(1994)で
報告されたような出射のタイミングを人の呼吸に同期さ
せる方式を用いている。イオンの加速は周期的に行い、
出射だけを非周期的に行っている(新しい技術分野であ
るため論文が少なく、詳細な記述はない)。
An ion accelerator for accelerating charged particles to high energy cannot be applied to a cancer treatment apparatus or the like because the conventional timing mechanism has the above-described structure. A cancer treatment device is a device that irradiates a cancer site in a human body with a high-energy ion beam to eliminate cancer cells.
The irradiation time is a few minutes, but since the affected area moves as the patient breathes, not only the affected area but also the normal cells will be irradiated with the ion beam. In order to avoid this, it is necessary to irradiate the beam in synchronization with breathing. That is, the affected area is always located at substantially the same position at the time of exhalation. Therefore, in the past, for example, the beam test on ring property in-high-mac synchrotron (Beam Test on Ring) was used.
Property in HIMAC Synchro
Tron), a method for synchronizing the timing of emission with human respiration as reported in the European Particle Accelerator Conference (1994). Ions are accelerated periodically,
It only emits light aperiodically (there are few papers because it is a new technical field, and there is no detailed description).

【0018】この場合の出射は上述したような方法では
なく、キッカ電磁石の代わりに六極電磁石、RFKO電
極などを用いてビームの共鳴現象を利用し、400ms
程度の時間をかけて徐々に周回ビームを取り出す方法で
ある。ビームは加速された後、エネルギーを一定に保っ
たままシンクロトロン内を周回しつづけ、呼吸に同期し
たトリガパルスにより出射機器が起動しビームは徐々に
取り出される。
The emission in this case is not the above-described method, but a hexapole electromagnet, an RFKO electrode or the like is used instead of the kicker electromagnet to utilize the beam resonance phenomenon, and 400 ms is used.
This is a method of gradually extracting the orbiting beam over a period of time. After the beam is accelerated, it keeps orbiting in the synchrotron while keeping the energy constant, and the triggering pulse synchronized with the respiration activates the emitting device to gradually extract the beam.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】従来の粒子加速器のタ
イミング制御装置は以上のように構成されているので、
加速装置の運転周期は被照射体の呼吸周期と同期してい
ないため、患部以外の場所にも荷電粒子を照射する問題
点があった。また、呼吸に同期してビーム出射を行うも
のにあっては、シンクロトロンで加速した後の蓄積時間
を長く取らねばならず、運悪く蓄積時間の後の方で出射
する場合、周回ビームは残留ガスとの衝突により減少し
ているため、十分なビームが取り出せないという問題点
があった。また、シンクロトロンの加速周期は呼吸と同
期していないために加速しても取り出せない場合もあ
り、運転効率が良くないなどの問題点もあった。
Since the conventional particle accelerator timing control device is constructed as described above,
Since the operating cycle of the accelerator is not synchronized with the respiratory cycle of the irradiated body, there is a problem that the charged particles are irradiated to a place other than the affected part. Also, in the case of beam emission synchronized with respiration, the accumulation time after acceleration by the synchrotron must be taken long, and if the beam is unlucky and emitted later in the accumulation time, the orbiting beam remains. There was a problem that a sufficient beam could not be taken out because the number was reduced due to collision with gas. Further, since the accelerating cycle of the synchrotron is not synchronized with respiration, it may not be able to be taken out even if it is accelerated, and there is a problem that the operating efficiency is not good.

【0020】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、呼吸に同期させて正確かつ最適
なタイミングで荷電粒子の被照射体への照射を効率良く
行うと共に、被照射体への照射精度を向上させ、さらに
呼吸振動検出に際しての前記被照射体が受ける肉体的な
負担を軽減する粒子加速器のタイミング制御装置および
そのタイミング制御方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and efficiently irradiates an irradiated object with charged particles at an accurate and optimum timing in synchronization with breathing, and at the same time, irradiates the irradiated object. An object of the present invention is to obtain a timing control device for a particle accelerator and a timing control method thereof, which improves the irradiation accuracy to the body and further reduces the physical burden on the irradiation target when detecting respiratory vibration.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る粒
子加速器のタイミング制御装置は、呼吸振動検出器によ
り検出した被照射体の呼吸振動の任意の位相でパルスを
発生するトリガ発生器と、該トリガ発生器で発生した前
記パルスを基に、粒子加速器を構成する種々のパルス電
源に出力する予め設定された遅延時間が付与された遅延
パルスを生成する遅延回路とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a timing control device for a particle accelerator, comprising: a trigger generator for generating a pulse at an arbitrary phase of respiratory vibration of an irradiation target detected by a respiratory vibration detector. A delay circuit for generating a delay pulse having a preset delay time, which is output to various pulse power sources constituting the particle accelerator based on the pulse generated by the trigger generator. .

【0022】請求項2の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、呼吸振動検出器により検出された被照
射体の呼吸振動の任意の位相でパルスを発生するトリガ
発生器と、該トリガ発生器で発生した前記パルスを基
に、荷電粒子発生手段による荷電粒子の発生や荷電粒子
加速手段における高周波電界による直線的な加速に必要
な種々のパルス電源に出力する予め設定された遅延時間
が付与された遅延パルスを生成する遅延回路とを備えた
ものである。
A timing control device for a particle accelerator according to a second aspect of the present invention is a trigger generator for generating a pulse at an arbitrary phase of respiratory vibration of an irradiated object detected by a respiratory vibration detector, and the trigger generator. Based on the pulse generated in the above, a preset delay time for outputting to various pulse power sources necessary for generation of charged particles by the charged particle generation means and linear acceleration by the high frequency electric field in the charged particle acceleration means is added. And a delay circuit for generating a delayed pulse.

【0023】請求項3の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、呼吸振動検出器により検出された呼吸
振動の任意の位相でパルスを発生するトリガ発生器と、
該トリガ発生器で発生した前記パルスを基に、荷電粒子
発生手段による荷電粒子の発生や高周波線形加速器とシ
ンクロトロンとによる荷電粒子の加速、入射、出射に必
要な種々のパルス電源に出力する予め設定された遅延時
間が付与された遅延パルスを生成する遅延回路とを備え
たものである。
A particle accelerator timing control device according to a third aspect of the present invention includes a trigger generator for generating a pulse at an arbitrary phase of respiratory oscillation detected by a respiratory oscillation detector,
Based on the pulse generated by the trigger generator, output to various pulse power sources necessary for generation of charged particles by charged particle generation means, acceleration of charged particles by high-frequency linear accelerator and synchrotron, injection, and emission. And a delay circuit that generates a delay pulse to which a set delay time is added.

【0024】請求項4の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、トリガ発生器が被照射体の呼吸振動の
任意の位相で発生するパルスを基に、予め設定された遅
延時間が付与された遅延パルスを生成する遅延回路と、
該遅延回路で生成した遅延パルスを基にクロック信号を
発生するクロック発生器と、該クロック発生器で発生し
たクロック信号を基に予め記憶装置に書き込まれた制御
パターンが順次出力されることにより所定の出力電流を
得る荷電粒子の加速手段であるシンクロトロンなどの各
種電磁石電源と、前記クロック信号をカウントし、該カ
ウント値が所定の値に達することで起動パルスを発生
し、前記荷電粒子の発生、加速、入射、出射に必要な種
々のパルス電源を起動するカウンタとを備えたものであ
る。
In the particle accelerator timing control device according to the fourth aspect of the present invention, a preset delay time is added based on the pulse generated by the trigger generator at any phase of the respiratory vibration of the irradiated body. A delay circuit for generating a delay pulse,
A clock generator that generates a clock signal based on the delay pulse generated by the delay circuit, and a control pattern that is written in advance in a storage device based on the clock signal generated by the clock generator are sequentially output, so that a predetermined Various electromagnet power supplies, such as a synchrotron, which is a means for accelerating charged particles to obtain an output current, and counts the clock signal, and when the count value reaches a predetermined value, a start pulse is generated to generate the charged particles. , A counter for activating various pulse power supplies required for acceleration, incidence, and emission.

【0025】請求項5の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、荷電粒子の加速手段であるシンクロト
ロンの各種電磁石電源の制御パターンを記憶した記憶装
置に必要とされるクロック信号周波数よりも高い周波数
のクロック信号を発生するクロック発生器と、該クロッ
ク発生器と前記記憶装置との間に前記クロック発生器で
発生したクロック信号の周波数を下げる周波数変換手段
とを備えたものである。
In the particle accelerator timing control device according to a fifth aspect of the present invention, the clock signal frequency is higher than that required for a storage device that stores control patterns of various electromagnet power supplies of a synchrotron that is a means for accelerating charged particles. A clock generator for generating a clock signal of a frequency, and a frequency conversion means for lowering the frequency of the clock signal generated by the clock generator are provided between the clock generator and the storage device.

【0026】請求項6の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、呼吸振動検出器により検出された呼吸
振動の任意の位相でパルスを発生するトリガ発生器と、
該トリガ発生器で発生した前記パルスを基に任意の遅れ
時間が付与された照射に必要な時間幅を有する遅延パル
スを発生する出射ゲート回路と、発生した荷電粒子を加
速するための電磁石電源に同期してトリガパルスを出力
するマスタートリガ発生器と、前記出射ゲート回路から
出力される前記遅延パルスと前記マスタートリガ発生器
から出力される前記トリガパルスとの論理積演算結果を
出力する論理積演算回路と、該論理積演算回路から出力
されるトリガパルスを基に任意の遅れ時間が付与された
遅延トリガパルスを生成し荷電粒子の発生,加速,入
射,出射に必要な種々のパルス電源へ出力する遅延回路
とを備えたものである。
A particle accelerator timing control device according to a sixth aspect of the present invention includes a trigger generator for generating a pulse at an arbitrary phase of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector,
An emission gate circuit that generates a delayed pulse having a time width necessary for irradiation with an arbitrary delay time based on the pulse generated by the trigger generator, and an electromagnet power source for accelerating the generated charged particles. A master trigger generator that outputs a trigger pulse in synchronism, and a logical product operation that outputs a logical product operation result of the delay pulse output from the emission gate circuit and the trigger pulse output from the master trigger generator Circuit and a trigger pulse output from the AND operation circuit to generate a delayed trigger pulse with an arbitrary delay time and output it to various pulse power supplies necessary for generation, acceleration, incidence, and emission of charged particles. And a delay circuit for

【0027】請求項7の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、トリガ発生器から出力されるパルスを
受け任意の時間遅れで、出射ゲート回路から出力される
遅延パルスよりも長い時間幅のパルスを発生する電磁石
電源運転ゲート回路を備えたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a timing control device for a particle accelerator which receives a pulse output from a trigger generator and delays the pulse at an arbitrary time and has a time width longer than that of a delay pulse output from an emission gate circuit. It is provided with an electromagnet power supply operation gate circuit for generating.

【0028】請求項8の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、呼吸振動検出器により検出した呼吸振
動の最大値を検出し、その検出値が任意の範囲内にある
ときのみ前記トリガ発生器がパルスを発生させるように
したものである。
A particle accelerator timing control device according to an eighth aspect of the present invention detects the maximum value of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector, and the trigger generator only when the detected value is within an arbitrary range. Is to generate a pulse.

【0029】請求項9の発明に係る粒子加速器のタイミ
ング制御装置は、呼吸振動検出器により検出した呼吸振
動の検出信号を微分し、その微分値の最大値が任意の範
囲内にあるときのみトリガ発生器はパルスを発生させる
ようにしたものである。
A timing controller for a particle accelerator according to a ninth aspect of the present invention differentiates a detection signal of respiratory oscillation detected by a respiratory oscillation detector, and triggers only when the maximum value of the differential value is within an arbitrary range. The generator is adapted to generate pulses.

【0030】請求項10の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、呼吸振動検出器として加速度センサ
ーを用いたものである。
The particle accelerator timing control device according to the invention of claim 10 uses an acceleration sensor as a respiratory vibration detector.

【0031】請求項11の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、呼吸振動検出器として歪ゲージを用
いるようにしたものである。
According to the eleventh aspect of the invention, the particle accelerator timing control device uses a strain gauge as a respiratory vibration detector.

【0032】請求項12の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、呼吸振動検出器として二酸化炭素検
出器を用いるようにしたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the particle accelerator timing control device, a carbon dioxide detector is used as a respiratory vibration detector.

【0033】請求項13の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
パルスを発生させ、該パルスを基に予め設定された遅延
時間が付与された遅延パルスを生成し、該生成した遅延
パルスにより前記粒子加速器を構成する種々のパルス電
源を制御するようにしたものである。
In the particle accelerator timing control method according to a thirteenth aspect of the present invention, a pulse is generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body, and a delay is given based on the pulse with a preset delay time. A pulse is generated, and various pulse power supplies that constitute the particle accelerator are controlled by the generated delayed pulse.

【0034】請求項14の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
発生させたパルスを遅延させ、荷電粒子の発生や高周波
線形加速器とシンクロトロンとによる前記荷電粒子の加
速や入射、出射に必要な種々のパルス電源に出力する予
め設定された遅延時間が付与された遅延パルスを生成
し、この遅延パルスにより前記パルス電源を制御するよ
うにしたものである。
In the particle accelerator timing control method according to the fourteenth aspect of the present invention, a pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body is delayed to generate charged particles or by a high frequency linear accelerator and a synchrotron. A delayed pulse having a preset delay time, which is output to various pulse power sources necessary for acceleration, incidence, and emission of the charged particles, is generated, and the pulse power source is controlled by this delay pulse. is there.

【0035】請求項15の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
発生したパルスを遅延させて得られた予め設定された遅
延時間が付与された遅延パルスを基にクロック信号を発
生させ、該クロック信号を基に予め記憶装置に書き込ま
れた制御パターンを順次出力することによりシンクロト
ロンの各種電磁石電源から所定の出力電流を前記シンク
ロトロンの各種電磁石へ供給すると共に、前記クロック
信号をカウントし、該カウント値が所定の値に達するこ
とで発生させた起動パルスを基に前記荷電粒子の発生、
加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源を起動する
ようにしたものである。
In a particle accelerator timing control method according to a fifteenth aspect of the present invention, a delay provided with a preset delay time obtained by delaying a pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body. A clock signal is generated based on the pulse, and a control pattern written in a storage device in advance based on the clock signal is sequentially output to output a predetermined output current from each electromagnet power source of the synchrotron to each electromagnet of the synchrotron. Supplying, counting the clock signal, the generation of the charged particles based on a starting pulse generated by the count value reaching a predetermined value,
Various pulsed power supplies required for acceleration, incidence, and emission are activated.

【0036】請求項16の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
発生させたパルスを基に生成した予め設定された遅延時
間が付与された遅延パルスを基に発生させるクロック信
号の周波数を、記憶装置で必要とするクロック信号周波
数より高い周波数で発生させ、この高い周波数から低い
クロック信号周波数を生成して前記記憶装置へ供給する
ようにしたものである。
In the particle accelerator timing control method according to the sixteenth aspect of the present invention, a delayed pulse provided with a preset delay time, which is generated based on a pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body. The frequency of the clock signal generated based on the above is generated at a frequency higher than the clock signal frequency required by the storage device, and a low clock signal frequency is generated from this high frequency and supplied to the storage device. is there.

【0037】請求項17の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
発生させたパルスを基に任意の遅れ時間が付与された照
射に必要な時間幅を有する遅延パルスを発生し、該遅延
パルスが出力されている期間だけ荷電粒子を加速するた
めの電磁石電源に同期したトリガパルスを出力し、該ト
リガパルスを基に生成した任意の遅れ時間が付与された
遅延トリガパルスを荷電粒子の発生、加速、入射、出射
に必要な種々のパルス電源へ出力するようにしたもので
ある。
In the particle accelerator timing control method according to the seventeenth aspect of the present invention, the time width required for irradiation with an arbitrary delay time based on the pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body. Generating a delay pulse having a delay time, outputting a trigger pulse synchronized with an electromagnet power source for accelerating charged particles only during a period in which the delay pulse is output, and giving an arbitrary delay time generated based on the trigger pulse. The delayed trigger pulse thus generated is output to various pulse power sources required for generation, acceleration, incidence and emission of charged particles.

【0038】請求項18の発明に係る粒子加速器のタイ
ミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
発生させたパルスを基に、照射に必要な時間より長い時
間幅の任意の遅れ時間が付与されたパルスを発生させ、
このパルスが出力されている間、荷電粒子の加速のため
の電磁石電源を運転するようにしたものである。
In the particle accelerator timing control method according to the eighteenth aspect of the present invention, based on the pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body, an arbitrary delay having a time width longer than the time required for irradiation is provided. Generate a timed pulse,
The electromagnet power supply for accelerating the charged particles is operated while the pulse is output.

【0039】[0039]

【作用】請求項1の発明における遅延回路は、呼吸振動
の任意の位相で発生するパルスを基に生成した、パルス
電源の動作タイミングの最適化を実現する遅延時間を付
与した遅延パルスを粒子加速器の種々の前記パルス電源
へ出力し、呼吸振動を行っている被照射体に対し前記パ
ルス電源が動作するタイミングの精度を向上させると共
に最適化し、さらにエネルギー強度の高いビームの効率
的な照射を実現する。
According to the first aspect of the invention, in the delay circuit, the particle accelerator is provided with a delay pulse which is generated based on a pulse generated at an arbitrary phase of respiratory oscillation and which is provided with a delay time for optimizing the operation timing of the pulse power supply. Output to various pulse power sources, and improve and optimize the accuracy of the timing at which the pulse power source operates on the irradiation subject that is vibrating and breathing, and realize the efficient irradiation of the beam with high energy intensity. To do.

【0040】請求項2の発明における遅延回路は、呼吸
振動の任意の位相で発生するパルスを基に、荷電粒子発
生手段による荷電粒子の発生や荷電粒子加速手段におけ
る高周波電界による直線的な加速に必要なパルス電源に
出力する予め設定された遅延時間が付与された遅延パル
スを生成し、前記遅延パルスを前記パルス電源へ出力
し、前記パルス電源が動作するタイミングの精度を向上
させると共に最適化し、前記呼吸振動の任意の位相に同
期した前記荷電粒子発生手段による荷電粒子の発生や前
記荷電粒子加速手段における高周波電界による直線的な
加速運転を実現し、さらにエネルギー強度の高いビーム
の効率的な照射を実現する。
According to the second aspect of the present invention, in the delay circuit, the charged particles are generated by the charged particle generating means and linearly accelerated by the high frequency electric field in the charged particle accelerating means on the basis of the pulse generated in any phase of the respiratory oscillation. Generate a delay pulse with a preset delay time to be output to a required pulse power supply, output the delay pulse to the pulse power supply, improve the accuracy of the timing at which the pulse power supply operates, and optimize, Realization of generation of charged particles by the charged particle generation means synchronized with an arbitrary phase of the respiratory oscillation and linear acceleration operation by a high frequency electric field in the charged particle acceleration means, and efficient irradiation of a beam with high energy intensity To realize.

【0041】請求項3の発明における遅延回路は、呼吸
振動の任意の位相で発生するパルスを基に、荷電粒子発
生手段による荷電粒子の発生や高周波線形加速器とシン
クロトロンとによる荷電粒子の加速、入射、出射に必要
な種々のパルス電源に出力する予め設定された遅延時間
が付与された遅延パルスを生成し、前記遅延パルスを前
記パルス電源へ出力し、前記パルス電源が動作するタイ
ミングの精度を向上させると共に最適化し、さらにエネ
ルギー強度の高いビームの効率的な照射を実現する。
In the delay circuit according to the third aspect of the invention, the charged particles are generated by the charged particle generating means or the charged particles are accelerated by the high frequency linear accelerator and the synchrotron, based on the pulse generated at any phase of the respiratory oscillation. Generates a delay pulse with a preset delay time, which is output to various pulse power supplies necessary for incidence and emission, outputs the delay pulse to the pulse power supply, and improves the accuracy of the timing at which the pulse power supply operates. It improves and optimizes and realizes efficient irradiation of a beam with higher energy intensity.

【0042】請求項4の発明における粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、予め記憶装置に制御パターンを書き
込んでおき、呼吸振動の任意の位相で発生したパルスを
遅延させて生成した予め設定された遅延時間が付与され
た遅延パルスを基にクロック信号を発生させ、前記クロ
ック信号をカウントし、該カウント値が所定の値に達す
ることで起動パルスを発生させて荷電粒子の発生、加
速、入射、出射に必要な種々のパルス電源を起動すると
共に、前記クロック信号により前記記憶装置から前記制
御パターンを順次出力することによりシンクロトロンの
各種電磁石電源から所定の出力電流を得ることで、前記
各種電磁石電源の出力パターンを決定する前記制御パタ
ーンに対しての前記種々のパルス電源が起動するタイミ
ング精度を向上させる。
In the particle accelerator timing control device according to a fourth aspect of the present invention, a preset control delay time is generated by previously writing a control pattern in a storage device and delaying a pulse generated at an arbitrary phase of respiratory oscillation. A clock signal is generated based on the delayed pulse provided with, the clock signal is counted, and a start pulse is generated when the count value reaches a predetermined value to generate, accelerate, inject, or eject charged particles. Output of various electromagnet power supplies by starting various required pulse power supplies and obtaining predetermined output current from various electromagnet power supplies of the synchrotron by sequentially outputting the control pattern from the storage device by the clock signal. Improving the timing accuracy at which the various pulsed power supplies are activated for the control pattern that determines the pattern .

【0043】請求項5の発明における粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、シンクロトロンの各種電磁石電源の
出力パターンを決定する制御パターンを記憶した記憶装
置に必要とされるクロック信号周波数よりも高い周波数
のクロック信号をクロック発生器で発生させる一方で、
前記クロック信号の周波数を低くして制御パターンの読
み出しに必要とされる前記クロック信号周波数に戻して
前記制御パターンの読み出しを行い、荷電粒子の発生、
加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源を起動させ
る所定のカウント値を得るためのカウント周期を前記高
い周波数のクロック信号により小さくすることでより細
かく設定される前記所定のカウント値を基にして前記パ
ルス電源を起動させるタイミングの設定精度を上げ、前
記記憶装置から出力される前記制御パターンに対しての
前記種々のパルス電源が起動するタイミング精度をより
向上させる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a particle accelerator timing control device, wherein a clock having a frequency higher than a clock signal frequency required for a storage device storing a control pattern for determining output patterns of various electromagnet power supplies of a synchrotron. While the signal is generated by the clock generator,
Generating charged particles by lowering the frequency of the clock signal and returning to the clock signal frequency required for reading the control pattern to read the control pattern,
Based on the predetermined count value that is set more finely by making the count cycle for obtaining the predetermined count value for activating various pulse power supplies necessary for acceleration, incidence, and emission smaller by the clock signal of the high frequency. The accuracy of setting the timing of activating the pulse power supply is increased, and the accuracy of the timing of activating the various pulse power supplies for the control pattern output from the storage device is further improved.

【0044】請求項6の発明における粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
発生したパルスに同期させて任意の遅れ時間が付与され
た照射に必要な時間幅を有する遅延パルスを発生させ、
ラピッドサイクリングシンクロトロンの電磁石電源に同
期して出力されるトリガパルスと前記遅延パルスとの論
理積演算結果により得られるパルスを基に生成された任
意の遅れ時間が付与された遅延トリガパルスを、荷電粒
子の発生、加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源
へ出力することで、照射に必要な期間のみ前記パルス電
源の運転を行い、運転効率を向上させる。
In the particle accelerator timing control device according to the sixth aspect of the present invention, the time width required for irradiation in which an arbitrary delay time is given in synchronization with a pulse generated in an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body is provided. Generate a delayed pulse having
Charge a delayed trigger pulse with an arbitrary delay time generated based on the pulse obtained by the AND operation of the trigger pulse output in synchronization with the electromagnet power supply of the rapid cycling synchrotron and the delayed pulse. By outputting to various pulse power supplies necessary for generation, acceleration, incidence, and emission of particles, the pulse power supply is operated only during a period required for irradiation, and operation efficiency is improved.

【0045】請求項7の発明における粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、被照射体の呼吸振動の任意の位相で
発生したパルスを受け、任意の時間遅れで出射ゲート回
路から出力される遅延パルスよりも長い時間幅のパルス
を発生させ、このパルスが出力されている間、高周波線
形加速器やラピッドサイクリングシンクロトロンの電磁
石電源を運転することで、照射に必要な期間のみ前記高
周波線形加速器や前記ラピッドサイクリングシンクロト
ロンの電磁石電源の運転を行い、運転効率をより向上さ
せる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a timing control device for a particle accelerator, which receives a pulse generated at an arbitrary phase of respiratory vibration of an irradiation target and delays the pulse at an arbitrary time from the output gate circuit. A pulse with a long time width is generated, and by operating the electromagnetic power source of the high frequency linear accelerator or the rapid cycling synchrotron while this pulse is output, the high frequency linear accelerator or the rapid cycling synchrotron is operated only for the period required for irradiation. Operates the electromagnet power supply of TRON to further improve the operation efficiency.

【0046】請求項8の発明における粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、被照射体の呼吸振動の最大値が任意
の範囲内にあることを条件にしてトリガ発生器からパル
スを発生させることで、前記呼吸振動が前記範囲内に入
らないときには照射を停止することを可能にして誤照射
を回避し、被照射体への照射精度が低下するのを防止し
て前記照射精度を向上させる。
In the particle accelerator timing control device according to the invention of claim 8, the trigger generator generates a pulse on the condition that the maximum value of the respiratory vibration of the irradiated body is within an arbitrary range. When the respiratory vibration does not fall within the above range, it is possible to stop the irradiation to avoid erroneous irradiation, prevent the irradiation accuracy of the irradiation target from lowering, and improve the irradiation accuracy.

【0047】請求項9の発明における粒子加速器のタイ
ミング制御装置は、被照射体の呼吸振動が変化する際の
割合が任意の範囲内にあるときのみトリガ発生器からパ
ルスを発生させることで、前記呼吸振動が突然大きく変
化し前記範囲から外れたときには照射を停止することを
可能にして誤照射を回避し、被照射体への照射精度が低
下するのを防止して前記照射精度をより向上させる。
In the particle accelerator timing control device according to the invention of claim 9, the trigger generator generates a pulse only when the rate at which the respiratory vibration of the irradiated body changes is within an arbitrary range. When the respiratory vibration suddenly changes greatly and deviates from the above range, irradiation can be stopped to avoid erroneous irradiation, prevent the irradiation accuracy of the irradiation target from lowering, and improve the irradiation accuracy further. .

【0048】請求項10の発明における粒子加速器のタ
イミング制御装置は、加速度センサーを用いて被照射体
の呼吸振動を検出し、前記呼吸振動に精度良く同期させ
て正確かつ最適なタイミングで照射を効率良く行い、被
照射体への照射精度を向上させる。
In the particle accelerator timing control device according to the tenth aspect of the present invention, the acceleration sensor is used to detect the respiratory vibration of the irradiation target, and the irradiation vibration is efficiently synchronized with the respiratory vibration with high accuracy and at an optimum timing. Well, improve the irradiation accuracy of the irradiated body.

【0049】請求項11の発明における粒子加速器のタ
イミング制御装置は、歪ゲージを用いて被照射体の呼吸
振動を検出し、前記呼吸振動に精度良く同期させて正確
かつ最適なタイミングで照射を効率良く行い、被照射体
への照射精度を向上させ、さらに被照射体への装着を容
易にし、呼吸振動検出に際しての前記被照射体が受ける
肉体的な負担を軽減する。
In the particle accelerator timing control device according to the invention of claim 11, the strain gauge is used to detect the respiratory vibration of the irradiated object, and the irradiation is efficiently synchronized with the respiratory vibration in an accurate and optimum timing. Well, improve the irradiation accuracy on the irradiated body, facilitate the mounting on the irradiated body, and reduce the physical burden on the irradiated body when detecting respiratory vibration.

【0050】請求項12の発明における粒子加速器のタ
イミング制御装置は、二酸化炭素検出器を用いて被照射
体から吐き出される二酸化炭素濃度の変化を検出するこ
とで呼吸振動を検出し、前記呼吸振動に精度良く同期さ
せて正確かつ最適なタイミングで照射を効率良く行い、
被照射体への照射精度を向上させ、さらに非接触で被照
射体の呼吸振動を検出し前記被照射体が受ける肉体的な
負担をなくす。
According to the twelfth aspect of the present invention, in the particle accelerator timing control device, a carbon dioxide detector is used to detect a change in the carbon dioxide concentration exhaled from the irradiated body, thereby detecting a respiratory vibration. Efficiently irradiate with accurate and optimal timing by synchronizing accurately.
Irradiation accuracy to the irradiated body is improved, and respiratory vibration of the irradiated body is detected in a non-contact manner to eliminate the physical burden on the irradiated body.

【0051】請求項13の発明における粒子加速器のタ
イミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相
で発生させたパルスから予め設定された遅延時間が付与
された遅延パルスを生成し、前記遅延パルスにより粒子
加速器を構成する種々のパルス電源を制御することで、
前記被照射体の呼吸振動の任意の位相に同期した粒子加
速器の運転制御を実現し、呼吸振動を行っている被照射
体に対し前記パルス電源が動作するタイミングの精度を
向上させると共に最適化し、さらにエネルギー強度の高
いビームの効率的な照射を実現する。
In the particle accelerator timing control method according to the thirteenth aspect of the present invention, a delay pulse having a preset delay time is generated from a pulse generated at an arbitrary phase of respiratory oscillation of the irradiation target, By controlling the various pulse power supplies that make up the particle accelerator with delayed pulses,
Realizing the operation control of the particle accelerator in synchronization with any phase of the respiratory vibration of the irradiation target, improving and optimizing the accuracy of the timing at which the pulse power supply operates for the irradiation target performing respiratory vibration, Furthermore, efficient irradiation of a beam with high energy intensity is realized.

【0052】請求項14の発明における粒子加速器のタ
イミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相
で発生させたパルスから、荷電粒子の発生や前記高周波
線形加速器とシンクロトロンとによる前記荷電粒子の加
速や入射、出射に必要なパルス電源に出力する予め設定
された遅延時間が付与された遅延パルスを生成し、前記
遅延パルスにより前記パルス電源を制御することで、呼
吸振動を行っている被照射体に対し前記パルス電源が動
作するタイミングの精度を向上させると共に最適化して
前記被照射体の呼吸振動の任意の位相に同期した前記荷
電粒子の発生や前記高周波線形加速器とシンクロトロン
とによる前記荷電粒子の加速や入射、出射のための制御
を実現し、さらにエネルギー強度の高いビームの被照射
体への効率的な照射を実現する。
In the particle accelerator timing control method according to the fourteenth aspect of the present invention, the generation of charged particles and the charging by the high frequency linear accelerator and the synchrotron are performed from the pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body. Respiratory oscillation is performed by generating a delay pulse with a preset delay time output to a pulse power supply necessary for particle acceleration, incidence, and extraction, and controlling the pulse power supply with the delay pulse. The generation of the charged particles in synchronization with an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiation target is optimized and improved by improving the accuracy of the timing at which the pulse power supply operates with respect to the irradiation target, and by the high frequency linear accelerator and the synchrotron. The control for accelerating, injecting, and ejecting the charged particles is realized, and the beam with high energy intensity is efficiently irradiated to the irradiation target. To achieve.

【0053】請求項15の発明における粒子加速器のタ
イミング制御方法は、呼吸振動の任意の位相で発生した
パルスを遅延させて生成した予め設定された遅延時間が
付与された遅延パルスを基にクロック信号を発生させ、
前記クロック信号をカウントし、該カウント値が所定の
値に達することで起動パルスを発生させて荷電粒子の発
生、加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源を起動
すると共に、予め制御パターンが書き込まれている記憶
装置から前記クロック信号により前記制御パターンを順
次出力することによりシンクロトロンの各種電磁石電源
から所定の出力電流を得ることで、前記制御パターンの
出力と前記種々のパルス電源の起動との間のタイミング
精度を向上させる。
In the particle accelerator timing control method according to the fifteenth aspect of the present invention, the clock signal is based on a delay pulse provided with a preset delay time generated by delaying a pulse generated in an arbitrary phase of respiratory oscillation. Generate
The clock signal is counted, and when the count value reaches a predetermined value, a start pulse is generated to start various pulse power sources required for generation, acceleration, incidence, and emission of charged particles, and a control pattern is set in advance. By outputting a predetermined output current from various electromagnet power supplies of the synchrotron by sequentially outputting the control patterns from the written storage device according to the clock signal, the output of the control patterns and the activation of the various pulse power supplies are performed. Improve the timing accuracy between.

【0054】請求項16の発明における粒子加速器のタ
イミング制御方法は、シンクロトロンの各種電磁石電源
の出力パターンを決定する制御パターンの読み出しに必
要とされるクロック信号周波数よりも高い周波数のクロ
ック信号をクロック発生器で発生させ、荷電粒子の発
生、加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源を起動
させる所定のカウント値を得るためのカウント周期を小
さくする一方、前記クロック信号の周波数を低くして元
の制御パターンの読み出しに必要とされるクロック信号
周波数に戻して前記制御パターンの読み出しを行い、前
記高い周波数のクロック信号により細かく設定される前
記所定のカウント値を基にした前記パルス電源の起動を
可能にし、前記制御パターンの出力と前記種々のパルス
電源の起動との間のタイミング精度をより向上させる。
In the particle accelerator timing control method according to the sixteenth aspect of the present invention, a clock signal having a frequency higher than a clock signal frequency required for reading a control pattern for determining an output pattern of various electromagnet power supplies of the synchrotron is clocked. The frequency of the clock signal is lowered while the count cycle for obtaining a predetermined count value that is generated by the generator and activates various pulse power supplies necessary for generation, acceleration, incidence, and emission of charged particles is reduced. The control signal is read by returning to the clock signal frequency required for reading the original control pattern, and the pulse power supply is started based on the predetermined count value that is finely set by the high-frequency clock signal. Between the output of the control pattern and the activation of the various pulsed power supplies. Further improve the timing accuracy.

【0055】請求項17の発明における粒子加速器のタ
イミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相
で発生したパルスに対して発生させた任意の遅れ時間が
付与された照射に必要な時間幅を有する遅延パルスが出
力されている期間だけ、ラピッドサイクリングシンクロ
トロンの電磁石電源に同期して出力されるトリガパルス
を出力させ、この結果得られるパルスを遅延させて生成
した遅延トリガパルスを、荷電粒子の発生、加速、入
射、出射に必要な種々のパルス電源へ出力することで、
照射に必要な期間のみ前記パルス電源の運転を行い、運
転効率を向上させる。
In the particle accelerator timing control method according to the seventeenth aspect of the present invention, there is provided a time required for irradiation with an arbitrary delay time generated with respect to a pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body. The trigger pulse output in synchronization with the electromagnet power supply of the rapid cycling synchrotron is output only while the delay pulse having the width is output, and the delayed trigger pulse generated by delaying the resulting pulse is charged. By outputting to various pulse power supplies necessary for particle generation, acceleration, incidence, and emission,
The pulse power supply is operated only during the period required for irradiation to improve the operation efficiency.

【0056】請求項18の発明における粒子加速器のタ
イミング制御方法は、被照射体の呼吸振動の任意の位相
で発生したパルスを基に、出射ゲート回路から出力され
る遅延パルスよりも長い時間幅のパルスを発生させ、こ
のパルスが出力されている間、高周波線形加速器やラピ
ッドサイクリングシンクロトロンの電磁石電源が運転さ
れるように制御し、照射に必要な期間のみ前記高周波線
形加速器や前記ラピッドサイクリングシンクロトロンの
電磁石電源の運転を行い、運転効率をより向上させる。
In the particle accelerator timing control method according to the eighteenth aspect of the present invention, based on the pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body, the time width is longer than the delay pulse output from the emission gate circuit. A pulse is generated, and while this pulse is being output, the electromagnetic power source of the high-frequency linear accelerator or the rapid cycling synchrotron is controlled to operate, and the high-frequency linear accelerator or the rapid cycling synchrotron is controlled only during the period required for irradiation. The operation of the electromagnet power source is performed to further improve the operation efficiency.

【0057】[0057]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の実施例1による粒子加速器のタ
イミング制御装置の構成を示すブロック図、図2はこの
実施例のタイミング制御装置が適用される粒子加速器を
示す平面図、図3はタイミング制御装置の動作を示すタ
イムチャートである。また、図4は呼吸に同期した電気
信号を得るための概念図および呼吸振動波形を示した波
形図である。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a configuration of a timing control device for a particle accelerator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a particle accelerator to which the timing control device of this embodiment is applied, and FIG. 3 is a timing control device. 3 is a time chart showing the operation of FIG. Further, FIG. 4 is a conceptual diagram for obtaining an electric signal synchronized with respiration and a waveform diagram showing a respiratory oscillation waveform.

【0058】なお、図1および図2において図21およ
び図22と同一または相当の部分については同一の符号
を付し説明を省略する。この実施例の粒子加速器のタイ
ミング制御装置で前記従来例のそれと基本的に異なる点
は、粒子加速器はイオンを加速する装置であり、加速し
たイオンを照射対象物に照射するという点である。その
ため、図21に示した電子銃6の代わりにイオン源が設
けられ、またSRリング7の代わりに照射装置が設けら
れている。
In FIGS. 1 and 2, the same or corresponding parts as those in FIGS. 21 and 22 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The timing control device of the particle accelerator of this embodiment is basically different from that of the conventional example in that the particle accelerator is a device for accelerating ions and irradiates the irradiation target with the accelerated ions. Therefore, an ion source is provided instead of the electron gun 6 shown in FIG. 21, and an irradiation device is provided instead of the SR ring 7.

【0059】図1において、101は被照射体の呼吸振
動を電気信号に変える呼吸振動検出器、102はその電
気信号の任意の位相でトリガパルスを発生するトリガ発
生器である。103は図2に示すイオン源(荷電粒子発
生手段)100で発生した陽子とか炭素イオンを電界を
かけて取り出すために必要なパルス電源であるイオン引
出し電源である。104はイオン引出し電源103へ予
め設定された遅延時間が付与された遅延パルスを生成し
出力する遅延回路、105はRFKO電極の電源である
RFKO電源、106はRFKO電源105への遅延パ
ルスを生成し出力する遅延回路である。107はメモリ
装置(記憶装置)64へクロック信号を供給するクロッ
ク発生器である。
In FIG. 1, reference numeral 101 is a respiratory vibration detector for converting respiratory vibration of the irradiated body into an electric signal, and 102 is a trigger generator for generating a trigger pulse at an arbitrary phase of the electric signal. Reference numeral 103 denotes an ion extraction power source which is a pulse power source necessary for extracting protons or carbon ions generated by the ion source (charged particle generating means) 100 shown in FIG. 2 by applying an electric field. Reference numeral 104 denotes a delay circuit that generates and outputs a delayed pulse to which a preset delay time is added to the ion extraction power source 103, 105 an RFKO power source that is a power source of the RFKO electrode, and 106 generates a delayed pulse to the RFKO power source 105. This is a delay circuit that outputs. A clock generator 107 supplies a clock signal to the memory device (storage device) 64.

【0060】図2において、143はクロマティシティ
補正とビーム出射時のビームの安定領域を狭め効果的に
ビーム出射を行うための六極電磁石(SM)である。1
47は従来例で説明したキッカ電磁石49の代わりに用
いられるRFKO電極であり、高周波電界によりビーム
の振動を大きくし、徐々に前記ビームを前記安定領域の
外に移動させるための電極である。安定領域の外に出さ
れたビームは振幅の増加率が大きくなりデフレクタ電磁
石48から取り出される。149は照射装置(荷電粒子
照射手段)であり、デフレクタ電磁石48から取り出さ
れたビームを被照射体へ照射する装置である。
In FIG. 2, reference numeral 143 denotes a sextupole electromagnet (SM) for correcting the chromaticity and narrowing the stable region of the beam at the time of beam extraction to effectively perform beam extraction. 1
Reference numeral 47 is an RFKO electrode used in place of the kicker electromagnet 49 described in the conventional example, and is an electrode for increasing the vibration of the beam by a high frequency electric field and gradually moving the beam out of the stable region. The beam emitted outside the stable region has a large amplitude increase rate and is extracted from the deflector electromagnet 48. An irradiation device (charged particle irradiation means) 149 is a device for irradiating the irradiation target with the beam extracted from the deflector electromagnet 48.

【0061】151はタイミング制御装置であり、図1
におけるトリガ発生回路102、各遅延回路、クロック
発生回路107、メモリ装置64を含む。
Reference numeral 151 denotes a timing control device, which is shown in FIG.
The trigger generation circuit 102, each delay circuit, the clock generation circuit 107, and the memory device 64 are included.

【0062】被照射体の呼吸振動検出器101は、信号
処理回路101aと圧力強度を電気信号に変換する圧電
素子101bとを有している。
The respiratory vibration detector 101 of the irradiated body has a signal processing circuit 101a and a piezoelectric element 101b for converting pressure intensity into an electric signal.

【0063】次に動作について説明する。荷電粒子の加
速の方法は基本的には従来例に挙げた電子を加速する場
合と同じである。異なる点は、イオンは電子に比べて重
いので光速よりも遥かに遅い速度領域で加速を行うため
に、イオンの速度が常に変化することである。即ち、シ
ンクロトロンでの周回時間が加速中に変わるために、そ
れに応じて高周波加速空洞46の運転周波数を変えなけ
ればならない。このため、高周波加速空洞46および高
周波電源26の制御が複雑になるが、本発明とは無関係
であるため説明は省略する。
Next, the operation will be described. The method of accelerating the charged particles is basically the same as the case of accelerating the electrons given in the conventional example. The difference is that the ions are heavier than the electrons and are accelerated in a velocity region much slower than the speed of light, so that the velocity of the ions constantly changes. That is, since the orbit time in the synchrotron changes during acceleration, the operating frequency of the high frequency acceleration cavity 46 must be changed accordingly. For this reason, the control of the high-frequency acceleration cavity 46 and the high-frequency power source 26 becomes complicated.

【0064】イオンビームの取り出しに関しては、従来
例のように高速のパルス機器を用いて瞬間的に取り出す
方式ではない。これは、照射系の要求から決まるもの
で、数100msecの時間をかけて少しずつ取り出
す。このため、六極電磁石143とRFKO電極147
およびデフレクタ電磁石48が用いられるが、本発明に
とってはその原理は無関係であり、先に簡単に述べたの
で説明は省略する。
The extraction of the ion beam is not a method of instantaneous extraction using a high-speed pulse device as in the conventional example. This is determined by the requirements of the irradiation system, and is taken out little by little over a period of several 100 msec. Therefore, the sextupole electromagnet 143 and the RFKO electrode 147 are
Although the deflector electromagnet 48 is used, its principle is irrelevant to the present invention, and its description has been omitted because it has been briefly described above.

【0065】加速し取り出されたイオンビームは照射装
置149に導かれ、必要な断面形状に加工されて人体な
どの被照射体150に照射される。照射装置149にお
けるイオンビーム出射点の位置は時間的に一定であり、
患部だけを狙って照射される。患部は通常体内にあるた
め、身体の表面から患部までの正常細胞をビームが通過
することは避けられないが、イオンビームの特長とし
て、ある深さにある細胞を特に破壊できるため、途中の
正常細胞に与える影響は小さい。
The accelerated and extracted ion beam is guided to an irradiation device 149, processed into a required cross-sectional shape, and irradiated to an irradiation target 150 such as a human body. The position of the ion beam emission point in the irradiation device 149 is constant in time,
Irradiation is aimed at only the affected area. Since the affected area is usually inside the body, it is unavoidable that the beam will pass through normal cells from the surface of the body to the affected area, but the feature of the ion beam is that it can destroy cells at a certain depth, so normal The effect on cells is small.

【0066】しかし、被照射体が呼吸で動くと患部も動
くため、患部が常に同じ位置にあるときにビームを照射
しなければならない。被照射体の呼吸に同期させてこの
粒子加速器の装置全体を運転した場合のタイムチャート
を図3に示す。図3では、呼吸波形は周期的な波形とし
て示しているが、実際には周期的ではなく、2秒から5
秒程度の間で変化する非周期波形である。この呼吸波形
の適当な位相でトリガ発生器102からトリガを出力す
る。前記位相は、ビームを加速するのに必要な時間と呼
吸波形のどの時点で出射するかにより決定される。
However, when the irradiated body moves by breathing, the affected area also moves. Therefore, the beam must be emitted when the affected area is always at the same position. FIG. 3 shows a time chart when the whole apparatus of this particle accelerator is operated in synchronization with the respiration of the irradiated body. In FIG. 3, the respiratory waveform is shown as a periodic waveform, but it is not periodic in reality, and it is 2 seconds to 5 seconds.
It is an aperiodic waveform that changes for about a second. The trigger is output from the trigger generator 102 at an appropriate phase of this respiratory waveform. The phase is determined by the time required to accelerate the beam and at which point in the respiratory waveform it exits.

【0067】前記トリガを各パルス電源の立ち上がり時
間などを考慮して夫々遅延回路を介して適当な時間遅れ
を付与し、遅延パルスとして各パルス電源に送る。これ
によりイオンビームがイオン源100から図3の(e)
に示すイオン源ビームとして引き出され、ライナック1
により加速され、シンクロトロン2に入射され必要なエ
ネルギーまで加速された後、図3の(f)に示す出射ビ
ームとして出射され、被照射体150に照射される。
Considering the rise time of each pulse power source and the like, the trigger is given a proper time delay through each delay circuit, and is sent to each pulse power source as a delay pulse. As a result, the ion beam is emitted from the ion source 100 as shown in FIG.
Linac 1 extracted as the ion source beam shown in
After being accelerated by the synchrotron 2 to be incident on the synchrotron 2 and accelerated to a required energy, it is emitted as an emission beam shown in FIG.

【0068】シンクロトロンにおける加速の様子は図3
の(d)に示す電磁石波形で表している。この電磁石波
形は偏向電磁石電源22等の出力電流波形であり、ビー
ムの運動量(エネルギーに関係した量)に相当する。台
形波のフラットトップでビームを出射するために立ち下
がり時にはビームは存在しない。このパターンは図3の
(c)に示す電磁石電源クロックにより出力される。
The state of acceleration in the synchrotron is shown in FIG.
This is represented by the electromagnet waveform shown in (d). This electromagnet waveform is an output current waveform of the deflection electromagnet power source 22 and the like, and corresponds to the momentum of the beam (amount related to energy). Since the beam is emitted at the flat top of the trapezoidal wave, there is no beam at the fall. This pattern is output by the electromagnet power supply clock shown in FIG.

【0069】偏向電磁石電源22へ出力されるメモリ装
置64に記憶された電源出力パターンは最初と最後は同
じ値にしているため、1パターンが出力された後は次の
パターンの最初の値で保持されており、このような非周
期的運転をしても磁場強度等の再現性は良く、ビームの
入射効率に影響は与えない。
Since the power supply output pattern stored in the memory device 64 and output to the deflecting electromagnet power supply 22 has the same value at the beginning and the end, after one pattern is output, it is held at the first value of the next pattern. Even if such non-periodic operation is performed, the reproducibility of the magnetic field strength and the like is good and the beam incidence efficiency is not affected.

【0070】図4と図5に呼吸波形に対するトリガ発生
の仕方の一例を示す。この実施例では、呼吸を電気信号
へ変換するセンサとして圧電素子101bを用い、この
圧電素子101bを固定具101cにより人体などの被
照射体150へ固定する。この圧電素子101bは、圧
力に比例した電気信号を発生させる素子であり、信号処
理回路101aを介して必要な電気信号が得られ、例え
ば腹部に固定具101cで固定すると、呼吸に伴う腹部
の振動に比例した電気信号が得られる。図4の(ロ)に
は腹部の振動波形と電気信号波形の一例が示されてい
る。この電気信号波形の任意の信号レベルで、トリガ発
生器102はトリガを発生する。発生方法には様々な公
知例があると思われるので説明は省略する。
4 and 5 show an example of how to generate a trigger for a respiratory waveform. In this embodiment, a piezoelectric element 101b is used as a sensor for converting respiration into an electric signal, and the piezoelectric element 101b is fixed to an irradiated body 150 such as a human body by a fixture 101c. This piezoelectric element 101b is an element that generates an electric signal proportional to pressure, and a necessary electric signal is obtained via the signal processing circuit 101a. For example, when the electric signal is fixed to the abdomen with a fixture 101c, vibration of the abdomen accompanying breathing occurs. An electric signal proportional to is obtained. FIG. 4B shows an example of an abdominal vibration waveform and an electrical signal waveform. The trigger generator 102 generates a trigger at an arbitrary signal level of the electric signal waveform. Since it is considered that there are various publicly known examples of the generation method, the description thereof will be omitted.

【0071】なお、被照射体150が普通に呼吸をして
いればこの方法で問題はないが、時々大きく深呼吸をす
る場合があり、そのときには患部の位置がずれる可能性
があり照射を止めねばならない。その一例を図5に示し
た。呼吸をしたときの腹部の振動波形のピーク値が同図
(a)に示す範囲L内であればトリガを発生する方式で
ある。このときのトリガ発生器の構成を図6に示す。図
6の(a)はハードウェア的に実現する場合であり、ま
た図6の(b)は計算機を使いソフトウェア的に実現す
る場合を示している。
If the irradiated body 150 breathes normally, this method does not pose any problem, but sometimes deep breathing may take place, and at that time the position of the affected area may be displaced, and irradiation should be stopped. I won't. An example thereof is shown in FIG. If the peak value of the vibration waveform of the abdomen when breathing is within the range L shown in FIG. The structure of the trigger generator at this time is shown in FIG. FIG. 6A shows a case of hardware implementation, and FIG. 6B shows a case of software implementation using a computer.

【0072】なお、図3および図5にはトリガ発生器1
02で発生するトリガを1つしか挙げていないが、実際
には従来例で説明したように各パルス電源に対応した複
数のトリガが任意の時間遅れで発生する。
The trigger generator 1 is shown in FIG. 3 and FIG.
Although only one trigger is generated in 02, a plurality of triggers corresponding to each pulse power source are actually generated at arbitrary time delays as described in the conventional example.

【0073】実施例2.なお、前記実施例1ではイオン
を加速する荷電粒子加速手段としてライナック1および
シンクロトロン2を用いたが、シンクロトロン2を用い
ずにライナック1だけでイオンを加速する粒子加速シス
テムに対してこの粒子加速器のタイミング制御装置を適
用しても同様の効果が得られる。
Example 2. In Example 1, the linac 1 and the synchrotron 2 were used as the charged particle accelerating means for accelerating the ions. However, the particle accelerating system which accelerates the ions only by the linac 1 without using the synchrotron 2 The same effect can be obtained by applying the timing control device for the accelerator.

【0074】実施例3.なお、前記実施例1ではトリガ
発生器102におけるトリガの発生を、呼吸振動検出器
101で検出した電気信号のレベルで決定するようにし
たが、前記電気信号を微分したときの微分波形のピーク
値で判断しても同様の効果が得られる。図7に示すよう
に、同図(a)に示す呼吸振動検出器101で検出した
電気信号波形を微分すると、同図(b)に示す微分波形
を得る。この微分波形のピーク値がある範囲内にある場
合に、前記微分波形のゼロクロスポイントで例えばイオ
ン引出し電源103用のトリガを発生する。このときの
トリガ発生器102の構成を図8に示す。図6で説明し
た構成に、呼吸振動検出器101からの信号を微分する
微分機能を付加させたものである。
Example 3. Although the trigger generation in the trigger generator 102 is determined by the level of the electrical signal detected by the respiratory vibration detector 101 in the first embodiment, the peak value of the differential waveform when the electrical signal is differentiated. The same effect can be obtained by judging with. As shown in FIG. 7, when the electrical signal waveform detected by the respiratory vibration detector 101 shown in FIG. 7A is differentiated, the differentiated waveform shown in FIG. When the peak value of the differential waveform is within a certain range, a trigger for the ion extraction power source 103 is generated at the zero cross point of the differential waveform. The structure of the trigger generator 102 at this time is shown in FIG. The configuration described in FIG. 6 is provided with a differentiating function for differentiating a signal from the respiratory vibration detector 101.

【0075】実施例4.なお、前記実施例ではトリガ発
生器102と遅延回路とにより各パルス電源に応じた遅
延パルスを任意の時間遅れで発生させるようにしたが、
この実施例ではカウンタを用いる。図9は、この実施例
の粒子加速器のタイミング制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。図9において図1と同一の部分については
同一の符号を付し説明を省略する。図において、160
a〜160hはカウンタであり、予め設定した数のパル
スがクロック発生器107から入力されると1つのパル
ス信号を出力する。161は遅延回路であり、トリガ発
生器102で発生したトリガパルスを遅延させ、予め設
定された遅延時間が付与された遅延パルスを生成し出力
する。
Example 4. In the above embodiment, the trigger generator 102 and the delay circuit are used to generate the delay pulse corresponding to each pulse power source with an arbitrary time delay.
A counter is used in this embodiment. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the timing control device for the particle accelerator of this embodiment. 9, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the figure, 160
Counters a to 160h output one pulse signal when a preset number of pulses are input from the clock generator 107. A delay circuit 161 delays the trigger pulse generated by the trigger generator 102 to generate and output a delay pulse having a preset delay time.

【0076】トリガ発生器102からは1つのトリガパ
ルスが出力され、このトリガパルスが遅延回路161を
介して任意の時間遅れた遅延パルスとなりクロック発生
器107へ入力されると、所定のパルス数がクロック発
生器から出力される。カウンタはインフレクタ電源2
0,ライナック電源21,パータベータ電源28a〜2
8c,デフレクタ電源29,RFKO電源105,イオ
ン引出し電源103の前段に設けられているため、夫々
のカウンタへ設定するプリセット値によりトリガ発生器
102から出力されるトリガパルスに対して任意の時間
遅れで前記各パルス電源へ起動用のパルスを出力でき
る。
One trigger pulse is output from the trigger generator 102, and when this trigger pulse becomes a delayed pulse delayed by an arbitrary time via the delay circuit 161, it is input to the clock generator 107, a predetermined number of pulses is obtained. It is output from the clock generator. Counter is inflector power supply 2
0, linac power supply 21, pertabeta power supply 28a-2
8c, the deflector power supply 29, the RFKO power supply 105, and the ion extraction power supply 103 are provided in front of each other, so that the preset value set in each counter delays the trigger pulse output from the trigger generator 102 by an arbitrary time. A starting pulse can be output to each of the pulse power supplies.

【0077】実施例5.図10はこの実施例5の粒子加
速器のタイミング制御装置の構成を示すブロック図であ
る。図10において図1と同一の部分については同一の
符号を付し説明を省略する。この実施例では、クロック
発生器107から出力されるクロック周期を偏向電磁石
電源22などに要求される周期よりも早くし、前記クロ
ックの繰り返し周波数を上げる。このため、偏向電磁石
電源22などに送られるクロックは分周期(周波数変換
手段)171によりメモリ装置64に必要とされるクロ
ック信号周波数へ変換し、メモリ装置64へ供給する。
メモリ装置64では、前記供給されるクロック信号周波
数のクロックにより前記偏向電磁石電源22などの各種
電磁石電源へ制御パターンを順次出力する。
Example 5. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the timing control device for the particle accelerator according to the fifth embodiment. 10, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the clock cycle output from the clock generator 107 is made earlier than the cycle required for the deflection electromagnet power source 22 and the like, and the repetition frequency of the clock is increased. Therefore, the clock sent to the deflecting electromagnet power source 22 or the like is converted into a clock signal frequency required for the memory device 64 by the frequency division (frequency conversion means) 171, and is supplied to the memory device 64.
In the memory device 64, control patterns are sequentially output to various electromagnet power supplies such as the deflection electromagnet power supply 22 according to the clock of the supplied clock signal frequency.

【0078】一方、カウンタ160a〜160hへは、
偏向電磁石電源22などに要求される周期よりも早くし
た周波数のクロックが供給されてカウントされる。この
場合のカウンタ160a〜160hは、カウンタ値の桁
数が大きい値となるため相応のステージ数を有したプリ
セット可能なリップルカウンタを使用することが可能で
あるが、他の種類のカウンタを用いることもできる。
On the other hand, to the counters 160a to 160h,
A clock having a frequency faster than that required for the deflecting electromagnet power source 22 is supplied and counted. The counters 160a to 160h in this case can use presettable ripple counters having a corresponding number of stages because the number of digits of the counter value is large, but other types of counters can be used. You can also

【0079】この結果、カウンタ値が「1」状態変化す
るのに要する時間は前記クロックの繰り返し周波数に応
じた周期時間となり、プリセット値を調整することで荷
電粒子の発生、加速、入射、出射に必要なイオン引出し
電源103などの種々のパルス電源を起動するタイミン
グを細かに調整することができる。
As a result, the time required for the counter value to change to the "1" state becomes a cycle time corresponding to the repetition frequency of the clock, and by adjusting the preset value, the generation, acceleration, incidence and extraction of charged particles can be performed. It is possible to finely adjust the timing for activating various pulse power supplies such as the required ion extraction power supply 103.

【0080】実施例6.なお、以上説明した実施例では
呼吸振動検出器101の呼吸振動を検出するセンサとし
て圧着素子101bを用いたが、図11に示すような歪
ゲージ101dを用いても同様の効果が得られる。歪ゲ
ージは呼吸に伴う皮膚の伸び縮みを電気信号に変換する
ものであり、呼吸にほぼ比例した電気信号が得られる。
Example 6. Although the crimping element 101b is used as the sensor for detecting the respiratory vibration of the respiratory vibration detector 101 in the embodiment described above, the same effect can be obtained by using the strain gauge 101d as shown in FIG. The strain gauge converts the expansion and contraction of the skin caused by respiration into an electric signal, and an electric signal almost proportional to respiration is obtained.

【0081】実施例7.また、図12に示すようにセン
サとして加速度センサ101eを用いても同様の効果が
得られる。これは、呼吸に伴う身体の振動の加速度を検
出するものであり、同図(ロ)に示すように皮膚の位置
変動の時間微分が速度であり、さらにその時間微分が加
速度である。従って、加速度センサ101eを用いるこ
とで呼吸に伴う身体の例えば腹部あるいは胸部の動きに
伴う加速度を検出することで、前記歪ゲージと同様の効
果が得られる。
Example 7. Further, the same effect can be obtained by using the acceleration sensor 101e as a sensor as shown in FIG. This is to detect the acceleration of the vibration of the body due to respiration, and as shown in (b) of the figure, the time derivative of the position change of the skin is the velocity, and the time derivative is the acceleration. Therefore, by using the acceleration sensor 101e to detect the acceleration associated with the movement of the body, such as the abdomen or the chest, associated with breathing, the same effect as that of the strain gauge can be obtained.

【0082】実施例8.また、図13に示すようにセン
サとして二酸化炭素検出器101fを用いても同様の効
果が得られる。これは呼吸に含まれる二酸化炭素濃度を
検出するものであり、呼吸に伴って排出される二酸化炭
素濃度が吸込んだ空気を吐き出す呼吸動作と密接に関連
していることに着目したものであり、前記歪ゲージある
いは加速度センサと同様な効果が得られる。
Example 8. Further, as shown in FIG. 13, the same effect can be obtained by using the carbon dioxide detector 101f as a sensor. This is to detect the concentration of carbon dioxide contained in respiration, and it was noted that the concentration of carbon dioxide exhausted with respiration is closely related to the breathing action for exhaling inhaled air. The same effect as the strain gauge or the acceleration sensor can be obtained.

【0083】実施例9.次に、異なった運転方式のシン
クロトロンにおいて被照射体の呼吸に同期させてビーム
出射を行う場合の実施例について述べる。図14はコン
バインドファンクション電磁石を用いたラピッドサイク
リングシンクロトロンおよびそのタイミング制御装置を
示す平面図であり、図2と同一の部分については同一の
符号を付し説明を省略する。図15はタイミング制御装
置の構成を示すブロック図、図16は図15に示したタ
イミング制御装置による前記ラピッドサイクリングシン
クロトロンの運転時のタイムチャート、図17はコンバ
インドファンクション電磁石の結線方法の概略図、図1
8は比較のために示す上述したシンクロトロンの電磁石
の結線概略図である。
Example 9. Next, a description will be given of an embodiment in which the beam is emitted in synchronization with the respiration of the irradiated body in the synchrotrons of different operation systems. FIG. 14 is a plan view showing a rapid cycling synchrotron using a combined function electromagnet and its timing control device. The same parts as those in FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a timing control device, FIG. 16 is a time chart during operation of the rapid cycling synchrotron by the timing control device shown in FIG. 15, FIG. 17 is a schematic diagram of a method for connecting a combined function electromagnet, Figure 1
FIG. 8 is a schematic connection diagram of electromagnets of the above-mentioned synchrotron shown for comparison.

【0084】図14において、232は共振励磁方式で
運転される電磁石電源であり、図17に示すように偏向
電磁石40、四極電磁石41,42、六極電磁石143
の各電磁石に直列に通電を行うための電源である。直列
に通電されるため各電磁石のコイルの巻数は必要な磁場
強度が得られるように設計され、また図では省略してい
るが各電磁石の相対磁場強度が時間的に一定となるよう
にそれぞれに補助コイルが設けられている。共振励磁方
式とは、電磁石のコイルのインダクタンスとそれに直列
に接続されたコンデンサ232bとで決まる共振周波数
で繰り返し運転するものであり、コンデンサ232bお
よび電源232aを含めてここでは電磁石電源232と
呼ぶ。この共振励磁方式では、電磁石電源出力波形は正
弦波となり、20Hz程度の早い繰り返しが可能とな
る。正弦波とは言ってもコイルには常に同方向に電流が
流れるように電源232aは工夫されており、通常は正
弦波のボトム付近でビーム入射を行い、トップ付近で出
射を行う。また、高周波電源26は電磁石電源232に
同期して運転される。なお、この方式は数十年前から実
施されているものであり新規性はない。
In FIG. 14, reference numeral 232 is an electromagnet power source operated by the resonance excitation method, and as shown in FIG. 17, the bending electromagnet 40, the quadrupole electromagnets 41 and 42, and the hexapole electromagnet 143.
Is a power supply for energizing each electromagnet in series. Since they are energized in series, the number of coil turns of each electromagnet is designed to obtain the required magnetic field strength.Although not shown in the figure, the relative magnetic field strength of each electromagnet is set to be constant over time. An auxiliary coil is provided. The resonance excitation method is a method of repeatedly operating at a resonance frequency determined by the inductance of the coil of the electromagnet and the capacitor 232b connected in series to it, and is collectively referred to as an electromagnet power source 232 here including the capacitor 232b and the power source 232a. With this resonance excitation method, the output waveform of the electromagnet power supply is a sine wave, and it is possible to repeat it rapidly at about 20 Hz. The power supply 232a is devised so that a current always flows in the same direction in the coil, although it is a sine wave. Normally, the beam is incident near the bottom of the sine wave and emitted near the top. Further, the high frequency power supply 26 is operated in synchronization with the electromagnet power supply 232. It should be noted that this method has been implemented for several decades and is not novel.

【0085】図15において、234はトリガ発生器か
ら出力されるパルスを受けビーム出射に必要な時間幅を
有した遅延パルスを出力する出射ゲート回路、235は
電磁石電源232の出力に同期してトリガパルスを発生
するマスタートリガ発生器、236は出射に必要な時間
帯だけマスタートリガ発生器235から出力されるトリ
ガパルスを通過させるAND回路(論理積演算回路)、
遅延回路104,106,12a〜12fはAND回路
236から出力されるトリガパルスを任意の時間遅れで
各パルス電源に送出する回路である。また、前記実施例
1において使用したインフレクタ電源20、パータベー
タ電源28a〜28c、デフレクタ電源29などはその
用途に応じて入射機器電源237、出射機器電源238
として示してある。
In FIG. 15, reference numeral 234 denotes an emission gate circuit for receiving a pulse output from the trigger generator and outputting a delayed pulse having a time width necessary for beam extraction, and a reference numeral 235 triggers in synchronization with the output of the electromagnet power source 232. A master trigger generator 236 that generates a pulse is an AND circuit (logical product arithmetic circuit) that allows the trigger pulse output from the master trigger generator 235 to pass only during a time period required for emission.
The delay circuits 104, 106, 12a to 12f are circuits that send the trigger pulse output from the AND circuit 236 to each pulse power source with an arbitrary time delay. In addition, the inflector power source 20, the perturbator power sources 28a to 28c, the deflector power source 29, and the like used in the first embodiment are incident device power supply 237 and emission device power supply 238 according to their applications.
It is shown as.

【0086】上述したように、このラピッドサイクリン
グシンクロトロンは早い繰り返しで運転されるため、ビ
ーム出射方式は従来例で示したキッカ電磁石49を使用
した高速取り出しにより行われる。ビームの出射時間と
しては、ここでは実際に科学技術庁放射線医学総合研究
所で用いられている400ms程度を考える。呼吸振動
においてこの程度の時間であれば患部の位置は一定とみ
なせるのであろう。ラピッドサイクリングシンクロトロ
ンの繰り返しを20Hzとすると、400msの間に8
回の出射が可能となる。
As described above, since the rapid cycling synchrotron is operated in rapid repetition, the beam extraction method is performed by high speed extraction using the kicker magnet 49 shown in the conventional example. The beam emission time here is about 400 ms which is actually used at the National Institute of Radiological Sciences, Science and Technology Agency. The position of the affected area may be considered to be constant for this time in respiratory oscillation. If the repetition rate of the rapid cycling synchrotron is set to 20 Hz, 8
It is possible to emit light twice.

【0087】図15および図16において、呼吸振動検
出器101で呼吸振動を検出したときの電気信号の任意
の位相でトリガ発生器102から図16の(b)に示す
パルスを発生させる。このパルスにより出射ゲート回路
234から同図(c)に示す400ms幅の遅延パルス
が出力される。一方、電磁石電源232は連続的に20
Hzで運転されており、マスタートリガ発生器235か
らは前記電磁石電源232に同期した20Hzのトリガ
パルスが、図16の(e)に示すように電磁石電源23
2の出力波形のボトムにおいて出力される。但し、視覚
的に理解しやすいように、出射ゲート幅に対して図16
の(d)に示す電磁石電源232の出力波形は20Hz
の繰り返しにはなっていない。AND回路236によ
り、出射ゲート回路234から400msecのパルス
幅の遅延パルスが出力されている間だけ、マスタートリ
ガ発生器235から出力されるトリガパルスが遅延回路
104,106,12a〜12fに送出される。前記各
遅延回路は、前記各電源の立ち上がり時間を考慮して最
適なタイミングで入射および出射ができるように遅延時
間が設定される。
In FIGS. 15 and 16, the trigger generator 102 generates a pulse shown in FIG. 16B at an arbitrary phase of the electric signal when the respiratory vibration detector 101 detects the respiratory vibration. This pulse causes the emission gate circuit 234 to output a delayed pulse having a width of 400 ms shown in FIG. On the other hand, the electromagnet power source 232 is continuously connected to 20
20 Hz trigger pulse synchronized with the electromagnet power source 232 from the master trigger generator 235, as shown in (e) of FIG.
2 is output at the bottom of the output waveform. However, in order to make it easy to understand visually, the output gate width is set to the value shown in FIG.
The output waveform of the electromagnet power source 232 shown in (d) is 20 Hz
Is not repeated. The AND circuit 236 outputs the trigger pulse output from the master trigger generator 235 to the delay circuits 104, 106, 12a to 12f only while the output gate circuit 234 outputs the delayed pulse having the pulse width of 400 msec. . The delay time of each delay circuit is set in consideration of the rise time of each power source so that the light can enter and exit at an optimum timing.

【0088】本実施例はこのように構成されているた
め、イオン引き出し電源103、ライナック電源21、
入射機器電源237、出射機器電源238が被照射体の
呼吸振動に同期して運転され、電磁石電源232は独立
して連続的に運転される。また、呼吸振動発生器101
とトリガ発生器102については上述した夫々の実施例
を適用することが可能である。
Since the present embodiment is configured in this way, the ion extraction power source 103, the linac power source 21,
The incident device power supply 237 and the emission device power supply 238 are operated in synchronization with the respiratory vibration of the irradiated body, and the electromagnet power supply 232 is operated independently and continuously. In addition, the respiratory vibration generator 101
The respective embodiments described above can be applied to the trigger generator 102.

【0089】実施例10.なお、前記実施例では電磁石
電源232は常に運転しているとしたが、出射に必要な
時間だけ運転する方式でも同様の効果が得られる。図1
9は出射に必要な時間だけ電磁石電源232を運転する
場合の動作を示すタイムチャート、図20はタイミング
制御装置の構成を示すブロック図である。図20におい
て、240は電磁石電源232の運転時間を決定する電
磁石電源運転ゲート回路である。電磁石電源運転ゲート
回路240は、トリガ発生器102から出力されるパル
スを受け、電磁石電源232の運転に必要な時間幅のパ
ルスを出力する。このパルス幅は、出射ゲート回路23
4からのパルスが出力されている期間内で電磁石電源2
32が定常運転できるように、出射ゲート回路234か
ら出力されるパルスのパルス幅よりも広くする。また、
マスタートリガ発生器235から出力されるトリガパル
スは、電磁石電源232の運転に連動して出力される。
Example 10. Although the electromagnet power source 232 is always operated in the above-mentioned embodiment, the same effect can be obtained by a method of operating only for the time required for extraction. FIG.
9 is a time chart showing the operation when the electromagnet power source 232 is operated only for the time required for extraction, and FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the timing control device. In FIG. 20, reference numeral 240 is an electromagnet power supply operation gate circuit that determines the operation time of the electromagnet power supply 232. The electromagnet power supply operation gate circuit 240 receives the pulse output from the trigger generator 102 and outputs a pulse having a time width necessary for operating the electromagnet power supply 232. This pulse width is the output gate circuit 23.
Electromagnetic power source 2 within the period when the pulse from 4 is output
The pulse width of the pulse output from the emission gate circuit 234 is made wider so that 32 can be operated normally. Also,
The trigger pulse output from the master trigger generator 235 is output in synchronization with the operation of the electromagnet power source 232.

【0090】実施例11.なお、前記実施例9および実
施例10で使用した遅延回路の代りに、前記実施例5で
示したようなカウンタを使用しても同様の効果が得られ
る。この場合のクロック発生器としては、電磁石電源2
32の制御とは無関係に任意の周波数のクロック信号を
発生するクロック発生器が使用できる。
Example 11. The same effect can be obtained by using the counter as shown in the fifth embodiment instead of the delay circuit used in the ninth and tenth embodiments. As the clock generator in this case, the electromagnet power source 2
A clock generator that generates a clock signal of any frequency independent of the control of 32 can be used.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれば
呼吸振動検出器により検出した呼吸振動の任意の位相に
同期させて粒子加速器の種々のパルス電源を動作させる
ように構成したので、前記粒子加速器による照射を被照
射体の呼吸に同期させて正確かつ最適なタイミングで効
率良く行うように制御することができ、被照射体への照
射精度を向上させることのできる粒子加速器のタイミン
グ制御装置が得られる効果がある。
As described above, according to the invention of claim 1, various pulse power supplies of the particle accelerator are operated in synchronization with an arbitrary phase of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector. , A timing of a particle accelerator capable of controlling the irradiation by the particle accelerator so as to be synchronized with the respiration of the irradiated body and efficiently performing it at an accurate and optimum timing, and improving the irradiation accuracy of the irradiated body. The control device can be obtained.

【0092】請求項2の発明によれば、呼吸振動検出器
により検出した呼吸振動の任意の位相に同期させ、荷電
粒子発生手段による荷電粒子の発生や荷電粒子加速手段
における高周波電界による直線的な加速に必要な種々の
パルス電源を動作させるように構成したので、荷電粒子
発生手段による荷電粒子の発生や高周波電界による直線
的な加速を行う荷電粒子加速手段による照射を、被照射
体の呼吸に同期させて正確かつ最適なタイミングで効率
良く行うように制御することが出来、被照射体への照射
精度を向上させた粒子加速器のタイミング制御装置が得
られる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector is synchronized with an arbitrary phase and linearly generated by the generation of charged particles by the charged particle generation means and the high frequency electric field in the charged particle acceleration means. Since it was configured to operate various pulsed power supplies required for acceleration, the irradiation of the irradiated body was performed by the charged particle accelerator that performs charged particle generation by the charged particle generator and linear acceleration by the high frequency electric field. There is an effect that a timing control device for a particle accelerator can be obtained which can be controlled synchronously and efficiently so as to be performed accurately and at an optimum timing, and the irradiation accuracy of an irradiation target object is improved.

【0093】請求項3の発明によれば、呼吸振動検出器
により検出した呼吸振動の任意の位相に同期させ、荷電
粒子発生手段による荷電粒子の発生や高周波線形加速器
とシンクロトロンとによる荷電粒子の加速、入射、出射
に必要な種々のパルス電源を動作させるように構成した
ので、前記高周波線形加速器とシンクロトロンとを有す
る粒子加速器による照射を被照射体の呼吸に同期させて
正確かつ最適なタイミングで効率良く行うように制御す
ることが出来、被照射体への照射精度を向上させた粒子
加速器のタイミング制御装置が得られる効果がある。
According to the third aspect of the present invention, the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector is synchronized with an arbitrary phase, and the charged particles are generated by the charged particle generating means or the charged particles are generated by the high frequency linear accelerator and the synchrotron. Since it is configured to operate various pulse power supplies required for acceleration, incidence, and extraction, accurate and optimum timing is achieved by synchronizing the irradiation by the particle accelerator having the high-frequency linear accelerator and the synchrotron with the respiration of the irradiation target. It is possible to obtain a timing control device for a particle accelerator in which the irradiation accuracy of the irradiation target can be improved.

【0094】請求項4の発明によれば、呼吸振動検出器
により検出した呼吸振動の任意の位相に同期させ、カウ
ンタを用いてシンクロトロンの種々のパルス電源を動作
させるように構成したので、前記シンクロトロンによる
照射を被照射体の呼吸に同期させて電磁石電源の出力パ
ターンに対して正確かつ最適なタイミングで効率良く行
うように制御することが出来、被照射体への照射精度を
向上させた粒子加速器のタイミング制御装置が得られる
効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, since the respiratory oscillation is detected by the respiratory oscillation detector and synchronized with an arbitrary phase, the counter is used to operate various pulse power sources of the synchrotron. The irradiation by the synchrotron can be controlled to synchronize with the respiration of the irradiated object so that the output pattern of the electromagnet power supply is accurately and efficiently performed at the optimum timing, and the irradiation accuracy of the irradiated object is improved. There is an effect that the timing control device of the particle accelerator can be obtained.

【0095】請求項5の発明によれば、シンクロトロン
の各種電磁石電源の制御パターンを記憶した記憶装置に
必要とされるクロック信号周波数よりも高い周波数のク
ロック信号を発生するクロック発生器と、前記高い周波
数のクロック信号により動作するカウンタと、前記クロ
ック発生器と前記記憶装置との間に前記クロック信号の
周波数を下げる周波数変換手段とを備え、前記記憶装置
からは前記周波数変換手段により制御された周波数の前
記クロック信号より前記各種電磁石電源の前記制御パタ
ーンを読み出す一方、呼吸振動検出器により検出した呼
吸振動の任意の位相に前記カウンタを用いて同期させ、
シンクロトロンの種々のパルス電源を動作させるように
構成したので、前記シンクロトロンによる照射を被照射
体の呼吸に同期させて前記カウンタの分解能に応じて前
記電磁石電源の出力パターンに対して正確かつ最適なタ
イミングで効率良く行うように制御することが出来、被
照射体への照射精度を向上させた粒子加速器のタイミン
グ制御装置が得られる効果がある。
According to the invention of claim 5, a clock generator for generating a clock signal having a frequency higher than a clock signal frequency required for a storage device storing control patterns of various electromagnet power supplies of a synchrotron, A counter that operates with a high-frequency clock signal and a frequency conversion unit that lowers the frequency of the clock signal between the clock generator and the storage device are provided, and the storage device is controlled by the frequency conversion unit. While reading the control pattern of the various electromagnet power supplies from the clock signal of frequency, while using the counter to synchronize with any phase of respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector,
Since it is configured to operate various pulse power supplies of the synchrotron, the irradiation by the synchrotron is synchronized with the breathing of the irradiation target and the output pattern of the electromagnet power supply is accurately and optimally adjusted according to the resolution of the counter. There is an effect that a timing control device for a particle accelerator can be obtained, which can be controlled so as to be efficiently performed at various timings and which improves the irradiation accuracy of the irradiation target.

【0096】請求項6の発明によれば、荷電粒子発生手
段で発生した荷電粒子を加速するための高周波線形加速
器および共振励磁方式で運転される電磁石電源を有する
ラピッドサイクリングシンクロトロンにおけるパルス電
源の運転を、被照射体の呼吸振動と前記電磁石電源とに
同期して制御するように構成したので、荷電粒子の被照
射体への照射を運転を行う期間に限り被照射体の呼吸と
前記電磁石電源とに同期させて正確かつ最適なタイミン
グで効率良く行うように制御することが出来、被照射体
への照射精度を向上させた粒子加速器のタイミング制御
装置が得られる効果がある。
According to the invention of claim 6, the operation of the pulse power supply in the rapid cycling synchrotron having the high frequency linear accelerator for accelerating the charged particles generated by the charged particle generating means and the electromagnet power supply operated by the resonance excitation method. Is configured to be controlled in synchronism with the respiratory vibration of the irradiation target and the electromagnet power supply, so that the respiration of the irradiation target and the electromagnet power supply are performed only during the period in which the irradiation of the irradiation target with charged particles is performed. There is an effect that a timing control device for a particle accelerator can be obtained, which can be controlled to be performed accurately and optimally and efficiently in synchronism with, and the irradiation accuracy of an irradiation target object can be improved.

【0097】請求項7の発明によれば、トリガ発生器か
ら出力されるパルスを受け任意の時間遅れで、出射ゲー
ト回路から出力される遅延パルスよりも長い時間幅のパ
ルスを発生する電磁石電源運転ゲート回路を備え、該電
磁石電源運転ゲート回路から前記パルスが出力されてい
る間、前記高周波線形加速器やラピッドサイクリングシ
ンクロトロンの電磁石電源を運転するように構成したの
で、運転を行う期間に限り動作する被照射体の呼吸に同
期させた前記電磁石電源やパルス電源により、荷電粒子
の被照射体への照射を被照射体の呼吸に同期させて正確
かつ最適なタイミングで効率良く行うように制御するこ
とが出来、被照射体への照射精度を向上させた粒子加速
器のタイミング制御装置が得られる効果がある。
According to the seventh aspect of the invention, the electromagnet power supply operation for receiving the pulse output from the trigger generator and generating the pulse having a time width longer than the delay pulse output from the emission gate circuit at an arbitrary time delay. Since a gate circuit is provided and the electromagnet power supply of the high frequency linear accelerator or the rapid cycling synchrotron is operated while the pulse is being output from the electromagnet power supply operation gate circuit, it operates only during operation. The electromagnet power supply or pulse power supply synchronized with the respiration of the irradiation target controls the irradiation of the charged particles to the irradiation target in synchronization with the respiration of the irradiation target so as to perform accurately and efficiently at an optimal timing. Therefore, there is an effect that a timing control device for a particle accelerator in which the irradiation accuracy of the irradiation target is improved can be obtained.

【0098】請求項8の発明によれば、呼吸振動検出器
により検出した呼吸振動の最大値が任意の範囲内にある
ときのみトリガ発生器がパルスを発生させるように構成
したので、呼吸が突然大きくなったときには荷電粒子の
照射を行わないように制御することが出来、誤照射を防
止することが出来て被照射体への照射精度を向上させた
粒子加速器のタイミング制御装置が得られる効果があ
る。
According to the eighth aspect of the present invention, the trigger generator generates the pulse only when the maximum value of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector is within an arbitrary range. When the particle size becomes large, it is possible to control not to irradiate the charged particles, to prevent erroneous irradiation, and to obtain the timing control device of the particle accelerator that improves the irradiation accuracy of the irradiation target. is there.

【0099】請求項9の発明によれば、呼吸振動検出器
により検出した呼吸振動の検出信号を微分し、その微分
値の最大値が任意の範囲内にあるときのみトリガ発生器
がパルスを発生させるように構成したので、呼吸が突然
早くなったときには荷電粒子の照射を行わないように制
御することが出来、誤照射を防止することが出来て被照
射体への照射精度を向上させた粒子加速器のタイミング
制御装置が得られる効果がある。
According to the ninth aspect of the present invention, the detection signal of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector is differentiated, and the trigger generator generates a pulse only when the maximum value of the differential value is within an arbitrary range. Since it is configured so that it can be controlled so that the irradiation of charged particles is not performed when breathing suddenly becomes faster, it is possible to prevent erroneous irradiation and improve the irradiation accuracy of the irradiation target. There is an effect that the timing control device of the accelerator can be obtained.

【0100】請求項10の発明によれば、呼吸振動検出
器として加速度センサーを用いるように構成したので、
荷電粒子の被照射体への照射を被照射体の呼吸に同期さ
せて正確かつ最適なタイミングで行うように制御するこ
とが出来、被照射体への照射精度を向上させ、さらに呼
吸振動検出に際しての被照射体が受ける肉体的な負担を
軽減できる粒子加速器のタイミング制御装置が得られる
効果がある。
According to the tenth aspect of the invention, since the acceleration sensor is used as the respiratory vibration detector,
It is possible to control the irradiation of the irradiated object to the irradiated object in synchronization with the respiration of the irradiated object so that it can be controlled accurately and at an optimal timing, improving the irradiation accuracy of the irradiated object and further detecting respiratory vibration. There is an effect that a timing control device for a particle accelerator can be obtained which can reduce the physical burden on the irradiated object.

【0101】請求項11の発明によれば、呼吸振動検出
器として軽量でコンパクトな歪ゲージを用いるように構
成したので、荷電粒子の被照射体への照射を被照射体の
呼吸に同期させて正確かつ最適なタイミングで行うよう
に制御することが出来、さらに被照射体への照射精度を
向上させ呼吸振動検出に際しての被照射体が受ける肉体
的な負担を軽減できる粒子加速器のタイミング制御装置
が得られる効果がある。
According to the eleventh aspect of the present invention, since a lightweight and compact strain gauge is used as the respiratory vibration detector, the irradiation of the charged object with the charged particles is synchronized with the respiration of the irradiated object. A particle accelerator timing control device that can perform control accurately and at optimal timing, further improve irradiation accuracy on the irradiation target, and reduce the physical burden on the irradiation target during respiratory vibration detection. There is an effect to be obtained.

【0102】請求項12の発明によれば、呼吸振動検出
器として二酸化炭素検出器を用いるように構成したの
で、非接触で呼吸振動の検出が可能となり、呼吸振動検
出に際して呼吸振動を検出するための検出器の装着位置
に関しての制約がなくなると共に、被照射体が受ける肉
体的な負担を軽減できる粒子加速器のタイミング制御装
置が得られる効果がある。
According to the twelfth aspect of the invention, since the carbon dioxide detector is used as the respiratory vibration detector, the respiratory vibration can be detected without contact, and the respiratory vibration is detected when the respiratory vibration is detected. There is an effect that a timing control device for a particle accelerator can be obtained in which the restriction on the mounting position of the detector is eliminated and the physical burden on the irradiated object is reduced.

【0103】請求項13の発明によれば、被照射体の呼
吸振動の任意の位相でパルスを発生させ、前記任意の位
相で発生した前記パルスを基に、予め設定された遅延時
間が付与された遅延パルスを生成し、該生成した遅延パ
ルスにより粒子加速器を構成する種々のパルス電源を制
御するように構成したので、前記粒子加速器による照射
を被照射体の呼吸に同期させて正確かつ最適なタイミン
グで効率良く行うように制御することができ、被照射体
への照射精度を向上させることのできる粒子加速器のタ
イミング制御方法が得られる効果がある。
According to the thirteenth aspect of the present invention, a pulse is generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiation subject, and a preset delay time is given based on the pulse generated at the arbitrary phase. Since it is configured to generate various delayed pulses and control various pulse power sources that constitute the particle accelerator by the generated delayed pulse, the irradiation by the particle accelerator is synchronized with the respiration of the irradiation target, and the optimum and optimal There is an effect that a timing control method for a particle accelerator can be obtained, which can be controlled so as to be efficiently performed at a timing and which can improve the irradiation accuracy of an irradiation target.

【0104】請求項14の発明によれば、被照射体の呼
吸振動の任意の位相で発生させたパルスを遅延させ、荷
電粒子の発生や高周波線形加速器とシンクロトロンとに
よる前記荷電粒子の加速や入射、出射に必要な種々のパ
ルス電源に出力する予め設定された遅延時間が付与され
た遅延パルスを生成し、該生成した遅延パルスにより前
記パルス電源を制御するように構成したので、前記高周
波線形加速器とシンクロトロンとを有する粒子加速器に
よる照射を被照射体の呼吸に同期させて正確かつ最適な
タイミングで効率良く行うように制御することが出来、
被照射体への照射精度を向上させた粒子加速器のタイミ
ング制御方法が得られる効果がある。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the pulse generated at any phase of the respiratory vibration of the irradiated body is delayed to generate charged particles or accelerate the charged particles by a high frequency linear accelerator and a synchrotron. Since a delay pulse having a preset delay time which is output to various pulse power supplies necessary for incidence and emission is generated and the pulse power supply is controlled by the generated delay pulse, the high frequency linear Irradiation by a particle accelerator having an accelerator and a synchrotron can be controlled to be synchronized with breathing of an irradiation target and to be performed efficiently at an accurate and optimal timing.
There is an effect that a timing control method for a particle accelerator with improved irradiation accuracy for an irradiation target can be obtained.

【0105】請求項15の発明によれば、被照射体の呼
吸振動の任意の位相でパルスを発生させ、該発生したパ
ルスを遅延させて予め設定された遅延時間が付与された
遅延パルスを生成し、該遅延パルスを基にクロック信号
を発生させ、該クロック信号を基に予め記憶装置に書き
込まれた制御パターンを順次出力することによりシンク
ロトロンの各種電磁石電源から所定の出力電流を前記シ
ンクロトロンの各種電磁石へ供給すると共に、前記クロ
ック信号をカウントし、該カウント値が所定の値に達す
ることで起動パルスを発生させ、該発生した起動パルス
を基に荷電粒子の発生、加速、入射、出射に必要な種々
のパルス電源を起動するように構成したので、前記シン
クロトロンによる照射を被照射体の呼吸に同期させて正
確かつ最適なタイミングで効率良く行うように制御する
ことが出来、被照射体への照射精度を向上させた粒子加
速器のタイミング制御方法が得られる効果がある。
According to the fifteenth aspect of the present invention, a pulse is generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body, and the generated pulse is delayed to generate a delayed pulse with a preset delay time. Then, a clock signal is generated based on the delay pulse, and a control pattern written in advance in a storage device is sequentially output based on the clock signal, whereby a predetermined output current is supplied from various electromagnet power sources of the synchrotron. Of each of the electromagnets and counts the clock signal, and when the count value reaches a predetermined value, a start pulse is generated, and based on the generated start pulse, generation, acceleration, incidence, and emission of charged particles are performed. Since it is configured to activate various pulsed power supplies required for this, the irradiation by the synchrotron can be synchronized with the respiration of the irradiated body for accurate and optimal timing. Can be controlled to perform efficiently at ring, the effect of the timing control method of the particle accelerator with improved irradiation accuracy of the irradiated body is obtained.

【0106】請求項16の発明によれば、被照射体の呼
吸振動の任意の位相で発生させたパルスを基に予め設定
された遅延時間が付与された遅延パルスを生成し、該遅
延パルスを基に発生させるクロック信号の周波数を、制
御パターンを記憶した記憶装置で必要とするクロック信
号周波数より高い周波数にし、さらにこの高い周波数の
クロック信号周波数を低くして前記記憶装置へ供給し前
記制御パターンを読み出す一方、前記高い周波数のクロ
ック信号をカウントし、該カウント値が所定の値に達す
ることで発生させた起動パルスを基に前記荷電粒子の発
生、加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源を起動
するように構成したので、前記カウント値は高い分解能
を有することになり、荷電粒子の照射を被照射体の呼吸
に同期させて行う際のタイミング精度を上げることが出
来、被照射体への照射精度を向上させた粒子加速器のタ
イミング制御方法が得られる効果がある。
According to the sixteenth aspect of the present invention, a delay pulse having a preset delay time is generated based on the pulse generated at any phase of the respiratory vibration of the irradiated body, and the delay pulse is generated. The frequency of the clock signal generated based on the control pattern is set to a frequency higher than the clock signal frequency required by the storage device storing the control pattern, and the clock signal frequency of the higher frequency is lowered to supply the storage device with the control pattern. While reading out the high frequency clock signal, various pulses necessary for the generation, acceleration, incidence, and emission of the charged particles based on the starting pulse generated when the count value reaches a predetermined value. Since the power supply is configured to be activated, the count value has a high resolution, and the irradiation of the charged particles is performed in synchronization with the respiration of the irradiated body. Of can be increased timing accuracy, the effect of the timing control method of the particle accelerator with improved irradiation accuracy of the irradiated body is obtained.

【0107】請求項17の発明によれば、被照射体の呼
吸振動の任意の位相でパルスを発生させ、該発生させた
パルスを基に任意の遅れ時間が付与された照射に必要な
時間幅を有する遅延パルスを発生し、該遅延パルスが出
力されている期間だけ電磁石電源に同期したトリガパル
スを出力し、該トリガパルスを基に生成した任意の遅れ
時間が付与された遅延トリガパルスを荷電粒子の発生、
加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源へ出力する
ように構成したので、荷電粒子の被照射体への照射を被
照射体の呼吸と前記電磁石電源とに同期させて正確かつ
最適なタイミングで効率良く行うように制御することが
出来、被照射体への照射精度を向上させた粒子加速器の
タイミング制御方法が得られる効果がある。
According to the seventeenth aspect of the present invention, a pulse is generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiated body, and a time width required for irradiation with an arbitrary delay time based on the generated pulse. A delay pulse having a delay pulse is generated, a trigger pulse synchronized with the electromagnet power source is output only during a period in which the delay pulse is output, and a delay trigger pulse having an arbitrary delay time generated based on the trigger pulse is charged. Generation of particles,
Since it is configured to output to various pulse power supplies required for acceleration, incidence, and extraction, accurate and optimum timing is achieved by synchronizing the irradiation of charged particles to the irradiation target with the respiration of the irradiation target and the electromagnet power supply. Therefore, there is an effect that it is possible to obtain a timing control method of a particle accelerator in which the irradiation accuracy of the irradiation target can be improved.

【0108】請求項18の発明によれば、被照射体の呼
吸振動の任意の位相で発生させたパルスを基に、任意の
遅れ時間が付与された照射に必要な時間幅を有する遅延
パルスよりも長い時間幅の任意の遅れ時間が付与された
パルスを発生させ、電磁石電源の運転を前記パルスと同
期させるように構成したので、被照射体の呼吸に同期さ
せた前記電磁石電源やパルス電源により、荷電粒子の被
照射体への照射を被照射体の呼吸に同期させて正確かつ
最適なタイミングで効率良く行うように制御することが
出来、被照射体への照射精度を向上させた粒子加速器の
タイミング制御方法が得られる効果がある。
According to the eighteenth aspect of the invention, a delayed pulse having a time width necessary for irradiation with an arbitrary delay time is based on a pulse generated at an arbitrary phase of respiratory oscillation of the irradiated body. Since it is configured to generate a pulse with an arbitrary delay time of a long time width and synchronize the operation of the electromagnet power supply with the pulse, the electromagnet power supply or the pulse power supply synchronized with the respiration of the irradiation target , A particle accelerator that can control the irradiation of charged particles to the irradiation target to be synchronized with the irradiation of the irradiation target and to perform it efficiently at an accurate and optimal timing, and improve the irradiation accuracy of the irradiation target. There is an effect that the above timing control method can be obtained.

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

【図1】 この発明の実施例1の粒子加速器のタイミン
グ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a timing control device for a particle accelerator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施例1のタイミング制御装置が
適用される粒子加速器の構成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a particle accelerator to which the timing control device according to the first embodiment of the present invention is applied.

【図3】 この発明の実施例1の粒子加速器のタイミン
グ制御装置の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the timing control device for the particle accelerator according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施例1における粒子加速器のタ
イミング制御装置の呼吸振動検出器の概念図および呼吸
振動を示す波形図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a respiratory vibration detector of the particle accelerator timing control device according to the first embodiment of the present invention and a waveform diagram showing respiratory vibration.

【図5】 この発明の実施例1の粒子加速器のタイミン
グ制御装置における呼吸振動と出射との関係を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing a relationship between respiratory oscillation and extraction in the timing control device for the particle accelerator according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施例1における粒子加速器のタ
イミング制御装置のトリガ発生器の構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a trigger generator of the timing control device for the particle accelerator according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施例3の粒子加速器のタイミン
グ制御装置における呼吸振動と出射との関係を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing the relationship between respiratory oscillation and extraction in the timing control device for a particle accelerator according to the third embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施例3の粒子加速器のタイミン
グ制御装置におけるトリガ発生器の構成を示すブロック
図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a trigger generator in a timing control device for a particle accelerator according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施例4の粒子加速器のタイミン
グ制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a timing control device for a particle accelerator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施例5の粒子加速器のタイミ
ング制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a timing control device for a particle accelerator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施例6の粒子加速器のタイミ
ング制御装置における呼吸振動検出器を示す概念図およ
び呼吸振動を示す波形図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing a respiratory vibration detector and a waveform diagram showing a respiratory vibration in a timing control device for a particle accelerator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施例7の粒子加速器のタイミ
ング制御装置における呼吸振動検出器を示す概念図およ
び呼吸振動を示す波形図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing a respiratory vibration detector and a waveform diagram showing a respiratory vibration in a timing control device for a particle accelerator according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施例8の粒子加速器のタイミ
ング制御装置における呼吸振動検出器を示す概念図およ
び呼吸振動を示す波形図である。
13A and 13B are a conceptual diagram showing a respiratory vibration detector and a waveform diagram showing a respiratory vibration in a timing control device for a particle accelerator according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施例9の粒子加速器のタイミ
ング制御装置が適用される粒子加速器を示す平面図であ
る。
FIG. 14 is a plan view showing a particle accelerator to which a timing control device for a particle accelerator according to a ninth embodiment of the present invention is applied.

【図15】 この発明の実施例9の粒子加速器のタイミ
ング制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing the structure of a timing control device for a particle accelerator according to a ninth embodiment of the present invention.

【図16】 この発明の実施例9の粒子加速器のタイミ
ング制御装置の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 16 is a time chart showing the operation of the timing control device for the particle accelerator according to the ninth embodiment of the present invention.

【図17】 この発明の実施例9におけるシンクロトロ
ン電磁石の配線図である。
FIG. 17 is a wiring diagram of a synchrotron electromagnet according to a ninth embodiment of the present invention.

【図18】 この発明の実施例9における各電磁石の配
線図である。
FIG. 18 is a wiring diagram of each electromagnet according to a ninth embodiment of the present invention.

【図19】 この発明の実施例10の粒子加速器のタイ
ミング制御装置の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 19 is a time chart showing the operation of the particle accelerator timing control device according to the tenth embodiment of the present invention.

【図20】 この発明の実施例10の粒子加速器のタイ
ミング制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing the structure of a timing control device for a particle accelerator according to a tenth embodiment of the present invention.

【図21】 従来のタイミング制御装置が使用される粒
子加速器を示す平面図である。
FIG. 21 is a plan view showing a particle accelerator in which a conventional timing control device is used.

【図22】 従来のタイミング制御装置の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a conventional timing control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 シンクロトロン(荷電粒子加速手段)、12a,1
2b,12c,12d,12e,12f,12g,10
4,106,161 遅延回路、64 メモリ装置(記
憶装置)、100 イオン源(荷電粒子発生手段)、1
01 呼吸振動検出器、102 トリガ発生器、107
クロック発生器、160a,160b,160c,1
60d,160e,160f,160g,160h カ
ウンタ、171 分周器(周波数変換手段)、232
電磁石電源、234 出射ゲート回路、236 AND
回路(論理積演算回路)、240 電磁石電源運転ゲー
ト回路。
2 synchrotron (charged particle acceleration means), 12a, 1
2b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 10
4, 106, 161 delay circuit, 64 memory device (storage device), 100 ion source (charged particle generating means), 1
01 Respiratory vibration detector, 102 Trigger generator, 107
Clock generator, 160a, 160b, 160c, 1
60d, 160e, 160f, 160g, 160h counter, 171 frequency divider (frequency conversion means), 232
Electromagnet power supply, 234 output gate circuit, 236 AND
Circuit (logical AND operation circuit), 240 Electromagnetic power supply operation gate circuit.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷電粒子を発生する荷電粒子発生手段
と、該荷電粒子発生手段により発生させた荷電粒子を加
速する荷電粒子加速手段と、該荷電粒子加速手段により
加速した荷電粒子を被照射体へ照射する荷電粒子照射手
段とを備えた粒子加速器の各部の動作タイミングを制御
する粒子加速器のタイミング制御装置において、前記被
照射体の呼吸振動を検出する呼吸振動検出器と、該呼吸
振動検出器により検出した前記呼吸振動の任意の位相で
パルスを発生するトリガ発生器と、該トリガ発生器で発
生した前記パルスを遅延させ、前記粒子加速器を構成す
る種々のパルス電源に出力する予め設定された遅延時間
が付与された遅延パルスを生成する遅延回路とを備えて
い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. A charged particle generation means for generating charged particles, a charged particle acceleration means for accelerating charged particles generated by the charged particle generation means, and charged particles accelerated by the charged particle acceleration means for irradiation. In a timing control device of a particle accelerator for controlling the operation timing of each part of a particle accelerator including a charged particle irradiating means for irradiating the object, a respiratory vibration detector for detecting respiratory vibration of the irradiated object, and the respiratory vibration detector A trigger generator that generates a pulse at an arbitrary phase of the respiratory oscillation detected by the pulse generator, delays the pulse generated by the trigger generator, and outputs the pulse generator to various pulse power sources that configure the particle accelerator. A timing control device for a particle accelerator, comprising: a delay circuit for generating a delay pulse having a delay time.
【請求項2】 荷電粒子を発生する荷電粒子発生手段
と、該荷電粒子発生手段により発生させた荷電粒子を高
周波電界により直線的に加速する荷電粒子加速手段と、
該荷電粒子加速手段により加速した荷電粒子を被照射体
へ照射する荷電粒子照射手段とを備えた粒子加速器の各
部の動作タイミングを制御する粒子加速器のタイミング
制御装置において、前記被照射体の呼吸振動を検出する
呼吸振動検出器と、該呼吸振動検出器により検出された
前記呼吸振動の任意の位相でパルスを発生するトリガ発
生器と、該トリガ発生器で発生した前記パルスを遅延さ
せ、前記荷電粒子発生手段による荷電粒子の発生や前記
荷電粒子加速手段における前記高周波電界による直線的
な加速に必要な種々のパルス電源に出力する予め設定さ
れた遅延時間が付与された遅延パルスを生成する遅延回
路とを備えてい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. A charged particle generating means for generating charged particles, and a charged particle accelerating means for linearly accelerating the charged particles generated by the charged particle generating means by a high frequency electric field.
In a timing control device of a particle accelerator for controlling operation timing of each part of a particle accelerator, which comprises charged particle irradiation means for irradiating an irradiated object with charged particles accelerated by the charged particle acceleration means, respiratory vibration of the irradiated object And a trigger generator for generating a pulse at an arbitrary phase of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector, delaying the pulse generated by the trigger generator, and charging A delay circuit for generating a delay pulse having a preset delay time, which is output to various pulse power sources necessary for generation of charged particles by the particle generating means and linear acceleration by the high frequency electric field in the charged particle accelerating means. A timing control device for a particle accelerator, comprising:
【請求項3】 荷電粒子を発生する荷電粒子発生手段
と、該荷電粒子発生手段により発生させた荷電粒子を加
速する高周波線形加速器とシンクロトロンと、該高周波
線形加速器とシンクロトロンとにより加速した荷電粒子
を被照射体に照射する荷電粒子照射手段とを備えた粒子
加速器の各部の動作タイミングを制御する粒子加速器の
タイミング制御装置において、前記被照射体の呼吸振動
を検出する呼吸振動検出器と、該呼吸振動検出器により
検出された呼吸振動の任意の位相でパルスを発生するト
リガ発生器と、該トリガ発生器で発生した前記パルスを
遅延させ、前記荷電粒子発生手段による荷電粒子の発生
や前記高周波線形加速器とシンクロトロンとによる荷電
粒子の加速、入射、出射に必要な種々のパルス電源に出
力する予め設定された遅延時間が付与された遅延パルス
を生成する遅延回路とを備えてい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. A charged particle generating means for generating charged particles, a high frequency linear accelerator and a synchrotron for accelerating the charged particles generated by the charged particle generating means, and a charge accelerated by the high frequency linear accelerator and synchrotron. In a particle accelerator timing control device for controlling the operation timing of each part of the particle accelerator provided with charged particle irradiation means for irradiating particles to the irradiated body, a respiratory vibration detector for detecting respiratory vibration of the irradiated body, A trigger generator that generates a pulse at an arbitrary phase of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector, delays the pulse generated by the trigger generator, and generates charged particles by the charged particle generating means or Pre-set to output to various pulse power sources required for acceleration, injection and emission of charged particles by high frequency linear accelerator and synchrotron A timing control device for a particle accelerator, comprising: a delay circuit for generating a delay pulse having a delay time.
【請求項4】 荷電粒子を発生する荷電粒子発生手段
と、該荷電粒子発生手段により発生させた荷電粒子を加
速する高周波線形加速器とシンクロトロンと、該高周波
線形加速器とシンクロトロンとにより加速した荷電粒子
を被照射体に照射する荷電粒子照射手段とを備えた粒子
加速器の各部の動作タイミングを制御する粒子加速器の
タイミング制御装置において、前記被照射体の呼吸振動
を検出する呼吸振動検出器と、該呼吸振動検出器により
検出した前記呼吸振動の任意の位相でパルスを発生する
トリガ発生器と、該トリガ発生器で発生した前記パルス
を遅延させ、予め設定された遅延時間が付与された遅延
パルスを生成する遅延回路と、該遅延回路で生成した遅
延パルスを基にクロック信号を発生するクロック発生器
と、該クロック発生器で発生したクロック信号を基に予
め記憶装置に書き込まれた制御パターンを順次出力する
ことにより所定の出力電流を得る前記シンクロトロンの
各種電磁石電源と、前記クロック信号をカウントし、該
カウント値が所定の値に達することで起動パルスを発生
し、前記荷電粒子の発生、加速、入射、出射に必要な種
々のパルス電源を起動するカウンタとを備えていること
を特徴とする粒子加速器のタイミング制御装置。
4. A charged particle generating means for generating charged particles, a high frequency linear accelerator and a synchrotron for accelerating the charged particles generated by the charged particle generating means, and a charge accelerated by the high frequency linear accelerator and synchrotron. In a particle accelerator timing control device for controlling the operation timing of each part of the particle accelerator provided with charged particle irradiation means for irradiating particles to the irradiated body, a respiratory vibration detector for detecting respiratory vibration of the irradiated body, A trigger generator that generates a pulse at an arbitrary phase of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector, and a delayed pulse that delays the pulse generated by the trigger generator and is given a preset delay time Circuit for generating a clock signal, a clock generator for generating a clock signal based on the delay pulse generated by the delay circuit, and the clock generator The various electromagnet power supplies of the synchrotron that obtain a predetermined output current by sequentially outputting the control pattern written in advance in the storage device based on the clock signal generated in step S1 and the clock signal are counted, And a counter for activating various pulse power supplies necessary for the generation, acceleration, incidence, and emission of the charged particles when the startup pulse is reached. .
【請求項5】 前記クロック発生器は、前記シンクロト
ロンの各種電磁石電源の前記記憶装置に必要とされるク
ロック信号周波数よりも高い周波数のクロック信号を発
生し、前記クロック発生器と前記記憶装置との間に前記
クロック信号の周波数を下げる周波数変換手段を備えた
ことを特徴とする請求項4記載の粒子加速器のタイミン
グ制御装置。
5. The clock generator generates a clock signal having a frequency higher than a clock signal frequency required for the memory device of various electromagnet power supplies of the synchrotron, and the clock generator and the memory device. 5. The timing control device for a particle accelerator according to claim 4, further comprising frequency conversion means for lowering the frequency of the clock signal between them.
【請求項6】 荷電粒子を発生する荷電粒子発生手段
と、該荷電粒子発生手段で発生した荷電粒子を加速する
ための高周波線形加速器および共振励磁方式で運転され
る電磁石電源を有するラピッドサイクリングシンクロト
ロンと、加速した荷電粒子を被照射体へ照射する荷電粒
子照射手段とを備えた粒子加速器の各部の動作タイミン
グを制御する粒子加速器のタイミング制御装置におい
て、前記被照射体の呼吸振動を検出する呼吸振動検出器
と、該呼吸振動検出器により検出された呼吸振動の任意
の位相でパルスを発生するトリガ発生器と、該トリガ発
生器で発生した前記パルスを基に任意の遅れ時間が付与
された照射に必要な時間幅を有する遅延パルスを発生す
る出射ゲート回路と、前記電磁石電源に同期してトリガ
パルスを出力するマスタートリガ発生器と、前記出射ゲ
ート回路から前記遅延パルスが出力されている期間だけ
前記マスタートリガ発生器からの前記トリガパルスを出
力する論理積演算回路と、該論理積演算回路から出力さ
れる前記トリガパルスを基に生成された任意の遅れ時間
が付与された遅延トリガパルスを荷電粒子の発生、加
速、入射、出射に必要な種々のパルス電源へ出力する遅
延回路とを備えたことを特徴とする粒子加速器のタイミ
ング制御装置。
6. A rapid cycling synchrotron having a charged particle generating means for generating charged particles, a high frequency linear accelerator for accelerating the charged particles generated by the charged particle generating means, and an electromagnet power supply operated by a resonance excitation method. And a charged particle irradiation means for irradiating the irradiated object with accelerated charged particles, in a timing control device of the particle accelerator for controlling the operation timing of each part of the particle accelerator, the respiration for detecting respiratory vibration of the irradiated object. A vibration detector, a trigger generator that generates a pulse at an arbitrary phase of the respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector, and an arbitrary delay time based on the pulse generated by the trigger generator An emission gate circuit that generates a delay pulse having a time width necessary for irradiation, and a master that outputs a trigger pulse in synchronization with the electromagnet power supply. -A trigger generator, an AND operation circuit that outputs the trigger pulse from the master trigger generator only during a period in which the delay pulse is output from the emission gate circuit, and the trigger output from the AND operation circuit And a delay circuit for outputting a delayed trigger pulse generated based on the pulse and having an arbitrary delay time to various pulse power sources necessary for generation, acceleration, incidence and emission of charged particles. Timing controller for particle accelerator.
【請求項7】 前記トリガ発生器から出力されるパルス
を受け任意の時間遅れで、前記出射ゲート回路から出力
される遅延パルスよりも長い時間幅のパルスを発生する
電磁石電源運転ゲート回路を備え、該電磁石電源運転ゲ
ート回路から前記パルスが出力されている間、前記高周
波線形加速器や前記ラピッドサイクリングシンクロトロ
ンの電磁石電源を運転することを特徴とする請求項6記
載の粒子加速器のタイミング制御装置。
7. An electromagnet power supply operation gate circuit for receiving a pulse output from the trigger generator and generating a pulse having a time width longer than a delay pulse output from the emission gate circuit at an arbitrary time delay, 7. The timing control device for a particle accelerator according to claim 6, wherein the electromagnet power supply of the high-frequency linear accelerator or the rapid cycling synchrotron is operated while the pulse is output from the electromagnet power supply operation gate circuit.
【請求項8】 前記呼吸振動検出器により検出した呼吸
振動の最大値を検出し、その検出値が任意の範囲内にあ
るときのみ前記トリガ発生器がパルスを発生させること
を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項記載
の粒子加速器のタイミング制御装置。
8. The maximum value of respiratory vibration detected by the respiratory vibration detector is detected, and the trigger generator generates a pulse only when the detected value is within an arbitrary range. The timing control device for a particle accelerator according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 前記呼吸振動検出器により検出した呼吸
振動の検出信号を微分し、その微分値の最大値が任意の
範囲内にあるときのみ前記トリガ発生器がパルスを発生
させることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれ
か1項記載の粒子加速器のタイミング制御装置。
9. The trigger generator generates a pulse only when a respiratory vibration detection signal detected by the respiratory vibration detector is differentiated and the maximum value of the differential value is within an arbitrary range. The timing control device for a particle accelerator according to any one of claims 1 to 7.
【請求項10】 呼吸振動検出器として加速度センサー
を用いることを特徴とする請求項1から請求項9のいず
れか1項記載の粒子加速器のタイミング制御装置。
10. The timing control device for a particle accelerator according to claim 1, wherein an acceleration sensor is used as the respiratory vibration detector.
【請求項11】 呼吸振動検出器として歪ゲージを用い
ることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1
項記載の粒子加速器のタイミング制御装置。
11. A strain gauge is used as a respiratory vibration detector, according to any one of claims 1 to 9.
A timing control device for a particle accelerator according to the item.
【請求項12】 呼吸振動検出器として二酸化炭素検出
器を用いることを特徴とする請求項1から請求項9のい
ずれか1項記載の粒子加速器のタイミング制御装置。
12. The timing control device for a particle accelerator according to claim 1, wherein a carbon dioxide detector is used as the respiratory vibration detector.
【請求項13】 荷電粒子を加速し、加速した荷電粒子
を被照射体へ照射する粒子加速器の各部の動作タイミン
グを制御するタイミング制御方法において、前記被照射
体の呼吸振動の任意の位相でパルスを発生させ、前記任
意の位相で発生した前記パルスを基に、予め設定された
遅延時間が付与された遅延パルスを生成し、該生成した
遅延パルスにより前記粒子加速器を構成する種々のパル
ス電源を制御することを特徴とする粒子加速器のタイミ
ング制御方法。
13. A timing control method for controlling the operation timing of each part of a particle accelerator for accelerating charged particles and irradiating the irradiated object with the accelerated charged particles, wherein a pulse is generated at an arbitrary phase of respiratory vibration of the irradiated object. To generate a delay pulse with a preset delay time based on the pulse generated in the arbitrary phase, and various pulse power sources that configure the particle accelerator by the generated delay pulse. A timing control method for a particle accelerator, which is characterized by controlling.
【請求項14】 荷電粒子を高周波線形加速器とシンク
ロトロンとにより加速し、該加速した荷電粒子を被照射
体に照射する粒子加速器の各部の動作タイミングを制御
するタイミング制御方法において、前記被照射体の呼吸
振動の任意の位相で発生させたパルスを遅延させ、前記
荷電粒子の発生や前記高周波線形加速器とシンクロトロ
ンとによる前記荷電粒子の加速や入射、出射に必要な種
々のパルス電源に出力する予め設定された遅延時間が付
与された遅延パルスを生成し、該生成した遅延パルスに
より前記パルス電源を制御することを特徴とする粒子加
速器のタイミング制御方法。
14. A timing control method for accelerating charged particles by a high-frequency linear accelerator and a synchrotron, and controlling the operation timing of each part of the particle accelerator that irradiates the irradiated particles with the accelerated charged particles. The pulse generated at any phase of the respiratory oscillation is delayed and output to various pulse power sources necessary for the generation of the charged particles and the acceleration, incidence, and emission of the charged particles by the high-frequency linear accelerator and the synchrotron. A timing control method for a particle accelerator, comprising: generating a delay pulse having a preset delay time, and controlling the pulse power supply with the generated delay pulse.
【請求項15】 荷電粒子を高周波線形加速器とシンク
ロトロンとにより加速し、該加速した荷電粒子を被照射
体に照射する粒子加速器の各部の動作タイミングを制御
するタイミング制御方法において、前記被照射体の呼吸
振動の任意の位相でパルスを発生させ、該発生したパル
スを遅延させて予め設定された遅延時間が付与された遅
延パルスを生成し、該遅延パルスを基にクロック信号を
発生させ、該クロック信号を基に予め記憶装置に書き込
まれた制御パターンを順次出力することにより前記シン
クロトロンの各種電磁石電源から所定の出力電流を前記
シンクロトロンの各種電磁石へ供給すると共に、前記ク
ロック信号をカウントし、該カウント値が所定の値に達
することで起動パルスを発生させ、該発生した起動パル
スを基に前記荷電粒子の発生、加速、入射、出射に必要
な種々のパルス電源を起動することを特徴とする粒子加
速器のタイミング制御方法。
15. A timing control method for accelerating charged particles by a high-frequency linear accelerator and a synchrotron, and controlling the operation timing of each part of the particle accelerator for irradiating the irradiated object with the accelerated charged particles, the irradiation object Pulse is generated at an arbitrary phase of the respiratory oscillation of, the generated pulse is delayed to generate a delayed pulse with a preset delay time, and a clock signal is generated based on the delayed pulse. A predetermined output current is supplied from various electromagnet power supplies of the synchrotron to various electromagnets of the synchrotron by sequentially outputting control patterns written in advance in a storage device based on the clock signal, and the clock signals are counted. When the count value reaches a predetermined value, a start pulse is generated, and the charged particle is generated based on the start pulse generated. A particle accelerator timing control method characterized by activating various pulse power supplies required for generation, acceleration, incidence, and emission of particles.
【請求項16】 前記被照射体の呼吸振動の任意の位相
で発生させたパルスを基に予め設定された遅延時間が付
与された遅延パルスを生成し、該遅延パルスを基に発生
させるクロック信号の周波数を、前記記憶装置で必要と
するクロック信号周波数より高い周波数で発生させ、さ
らにこの高い周波数のクロック信号周波数を低くして前
記記憶装置へ供給することを特徴とする請求項15記載
の粒子加速器のタイミング制御方法。
16. A clock signal generated based on a pulse generated at an arbitrary phase of respiratory oscillation of the irradiated body, the delay pulse having a preset delay time, and generated based on the delayed pulse. 16. The particle according to claim 15, wherein the frequency is generated at a frequency higher than the clock signal frequency required by the storage device, and the clock signal frequency of this high frequency is lowered and supplied to the storage device. Accelerator timing control method.
【請求項17】 高周波線形加速器および共振励磁方式
で運転される電磁石電源を有するラピッドサイクリング
シンクロトロンにより荷電粒子を加速し、加速した荷電
粒子を被照射体へ照射する粒子加速器の各部の動作タイ
ミングを制御するタイミング制御方法において、前記被
照射体の呼吸振動の任意の位相でパルスを発生させ、該
発生させたパルスを基に任意の遅れ時間が付与された照
射に必要な時間幅を有する遅延パルスを発生し、該遅延
パルスが出力されている期間だけ前記電磁石電源に同期
したトリガパルスを出力し、該トリガパルスを基に生成
した任意の遅れ時間が付与された遅延トリガパルスを荷
電粒子の発生、加速、入射、出射に必要な種々のパルス
電源へ出力する粒子加速器のタイミング制御方法。
17. An operation timing of each part of a particle accelerator for accelerating charged particles by a rapid cycling synchrotron having a high frequency linear accelerator and an electromagnet power source operated by a resonance excitation method and irradiating the irradiated object with the accelerated charged particles. In the timing control method for controlling, a delay pulse having a time width required for irradiation, in which a pulse is generated at an arbitrary phase of respiratory oscillation of the irradiation target, and an arbitrary delay time is added based on the generated pulse. Is generated, a trigger pulse synchronized with the electromagnet power source is output only during the period in which the delay pulse is output, and a delayed trigger pulse generated based on the trigger pulse is provided with an arbitrary delay time. , Timing control method of particle accelerator for outputting to various pulse power supplies required for acceleration, incidence and emission.
【請求項18】 前記被照射体の呼吸振動の任意の位相
で発生させたパルスを基に、前記遅延パルスよりも長い
時間幅の任意の遅れ時間が付与されたパルスを発生さ
せ、前記電磁石電源の運転を前記パルスと同期させるこ
とを特徴とする請求項17記載の粒子加速器のタイミン
グ制御方法。
18. A pulse having an arbitrary delay time longer than the delay pulse is generated based on a pulse generated at an arbitrary phase of the respiratory vibration of the irradiation target, and the electromagnet power supply is generated. 18. The timing control method for a particle accelerator according to claim 17, wherein the operation of is synchronized with the pulse.
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Cited By (10)

* 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
JP2002537034A (en) * 1999-02-19 2002-11-05 ゲゼルシャフト フュア シュヴェルイオーネンフォルシュング エム ベー ハー Emergency shutoff inspection method for ion beam therapy system
US7257436B2 (en) 2002-06-05 2007-08-14 Anzai Medical Kabushiki Kaisha Apparatus for generating radiation application synchronizing signal
JP2009279019A (en) * 2008-05-19 2009-12-03 Wakasawan Energ Kenkyu Center Body motion monitoring system in radiotherapy
WO2012081070A1 (en) * 2010-12-13 2012-06-21 株式会社光子発生技術研究所 Method for making beam incident to charged particle storage ring and system therefor
JPWO2013111292A1 (en) * 2012-01-26 2015-05-11 三菱電機株式会社 Charged particle accelerator and particle beam therapy system
JP2015181854A (en) * 2014-03-26 2015-10-22 国立研究開発法人放射線医学総合研究所 Particle beam irradiation controller and control method thereof
JP2016100207A (en) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社日立製作所 Operational method of charged particle beam generation device and charged particle beam generation device
CN106132058A (en) * 2016-08-23 2016-11-16 苏州雷泰医疗科技有限公司 A kind of homology multipotency accelerator and accelerator therapy device
CN115426763A (en) * 2022-08-24 2022-12-02 中国科学院近代物理研究所 Method and system for controlling timing energy change of pulse power supply of synchrotron

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012519532A (en) * 2009-03-04 2012-08-30 ザクリトエ アクツィアニェールナエ オーブシチェストヴォ プロトム Multidirectional charged particle beam cancer treatment method and apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52113591A (en) * 1976-03-19 1977-09-22 Tokyo Shibaura Electric Co Radiation treating device
JPH0654916A (en) * 1992-08-06 1994-03-01 Mitsubishi Electric Corp Respiration monitoring/treating system
JPH06168799A (en) * 1992-11-30 1994-06-14 Mitsubishi Electric Corp Timing control device
JPH06315541A (en) * 1993-03-12 1994-11-15 Toshiba Corp Medical treatment device using image diagnostic device
JPH07303710A (en) * 1994-03-17 1995-11-21 Hitachi Ltd Method and device for radiation irradiation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52113591A (en) * 1976-03-19 1977-09-22 Tokyo Shibaura Electric Co Radiation treating device
JPH0654916A (en) * 1992-08-06 1994-03-01 Mitsubishi Electric Corp Respiration monitoring/treating system
JPH06168799A (en) * 1992-11-30 1994-06-14 Mitsubishi Electric Corp Timing control device
JPH06315541A (en) * 1993-03-12 1994-11-15 Toshiba Corp Medical treatment device using image diagnostic device
JPH07303710A (en) * 1994-03-17 1995-11-21 Hitachi Ltd Method and device for radiation irradiation

Cited By (11)

* 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
JP2002537034A (en) * 1999-02-19 2002-11-05 ゲゼルシャフト フュア シュヴェルイオーネンフォルシュング エム ベー ハー Emergency shutoff inspection method for ion beam therapy system
US7257436B2 (en) 2002-06-05 2007-08-14 Anzai Medical Kabushiki Kaisha Apparatus for generating radiation application synchronizing signal
JP2009279019A (en) * 2008-05-19 2009-12-03 Wakasawan Energ Kenkyu Center Body motion monitoring system in radiotherapy
WO2012081070A1 (en) * 2010-12-13 2012-06-21 株式会社光子発生技術研究所 Method for making beam incident to charged particle storage ring and system therefor
JP5718940B2 (en) * 2010-12-13 2015-05-13 株式会社光子発生技術研究所 Beam injection method and system for charged particle storage ring
JPWO2013111292A1 (en) * 2012-01-26 2015-05-11 三菱電機株式会社 Charged particle accelerator and particle beam therapy system
JP2015181854A (en) * 2014-03-26 2015-10-22 国立研究開発法人放射線医学総合研究所 Particle beam irradiation controller and control method thereof
JP2016100207A (en) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社日立製作所 Operational method of charged particle beam generation device and charged particle beam generation device
CN106132058A (en) * 2016-08-23 2016-11-16 苏州雷泰医疗科技有限公司 A kind of homology multipotency accelerator and accelerator therapy device
CN115426763A (en) * 2022-08-24 2022-12-02 中国科学院近代物理研究所 Method and system for controlling timing energy change of pulse power supply of synchrotron

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