CN102763169A - 降能器及具备该降能器的带电粒子照射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可调节带电粒子的能量的衰减量，并且可调节带电粒子束的射束束径扩大的降能器及具备降能器的带电粒子照射系统。在降能器（10）中，设为具备衰减材料（11）的结构，使入射至衰减材料的带电粒子减速来衰减能量。设置向第1轴线方向X驱动衰减材料（11）的能量调整用驱动构件，并改变带电粒子相对于第1衰减材料的入射位置，从而可调节带电粒子的衰减量。另外，设置向第2轴线方向Y驱动衰减材料（11）的射束束径调整用驱动构件，并改变衰减材料（11）在带电粒子束的前进方向上的位置，从而调节射束束径扩大。

Description

降能器及具备该降能器的带电粒子照射系统
技术领域
本发明涉及一种使带电粒子的能量衰减的降能器及具备降能器的带电粒子照射系统。
背景技术
已知对患者照射质子射束等带电粒子来进行癌治疗的设备。该类设备具备有：回旋加速器，使由离子源生成的带电粒子加速；传输线，传输由回旋加速器加速的带电粒子；及旋转自如的照射装置（旋转机架），从任意方向对患者照射带电粒子。
在下述专利文献1所述的技术中，使带电粒子束的能量衰减的一对衰减材料形成为呈楔形，楔形衰减材料的斜面之间配置成相互对向。该一对衰减材料被设为可向一轴向进退移动的结构以便相互靠近、分开，通过调节带电粒子束所通过的衰减材料的厚度来调节能量的衰减量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表平8-511978号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所述的技术中，为了减少带电粒子束的能量的衰减量而使衰减材料之间分开来缩短带电粒子束所通过的衰减材料的长度，则在带电粒子束所通过的路径上，衰减材料的斜面之间的间隔会变大。若斜面之间的间隔变大，则存在如下问题，即带电粒子束在空间中通过的路径变长，且带电粒子在空气中散发，其结果，导致射束束径变大。
本发明以解决以上课题为目的，其目的在于提供一种可调节带电粒子的能量的衰减量，并且可调节带电粒子束的射束束径扩大（射束散射）的降能器及具备降能器的带电粒子照射系统。
用于解决问题的手段
本发明提供一种具备使入射的带电粒子的能量衰减的衰减材料的降能器，其具备：衰减材料，按照带电粒子的入射位置使能量以不同衰减量衰减；能量调整用驱动构件，为了改变带电粒子的入射位置，向第1轴线方向驱动衰减材料；及射束束径调整用驱动构件，为了调节带电粒子的射束束径，向与第1轴线方向不同的第2轴线方向驱动衰减材料。
在本发明所涉及的降能器中，通过能量调整用驱动构件向第1轴向驱动使带电粒子的能量衰减的衰减材料，从而能够改变带电粒子相对于衰减材料的入射位置，并调节带电粒子的衰减量。而且，降能器具备向与第1轴线方向不同的第2轴线方向驱动衰减材料的射束束径调整用驱动构件，可通过改变衰减材料的位置来调节通过衰减材料之后的带电粒子的路径长度，因此能够调节带电粒子束的射束束径扩大。
另外，降能器优选进一步具备：第2衰减材料，在带电粒子的前进方向上配置于衰减材料的上游侧或下游侧，按照带电粒子的入射位置使能量以不同衰减量衰减；及第2能量调整用驱动构件，为了改变带电粒子的入射位置，向第1轴线方向驱动第2衰减材料。由此，除了衰减材料之外，还具备第2衰减材料，设为向第2轴线方向仅驱动衰减材料的结构来缩小衰减材料与第2衰减材料的间隙，从而能够调节带电粒子束的射束束径扩大。
并且，优选衰减材料在带电粒子的前进方向上配置于比第2衰减材料更靠上游侧。由此，当缩小衰减材料与第2衰减材料的间隙时，只要向第2轴线方向仅驱动上游侧的衰减材料即可，无需改变下游侧的第2衰减材料在射束路径上的位置。
并且，本发明提供一种具备上述降能器且照射带电粒子的带电粒子照射系统，其具备：加速器，使向降能器导入的带电粒子加速；及照射装置，照射通过降能器能量被衰减的带电粒子。
本发明所涉及的带电粒子照射系统具备有使入射的带电粒子的能量衰减的降能器。在该降能器中，通过能量调整用驱动构件向第1轴向驱动使带电粒子的能量衰减的衰减材料，从而能够改变带电粒子相对于衰减材料的入射位置，并调节带电粒子的衰减量。而且，降能器具备向与第1轴线方向不同的第2轴线方向驱动衰减材料的射束束径调整用驱动构件，可通过改变衰减材料的位置来调节通过衰减材料之后的带电粒子的路径长度，因此能够调节带电粒子束的射束束径扩大。而且，能够照射通过降能器能量被衰减的带电粒子，并可按照带电粒子的能量调整被照射体中的照射深度。
发明效果
根据本发明，能够提供一种可调节带电粒子的能量的衰减量，并且可调节带电粒子束的射束束径扩大的降能器及具备降能器的带电粒子照射系统。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的粒子束治疗系统的配置图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的降能器的概要图。
图3是表示进行衰减材料的驱动控制的控制部的块图。
图4是表示变形例所涉及的降能器的衰减材料的配置的概要图。
图5是表示变形例所涉及的降能器的衰减材料的配置的概要图。
图6是表示变形例所涉及的衰减材料的概要图。
图7是表示衰减材料的驱动机构的实施例的概要图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明所涉及的降能器及具备降能器的带电粒子照射系统的优选实施方式进行说明。本实施方式中，对将带电粒子照射系统作为粒子束治疗系统的情况进行说明。
（带电粒子照射系统）
粒子束治疗系统是例如应用于癌治疗的系统，是对患者体内的肿瘤（照射目标物）照射质子射束（带电粒子）的装置。
如图1所示，粒子束治疗系统1具备有：回旋加速器（粒子加速器）2，使由离子源（未图示）生成的氢的阴离子加速之后将电子剥离作为质子射束取出；旋转自如的旋转机架（照射装置）3，从任意方向对患者照射质子射束；及传输线4，将由回旋加速器2加速的质子射束传输至旋转机架3。
由回旋加速器2加速的质子射束的路径会沿传输线4改变，并传输至旋转机架3。传输线4上设置有用于改变质子射束的路径的偏转磁铁。并且，传输线4上设置有使带电粒子的能量衰减的降能器10（以下进行详述）。
旋转机架3具备有患者躺卧的治疗台及对患者照射质子射束的照射部。通过降能器10能量被衰减的带电粒子从照射部射出，并照射于患者的对象部位。
（降能器）
图2是表示本发明的实施方式所涉及的降能器的概要图。图2所示的降能器10设置于质子射束的路径上，使质子射束的能量衰减。降能器10具备有使透射的质子射束的能量衰减的一对衰减材料（第1衰减材料、第2衰减材料）11、12。
（第1衰减材料）
衰减材料11相当于技术方案所述的衰减材料。在质子射束B的前进方向上，衰减材料11配置于比衰减材料12更靠上游侧（降能器10的入口侧）。衰减材料11呈楔子形，具有相对于质子射束B正交的面即入射面11a及相对于质子射束B倾斜地配置且射出质子射束B的倾斜面11b。衰减材料11成为在与质子射束B交叉的方向上具有不同厚度的结构。另外，衰减材料11也可为非楔子形的形状。入射面11a可以为相对于质子射束B倾斜的面。并且，射出侧的面可以配置成与质子射束B正交。
衰减材料11例如由碳（C）或铍（Be）等制作。衰减材料11按照质子射束B向衰减材料11的入射位置使质子射束B的能量以不同衰减量衰减。质子射束B按照透射的衰减材料11的厚度以不同减速度减速，从而动能减少。另外，衰减材料11可由不同的多个材质制作，而不是由单一材质制作。也可为通过按照入射位置透射不同材质来改变能量衰减量的结构。
（第2衰减材料）
衰减材料12相当于技术方案所述的第2衰减材料。在质子射束B的前进方向上，衰减材料12配置于比衰减材料11更靠下游侧（降能器10的出口13侧）。衰减材料12呈楔子形，具有与降能器10的出口13侧对置且与质子射束B正交的面即射出面12a及相对于质子射束B倾斜地配置且入射质子射束B的入射面12b。衰减材料12成为在与质子射束B交叉的方向上具有不同厚度的结构。另外，衰减材料12也可为非楔子形的形状。射出面11a可以为相对于质子射束B倾斜的面。并且，入射侧的面可以配置成与质子射束B正交。
衰减材料12例如由碳（C）或铍（Be）等制作。衰减材料12按照质子射束B向衰减材料12的入射位置使质子射束B的能量以不同衰减量衰减。质子射束B按照透射的衰减材料12的厚度以不同减速度减速，从而动能减少。另外，衰减材料12可由不同的多个材质制作，而不是由单一材质制作。也可为通过按照入射位置透射不同材质来改变能量衰减量的结构。
而且，一对衰减材料11、12配置成双方的倾斜面11b、12b彼此对置，且入射面11a及射出面12a呈平行。另外，一对衰减材料11、12的倾斜面11b、12b可以平行地配置，也可以不同角度配置。并且，衰减材料11、12优选为相同的形状，但也可为互不相同的形状。并且，除了衰减材料11、12之外，还可以为进一步具备其他衰减材料的结构。
（第1衰减材料的驱动）
在此，衰减材料11成为可向第1轴向X和第2轴向Y移动的结构，其中，第1轴向为调节质子射束B的能量衰减量的方向，第2轴向为调节质子射束B的射束束径的大小（射束的宽度）的方向。降能器10具备有：能量调整用驱动构件，为了改变质子射束B向衰减材料11的入射位置而向第1轴向X驱动衰减材料11；及射束束径调整用驱动构件，为了调节质子射束B的射束束径而向第2轴向Y驱动衰减材料11。即，衰减材料11成为可向第1轴向X和第2轴向Y的2个轴向驱动的结构。
（第2衰减材料的驱动）
并且，衰减材料12成为可向调节质子射束B的能量衰减量的第1轴向X移动的结构。降能器10具备有为了改变质子射束B向衰减材料12的入射位置而向第1轴向X驱动衰减材料12的能量调整驱动构件。即，衰减材料12成为可向第1轴向X的1个轴向驱动的结构。
（衰减材料驱动控制部）
图3是表示进行衰减材料的驱动控制的控制部的块图。降能器10具备有控制部20、驱动马达22A、22B、23A、能量调整用驱动轴24A、24B及射束束径调整用驱动轴25A。
控制部20例如组装于控制粒子束治疗系统1的动作的质子束治疗装置控制终端。该质子束治疗装置终端由进行运算处理的CPU、成为存储部的ROM及RAM、输入信号电路、输出信号电路及电源电路等构成。
驱动马达22A、22B、23A为根据来自控制部20的指令信号工作的电动马达。驱动马达22A对向第1轴向X延伸的能量调整用驱动轴24A提供驱动力。由此，支承于能量调整用驱动轴24A的支承部向第1轴向X移动，并使衰减材料11向第1轴向X移动。驱动马达22B对向第1轴向X延伸的能量调整用驱动轴24B提供驱动力。由此，支承于能量调整用驱动轴24B的支承部向第1轴向X移动，并使衰减材料12向第1轴向X移动。
驱动马达23A对向第2轴向X延伸的射束束径调整用驱动轴25A提供驱动力。驱动马达23A及射束束径调整用驱动轴25A固定在设置于能量调整用驱动轴24的支承部，而向第1轴线方向X移动。而且，支承于射束束径调整用驱动轴25A的支承部利用基于驱动马达23A的驱动力向第2轴向Y移动，并使衰减材料11向第2轴向Y移动。
而且，驱动马达22A及能量调整用驱动轴24A作为向第1轴线方向X驱动衰减材料11的能量调整用驱动部发挥作用。驱动马达22B及能量调整用驱动轴24A作为向第1轴线方向X驱动衰减材料12的能量调整用驱动部发挥作用。另外，能量调整用驱动轴24A及能量调整用驱动轴24B可以为同一驱动轴。
另外，驱动马达23A及射束束径调整用驱动轴25A作为向第2轴线方向Y驱动衰减材料11的射束束径调整用驱动构件发挥作用。另外，可以利用液压缸等其他驱动构件来代替驱动马达。并且，可以为具备其他导向轨道等来代替驱动轴24A、24B、25A的结构。
（降能器及粒子束治疗系统的作用）
粒子束治疗系统1中，通过回旋加速器2质子射束被加速，加速的质子射束导入至降能器10中。导入至降能器10中的质子射束依次通过衰减材料12、衰减材料11。质子射束通过衰减材料12及衰减材料11而被减速且能量以预定的衰减量减速。并且，就质子射束B而言，射束束径按照一对衰减材料11、12的间隔而扩大，并且射束束径按照衰减材料12的射出面12a与出口13的距离而扩大。
通过降能器10能量被衰减的质子射束B由传输线4传输，并导入至旋转机架3中。导入至旋转机架3中的质子射束B照射于患者的对象部位。而且，按照质子射束B的能量调整从患者的体表的照射深度。
图2（b）中，示出驱动衰减材料11、12的状态。在图2（b）所示的状态中，衰减材料11、12配置成在第1轴向X及第2轴向Y上相互分开。在降能器10中，能够使衰减材料11向第1轴向X移动并向第2轴向Y移动。并且，在降能器10中，能够向第1轴向X移动衰减材料12。
在图2（b）所示的状态中，与图2（a）所示的状态相比，质子射束B的前进方向上的、衰减材料11、12之间的间隔被扩展。并且，在图2（b）所示的状态中，与图2（a）所示的状态相比，以通过衰减材料11、12的内部的质子射束B的长度变短的方式配置衰减材料11、12。通过降能器10，从而质子射束B的能量例如从235MeV衰减至230MeV。
根据这种本实施方式的降能器及具备降能器的粒子束治疗系统，具备多个衰减材料11、12，能够使入射至这些衰减材料11、12的质子射束B的能量衰减。在降能器10中，能够向第1轴向X及第2轴向Y驱动衰减材料11，因此可调节能量衰减量，并且能够通过调节衰减材料11、12之间的间隙来调节射束束径扩大。即，能够通过使衰减材料11、12之间的间隙变窄来抑制质子在衰减材料11与衰减材料12之间的空间中散发，并调节质子射束B的射束束径扩大。并且，当需要照射射束束径较大的质子射束B时，能够通过扩展衰减材料11、12之间的间隙来积极增大射束束径。
并且，在本实施方式的降能器10中，能够通过使下游侧的衰减材料12与降能器出口13的距离恒定来使射束束径在射出面12a与出口13之间的空间内的扩大恒定。通过以射束束径扩大成为最小限度的方式预先设定射出面12a与出口13之间的距离，从而能够通过向Y方向仅调整衰减材料11来调节射束束径扩大。另外，若使衰减材料12向Y方向活动，并使衰减材料12以靠近出口13的方式移动，则衰减材料11与衰减材料12的距离会变长，因此还需要使衰减材料11向Y方向移动。
以上，根据本发明的实施方式对本发明进行了具体说明，但本发明不限定于上述实施方式。图4及图5是表示变形例所涉及的降能器的配置的概要图，图6是表示变形例所涉及的衰减材料的概要图。
如图4（a）所示，降能器10可以设为如下结构，即可通过使衰减材料（第2衰减材料）12向第2轴向Y移动来调节射束束径。由此，使衰减材料11、12两者向第2轴向Y移动，从而能够改变衰减材料11、12之间的间隔来调节射束束径扩大。
并且，如图4（b）所示，可以使衰减材料11、12的与质子射束B正交的面彼此对置配置。
并且，如图5所示，降能器10可以设为沿倾斜面（第3轴向Z）可移动衰减材料的结构。由此，能够通过使衰减材料向第3轴向Z移动来调节能量衰减量，并且可调节用于使衰减材料11、12的间隙成恒定的射束束径扩大。如图5所示，可以使一对衰减材料11、12相对于质子射束B的前进方向倾斜（Z方向）驱动，也可以向Z方向仅驱动衰减材料11、12的其中一方。
并且，衰减材料的形状并不限定于楔子形，例如如图6所示，也可以设为具有台阶落差面来代替倾斜面的形状。若为具有阶梯状的台阶落差面的结构，则以质子射束B与射出面正交的方式配置衰减材料，并使衰减材料11向Y方向移动，从而能够调节射束扩大。并且，上述降能器10中，设为具备衰减材料11、12的结构，但也可为仅具备衰减材料11的结构。并且，上述实施方式中，成为向Y方向驱动上游侧的衰减材料11，而不向Y方向驱动下游侧的衰减材料12的结构，但也可设为不向Y方向驱动上游侧的衰减材料，而向Y方向仅驱动下游侧的衰减材料的结构。当为这种结构时，向Y方向驱动的衰减材料相当于技术方案所述的衰减材料，配置于上游侧且不向Y方向驱动的衰减材料相当于技术方案所述的第2衰减材料。
并且，降能器可以设为如下结构，即能够使衰减材料围绕向射束B的前进方向延伸的预定轴旋转移动，并且可向射束B的前进方向移动衰减材料。这时，将衰减材料形成为在旋转方向上厚度不同。由此，能够通过使衰减材料围绕预定轴旋转来调节能量衰减量，并且能够通过使衰减材料向射束B的前进方向移动来调节射束束径扩大。
并且，降能器10的配置并不限定于回旋加速器2的正后面，也可为在设置于旋转机架3的照射喷嘴中设置降能器10的结构。
并且，加速器并不限定于回旋加速器2，例如可以为同步回旋加速器等其他加速器。
接着，参考图7对衰减材料11、12的驱动机构的一实施例进行说明。使衰减材料11向X方向及Y方向移动的驱动机构（能量调整用驱动构件、射束束径调整用驱动构件）具备有向X方向延伸的第1导轨31、被第1导轨31引导而向X方向移动的第1载物台32、安装于第1载物台32而向Y方向延伸的第2导轨33及被第2导轨33引导而向Y方向移动的第2载物台34。衰减材料11安装于第2载物台34。
作为使第1载物台32沿第1导轨31移动的机构及使第2载物台34沿第2导轨33移动的机构，能够使用已知的螺杆、辊子、线性马达等。
而且，第1载物台32向X方向移动，从而第2载物台34及衰减材料11向X方向移动。第2载物台34向Y方向移动，从而衰减材料11向Y方向移动。由此，能够使衰减材料11向X方向及Y方向移动。
同样，使衰减材料12向X方向及Y方向移动的驱动机构（能量调整用驱动构件、射束束径调整用驱动构件）具备有向X方向延伸的第1导轨41、被第1导轨41引导而向X方向移动的第1载物台42、安装于第1载物台42而向Y方向延伸的第2导轨43及被第2导轨43引导而向Y方向移动的第2载物台44。衰减材料12安装于第2载物台44。
作为使第1载物台42沿第1导轨41移动的机构及使第2载物台44沿第2导轨43移动的机构，能够使用已知的螺杆、辊子、线性马达等。
而且，第1载物台42向X方向移动，从而第2载物台44及衰减材料12向X方向移动。第2载物台44向Y方向移动，从而衰减材料12向Y方向移动。由此，能够使衰减材料12向X方向及Y方向移动。
产业上的可利用性
本发明的降能器及具备降能器的带电粒子照射系统可调节带电粒子的能量的衰减量，并且能够调节带电粒子束的射束束径扩大。
图中：1-粒子束治疗系统（带电粒子照射系统）、2-回旋加速器（粒子加速器）、3-旋转机架、4-传输线、10-降能器、11-衰减材料、11a-入射面、11b-倾斜面、12-衰减材料（第2衰减材料）、12a-射出面、12b-射出面、13-降能器出口、20-衰减材料驱动控制部、22A、22B-驱动马达（能量调整用驱动构件）、23A-驱动马达（射束束径调整用驱动构件）、24A、24B-能量调整用驱动轴（能量调整用驱动构件）、25A-射束束径调整用驱动轴（射束束径调整用驱动控制构件）。

Claims (4)

1.一种降能器，其具备使入射的带电粒子的能量衰减的衰减材料，其特征在于，具备：
所述衰减材料，按照所述带电粒子的入射位置使能量以不同衰减量衰减；
能量调整用驱动构件，为了改变所述带电粒子的所述入射位置，向第1轴线方向驱动所述衰减材料；及
射束束径调整用驱动构件，为了调节所述带电粒子的射束束径，向与所述第1轴线方向不同的第2轴线方向驱动所述衰减材料。
2.如权利要求1所述的降能器，其特征在于，还具备：
第2衰减材料，在所述带电粒子的前进方向上配置于所述衰减材料的上游侧或下游侧，按照所述带电粒子的入射位置使能量以不同衰减量衰减；及
第2能量调整用驱动构件，为了改变所述带电粒子的所述入射位置，向第1轴线方向驱动所述第2衰减材料。
3.如权利要求2所述的降能器，其特征在于，
所述衰减材料在所述带电粒子的前进方向上配置于比所述第2衰减材料更靠上游侧。
4.一种带电粒子照射系统，其具备权利要求1至3中任一项所述的降能器且照射所述带电粒子，其中，具备：
加速器，使向所述降能器导入的所述带电粒子加速；及
照射装置，照射通过所述降能器能量被衰减的所述带电粒子。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106304606A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 中国原子能科学研究院 一种双直排插入式降能器及其使用方法
CN106406216A (zh) * 2016-10-24 2017-02-15 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于粒子束流降能器的控制装置及其控制方法
CN108355257A (zh) * 2015-09-30 2018-08-03 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
CN109104809A (zh) * 2018-08-22 2018-12-28 西北核技术研究所 一种用于加速器终端实验站的降能器及降能方法
CN110292722A (zh) * 2013-03-15 2019-10-01 瓦里安医疗系统公司 用于放射治疗系统的能量降能器
CN111741587A (zh) * 2020-05-25 2020-10-02 中国原子能科学研究院 一种真空环境束流能量在线调节装置
CN111885809A (zh) * 2020-06-30 2020-11-03 中国原子能科学研究院 一种宽能大束斑电子加速器

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7931784B2 (en) * 2008-04-30 2011-04-26 Xyleco, Inc. Processing biomass and petroleum containing materials
JP6855240B2 (ja) 2013-09-27 2021-04-07 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 粒子ビーム走査
US9962560B2 (en) 2013-12-20 2018-05-08 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader
US10675487B2 (en) * 2013-12-20 2020-06-09 Mevion Medical Systems, Inc. Energy degrader enabling high-speed energy switching
US9661736B2 (en) 2014-02-20 2017-05-23 Mevion Medical Systems, Inc. Scanning system for a particle therapy system
ES2620670T3 (es) * 2014-12-16 2017-06-29 Ion Beam Applications S.A. Degradador de energía
JP6552859B2 (ja) * 2015-03-31 2019-07-31 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線治療装置
DE102015106246A1 (de) * 2015-04-23 2016-10-27 Cryoelectra Gmbh Strahlführungssystem, Teilchenstrahl-Therapieanlage und Verfahren
US10786689B2 (en) 2015-11-10 2020-09-29 Mevion Medical Systems, Inc. Adaptive aperture
EP3203815A1 (en) * 2016-02-04 2017-08-09 Ion Beam Applications Rotating energy degrader
EP3481503B1 (en) 2016-07-08 2021-04-21 Mevion Medical Systems, Inc. Treatment planning
CN114699656A (zh) * 2017-01-05 2022-07-05 梅维昂医疗系统股份有限公司 高速能量切换
US11103730B2 (en) 2017-02-23 2021-08-31 Mevion Medical Systems, Inc. Automated treatment in particle therapy
US10653892B2 (en) 2017-06-30 2020-05-19 Mevion Medical Systems, Inc. Configurable collimator controlled using linear motors
TW202041245A (zh) 2019-03-08 2020-11-16 美商美威高能離子醫療系統公司 用於粒子治療系統之準直儀及降能器
KR20220047094A (ko) 2020-10-08 2022-04-15 한국원자력연구원 패러데이 장치
RU2765830C1 (ru) * 2021-04-26 2022-02-03 Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) Способ изменения конечной энергии протонного пучка, используемого для флэш-терапии

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0897731A1 (en) * 1996-11-26 1999-02-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of forming energy distribution
CN101126814A (zh) * 2007-05-26 2008-02-20 中国科学院近代物理研究所 重离子及质子治疗中Bragg峰展宽的计算方法及其旋转降能装置
WO2009026997A1 (de) * 2007-08-24 2009-03-05 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Schnelle regelung der reichweite von hochenergetischen ionenstrahlen für präzisionsbestrahlungen von bewegten zielvolumina

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05200126A (ja) * 1992-01-27 1993-08-10 Hitachi Medical Corp 定位的放射線治療装置
US5440133A (en) * 1993-07-02 1995-08-08 Loma Linda University Medical Center Charged particle beam scattering system
ATE206948T1 (de) 1993-07-02 2001-11-15 Univ Loma Linda Med Streusystem für ladungsträgerstrahl
JP3698860B2 (ja) * 1997-06-12 2005-09-21 三菱電機株式会社 荷電粒子照射装置およびそのビーム制御方法
CN2366129Y (zh) * 1998-08-13 2000-03-01 深圳奥沃国际科技发展有限公司 一种源强调节装置
DE19907098A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-24 Schwerionenforsch Gmbh Ionenstrahl-Abtastsystem und Verfahren zum Betrieb des Systems
JP2000354637A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Mitsubishi Electric Corp 荷電粒子照射装置
US6777700B2 (en) * 2002-06-12 2004-08-17 Hitachi, Ltd. Particle beam irradiation system and method of adjusting irradiation apparatus
EP1703537B9 (en) * 2005-03-17 2008-10-22 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Analysing system and charged particle beam device
JP2006280457A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム出射装置及び荷電粒子ビーム出射方法
JP4474549B2 (ja) * 2005-06-15 2010-06-09 独立行政法人放射線医学総合研究所 照射野形成装置
JP4797140B2 (ja) * 2007-01-18 2011-10-19 独立行政法人国立がん研究センター 荷電粒子線照射装置
JP4739358B2 (ja) * 2008-02-18 2011-08-03 住友重機械工業株式会社 ターゲット装置
US8466428B2 (en) * 2009-11-03 2013-06-18 Mitsubishi Electric Corporation Particle beam irradiation apparatus and particle beam therapy system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0897731A1 (en) * 1996-11-26 1999-02-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of forming energy distribution
CN101126814A (zh) * 2007-05-26 2008-02-20 中国科学院近代物理研究所 重离子及质子治疗中Bragg峰展宽的计算方法及其旋转降能装置
WO2009026997A1 (de) * 2007-08-24 2009-03-05 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Schnelle regelung der reichweite von hochenergetischen ionenstrahlen für präzisionsbestrahlungen von bewegten zielvolumina

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭忠言 等: "RIBLL束流诊断的发展", 《高能物理与核物理》, vol. 27, no. 2, 28 February 2003 (2003-02-28), pages 158 - 162 *
郭忠言 等: "重离子肿瘤治疗中的PET设计", 《原子能科学技术》, vol. 40, 30 September 2006 (2006-09-30), pages 164 - 169 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110292722A (zh) * 2013-03-15 2019-10-01 瓦里安医疗系统公司 用于放射治疗系统的能量降能器
US10926103B2 (en) 2013-03-15 2021-02-23 Varian Medical Systems, Inc. Energy degrader having layer structure parallel to the incident beam direction for radiation therapy system
CN108355257A (zh) * 2015-09-30 2018-08-03 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
CN106304606A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 中国原子能科学研究院 一种双直排插入式降能器及其使用方法
CN106406216A (zh) * 2016-10-24 2017-02-15 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种用于粒子束流降能器的控制装置及其控制方法
CN109104809A (zh) * 2018-08-22 2018-12-28 西北核技术研究所 一种用于加速器终端实验站的降能器及降能方法
CN111741587A (zh) * 2020-05-25 2020-10-02 中国原子能科学研究院 一种真空环境束流能量在线调节装置
CN111885809A (zh) * 2020-06-30 2020-11-03 中国原子能科学研究院 一种宽能大束斑电子加速器

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US20120267544A1 (en) 2012-10-25

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