特開 2020-30986 ＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-30986(P2020-30986A)

(43)【公開日】2020年2月27日

(54)【発明の名称】ＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げる方法

(51)【国際特許分類】

   H05H 7/02 20060101AFI20200131BHJP

   H05H 9/04 20060101ALI20200131BHJP

   H05H 9/00 20060101ALI20200131BHJP

【ＦＩ】

   H05H7/02

   H05H9/04

   H05H9/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-156295(P2018-156295)

(22)【出願日】2018年8月23日

(71)【出願人】

【識別番号】504151365

【氏名又は名称】大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】100093816

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 邦雄

(72)【発明者】

【氏名】方 志高

(72)【発明者】

【氏名】福井 佑治

(72)【発明者】

【氏名】杉村 高志

(72)【発明者】

【氏名】二ツ川 健太

【テーマコード（参考）】

2G085

【Ｆターム（参考）】

2G085AA04

2G085AA06

2G085AA18

2G085BA05

2G085BA19

2G085CA02

2G085CA13

2G085CA15

2G085CA17

2G085CA24

2G085CA26

2G085EA07

(57)【要約】

【課題】一台のＲＦ源を用いて、二つの特性が異なるＲＦ空洞に高速で所定の電場を形成する、「ＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げる方法」を提供する。
【解決手段】本発明は、第一ＲＦ空洞及びチューナーを有する第二ＲＦ空洞と、それら特性が異なるＲＦ空洞に加速電場を形成させる一台のＲＦ源を備える高周波加速器において、
ＲＦ空洞の起動時に、両ＲＦ空洞の共振周波数を検出し、ＲＦ電力のＲＦ周波数を、検出にて得た共振周波数のいずれか一方に一致させるよう変調しＲＦ電力を出力し、チューナーを制御して、両ＲＦ空洞の共振周波数を同じにすることで、第一ＲＦ空洞及び第二ＲＦ空洞の共振周波数とＲＦ電力のＲＦ周波数を同じにして両ＲＦ空洞からの反射電力を低減させることで、ＲＦ源から出力されるＲＦ電力及びＲＦ周波数を所定値に短時間で到達させ、両ＲＦ空洞の加速電場を高速に所定の電場に形成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一ＲＦ空洞及びチューナーを有する第二ＲＦ空洞と、特性が異なる前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に、駆動電力であるＲＦ電力をＲＦ周波数で出力、供給することで、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に加速電場を形成させる一台のＲＦ源を備える高周波加速器において、
前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の起動時に、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の両方の共振周波数を検出し、
前記ＲＦ源から前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に出力する前記ＲＦ電力の前記ＲＦ周波数を、前記検出にて得た前記共振周波数のいずれか一方に一致させるよう変調し、変調した周波数である変調周波数で、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に前記ＲＦ電力を出力するとともに、
前記チューナーを制御して、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の共振周波数を同じにすることで、
前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の共振周波数と前記ＲＦ電力の前記ＲＦ周波数を同じにし、
前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞からの反射電力を低減させることで、
前記ＲＦ源から出力され、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞を駆動する前記ＲＦ電力及び前記ＲＦ周波数を所定値に短時間で到達させ、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の加速電場を高速に所定の電場に形成することを特徴とする
ＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。

【請求項2】

前記第一ＲＦ空洞がＲＦＱ空洞で、前記第二ＲＦ空洞がＤＴＬ空洞であることを特徴とする
請求項１に記載のＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。

【請求項3】

前記共振周波数の検出を、Ｑ_Ｌ値が高い前記ＲＦ空洞から行うことを特徴とする請求項１に記載のＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。

【請求項4】

前記加速電場高速立ち上げ方法が、ＢＮＣＴ陽子加速器に利用される場合においては、前記Ｑ_Ｌ値が高いＲＦ空洞が、前記ＤＴＬ空洞であることを特徴とする請求項３に記載のＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一台のＲＦ源を用いて、二つの特性が異なるＲＦ空洞を駆動するＲＦ電力とＲＦ電力の出力周波数であるＲＦ周波数をそれぞれの所定の値に高速で到達させ、ＲＦ空洞に所定の電場を形成する、「ＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げる方法」に関する。

【背景技術】

【0002】

一．ＢＮＣＴ陽子加速器におけるＲＦ空洞について
特許文献１に示すように、中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ）に用いる高周波加速器（ここでは、ＢＮＣＴ陽子加速器）におけるＲＦ空洞はＲＦＱ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ Ｌｉｎａｃ：高周波４重極型リニアック）空洞と、ＤＴＬ（Ｄｒｉｆｔ Ｔｕｂｅ Ｌｉｎａｃ：ドリフトチューブリニアック）空洞の二種類のＲＦ空洞で構成され、その二つのＲＦ空洞は構成と特性が大きく異なっている。

【0003】

構成面では、ＲＦＱ空洞とＤＬＴ空洞（以下、単に「それらＲＦ空洞」ともいう）に備えられている共振周波数調整システムが異なっている。ＲＦＱ空洞の共振周波数調整システムは冷却水循環システムを用いて水温で共振周波数を調整する。一方、ＤＴＬ空洞の共振周波数調整システムは冷却水循環システムと可動式機械チューナーを用いて共振周波数を調整する。

【0004】

他方、ＲＦＱ空洞とＤＬＴ空洞の高周波の特性面では、主に次のような違いがある。
（１）
二つのＲＦ空洞は、負荷品質係数（ｌｏａｄｅｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ、以下「Ｑ_Ｌ値」という）が大きく異なっている。Ｑ_Ｌ値が大きいほうが、ＲＦ空洞の周波数帯域は狭くて、消耗電力は少ない。
ＲＦＱ空洞のＱ_Ｌ値は約３５００で、ＤＴＬ空洞のＱ_Ｌ値は約１６０００でＲＦＱ空洞のＱ_Ｌ値の約５倍である。またＱ_Ｌ値が大きく異なっていることから、Ｑ_Ｌ値に関連するすべての特性が大きく異なっている。例えば、ＲＦ空洞自身の消費電力の割合、ＲＦ空洞のＲＦ立上げ時の充填時間（ｆｉｌｌｉｎｇ ｔｉｍｅ）などが大きく異なっている。
（２）
二つのＲＦ空洞は、ビームに対しての機能と負荷も大きく異なっている。
ＲＦＱ空洞の加速電場はビームを加速しながらｂｕｎｃｈｉｎｇする。ＤＴＬ空洞の加速電場はビームを加速するだけである。
さらに、二つのＲＦ空洞は、ビームに与えるエネルギー及びビーム負荷が異なっている。ＲＦＱ空洞はビームを３ＭｅＶまで加速し、ピーク電流５０ｍＡの場合のビーム負荷は１５０ｋＷである。一方、ＤＴＬ空洞はビームを更に８ＭｅＶまで加速するので、５０ｍＡの場合にビーム負荷は２５０ｋＷとなる。

【0005】

二．ＲＦＱ空洞とＤＴＬ空洞を駆動するＲＦ源について
特性の異なる二つのＲＦ空洞であるＦＱ空洞とＤＬＴ空洞を駆動するＲＦ源は、２台の独立なＲＦ源を用いる場合と、一台のＲＦ源で行う場合がある。それぞれの利点と欠点を表１にまとめた。

【0006】

【表1】

【0007】

通常の加速器研究開発では、複数の特性が異なるＲＦ空洞は、各々独立したＲＦ源で駆動することが一般的である。特に、ＲＦＱ空洞とＤＴＬ空洞の特性は大きく異なっていることから、２台の独立したＲＦ源が必要であるということが今までの常識的な考えであった。

【0008】

しかし、ＢＮＣＴ陽子加速器は、大型科学研究施設用ではなく、将来的に多くの医療機関に普及することを目指しているため、できるだけ低コストで、高性能であることが望まれる。

【0009】

従って、低コストと高性能の両立は重要課題で、ＢＮＣＴ陽子加速器では敢えて一台のＲＦ源で二つのＲＦ空洞を駆動する構成を採用し、医療用高周波加速器としての実現性を最優先にすることにした。

【0010】

三．加速電場立ち上げ制御について
一台のＲＦ源で、二つのＲＦ空洞に、ＲＦ電源をＲＦ周波数で供給して加速電場を形成する場合に、ＬＬＲＦ制御に多くの課題がある。特に、加速電場立ち上げ時の制御は非常に重要で、医療利用できる高周波加速器の要求を満たす性能を実現しなければならない。

【0011】

医療用高周波加速器の加速電場立ち上げについて、基本的な要求は二つある。
一つは、加速電場立ち上げの際、それらのＲＦ空洞からの反射電力を同時にできるだけ最小に抑えなければならないことである。
そうしないと、どちらの一方から大きな反射電力があった場合に、設備の重故障を避けるための自動インターロック保護システムが作動し、立ち上げ失敗となり、途中で終了してしまうためである。

【0012】

もう一つは、加速電場立ち上げの所要時間をできるだけ短くしなければならないことである。目標は５分間以内である。
そうしないと、治療中に加速器運転再開が必要な場合に、患者の待ち時間が長くなって、医療用治療装置としての条件を満たさなくなる。

【0013】

一方、ＲＦＱ空洞とＤＴＬ空洞の特性は大きく異なっているから、加速電場立ち上げの際に、それらＲＦ空洞の温度と共振周波数は、時間の経過に伴い、それぞれ異なる変化を示し、一般的なＬＬＲＦの手法では、上記の二つの要求を満たすのは非常に困難である。
従って、加速電場立ち上げの制御について、一台のＲＦ源で二つのＲＦ空洞を駆動する場合、二台の場合よりも、より正確かつ精密な制御システムの開発が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２００７−９５５５３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

そこで、本発明は、一台のＲＦ源を用いて、二つの特性が異なるＲＦ空洞を駆動するＲＦ電力とＲＦ電力の出力周波数であるＲＦ周波数をそれぞれの所定の値に高速で到達させ、ＲＦ空洞に所定の電場を形成する、「ＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げる方法」を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

（１）
第一ＲＦ空洞及びチューナーを有する第二ＲＦ空洞と、特性が異なる前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に、駆動電力であるＲＦ電力をＲＦ周波数で出力、供給することで、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に加速電場を形成させる一台のＲＦ源を備える高周波加速器において、
前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の起動時に、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の両方の共振周波数を検出し、
前記ＲＦ源から前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に出力する前記ＲＦ電力の前記ＲＦ周波数を、前記検出にて得た前記共振周波数のいずれか一方に一致させるよう変調し、変調した周波数である変調周波数で、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞に前記ＲＦ電力を出力するとともに、
前記チューナーを制御して、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の共振周波数を同じにすることで、
前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の共振周波数と前記ＲＦ電力の前記ＲＦ周波数を同じにし、
前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞からの反射電力を低減させることで、
前記ＲＦ源から出力され、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞を駆動する前記ＲＦ電力及び前記ＲＦ周波数を所定値に短時間で到達させ、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の加速電場を高速に所定の電場に形成することを特徴とする
ＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。
（２）
前記第一ＲＦ空洞がＲＦＱ空洞で、前記第二ＲＦ空洞がＤＴＬ空洞であることを特徴とする
（１）に記載のＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。
（３）
前記共振周波数の検出を、Ｑ_Ｌ値が高い前記ＲＦ空洞から行うことを特徴とする（１）に記載のＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。
（４）
前記加速電場高速立ち上げ方法が、ＢＮＣＴ陽子加速器に利用される場合においては、前記Ｑ_Ｌ値が高いＲＦ空洞が、前記ＤＴＬ空洞であることを特徴とする（３）に記載のＲＦ空洞に加速電場を高速で立ち上げ方法。
とした。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、上記構成であるので、次の効果を奏する。
本発明の方法では
（一）従来法に比して、４−１０倍も短く（３−５分に短縮）、加速電場を高速に立ち上げることが可能となる。
（二）ＲＦＱ空洞とＤＴＬ空洞など異なる複数の型のＲＦ空洞を有する高周波加速器に対し、一台のＲＦ源でＲＦ電力供給が可能になる。
（三）加速電場立ち上げの時、ＲＦＱ空洞とＤＴＬ空洞の共振周波数とＲＦ源の出力ＲＦ周波数は同じであり、それらＲＦ空洞からの反射電力を極めて少ないレベルに維持することができる。その結果、高周波加速器の運転維持は容易になるし、高周波加速システム全体（ＲＦ源、ＲＦ ｄｕｍｍｙ ｌｏａｄなど）に対する負荷は最少となり、機器故障確率も低減するので、高周波加速器システム全体は長寿命になる。
（四）加速電場立ち上げの時、入口水温は一定でも高速で立ち上げが可能となる。
（五）ＲＦ源とＬＬＲＦ制御はそれぞれ一台で、建設費用は約半分になり、敷地もコンパクトになり、高周波加速器は小型化できる。
との効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、ＢＮＣＴ陽子加速器におけるＲＦ源、ＲＦ空洞、ＬＬＲＦシステムの配置図、及び加速電場立ち上げ周波数制御方式の説明図であり、（１）従来技術と（２）本発明の対比説明図である。

【図2】図２は、加速電場立ち上げ時間について、（１）従来技術と（２）本発明との比較試験結果である。

【図3】図３は、本発明におけるＲＦ空洞の停止時間の長短と、加速電場立ち上げ時間の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について、従来技術と対比しながら、詳細に説明する。なお、本発明は下記形態例に限定されるものではない。

【0020】

・従来技術
加速電場を所定の値に立ち上げる従来技術は、図１（１）に示すように、「ＲＦ空洞の共振周波数を加速器運転周波数ｆ_０に維持しながら、徐々にＲＦ源の出力ＲＦ電力を上げる」方法であった。
なお、図１の記号の意味は次の通りである。
ｆ_０：加速器運転周波数
ｆ_１：ＲＦＱ共振周波数
ｆ_２：ＤＴＬ共振周波数
ｆ_ｒｆ：ＲＦ源の出力ＲＦ周波数

【0021】

従来技術では、ＲＦＱ空洞３及びＤＴＬ空洞４の立ち上げの際は、加速器運転周波数ｆ_０を持つ一台のＲＦ源２から、徐々に、ＲＦ源の出力ＲＦ電力を上げて、それらＲＦ空洞に与える。そうすると、それらＲＦ空洞が昇温するので、それらＲＦ空洞に付いている共振周波数調整システムを使って、それらＲＦ空洞のＲＦＱ共振周波数ｆ_１及びＤＴＬ共振周波数ｆ_２を、共に、加速器運転周波数ｆ_０に近づけていく。

【0022】

ＲＦＱ空洞３は冷却水６の入口水温を調整することで、ＲＦＱ共振周波数ｆ_１を加速器運転周波数ｆ_０に維持する。一方、ＤＴＬ空洞４は冷却水６の入口水温調整とチューナー５の調整で、ＤＴＬ共振周波数ｆ_２を加速器運転周波数ｆ_０に維持する。

【0023】

このような調整を行うことで、それらＲＦ空洞からの反射電力をある設定した閾値の以内に維持しながら、少しずつＲＦ源の出力ＲＦ電力を高めていく必要がある。冷却水６を提供する冷却水循環システムは、一回の温度調整に相当時間がかかるため、通常水温から目標水温まで安定するには１０分以上必要である。

【0024】

従って、ＲＦ源２は時間をかけて、少しずつ出力ＲＦ電力を高めいくしかない。そうしないと、共振周波数の維持が間に合わない。実際ＢＮＣＴ陽子加速器では、この従来の方法を使って要求された出力までにＲＦを立ち上げるのに、約２０分〜３０分ぐらいの時間が必要である。

【0025】

故に、従来技術の方法では、加速電場立ち上げの時間がかかるため、医療用の施設としての要求を満たすことができない。その問題を解決しないと、ＢＮＣＴ陽子加速器は最終的に普及可能な信頼できる医療装置に至らない。

【0026】

ここで、従来技術を整理すると、
ＢＮＣＴ陽子加速器のような高周波加速器において、一台のＲＦ源を用いて、二つの特性が異なる第一ＲＦ空洞（ＲＦＱ空洞）、チューナーを備える第二ＲＦ空洞（ＤＴＬ空洞）に加速電場を所定の値に到達させる立ち上げ方法であって、
前記ＲＦ源から前記第一ＲＦ空洞及び第二ＲＦ空洞に前記高周波加速器の加速器運転周波数を持つ加速電場を供給し、
前記第一ＲＦ空洞及び前記第二空洞が共振するように、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の冷却水の水温及びチューナーを調整することで、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二空洞からの反射を低減させる共振調整工程を経た後、
前記ＲＦ源の出力ＲＦ電力を上げて前記前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の温度を上昇させることで前記共振にズレを生じさせ昇温工程を行い、
再び、前記前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞が共振するように、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二ＲＦ空洞の前記冷却水の水温及び前記チューナーを調整し、前記第一ＲＦ空洞及び前記第二空洞からの反射を低減させる再共振調整工程を経る、
一連の前記共振調整工程、昇温工程、再共振調整工程を、
前記ＲＦ源の出力ＲＦ電力が所定の値に到達するまで繰り返す、立ち上げ方法を採用していた。

【0027】

ＲＦ空洞の温度調整は、水冷機構であり、水の温度を設定してからＲＦ空洞の温度が安定するまで数分以上かかる。従来技術における、上記繰り返しサイクルは数十サイクル必要であり、２０分から３０分の立ち上げ時間を要している。医療用高周波加速器などでは患者を待たせる必要があるなど著しい時間的損失が避けられない。

【0028】

・本発明
他方、本発明は、図１（２）に示すように、主に、ＢＮＣＴ用に「二つの特性が異なるＲＦ空洞に対して、一台のＲＦ源の出力ＲＦ周波数変調よるＲＦ空洞の加速電場早い立ち上げ方法」という新しい技術を開発した。
具体的には、ＲＦＱ空洞３及びＤＴＬ空洞４の立ち上げの際は、Ｑ_Ｌ値が高いＲＦ空洞、ＢＮＣＴ陽子加速器ではＤＴＬ空洞４の共振周波数ｆ_２を検出して、ＲＦ源の出力ＲＦ周波数ｆ_ｒｆをＤＴＬ共振周波数ｆ_２に変調し、それらＲＦ空洞に出力する。同時にＤＴＬ空洞４のチューナー５を調整して、ＤＴＬ空洞４のＤＴＬ共振周波数ｆ_２をＲＦＱ共振周波数ｆ_１にする。
そうすると、それらＲＦ源の出力ＲＦ周波数ｆ_ｒｆとＤＴＬ空洞の共振周波数ｆ_２とＲＦＱ空洞の共振周波数ｆ_１、その三つの周波数は同じになるため、それらＲＦ空洞からの反射電力は同時に最小に維持できる。その理由は、ＲＦ電力はＲＦ空洞に入る時、そのＲＦ電力のＲＦ周波数により、ＲＦ空洞内で形成した加速電場と、ＲＦ空洞からの反射電力が変わる。ＲＦ周波数はＲＦ空洞の共振周波数で、ＲＦ空洞内に形成した電場は最大となり、ＲＦ空洞からの反射電力は最小となる。
従って、ＲＦ源の出力ＲＦ電力が所定の値に到達する時間を大幅に短縮することが可能となる。
本発明の方法によれば、立ち上げ中も冷却水入口温度は一定のままでよく、その点からも、加速電場高速立ち上げが可能である。

【0029】

そして、ＢＮＣＴ陽子加速器の立ち上げ試験では、冷却水６の入口水温を一定にして、本発明の新しい加速電場立ち上げの方法を適用すると、加速電場立ち上げの時間は、従来の２０分〜３０分から、３分〜５分に短縮することができた。
この新しいＲＦの立ち上げの方法である本発明は、現時点で同類の高周波加速器において、はじめての研究開発、実用例である。

【実施例1】

【0030】

図２に、（１）従来技術と、（２）本発明を適用したＢＮＣＴ陽子加速器における加速電場立上げの試験結果を示した。

【0031】

図２の記号の意味は次の通りである。
ｐｆ＿ｋｌｙ：ＲＦ源（ここではｋｌｙｓｔｒｏｎ）の出力ＲＦ電力
Ｐｒ＿ＲＦＱ：ＲＦＱ空洞からの反射電力
Ｐｒ＿ＤＴＬ：ＤＴＬ空洞からの反射電力
Ｄｆｒｑ＿ＤＴＬ＝ｆ_２−ｆ_０
Ｄｆｒｑ＿ＲＦＱ＝ｆ_１−ｆ_０
ｆ_０：加速器運転周波数
ｆ_１：ＲＦＱ共振周波数
ｆ_２：ＤＴＬ共振周波数

【0032】

試験条件は、加速器の運転繰り返しは５０Ｈｚ、ＲＦ幅は１ｍｓ、ＲＦ源の出力ＲＦ電力の所定値は８５０ｋＷ、加速器運転周波数（ｆ_０）は３２４ＭＨｚである。

【0033】

従来技術では、（１）のグラフに、ＲＦ源の出力ＲＦ電力が、縦軸０から所定値まで、つまり、加速電場立上げ所要時間は２０〜３０分であった。他方、本発明では、（２）のグラフに、ＲＦ源の出力ＲＦ電力が０から所定値まで、また両空洞（ＲＦＱ空洞とＤＴＬ空洞）の共振周波数ｆ１及びｆ２が加速器運転周波数ｆ_０と一致するまで、すなわち、縦軸において、Ｄｆｒｑ＿ＲＦＱ＝ｆ_１−ｆ_０＝０、Ｄｆｒｑ＿ＤＴＬ＝ｆ_２−ｆ_０＝０になるまで_、つまり、加速電場立上げ所要時間は３〜５分に短縮され、加速電場高速立ち上げ方法であることがわかる。

【実施例2】

【0034】

グラフに、ＲＦ源の出力ＲＦ電力が０（縦軸）から所定値まで、また両空洞（ＲＦＱ空洞とＤＴＬ空洞）の共振周波数が加速器運転周波数と一致（特にＤＴＬ空洞の共振周波数が加速器運転周波数と一致）なったころから、つまり、加速電場立ち上げ時間は、２分５０秒であることがわかる。

【0035】

図３の記号の意味は次の通りである。
Ｄｆｒｑ＿ＲＦＱ＝ｆ_１−ｆ_０
Ｄｆｒｑ＿ＤＴＬ＝ｆ_２−ｆ_０
その中
ｆ_０：加速器運転周波数
ｆ_１：ＲＦＱ共振周波数
ｆ_２：ＤＴＬ共振周波数
ｐｆ＿ｋｌｙ／１０：ＲＦ源（ここではｋｌｙｓｔｒｏｎ）の出力ＲＦ電力の１０分の１という
Ｐｒ＿ＲＦＱ：ＲＦＱ空洞からの反射電力
Ｐｒ＿ＤＴＬ：ＤＴＬ空洞からの反射電力

【0036】

試験条件は、加速器の運転繰り返しは５０Ｈｚ、ＲＦ幅は１ｍｓ、ＲＦ源の出力ＲＦ電力の所定値は８５０ｋＷ、加速器運転周波数（ｆ_０）は３２４ＭＨｚである。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は、医療用分野において、低コスト、省スペースで、医療用高周波加速器を提供することができる。

【符号の説明】

【0038】

１ ＬＬＲＦシステム
２ ＲＦ源
３ ＲＦＱ空洞
４ ＤＴｌ空洞
５ チューナー
６ 冷却水

【図1】

【図2】

【図3】