Claims (12)
1. Измерительная система на основе пролетного времени (TOF) для измерения энергии импульсного пучка адронов, в которой каждый импульс пучка структурирован в последовательность сгустков (В) заряженных частиц, причем указанные сгустки повторяются с частотой повторения порядка величины радиочастоты, и содержащая первый детектор (1), второй детектор (2) и третий детектор (3), расположенные вдоль траектории (10) пучка, причем каждый из указанных детекторов выполнен с возможностью обнаружения прохождения сгустка (В) заряженных частиц и обеспечения выходного сигнала (vPP,1, vPP,2, vPP,3), зависящего от фазы обнаруженного сгустка (В), при этом второй детектор (2) отделен от первого детектора (1) первым расстоянием (L12), причем третий детектор (3) отделен от второго детектора (2) вторым расстоянием (L23), при этом указанное первое расстояние представлено таким образом, что пролетное время (t12) сгустка (В) от первого детектора (1) до второго детектора (2) приблизительно меньше периода (TRFQ) или равно периоду (TRFQ) повторения сгустков (В), причем указанное второе расстояние представлено таким образом, что пролетное время (Т23) сгустка (В) от второго детектора (2) до третьего детектора (3) больше, чем множество периодов (TRFQ) повторения сгустков (В), и обрабатывающее средство (7), выполненное с возможностью1. A time-of-flight (TOF) measuring system for measuring the energy of a pulsed hadron beam, in which each pulse of the beam is structured into a sequence of bunches (B) of charged particles, and these bunches are repeated with a repetition frequency of the order of radio frequency, and containing a first detector (1 ), a second detector (2) and a third detector (3) located along the beam path (10), each of said detectors being capable of detecting the passage of a bunch (B) of charged particles and providing an output signal (v PP,1 , v PP ,2 , v PP,3 ) depending on the phase of the detected bunch (B), while the second detector (2) is separated from the first detector (1) by the first distance (L 12 ), and the third detector (3) is separated from the second detector ( 2) a second distance (L 23 ), wherein said first distance is represented in such a way that the flight time (t 12 ) of the bunch (B) from the first detector (1) to the second detector (2) is approximately less than the peri ode (T RFQ ) or equal to the period (T RFQ ) of repetition of bunches (B), and the specified second distance is represented in such a way that the flight time (T 23 ) of the bunch (B) from the second detector (2) to the third detector (3) is greater than than a plurality of burst repetition periods (T RFQ ) (B), and a processing means (7) configured to
a) вычисления фазовых сдвигов (Δϕ12, Δϕ13, Δϕ23) между выходными сигналами (vPP,1, vPP,2, vPP,3) детекторов (1, 2, 3) иa) calculation of phase shifts (Δϕ 12 , Δϕ 13 , Δϕ 23 ) between output signals (v PP,1 , v PP,2 , v PP,3 ) of detectors (1, 2, 3) and
b) вычисления энергии (Е) импульса на основании указанных вычисленных фазовых сдвигов.b) calculating the energy (E) of the pulse based on said calculated phase shifts.
2. Система по п. 1, в которой указанный этап а) включает обнаружение частоты (fg) выходных сигналов (vPP,1, vPP,2, vPP,3) детекторов (1, 2, 3) и выполнение способа I/Q в отношении выходных сигналов (vPP,1, vPP,2, vPP,3) на основании обнаруженной частоты (fg) для вычисления амплитуды (АРР,1, АРР,2, АРР,3) и фазы (ϕPP,1, ϕPP,2, ϕPP,3) каждого выходного сигнала (vPP,1, vPP,2, vPP,3).2. The system according to claim 1, wherein said step a) includes detecting the frequency (f g ) of the output signals (v PP,1 , v PP,2 , v PP,3 ) of the detectors (1, 2, 3) and performing the method I/Q in relation to output signals (v PP,1 , v PP,2 , v PP,3 ) based on the detected frequency (f g ) to calculate the amplitude (A PP,1 , A PP,2 , A PP,3 ) and phase (ϕ PP,1 , ϕ PP,2 , ϕ PP,3 ) of each output signal (v PP,1 , v PP,2 , v PP,3 ).
3. Система по п. 1 или 2, в которой указанные детекторы являются детекторами, чувствительными к электрическому или магнитному полю импульсного пучка адронов, проходящего через них.3. The system according to claim 1 or 2, wherein said detectors are detectors sensitive to the electric or magnetic field of a pulsed hadron beam passing through them.
4. Система по п. 1 или 2, в которой указанные детекторы являются детекторами, перехватывающими часть импульсного пучка адронов.4. The system according to claim 1 or 2, in which said detectors are detectors that intercept part of a pulsed hadron beam.
5. Система по любому из пп. 1-4, в которой частота повторения сгустков (В) имеет порядок величины, содержащейся между 100 МГц и 3 ГГц и предпочтительно содержащейся между 100 МГц и 1 ГГц.5. The system according to any one of paragraphs. 1-4, in which the burst repetition rate (B) is of the order of magnitude contained between 100 MHz and 3 GHz, and preferably contained between 100 MHz and 1 GHz.
6. Устройство для радиотерапии, содержащее по меньшей мере один линейный ускоритель, выполненный с возможностью выработки и ускорения пучка адронов, а также содержащее систему для измерения энергии пучка по любому из предыдущих пунктов.6. A device for radiotherapy, containing at least one linear accelerator, configured to generate and accelerate a beam of hadrons, and also containing a system for measuring beam energy according to any of the previous claims.
7. Устройство по п. 6, в котором указанный линейный ускоритель выполнен с возможностью выработки и ускорения пучка протонов.7. The apparatus of claim 6, wherein said linac is capable of generating and accelerating a proton beam.
8. Способ измерения пролетного времени (TOF) для измерения энергии импульсного пучка адронов, согласно которому каждый импульс пучка структурируют в последовательность сгустков (В) заряженных частиц, причем указанные сгустки повторяются с частотой повторения порядка величины радиочастоты, причем используют первый детектор (1), второй детектор (2) и третий детектор (3), расположенные вдоль траектории пучка (10), при этом каждый из указанных детекторов выполнен с возможностью обнаружения прохождения сгустка (В) заряженных частиц и обеспечения выходного сигнала (vPP,1, vPP,2, vPP,3), зависящего от фазы обнаруженного сгустка (В), причем второй детектор (2) отделен от первого детектора (1) первым расстоянием (L12), и при этом третий детектор (3) отделен от второго детектора (2) вторым расстоянием (L23), причем указанное первое расстояние представлено таким образом, что пролетное время (t12) сгустка (В) от первого детектора (1) до второго детектора (2) приблизительно меньше периода (TRFQ) или равно периоду (TRFQ) повторения сгустков (В), при этом указанное второе расстояние представлено таким образом, что пролетное время (Т23) сгустка (В) от второго детектора (2) до третьего детектора (3) больше, чем множество периодов (TRFQ) повторения сгустков (В), и причем указанный способ включает:8. A method for measuring the time of flight (TOF) for measuring the energy of a pulsed hadron beam, according to which each beam pulse is structured into a sequence of bunches (B) of charged particles, and these bunches are repeated with a repetition frequency of the order of radio frequency, and the first detector (1) is used, a second detector (2) and a third detector (3) located along the beam trajectory (10), wherein each of said detectors is configured to detect the passage of a bunch (B) of charged particles and provide an output signal (v PP,1 , v PP, 2 , v PP,3 ) depending on the phase of the detected bunch (B), wherein the second detector (2) is separated from the first detector (1) by the first distance (L 12 ), and the third detector (3) is separated from the second detector ( 2) the second distance (L 23 ), and the specified first distance is represented in such a way that the flight time (t 12 ) of the bunch (B) from the first detector (1) to the second detector (2) is approximately less than the period yes (T RFQ ) or equal to the period (T RFQ ) of repetition of bunches (B), while the specified second distance is represented in such a way that the flight time (T 23 ) of the bunch (B) from the second detector (2) to the third detector (3) more than a plurality of periods (T RFQ ) of repetition of bunches (B), and moreover, the specified method includes:
a) вычисление фазовых сдвигов (Δϕ12, Δϕ13, Δϕ23) между выходными сигналами (vPP,1, vPP,2, vPP,3) детекторов (1, 2, 3) иa) calculation of phase shifts (Δϕ 12 , Δϕ 13 , Δϕ 23 ) between output signals (v PP,1 , v PP,2 , v PP,3 ) of detectors (1, 2, 3) and
b) вычисление энергии (Е) импульса на основании указанных вычисленных фазовых сдвигов.b) calculating the energy (E) of the pulse based on said calculated phase shifts.