JPS58216399A - 小型サイクロトロンの高周波系のインピ−ダンス整合方法 - Google Patents
小型サイクロトロンの高周波系のインピ−ダンス整合方法Info
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- JPS58216399A JPS58216399A JP9867682A JP9867682A JPS58216399A JP S58216399 A JPS58216399 A JP S58216399A JP 9867682 A JP9867682 A JP 9867682A JP 9867682 A JP9867682 A JP 9867682A JP S58216399 A JPS58216399 A JP S58216399A
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- Japan
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- impedance
- semi
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- coaxial resonator
- resonator
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は小型サイクロトロンの高周波系のインピーダン
ス整合方法に係９、特に負荷共振器に高周波電力増１鴫
器よシ高周波′亀力を能率よく伝送するためのインピー
ダンス整合方法に関する。
ス整合方法に係９、特に負荷共振器に高周波電力増１鴫
器よシ高周波′亀力を能率よく伝送するためのインピー
ダンス整合方法に関する。
従来の角度方向不均一磁場（ムＶＦｆｉ−ナイクロトロ
ンにおいては、多くの場合、ビーム（荷電粒子）を加速
するために、加速高周波電場の周波数とビームの回転周
波数とを等しくする基本波加速を行２ているので、加速
高周波電場の周波数範囲／ｄ ５ Ｍ Ｈｚから３０
Ｍ Ｈｚ ｃＤ間である。従ッテ高周波電場を発生させ
る負荷共振器の（波長）÷４の長さは２Ｍ以上となるの
で、高周波電力増幅器と負荷共振器とを電気的に結合す
る際に、非常に有利である。
ンにおいては、多くの場合、ビーム（荷電粒子）を加速
するために、加速高周波電場の周波数とビームの回転周
波数とを等しくする基本波加速を行２ているので、加速
高周波電場の周波数範囲／ｄ ５ Ｍ Ｈｚから３０
Ｍ Ｈｚ ｃＤ間である。従ッテ高周波電場を発生させ
る負荷共振器の（波長）÷４の長さは２Ｍ以上となるの
で、高周波電力増幅器と負荷共振器とを電気的に結合す
る際に、非常に有利である。
一方、小型サイクロトロンにおいては、加速高周波電場
の周波数をビームの回転周波数の２倍または３倍とする
高周波加速を行っているので、加速周波電場の周波数は
他のサイクロトロンのそれに比して高（４０Ｍ Ｈｚか
ら６０ＭＨｚ の範囲にある。
の周波数をビームの回転周波数の２倍または３倍とする
高周波加速を行っているので、加速周波電場の周波数は
他のサイクロトロンのそれに比して高（４０Ｍ Ｈｚか
ら６０ＭＨｚ の範囲にある。
従って負荷共振器の（波長）／４の長さは、波長短縮を
考慮すれば、１−５Ｍ以下と１なるので、高周波磁力増
幅器と負荷共振器とを電気的に結合する際くいサイクロ
トロンの他の機器との配置の兼合いで、結合場所が限定
される。医療用小型サイクロトロンの場合は、その結合
場所がディー電極と呼ばれる加速電極の端部に限定され
、インピーダンス整合条件に大きな制約を与えていた。
考慮すれば、１−５Ｍ以下と１なるので、高周波磁力増
幅器と負荷共振器とを電気的に結合する際くいサイクロ
トロンの他の機器との配置の兼合いで、結合場所が限定
される。医療用小型サイクロトロンの場合は、その結合
場所がディー電極と呼ばれる加速電極の端部に限定され
、インピーダンス整合条件に大きな制約を与えていた。
従来は負荷共振器に高周波電力増幅器−よシ高周波電力
を能率よく伝送するために、負荷共振器と高周波電力増
幅器との間に比較的高価な耐電圧の高い真空式可変コン
デンサを言ひ特別なインピーダンス整合器を使用してい
る。そのため高周波電力損失が大きく、高周波電力伝送
効率が悪いばかシでなく高価になる欠点があった。
を能率よく伝送するために、負荷共振器と高周波電力増
幅器との間に比較的高価な耐電圧の高い真空式可変コン
デンサを言ひ特別なインピーダンス整合器を使用してい
る。そのため高周波電力損失が大きく、高周波電力伝送
効率が悪いばかシでなく高価になる欠点があった。
本発明は上記の欠点を改良することを目的としたもので
、特別なインピーダンス整合器を使用せずにインピーダ
ンス整合を図ることができる方法を提供するものである
。
、特別なインピーダンス整合器を使用せずにインピーダ
ンス整合を図ることができる方法を提供するものである
。
以下図面によって本発明方法の一実施例を説明する。
本発明方法は、第１図に示すように小型サイクロトロン
の高周波電力増幅器７の陽極回路に１所要周波数（４Ｑ
ＭＨａから６ＱＭＥｔＺ の間）に同調する半同軸共
振器５′ｔ−接現し、この半同軸共振器５の出力インピ
ーダンスが所定のインピーダンス（８００Ωから１００
０Ωの間）になるよう半同軸共振器５の結合点Ｂを決定
する。即ち高周波電力増幅器７の・場甑動作インピーダ
ンスｋｚＰｔ負荷インピーダンスｚＩＩとすればインピ
ーダンス変成比がｉとなる半同軸共振器５の結合点Ｂｆ
ｔ決定する。なお、６は高周波電力増幅管、８はプレー
ト電源、９はスクリーン電源、１０はグリッド電源、１
１はフィラメントを源、１２は高周友人力金示す。
の高周波電力増幅器７の陽極回路に１所要周波数（４Ｑ
ＭＨａから６ＱＭＥｔＺ の間）に同調する半同軸共
振器５′ｔ−接現し、この半同軸共振器５の出力インピ
ーダンスが所定のインピーダンス（８００Ωから１００
０Ωの間）になるよう半同軸共振器５の結合点Ｂを決定
する。即ち高周波電力増幅器７の・場甑動作インピーダ
ンスｋｚＰｔ負荷インピーダンスｚＩＩとすればインピ
ーダンス変成比がｉとなる半同軸共振器５の結合点Ｂｆ
ｔ決定する。なお、６は高周波電力増幅管、８はプレー
ト電源、９はスクリーン電源、１０はグリッド電源、１
１はフィラメントを源、１２は高周友人力金示す。
また、負荷共振器１の高電位側のディー型筒（加速電極
）２の端Ａに結合容量３を介してフィーダー（同軸線路
）４を結合する。３ａは紹合容★３を、型底する容量板
でろる。フィーダー４の肩部から半同軸共振器５側を見
た負荷インピーダンスを、フィーダー４の線路長、特性
インピーダンスおよび結合容ｉ３をパラメータとして測
定し、負荷インピーダンスが所定のインピーダンス（８
０ｏΩから１０００Ωの間）になるようそれらのパラメ
ータを決定する。この際、負荷インピーダンスの周波数
特性が平坦になるように上記パラメータを決定すること
は勿論である。
）２の端Ａに結合容量３を介してフィーダー（同軸線路
）４を結合する。３ａは紹合容★３を、型底する容量板
でろる。フィーダー４の肩部から半同軸共振器５側を見
た負荷インピーダンスを、フィーダー４の線路長、特性
インピーダンスおよび結合容ｉ３をパラメータとして測
定し、負荷インピーダンスが所定のインピーダンス（８
０ｏΩから１０００Ωの間）になるようそれらのパラメ
ータを決定する。この際、負荷インピーダンスの周波数
特性が平坦になるように上記パラメータを決定すること
は勿論である。
第２図は医療用小型サイクロトロンにおいて採用された
共振系の負荷インピーダンスの周波数特性を、結合容Ｉ
３をパラメータとして示した場合であり、ａは結合容量
３を９ｐＩＰ、ｂは結合容量３を７ｐＦとした場合を示
す。負１釘インピーダンスのＡａ、叔特注（周波数と負
荷インピーダンスの関係）が平坦にならなければ、周波
数変更の際に容量板３ａを動かして結合容ｆ３ｔ−大き
く変えなければならず、その可変範囲が、１ｐｌＦを越
えると可変調整機構が１！！雑かつ高価とな）、本発明
の意図に反するので、このようなことがないように上記
パーラメータを決定する。
共振系の負荷インピーダンスの周波数特性を、結合容Ｉ
３をパラメータとして示した場合であり、ａは結合容量
３を９ｐＩＰ、ｂは結合容量３を７ｐＦとした場合を示
す。負１釘インピーダンスのＡａ、叔特注（周波数と負
荷インピーダンスの関係）が平坦にならなければ、周波
数変更の際に容量板３ａを動かして結合容ｆ３ｔ−大き
く変えなければならず、その可変範囲が、１ｐｌＦを越
えると可変調整機構が１！！雑かつ高価とな）、本発明
の意図に反するので、このようなことがないように上記
パーラメータを決定する。
そして、フィーダー４の端部と半同軸共振器５の結合点
Ｂとを直結する。なお、周波数変更に伴う共振系の整合
条件の変化に対しては結合容量板３ａ、を僅かに動かし
て整合がとれるようにする。
Ｂとを直結する。なお、周波数変更に伴う共振系の整合
条件の変化に対しては結合容量板３ａ、を僅かに動かし
て整合がとれるようにする。
上述のように本発明方法によれば、特別なインピーダン
ス整合器を使用することなくインピー夛ンス整合をとる
方法であるから、高周波電力損失を小さくでき、高周波
電力増幅器７から負荷共振器１に伝送される高周波電力
の云送効軍を向上することができる。具体的には医療用
小型サイクロトロンのビーム加速に必要なチト電圧５０
Ｋｖを発生するのに十分な高周波電力２５ ＫＷ ｆ傅
ることができる。また、高周波電力損失が小さくなるの
で、高周波電力増幅管器７の陽極効率を高めることがで
きる。具体的には従来、高周波電力増幅器７に陽極損失
、ｉｏ ｘ Ｖｌの亀刀増１扁管ｔ−便用していたもの
を陽極損失２５ｘＷの゛鑞力増幅蕾６を使用することが
できる。更に、特別なインピーダンス整合器を使用しな
いので、高周波゛亀力増福器７の運転制御を容易にでき
るばかシでなく安圃に実施できる等の効果を奏する。
ス整合器を使用することなくインピー夛ンス整合をとる
方法であるから、高周波電力損失を小さくでき、高周波
電力増幅器７から負荷共振器１に伝送される高周波電力
の云送効軍を向上することができる。具体的には医療用
小型サイクロトロンのビーム加速に必要なチト電圧５０
Ｋｖを発生するのに十分な高周波電力２５ ＫＷ ｆ傅
ることができる。また、高周波電力損失が小さくなるの
で、高周波電力増幅管器７の陽極効率を高めることがで
きる。具体的には従来、高周波電力増幅器７に陽極損失
、ｉｏ ｘ Ｖｌの亀刀増１扁管ｔ−便用していたもの
を陽極損失２５ｘＷの゛鑞力増幅蕾６を使用することが
できる。更に、特別なインピーダンス整合器を使用しな
いので、高周波゛亀力増福器７の運転制御を容易にでき
るばかシでなく安圃に実施できる等の効果を奏する。
第１図は本発明方法を実施した小型サイクロトロンの高
周波系の構成を示す接続図、第２図は本発明方法を実施
した場合における共振系の負荷インピーダンスの周波数
特性曲線図である。 １・・・・・・・・・負荷共振器、２・・・・・・・・
・ディー電％ＸＡ・・・・・・・・・ディー電極の端、
３・・・・・・・・・結合容量、３ａ・・・・・・・・
・容量板、４・・・・・・・・・フィーダー、５・・・
・・・・・・半同軸共振器、Ｂ・・・・・・・・・半同
軸共振器の結合点、′６・・・・・・・・・高周波電力
増幅管、７・・・・・・・・・高周波電力増幅器。 ”−： ’７：” ） 代理人弁理士 石 戸 ： 元
周波系の構成を示す接続図、第２図は本発明方法を実施
した場合における共振系の負荷インピーダンスの周波数
特性曲線図である。 １・・・・・・・・・負荷共振器、２・・・・・・・・
・ディー電％ＸＡ・・・・・・・・・ディー電極の端、
３・・・・・・・・・結合容量、３ａ・・・・・・・・
・容量板、４・・・・・・・・・フィーダー、５・・・
・・・・・・半同軸共振器、Ｂ・・・・・・・・・半同
軸共振器の結合点、′６・・・・・・・・・高周波電力
増幅管、７・・・・・・・・・高周波電力増幅器。 ”−： ’７：” ） 代理人弁理士 石 戸 ： 元
Claims (1)
- 小型サイクロトロンの高周波磁力増幅器の陽極 ′回路
に、所要周波数に同調する半同軸共振器を接続し、この
半同軸共振器の出力インピーダンスが所定のインピーダ
ンスになるよう半同軸共振器の結合点を決定し、負荷共
振器の高亀位調に結合容量を介して結合したフィーダー
の端部から半同軸共振器側を見た負荷インピーダンスが
所定のインピーダンスになるようフィーダー線路長、特
性インピーダンス及び結合容量を決定すると共に１フイ
ーダーの端部と半同軸共振器の請合点とを直結する−よ
うにした小型サイクロ−トロンの尚周波系のインピーダ
ンス整合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9867682A JPS58216399A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 小型サイクロトロンの高周波系のインピ−ダンス整合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9867682A JPS58216399A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 小型サイクロトロンの高周波系のインピ−ダンス整合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216399A true JPS58216399A (ja) | 1983-12-16 |
Family
ID=14226111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9867682A Pending JPS58216399A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | 小型サイクロトロンの高周波系のインピ−ダンス整合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216399A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012234769A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 粒子加速器及びそれを備えた荷電粒子線照射装置 |
| JP2014186855A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | サイクロトロン |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4973057A (ja) * | 1972-11-14 | 1974-07-15 | ||
| JPS56152200A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-25 | Sumitomo Heavy Industries | Circular particle accelerator with high frequency system |
-
1982
- 1982-06-08 JP JP9867682A patent/JPS58216399A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4973057A (ja) * | 1972-11-14 | 1974-07-15 | ||
| JPS56152200A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-25 | Sumitomo Heavy Industries | Circular particle accelerator with high frequency system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012234769A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 粒子加速器及びそれを備えた荷電粒子線照射装置 |
| JP2014186855A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | サイクロトロン |
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