DE112004000137B4 - Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen - Google Patents
Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen Download PDFInfo
- Publication number
- DE112004000137B4 DE112004000137B4 DE112004000137.4T DE112004000137T DE112004000137B4 DE 112004000137 B4 DE112004000137 B4 DE 112004000137B4 DE 112004000137 T DE112004000137 T DE 112004000137T DE 112004000137 B4 DE112004000137 B4 DE 112004000137B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acceleration
- period
- charged particles
- magnetic field
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H11/00—Magnetic induction accelerators, e.g. betatrons
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen mit einer Vakuumröhre (15), einer Erzeugungsvorrichtung für geladene Teilchen (11), einer Septumelektrode (12) zum Einspeisen der geladenen Teilchen in die Vakuumröhre (15), einem durch eine Spannungsquelle (18) angeregten Ablenkmagneten (13) zum Ablenken der geladenen Teilchen, Beschleunigungsmitteln (14, 17) aufweisend einen Beschleunigungskern (14) und eine Beschleunigungskern-Spannungsquelle (17) zum Beschleunigen der geladenen Teilchen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Beschleunigen der geladenen Teilchen auf eine vorbestimmte Energie während einer ersten Beschleunigungsperiode (22) und einer zweiten Beschleunigungsperiode (23), wobei die erste Beschleunigungsperiode (22) der Zeitraum der Einspeisung der geladenen Teilchen zwischen einer Strahleinspeisungs-Startzeit (25) und einer Einspeisungs-Endzeit (26) ist und die zweite Beschleunigungsperiode (23) definiert ist durch den Zeitraum zwischen der Einspeisungs-Endzeit (26) und einem Zeitpunkt, zu dem die Teilchen die vorbestimmte Energie erreicht haben, und Anregen des Ablenkmagneten (13) durch die Spannungsquelle (18) dergestalt, dass das durch den Ablenkmagneten (13) erzeugte Magnetfeld (20) während der ersten Beschleunigungsperiode (22) mit einem festen Wert angelegt ist und bis zum zeitlichen Ende der zweiten Beschleunigungsperiode (23) anwachsend angelegt ist, wobei das durch den Beschleunigungskern (14) erzeugte elektrische Feld ein magnetisch induziertes elektrisches Feld ist, das dadurch erzeugt wird, dass die Beschleunigungskern-Spannungsquelle (17) dem Beschleunigungskern eine alternierende Erregung zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass ...
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ringbeschleuniger zum Beschleunigen geladener Teilchen und insbesondere auf einen kompakten Beschleuniger für geladene Teilchen zur Ermöglichung der Beschleunigung eines Strahls mit großem Strom.
- Technischer Hintergrund
-
JP 01204399 A -
US 5789875 A beschreibt einen Ringbeschleuniger mit großem injiziertem Strom. Hierzu wird der Strahl außerhalb des anvisierten Orbits injiziert. -
EP 0 713 355 A1 beschreibt eine Strahlungserzeugungsvorrichtung, bei der ein Gas in einen Elektronenspeicherring eingebracht wird. Das Gas wird durch den Elektronenstrahl ionisiert und der Elektronenstrahl wird durch die Ionen fokussiert zur Erzeugung eines hohen Strahlstroms. - Als ein gewöhnlicher Ionenbeschleuniger ist ein FFAG(Fixed Field Alternating Gradient)-Beschleuniger bekannt, bei dem das von einem Umlenker erzeugte Magnetfeld festgelegt ist und während des Beschleunigens geladener Teilchen ein Gleichgewichtsorbit nach außerhalb eines runden Orbits hin erweitert wird. (Siehe beispielsweise das Nicht-Patentdokument 1).
- Weiterhin ist ein Betatron als ein Beschleuniger bekannt, bei dem ein Gleichgewichtsorbit nicht verändert wird und die Beschleunigung entlang eines festgelegten Orbits durchgeführt wird. (Siehe beispielsweise das Nicht-Patentdokument 2).
- [Nicht-Patentdokument 1]
-
- ”Development Of A FFAG Proton Synchrotron”, Proceedings of EPAC 2000, Vienna Austria 2000, S. 581–583,
1 . - [Nicht-Patentdokument 2]
-
- Accelerator Science (Parity Physics Cause), herausgegeben am 20. September 1993 durch Maruzen Company, Kapitel 4 Betatron, S. 39–43,
4.1 . - Gemäß dem in dem Nicht-Patentdokument 1 offenbarten FFAG-Beschleuniger wird ein durch eine Ionenquelle erzeugter Strahl in den Beschleuniger eingespeist und durch ein an eine Beschleunigungskammer angelegtes elektrisches Feld beschleunigt, während er unter einem ablenkenden Magnetfeld eines Ablenkmagneten einen im wesentlichen ringförmigen Orbit durchläuft. Während der Beschleunigung ist das ablenkende Magnetfeld des Ablenkmagneten unveränderlich und der Gleichgewichtsorbit verschiebt sich zur Außenseite des Beschleunigers, während der Strahl beschleunigt wird.
- Die Stärke des Magnetfelds des Ablenkmagneten wächst zur Außenseite hin an. Die Gesamtabmessung der Vorrichtung ist jedoch vergrößert, da das Magnetfeld des Ablenkmagneten festgelegt ist, so dass es schwierig ist, die Vorrichtung zu miniaturisieren und somit das Anwendungsgebiet begrenzt ist.
- Gemäß dem in dem Nicht-Patentdokument 2 offenbarten Betatron-Beschleuniger ist der Gleichgewichtsorbit während der Beschleunigung geladener Teilchen festgelegt, aufgrund eines durch Coulombstreuung verursachten Raumladungseffekts ist eine Beschleunigung mit großem Strom schwierig und die über die Zeit gemittelte Strahlleistung ist gering, so dass dieser Beschleuniger kaum auf industriellen und medizinischen Gebieten einsetzbar ist.
- Die vorliegende Erfindung wurde realisiert zum Lösen der obigen Probleme und hat als Aufgabe die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen, der bemerkenswert kompakt ist, nach Art eines Laptops von ungefähr 30 cm Durchmesser und bei dem eine Beschleunigung mit großem Strom durchgeführt werden kann, wenn Elektronen als geladene Teilchen beschleunigt werden, wodurch Anwendungen auf industrielle und medizinische Gebiete und andere Gebiete ausgedehnt werden.
- Weiterhin hat die vorliegende Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines kompakten Beschleunigers als Aufgabe, sogar wenn Protonen, Kohlenstoff oder dergleichen als geladene Teilchen beschleunigt werden.
- Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen nach Anspruch 1.
- Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Gemäß dem Beschleuniger für geladene Teilchen der vorliegenden Erfindung können solch hervorragende Wirkungen erzielt werden wie die, dass der Beschleuniger miniaturisiert werden kann, so dass er kompakt ist, ein Raumladungseffekt unterdrückt werden kann, ein Strahl hoher Intensität beschleunigt werden kann und ein Strahl hoher Intensität mit hoher Qualität erzielt werden kann.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine Draufsicht, die einen Beschleuniger für geladene Teilchen gemäß Ausführungsformen 1 bis 5 zeigt; -
2 ist ein Diagramm, das die zeitlichen Strukturen des ablenkenden Magnetfelds und des beschleunigenden Kern-Magnetfelds gemäß einer Ausführungsform 1; -
3 ist ein Diagramm, das die Zeitstruktur des ablenkenden Magnetfelds und des beschleunigenden Kern-Magnetfelds gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
4 ist ein Diagramm, das die Zeitstruktur des ablenkenden Magnetfelds und des beschleunigenden Kern-Magnetfelds gemäß einer Ausführungsform 3 zeigt; und -
5 ist ein Diagramm, das die Zeitstruktur des ablenkenden Magnetfelds und des beschleunigenden Kern-Magnetfelds gemäß einer Ausführungsform 4 zeigt. - Beste Art und Weisen zum Ausführen der Erfindung Ausführungsform 1
- Eine Ausführungsform 1 wird unter Bezugnahme auf
1 und2 beschrieben. -
1 ist eine Draufsicht, die einen Beschleuniger für geladene Teilchen100 zeigt. - In
1 wird ein Strahl geladener Teilchen (hier im Folgenden als Strahl bezeichnet), der durch eine Vorrichtung zum Erzeugen geladener Teilchen11 erzeugt wurde, von einer Septumelektrode12 in eine Vakuumröhre15 injiziert. Der Strahl wird durch einen Ablenkmagneten13 abgelenkt und entlang eines im wesentlichen ringförmigen Orbits in Umlauf gebracht. Die Beschleunigung des Strahls wird durchgeführt durch ein induziertes elektrisches Feld, das durch magnetische Induktion mittels Zuführens einer alternierenden Erregung von einer Beschleunigungskern-Spannungsquelle17 zu einem Beschleunigungskern14 erzeugt wird. Der Strahl läuft in der Vakuumröhre15 um, so dass der Strahl daran gehindert wird, auf Luft zu treffen und so verloren zu gehen. Charakteristische Gleichgewichtsorbits sind in schematischer Weise durch16a ,16b ,16c ,16d dargestellt. - Der Ablenkmagnet
13 wird durch eine Spannungsquelle18 für den Ablenkmagneten angeregt. Der Beschleunigungskern14 und die Beschleunigungskern-Spannungsquelle17 werden als Beschleunigungsmittel bezeichnet. -
2 zeigt zeitliche Strukturen des ablenkenden Magnetfeldes20 , dass durch den Ablenkmagneten13 erzeugt wird, und des Beschleunigungskern-Magnetfelds21 , das in dem Beschleunigungskern14 zum Beschleunigen des Strahls in dem Beschleuniger für geladene Teilchen100 gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erzeugt wird. - Die Zeitstruktur des Ablenkmagnetfeldes
20 und die Zeitstruktur des Beschleunigungskern-Magnetfelds21 , die in2 gezeigt sind, genügen nicht einer Betatron-Beschleunigungsbedingung. Die Betatron-Beschleunigungsbedingung bezieht sich auf die Beziehung zwischen dem Ablenkmagnetfeld20 und dem Beschleunigungskern-Magnetfeld21 , bei der ein Strahlumlauforbit während der Beschleunigung (Gleichgewichtsorbit) konstant ist. - In dieser Ausführungsform 1 sind eine erste Beschleunigungsperiode
22 und eine zweite Beschleunigungsperiode23 zum Beschleunigen des Strahls vorgesehen, wie in den Figuren gezeigt. - In der ersten Beschleunigungsperiode
22 wird der von der Erzeugungsvorrichtung für geladene Teilchen11 , wie zum Beispiel einer Ionenquelle oder einer Elektronenkanone, erzeugte Strahl von der Septumelektrode12 zu einer Strahleinspeisungs-Startzeit25 (Startzeit der ersten Beschleunigung) in die Vakuumröhre15 eingespeist. Wie in den zeitlichen Strukturen des Beschleunigungskern-Magnetfelds21 gezeigt, wird das Beschleunigungskern-Magnetfeld21 dergestalt verändert, dass es mit dem Ablauf der Zeit von der Strahleinspeisungs-Startzeit25 an anwächst bis die Energie des Strahls die vorbestimmte Energie erreicht. Folglich wird das induzierte elektrische Feld in der Bewegungsrichtung des Strahls angelegt und der zu der Zeit25 eingespeiste Strahl wird in der ersten Beschleunigungsperiode22 beschleunigt. Während der ersten Beschleunigungsperiode22 ist das Ablenkmagnetfeld des Ablenkmagneten13 fest und der Strahl expandiert allmählich zu der Außenseite, wie durch die repräsentativen Gleichgewichtsorbits16a bis16d von1 angedeutet. - Während der ersten Beschleunigungsperiode
22 wird der Strahl kontinuierlich eingespeist und somit läuft in dem Beschleuniger für geladene Teilchen10 an dem zeitlichen Ende26 der ersten Beschleunigungsperiode22 ein horizontal expandierender Strahl um. - Am zeitlichen Ende
26 der ersten Beschleunigungsperiode22 läuft der zu der Einspeisungsstartzeit (der ersten Beschleunigungsstartzeit)25 eingespeiste Strahl entlang des äußersten Orbits16d mit höchster Energie um. Weiterhin läuft der unmittelbar vor der Einspeisungs-Endzeit26 der ersten Beschleunigungsperiode22 eingespeiste Strahl auf dem innersten Orbit16a mit niedrigster Energie um. Dies bedeutet, in dem Beschleuniger für geladene Teilchen100 läuft an dem zeitlichen Ende26 der ersten Beschleunigungsperiode der Strahl mit einer großen Energiedispersion und horizontal expandierend um. Die Magnetpolform des Ablenkmagneten13 wird dergestalt gewählt, dass die Magnetfeldstärke anwächst, wenn der Strahlumlaufsorbit zu der Außenseite hin verschoben wird, so dass ein von einem Gleichgewichtsorbit abweichender Strahl stabil umlaufen kann. - Nachdem zu der Zeit
26 die erste Beschleunigungsperiode22 beendet ist, wird die Beschleunigungsperiode auf die zweite Beschleunigungsperiode23 verlagert, dies bedeutet, zu der Startzeit26 der zweiten Beschleunigung hin. Wie in2 gezeigt, weist die zweite Beschleunigungsperiode23 ein derartiges Erregungsmuster auf, dass sowohl das Ablenkmagnetfeld20 als auch das Beschleunigungskern-Magnetfeld21 mit der Zeit anwachsen. Das Erregungsmuster ist dergestalt gewählt, dass die Strahlbeschleunigung durchgeführt wird, während die Beziehung zwischen dem Ablenkmagnetfeld20 und dem Beschleunigungskern-Magnetfeld21 beibehalten wird, so dass in dem Beschleuniger für geladene Teilchen100 ein Zustand nahe dem Betatron-Beschleunigungszustand hergestellt wird. Dies bedeutet, der Umlauforbit (Gleichgewichtsorbit) des Strahls ist bei der Beschleunigung konstant. Der betreffende Strahl wird beschleunigt, bis die Energie die vorbestimmte Energie erreicht, während die Strahleigenschaften einer großen Energiedispersion und einer Horizontalexpansion beibehalten werden. - Wie oben beschrieben, wird der Strahl, dessen Energie die vorbestimmte Energie erreicht hat, durch einen Deflektor
30 , der in1 gezeigt ist, von dem Umlauforbit extrahiert und verschiedenen Arten von Strahlanwendungen durch ein Austrittsstrahl-Transportsystem31 zugeführt. Alternativ lässt man den Strahl auf ein in1 gezeigtes Röntgentarget29 auftreffen zum Erzeugen von Röntgenstrahlen und die Zuführung zu verschiedenen Arten von Röntgenanwendungen. - Wie oben beschrieben, kann in dem Beschleuniger für geladene Teilchen
100 gemäß der Ausführungsform 1 der Raumladungseffekt durch eine kompakte Struktur unterdrückt werden und die Strahlbeschleunigung mit einer hohen Intensität, die einige Zehn bis einige Hundert Mal so groß wie bei einem herkömmlichen Betatronbeschleuniger ist, durchgeführt werden. - Bei dieser Ausführungsform werden Elektronen als geladene Teilchen verwendet. Die gleiche Beschleunigung kann jedoch mit Protonen, Kohlenstoff, etc. als geladenen Teilchen durchgeführt werden.
- Ausführungsform 2
- Eine Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf
3 beschrieben. -
3 entspricht zeitlichen Strukturen des Ablenkmagnetfelds20 und des Beschleunigungskern-Magnetfelds21 gemäß der Ausführungsform 2, wie in dem Fall der Ausführungsform 1. - Wie in
3 gezeigt, wird bei der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung das Beschleunigungskern-Magnetfeld21 dergestalt angelegt, dass es bei dem zeitlichen Beginn25 der ersten Beschleunigungsperiode22 , das heißt, dem Zeitpunkt der Strahleinspeisungs-Startzeit25 , auf einen Minuswert gesetzt ist und danach in einer Plusrichtung mit dem Ablauf der Zeit bis zu dem zeitlichen Ende der zweiten Beschleunigungsperiode23 erhöht wird. - Dies bedeutet, das Beschleunigungskern-Magnetfeld
21 zeigt eine derartige Zeitstruktur, dass positive und negative Magnetfelder auftreten. Wenn auf der Grundlage der Zeitstruktur des oben beschriebenen Beschleunigungskern-Magnetfelds21 ein Strahl beschleunigt wird, kann der Raumladungseffekt unterdrückt werden, und ein Strahl hoher Leistung kann mit einer kompakten Struktur erhalten werden. - Ausführungsform 3
- Eine Ausführungsform 3 wird unter Bezugnahme auf
3 und4 beschrieben. -
4 ist ein Diagramm, das die zeitlichen Strukturen des Ablenkmagnetfelds20 und des Beschleunigungskern-Magnetfelds21 bei der Ausführungsform 3 zeigt. - Bei der Ausführungsform 3 ist die zeitliche Struktur des Ablenkmagnetfelds
20 dergestalt, dass es mit dem zeitlichen Ablauf von der Startzeit25 der ersten Beschleunigungsperiode an bis zu dem zeitlichen Ende26 der ersten Beschleunigungsperiode hin anwächst. Dies bedeutet, das Ablenkmagnetfeld20 wird während der ersten Beschleunigungsperiode22 verändert. Zu dieser Zeit ist es erforderlich, dass die Strahlenergie der Erzeugungsvorrichtung11 für geladene Teilchen ebenfalls verändert wird. Wenn der Strahl auf der Grundlage der zeitlichen Struktur des Ablenkmagnetfeldes20 , die oben beschrieben wurde, beschleunigt wird, kann der Raumladungseffekt unterdrückt werden, und ein Strahl hoher Leistung kann durch eine kompakte Vorrichtung beschleunigt werden, wie in dem Fall der obigen Ausführungsformen. - Ausführungsform 4
- Eine Ausführungsform 4 wird unter Bezugnahme auf
5 beschrieben. -
5 ist ein Diagramm, das die zeitlichen Strukturen des Ablenkmagnetfelds20 und des Beschleunigungskern-Magnetfelds21 in der Ausführungsform 4 zeigt. - Bei der Ausführungsform 4 weist die Zeitstruktur von dem Ablenkmagnetfeld
20 und dem Beschleunigungskern-Magnetfeld21 eine erste Beschleunigungsperiode22 , eine zweite Beschleunigungsperiode23 und eine Strahlextraktionsperiode24 , die der zweiten Beschleunigungsperiode23 nachfolgt, wie in5 gezeigt, auf. Das Beschleunigungskern-Magnetfeld21 wird dergestalt angelegt, dass es mit dem zeitlichen Ablauf von der Strahleinspeisungs-Startzeit25 bis zu dem zeitlichen Ende28 der Strahlextraktionsperiode hin anwächst. Das Ablenkmagnetfeld20 wird dergestalt angelegt, dass seine Stärke während der ersten Beschleunigungsperiode22 unveränderlich ist und ebenfalls von dem zeitlichen Ende26 der ersten Beschleunigungsperiode22 , das heißt, der Startzeit der zweiten Beschleunigungsperiode23 bis zu dem zeitlichen Ende28 der zweiten Beschleunigungsperiode23 an erhöht wird. Während der Strahlextraktionsperiode24 wird das Ablenkmagnetfeld20 dergestalt angelegt, dass der Endwert der zweiten Beschleunigungsperiode22 bis zu dem zeitlichen Ende28 konstant gehalten wird. - Während der Strahlextraktionsperiode
24 wird der Strahl beschleunigt, während eine große Energiedispersion und die Strahleigenschaft eines horizontalen Expandierens beibehalten werden. Der so beschleunigte Strahl kann auf ein in1 gezeigtes Röntgentarget29 auftreffen zum Erzeugen von Röntgenstrahlen, und die Röntgenstrahlen sind auf industriellen oder medizinischen Gebieten anwendbar. - Die Details des Strahlbeschleunigungsbetriebs der Ausführungsform 4 werden unter Bezugnahme auf
1 und5 beschrieben. - Während der zweiten Beschleunigungsperiode
23 wird der Strahl beschleunigt, während die Strahldispersion in der horizontalen Richtung im Wesentlichen beibehalten wird, wie durch die repräsentativen Gleichgewichtsorbits16a bis16d von1 angedeutet. Wenn der äußerste Strahl (entsprechend dem Gleichgewichtsorbit16d ) die vorbestimmte Energie, das heißt, die nutzerseitig zu verwendende Energie, erreicht, tritt der zeitliche Ablauf in die Strahlextraktionsperiode24 zum Beginn des Strahlextraktionsbetriebs ein. Diese Zeit entspricht in5 27 . In der Strahlextraktionsperiode24 wird das Anwachsen des Ablenkmagnetfelds20 des Ablenkmagneten13 gestoppt und so gesteuert, dass eine Beziehung zwischen dem Ablenkmagnetfeld20 und dem Beschleunigungskern-Magnetfeld21 dergestalt beibehalten wird, dass der Gleichgewichtsorbit des Strahls bei der Beschleunigung mit dem zeitlichen Ablauf variiert. - Da das Beschleunigungskern-Magnetfeld
21 sogar in der Strahlextraktionsperiode24 variiert, wird das induzierte elektrische Feld in der Längsrichtung des geladenen Strahls angelegt, und die durch die charakteristischen Gleichgewichtsorbits16a ,16b ,16c angedeuteten Strahlen werden allmählich zu der Außenseite expandiert. - Wenn der Nutzer ein Röntgennutzer ist, trifft der Strahl auf das Röntgentarget
29 , das an der Außenseite des Umlauforbits zur Erzeugung von Röntgenstrahlen angeordnet ist. Dies bedeutet, die Röntgenstrahlen können während der Strahlextraktionsperiode24 von5 erzeugt werden. Bezüglich der Strahlenergie verhält es sich so, dass, wenn der Strahl auf das Röntgentarget29 auftrifft, die Energie eines Strahls, der auf das Röntgentarget29 zu der Strahlextraktions-Startzeit27 auftrifft, im Wesentlichen gleich der Energie eines Strahls ist, der auf das Röntgentarget29 bei der Strahlextraktions-Endzeit28 auftrifft, da der Strahl ebenfalls während der Strahlextraktionsperiode beschleunigt wird. - Wenn der Strahl beschleunigt wird, wird, wie oben beschrieben, bei der Ausführungsform 4 der Strahl beschleunigt, während Strahleigenschaften einer großen Energiedispersion und horizontalen Ausdehnung beibehalten werden, und wenn der Strahl auf das Röntgentarget
29 auftrifft, hat der Strahl im Wesentlichen eine konstante Energie, so dass Röntgenstrahlen mit exzellenter Qualität erzielt werden können. - Wie oben beschrieben, kann gemäß dem Beschleuniger für geladene Teilchen der Ausführungsform 4 der Raumladungseffekt unterdrückt werden; ein Strahl hoher Leistung kann beschleunigt werden, und Röntgenstrahlen können erzeugt werden unter Verwendung eines exzellenten Elektronenstrahls mit einer hohen Intensität und im Wesentlichen konstanten Energiedispersion durch eine kompakte Vorrichtung.
- Ausführungsform 5
- Eine Ausführungsform 5 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf
1 beschrieben. - Bei der Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung wird anstelle des Röntgentargets
29 der Ausführungsform 4 ein Deflektor30 als Strahlextraktionsmittel eingebaut. In1 ist der Deflektor30 an einer zu dem Röntgentarget unterschiedlichen Position29 eingebaut; jedoch kann er an der gleichen Position wie das Röntgentarget29 angeordnet sein. An den Deflektor30 wird ein Magnetfeld oder elektrisches Feld angelegt, und der Strahlextraktionsbetrieb beginnt zu der Zeit, zu der der äußerste Strahlgleichgewichtsorbit16d die vorbestimmte Energie erreicht, das heißt, zu der Strahlextraktions-Startzeit27 von5 . Das Ablenkmagnetfeld20 und das Beschleunigungskern-Magnetfeld21 zu der Strahlextraktionszeit sind die gleichen wie in der Ausführungsform 4. - Wenn der Strahl beschleunigt wird, wird in der Ausführungsform 5, wie oben beschrieben, der Strahl beschleunigt, während die Strahleigenschaft der horizontalen Vergrößerung bei einer großen Energiedispersion beibehalten wird. Wenn jedoch der Strahl das Austrittsstrahl-Ausgabe-Transportsystem
31 erreicht, hat er im wesentlichen konstante Energie, und ein Strahl mit exzellenter Qualität kann extrahiert werden. - Wie oben beschrieben, kann entsprechend dem Beschleuniger für geladene Teilchen der Ausführungsform 5 der Raumladungseffekt durch die kompakte Vorrichtung unterdrückt werden, und es kann eine Wirkung erzielt werden, dass ein Strahl hoher Intensität beschleunigt werden kann, und es kann ein Strahl hoher Leistung mit exzellenter Qualität erzielt werden.
- Ausführungsform 6
- Der Beschleuniger für geladene Teilchen der vorliegenden Erfindung hat Zeitstrukturen des Ablenkmagnetfelds und des Beschleunigungskern-Magnetfelds, wie sie in den Ausführungsformen 1 bis 5 gezeigt sind. Deshalb kann das Anregungsmuster zum Anregen des Ablenkmagneten und des Beschleunigungskerns linear sein, wie in den
2 bis5 gezeigt, oder es ist nicht notwendigerweise linear und kann einer gekrümmten Linie oder abknickenden Linie gleichen. - Weiterhin ist eine DC-stabilisierte Spannungsquelle nicht notwendigerweise unverzichtbar, und die Einstellpräzision des erforderlichen Anregestroms kann moderat sein. Beispielsweise kann ein Schaltnetzteil zum Schalten der DC-Spannung zwischen AN und AUS verwendet werden. Speziell wird die DC-Spannung zwischen AN und AUS durch ein Leistungshalbleiter-Schaltelement, wie zum Beispiel einen IGBT, MOSFET oder dergleichen, umgeschaltet zum Erzeugen einer Erregungswellenform.
- Die Erzeugungsvorrichtung
11 für geladene Teilchen ist an dem Zentralabschnitt des Beschleunigers für geladene Teilchen10 in1 vorgesehen; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Sie kann an dem unteren Abschnitt oder dem oberen Abschnitt des Beschleunigers für geladene Teilchen100 vorgesehen sein, insbesondere an dem oberen Abschnitt nahe des Ablenkmagneten13 oder an dem oberen Abschnitt. Die Gesamtvorrichtung kann miniaturisiert werden. Die Erzeugungsvorrichtung für geladene Teilchen11 kann in der Vakuumröhre des Beschleunigers für geladene Teilchen100 angeordnet werden, was zu der Miniaturisierung der Gesamtvorrichtung beiträgt. - Industrielle Anwendbarkeit
- Der Beschleuniger für geladene Teilchen der vorliegenden Erfindung ist anwendbar auf industriellen oder medizinischen Gebieten, wie zum Beispiel als Röntgenerzeugungsvorrichtung, medizinische Teilchenstrahlvorrichtung, etc.
Claims (6)
- Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen mit einer Vakuumröhre (
15 ), einer Erzeugungsvorrichtung für geladene Teilchen (11 ), einer Septumelektrode (12 ) zum Einspeisen der geladenen Teilchen in die Vakuumröhre (15 ), einem durch eine Spannungsquelle (18 ) angeregten Ablenkmagneten (13 ) zum Ablenken der geladenen Teilchen, Beschleunigungsmitteln (14 ,17 ) aufweisend einen Beschleunigungskern (14 ) und eine Beschleunigungskern-Spannungsquelle (17 ) zum Beschleunigen der geladenen Teilchen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Beschleunigen der geladenen Teilchen auf eine vorbestimmte Energie während einer ersten Beschleunigungsperiode (22 ) und einer zweiten Beschleunigungsperiode (23 ), wobei die erste Beschleunigungsperiode (22 ) der Zeitraum der Einspeisung der geladenen Teilchen zwischen einer Strahleinspeisungs-Startzeit (25 ) und einer Einspeisungs-Endzeit (26 ) ist und die zweite Beschleunigungsperiode (23 ) definiert ist durch den Zeitraum zwischen der Einspeisungs-Endzeit (26 ) und einem Zeitpunkt, zu dem die Teilchen die vorbestimmte Energie erreicht haben, und Anregen des Ablenkmagneten (13 ) durch die Spannungsquelle (18 ) dergestalt, dass das durch den Ablenkmagneten (13 ) erzeugte Magnetfeld (20 ) während der ersten Beschleunigungsperiode (22 ) mit einem festen Wert angelegt ist und bis zum zeitlichen Ende der zweiten Beschleunigungsperiode (23 ) anwachsend angelegt ist, wobei das durch den Beschleunigungskern (14 ) erzeugte elektrische Feld ein magnetisch induziertes elektrisches Feld ist, das dadurch erzeugt wird, dass die Beschleunigungskern-Spannungsquelle (17 ) dem Beschleunigungskern eine alternierende Erregung zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungskern-Spannungsquelle (17 ) den Beschleunigungskern (14 ) dergestalt erregt, dass in ihm zur Startzeit (25 ) der ersten Beschleunigungsperiode (22 ) ein negatives Magnetfeld erzeugt wird, welches bis zur Endzeit der zweiten Beschleunigungsperiode (23 ) zu positiven Werten hin anwächst, wodurch das induzierte elektrische Feld den Strahl beschleunigt. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Anregungsmuster für die Erzeugung des elektrischen Feldes der Beschleunigungsmittel (
14 ,17 ) und die Magnetfeldzufuhr des Ablenkmagneten (13 ) so gewählt ist, dass es linear ist. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Anregungsmuster für das Anlegen des elektrischen Feldes der Beschleunigungsmittel (
14 ,17 ) und des Magnetfeldes des Ablenkmagneten (13 ) so gewählt ist, dass es eine gekrümmte Linie ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein Röntgentarget (
29 ) in der Vakuumröhre (15 ) vorgesehen ist und die geladenen Teilchen veranlasst werden auf das Röntgentarget (29 ) zum Erzeugen von Röntgenstrahlen aufzutreffen, wenn die geladenen Teilchen dergestalt beschleunigt wurden, dass ihre Energie die vorbestimmte Energie erreicht hat. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein Deflektor (
30 ) in der Vakuumröhre (15 ) vorgesehen ist und die geladenen Teilchen durch den Deflektor (30 ) extrahiert werden, wenn die geladenen Teilchen dergestalt beschleunigt wurden, dass ihre Energie die vorbestimmte Energie erreicht hat. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Erzeugungsvorrichtung für geladene Teilchen (
11 ) an dem Zentralabschnitt des Beschleunigers für geladene Teilchen vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003-037694 | 2003-02-17 | ||
JP2003037694 | 2003-02-17 | ||
PCT/JP2004/001470 WO2004073364A1 (ja) | 2003-02-17 | 2004-02-12 | 荷電粒子加速器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE112004000137T5 DE112004000137T5 (de) | 2005-12-01 |
DE112004000137B4 true DE112004000137B4 (de) | 2015-10-22 |
Family
ID=32866372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE112004000137.4T Expired - Fee Related DE112004000137B4 (de) | 2003-02-17 | 2004-02-12 | Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7259529B2 (de) |
JP (1) | JP4174508B2 (de) |
CN (1) | CN100359993C (de) |
DE (1) | DE112004000137B4 (de) |
WO (1) | WO2004073364A1 (de) |
Families Citing this family (131)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2558978T3 (es) | 2004-07-21 | 2016-02-09 | Mevion Medical Systems, Inc. | Generador de formas de ondas de radiofrecuencia programable para un sincrociclotrón |
US20060027709A1 (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Interstellar Technologies Corporation | Apparatus comprising of propulsion system |
US20070007393A1 (en) * | 2004-08-04 | 2007-01-11 | Interstellar Technologies Corporation | Method for propulsion |
JP4639928B2 (ja) | 2005-04-26 | 2011-02-23 | 三菱電機株式会社 | 電磁波発生装置 |
EP2389978B1 (de) | 2005-11-18 | 2019-03-13 | Mevion Medical Systems, Inc. | Strahlentherapie mit geladenen Teilchen |
US8606299B2 (en) * | 2006-01-09 | 2013-12-10 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and methods for geographic position approximation of an event occurring on a wireless device |
JP4622977B2 (ja) | 2006-09-26 | 2011-02-02 | 三菱電機株式会社 | 円形加速装置、電磁波発生装置、及び電磁波撮像システム |
DE102006050953A1 (de) * | 2006-10-28 | 2008-04-30 | Smiths Heimann Gmbh | Betatron mit Contraction- und Expansion-Spule |
DE102006056018A1 (de) * | 2006-11-28 | 2008-05-29 | Smiths Heimann Gmbh | Kreisbeschleuniger mit einstellbarer Elektronen-Endenergie |
US7453076B2 (en) * | 2007-03-23 | 2008-11-18 | Nanolife Sciences, Inc. | Bi-polar treatment facility for treating target cells with both positive and negative ions |
US8933650B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-01-13 | Mevion Medical Systems, Inc. | Matching a resonant frequency of a resonant cavity to a frequency of an input voltage |
US8581523B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-11-12 | Mevion Medical Systems, Inc. | Interrupted particle source |
WO2009089441A1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-16 | Passport Systems, Inc. | Methods and systems for accelerating particles using induction to generate an electric field with a localized curl |
EP2232959A4 (de) * | 2008-01-09 | 2015-04-08 | Passport Systems Inc | Diagnoseverfahren und vorrichtung für einen beschleuniger mittels induktion zur erzeugung eines elektrischen feldes mit einem lokalisierten wirbel |
US10548551B2 (en) | 2008-05-22 | 2020-02-04 | W. Davis Lee | Depth resolved scintillation detector array imaging apparatus and method of use thereof |
US7939809B2 (en) | 2008-05-22 | 2011-05-10 | Vladimir Balakin | Charged particle beam extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9981147B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-05-29 | W. Davis Lee | Ion beam extraction apparatus and method of use thereof |
WO2009142550A2 (en) | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Vladimir Yegorovich Balakin | Charged particle beam extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US8624528B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-01-07 | Vladimir Balakin | Method and apparatus coordinating synchrotron acceleration periods with patient respiration periods |
US8178859B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-05-15 | Vladimir Balakin | Proton beam positioning verification method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9579525B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-02-28 | Vladimir Balakin | Multi-axis charged particle cancer therapy method and apparatus |
US8089054B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-01-03 | Vladimir Balakin | Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9177751B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-11-03 | Vladimir Balakin | Carbon ion beam injector apparatus and method of use thereof |
US7953205B2 (en) | 2008-05-22 | 2011-05-31 | Vladimir Balakin | Synchronized X-ray / breathing method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9155911B1 (en) | 2008-05-22 | 2015-10-13 | Vladimir Balakin | Ion source method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US8569717B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-10-29 | Vladimir Balakin | Intensity modulated three-dimensional radiation scanning method and apparatus |
US9737272B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-08-22 | W. Davis Lee | Charged particle cancer therapy beam state determination apparatus and method of use thereof |
US10070831B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-09-11 | James P. Bennett | Integrated cancer therapy—imaging apparatus and method of use thereof |
US8129694B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-03-06 | Vladimir Balakin | Negative ion beam source vacuum method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
EP2283709B1 (de) | 2008-05-22 | 2018-07-11 | Vladimir Yegorovich Balakin | Patientenpositionierungsvorrichtung für die krebstherapie mit geladenen teilchen |
US10029122B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-07-24 | Susan L. Michaud | Charged particle—patient motion control system apparatus and method of use thereof |
US9855444B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-01-02 | Scott Penfold | X-ray detector for proton transit detection apparatus and method of use thereof |
US9095040B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-07-28 | Vladimir Balakin | Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9737734B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-08-22 | Susan L. Michaud | Charged particle translation slide control apparatus and method of use thereof |
US9737733B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-08-22 | W. Davis Lee | Charged particle state determination apparatus and method of use thereof |
EP2283713B1 (de) | 2008-05-22 | 2018-03-28 | Vladimir Yegorovich Balakin | Vorrichtung zur krebstherapie mit geladenen teilchen mit mehreren achsen |
US9744380B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-08-29 | Susan L. Michaud | Patient specific beam control assembly of a cancer therapy apparatus and method of use thereof |
US8373143B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-12 | Vladimir Balakin | Patient immobilization and repositioning method and apparatus used in conjunction with charged particle cancer therapy |
US8188688B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-05-29 | Vladimir Balakin | Magnetic field control method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9616252B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-04-11 | Vladimir Balakin | Multi-field cancer therapy apparatus and method of use thereof |
US8896239B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-11-25 | Vladimir Yegorovich Balakin | Charged particle beam injection method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US7940894B2 (en) * | 2008-05-22 | 2011-05-10 | Vladimir Balakin | Elongated lifetime X-ray method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US8598543B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-12-03 | Vladimir Balakin | Multi-axis/multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus |
US9782140B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-10-10 | Susan L. Michaud | Hybrid charged particle / X-ray-imaging / treatment apparatus and method of use thereof |
US8373146B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-12 | Vladimir Balakin | RF accelerator method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US8129699B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-03-06 | Vladimir Balakin | Multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus coordinated with patient respiration |
US8144832B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-03-27 | Vladimir Balakin | X-ray tomography method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9044600B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-06-02 | Vladimir Balakin | Proton tomography apparatus and method of operation therefor |
US8436327B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-05-07 | Vladimir Balakin | Multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus |
US8368038B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-05 | Vladimir Balakin | Method and apparatus for intensity control of a charged particle beam extracted from a synchrotron |
US9910166B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-03-06 | Stephen L. Spotts | Redundant charged particle state determination apparatus and method of use thereof |
CN102172106B (zh) | 2008-05-22 | 2015-09-02 | 弗拉迪米尔·叶戈罗维奇·巴拉金 | 带电粒子癌症疗法束路径控制方法和装置 |
US9682254B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-06-20 | Vladimir Balakin | Cancer surface searing apparatus and method of use thereof |
US8399866B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-03-19 | Vladimir Balakin | Charged particle extraction apparatus and method of use thereof |
WO2009142546A2 (en) | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Vladimir Yegorovich Balakin | Multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus |
US8637833B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-01-28 | Vladimir Balakin | Synchrotron power supply apparatus and method of use thereof |
US8288742B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-10-16 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy patient positioning method and apparatus |
US10092776B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-10-09 | Susan L. Michaud | Integrated translation/rotation charged particle imaging/treatment apparatus and method of use thereof |
US8309941B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-11-13 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy and patient breath monitoring method and apparatus |
US10143854B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-12-04 | Susan L. Michaud | Dual rotation charged particle imaging / treatment apparatus and method of use thereof |
US9168392B1 (en) | 2008-05-22 | 2015-10-27 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy system X-ray apparatus and method of use thereof |
US8975600B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-03-10 | Vladimir Balakin | Treatment delivery control system and method of operation thereof |
US8519365B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-08-27 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy imaging method and apparatus |
US9498649B2 (en) | 2008-05-22 | 2016-11-22 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy patient constraint apparatus and method of use thereof |
EP2283711B1 (de) | 2008-05-22 | 2018-07-11 | Vladimir Yegorovich Balakin | Beschleunigungsvorrichtung für strahlen geladener teilchen als teil eines krebstherapiesystems mit geladenen teilchen |
MX2010012716A (es) | 2008-05-22 | 2011-07-01 | Vladimir Yegorovich Balakin | Metodo y aparato de rayos x usados en conjunto con un sistema de terapia contra el cancer mediante particulas cargadas. |
US8093564B2 (en) * | 2008-05-22 | 2012-01-10 | Vladimir Balakin | Ion beam focusing lens method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9056199B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-06-16 | Vladimir Balakin | Charged particle treatment, rapid patient positioning apparatus and method of use thereof |
US8710462B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-04-29 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy beam path control method and apparatus |
US8907309B2 (en) | 2009-04-17 | 2014-12-09 | Stephen L. Spotts | Treatment delivery control system and method of operation thereof |
US8045679B2 (en) * | 2008-05-22 | 2011-10-25 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy X-ray method and apparatus |
US7943913B2 (en) | 2008-05-22 | 2011-05-17 | Vladimir Balakin | Negative ion source method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US8378311B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-19 | Vladimir Balakin | Synchrotron power cycling apparatus and method of use thereof |
US8718231B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-05-06 | Vladimir Balakin | X-ray tomography method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9937362B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-04-10 | W. Davis Lee | Dynamic energy control of a charged particle imaging/treatment apparatus and method of use thereof |
US8969834B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-03-03 | Vladimir Balakin | Charged particle therapy patient constraint apparatus and method of use thereof |
US8642978B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-02-04 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy dose distribution method and apparatus |
US8198607B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-06-12 | Vladimir Balakin | Tandem accelerator method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US10684380B2 (en) | 2008-05-22 | 2020-06-16 | W. Davis Lee | Multiple scintillation detector array imaging apparatus and method of use thereof |
US8373145B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-12 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy system magnet control method and apparatus |
US8374314B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-12 | Vladimir Balakin | Synchronized X-ray / breathing method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US9974978B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-05-22 | W. Davis Lee | Scintillation array apparatus and method of use thereof |
US8378321B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-19 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy and patient positioning method and apparatus |
US8625739B2 (en) | 2008-07-14 | 2014-01-07 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy x-ray method and apparatus |
US8229072B2 (en) | 2008-07-14 | 2012-07-24 | Vladimir Balakin | Elongated lifetime X-ray method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US8627822B2 (en) | 2008-07-14 | 2014-01-14 | Vladimir Balakin | Semi-vertical positioning method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
SG173879A1 (en) | 2009-03-04 | 2011-10-28 | Protom Aozt | Multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus |
US10518109B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-12-31 | Jillian Reno | Transformable charged particle beam path cancer therapy apparatus and method of use thereof |
US10086214B2 (en) | 2010-04-16 | 2018-10-02 | Vladimir Balakin | Integrated tomography—cancer treatment apparatus and method of use thereof |
US10376717B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-08-13 | James P. Bennett | Intervening object compensating automated radiation treatment plan development apparatus and method of use thereof |
US10179250B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-01-15 | Nick Ruebel | Auto-updated and implemented radiation treatment plan apparatus and method of use thereof |
US10638988B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-05-05 | Scott Penfold | Simultaneous/single patient position X-ray and proton imaging apparatus and method of use thereof |
US10625097B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-04-21 | Jillian Reno | Semi-automated cancer therapy treatment apparatus and method of use thereof |
US10751551B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-08-25 | James P. Bennett | Integrated imaging-cancer treatment apparatus and method of use thereof |
US11648420B2 (en) | 2010-04-16 | 2023-05-16 | Vladimir Balakin | Imaging assisted integrated tomography—cancer treatment apparatus and method of use thereof |
US10555710B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-02-11 | James P. Bennett | Simultaneous multi-axes imaging apparatus and method of use thereof |
US10589128B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-03-17 | Susan L. Michaud | Treatment beam path verification in a cancer therapy apparatus and method of use thereof |
US10188877B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-01-29 | W. Davis Lee | Fiducial marker/cancer imaging and treatment apparatus and method of use thereof |
US10556126B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-02-11 | Mark R. Amato | Automated radiation treatment plan development apparatus and method of use thereof |
US10349906B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-07-16 | James P. Bennett | Multiplexed proton tomography imaging apparatus and method of use thereof |
US9737731B2 (en) | 2010-04-16 | 2017-08-22 | Vladimir Balakin | Synchrotron energy control apparatus and method of use thereof |
KR101325244B1 (ko) * | 2010-04-26 | 2013-11-04 | 가부시키가이샤 콴 재팬 | 하전입자 가속기 및 하전입자의 가속 방법 |
CN102469677B (zh) * | 2010-11-10 | 2015-01-14 | 北京大基康明医疗设备有限公司 | 阶梯式电子束流加速的方法及阶梯式直线加速器 |
US8963112B1 (en) | 2011-05-25 | 2015-02-24 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy patient positioning method and apparatus |
EP2900324A1 (de) | 2012-09-28 | 2015-08-05 | Mevion Medical Systems, Inc. | Steuerungssystem für einen teilchenbeschleuniger |
EP2901820B1 (de) | 2012-09-28 | 2021-02-17 | Mevion Medical Systems, Inc. | Fokussierung eines partikelstrahls unter verwendung eines magnetfeldflimmerns |
CN104813750B (zh) | 2012-09-28 | 2018-01-12 | 梅维昂医疗系统股份有限公司 | 调整主线圈位置的磁垫片 |
WO2014052734A1 (en) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Mevion Medical Systems, Inc. | Controlling particle therapy |
US8927950B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-01-06 | Mevion Medical Systems, Inc. | Focusing a particle beam |
EP2901821B1 (de) | 2012-09-28 | 2020-07-08 | Mevion Medical Systems, Inc. | Magnetfeldregenerator |
EP3342462B1 (de) | 2012-09-28 | 2019-05-01 | Mevion Medical Systems, Inc. | Einstellung der energie eines partikelstrahls |
WO2014052709A2 (en) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Mevion Medical Systems, Inc. | Controlling intensity of a particle beam |
US10254739B2 (en) | 2012-09-28 | 2019-04-09 | Mevion Medical Systems, Inc. | Coil positioning system |
DE102012109453A1 (de) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. | Verfahren und Anlage zur Erzeugung eines monoenergetischen Einzelelektronen-Sekundärstrahles (pro Puls) gleichzeitig zu einem Hochstromstrahl |
US8933651B2 (en) | 2012-11-16 | 2015-01-13 | Vladimir Balakin | Charged particle accelerator magnet apparatus and method of use thereof |
US8791656B1 (en) | 2013-05-31 | 2014-07-29 | Mevion Medical Systems, Inc. | Active return system |
US9730308B2 (en) | 2013-06-12 | 2017-08-08 | Mevion Medical Systems, Inc. | Particle accelerator that produces charged particles having variable energies |
WO2015048468A1 (en) | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Mevion Medical Systems, Inc. | Particle beam scanning |
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 |
US9950194B2 (en) | 2014-09-09 | 2018-04-24 | Mevion Medical Systems, Inc. | Patient positioning system |
US10786689B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-09-29 | Mevion Medical Systems, Inc. | Adaptive aperture |
US9907981B2 (en) | 2016-03-07 | 2018-03-06 | Susan L. Michaud | Charged particle translation slide control apparatus and method of use thereof |
US10037863B2 (en) | 2016-05-27 | 2018-07-31 | Mark R. Amato | Continuous ion beam kinetic energy dissipater apparatus and method of use thereof |
EP3481503B1 (de) | 2016-07-08 | 2021-04-21 | Mevion Medical Systems, Inc. | Behandlungsplanung |
US11103730B2 (en) | 2017-02-23 | 2021-08-31 | Mevion Medical Systems, Inc. | Automated treatment in particle therapy |
CN106961780B (zh) * | 2017-04-27 | 2019-04-05 | 中国科学技术大学 | 一种粒子注入系统及环形粒子加速器 |
CN111093767B (zh) | 2017-06-30 | 2022-08-23 | 美国迈胜医疗系统有限公司 | 使用线性电动机而被控制的可配置准直仪 |
JP7244814B2 (ja) * | 2018-04-09 | 2023-03-23 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | 加速器の制御方法、加速器の制御装置、及び粒子線治療システム |
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 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01204399A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Akihiro Mori | 電子加速器 |
EP0713355A1 (de) * | 1994-11-16 | 1996-05-22 | Research Development Corporation Of Japan | Verfahren und Vorrichtung zur Strahlungserzeugung |
US5789875A (en) * | 1990-07-20 | 1998-08-04 | Hitachi, Ltd. | Circular accelerator, method of injection of charged particle thereof, and apparatus for injection of charged particle thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4197510A (en) * | 1978-06-23 | 1980-04-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Isochronous cyclotron |
US6441569B1 (en) * | 1998-12-09 | 2002-08-27 | Edward F. Janzow | Particle accelerator for inducing contained particle collisions |
US6433494B1 (en) * | 1999-04-22 | 2002-08-13 | Victor V. Kulish | Inductional undulative EH-accelerator |
-
2004
- 2004-02-12 WO PCT/JP2004/001470 patent/WO2004073364A1/ja active Application Filing
- 2004-02-12 US US10/544,806 patent/US7259529B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-12 JP JP2005504978A patent/JP4174508B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-12 DE DE112004000137.4T patent/DE112004000137B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-12 CN CNB2004800017524A patent/CN100359993C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01204399A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Akihiro Mori | 電子加速器 |
US5789875A (en) * | 1990-07-20 | 1998-08-04 | Hitachi, Ltd. | Circular accelerator, method of injection of charged particle thereof, and apparatus for injection of charged particle thereof |
EP0713355A1 (de) * | 1994-11-16 | 1996-05-22 | Research Development Corporation Of Japan | Verfahren und Vorrichtung zur Strahlungserzeugung |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Aiba, M. [et al.]: Development of a FFAG proton synchrotron. In: EPAC 2000, Seventh European Particle Accelerator Conference, Vienna, 26 to 30 June 2000. Vol. 1. S. Vienna, 2000 S. 581-583 * |
Kamei, Toru ; KIHARA, Motohiro: Kasokuki kagaku. Tokyo : Maruzen, 1993. S. 39-43. - ISBN 4621038737 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004073364A1 (ja) | 2004-08-26 |
JP4174508B2 (ja) | 2008-11-05 |
US20060152177A1 (en) | 2006-07-13 |
CN1723744A (zh) | 2006-01-18 |
DE112004000137T5 (de) | 2005-12-01 |
CN100359993C (zh) | 2008-01-02 |
US7259529B2 (en) | 2007-08-21 |
JPWO2004073364A1 (ja) | 2006-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112004000137B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Beschleunigers für geladene Teilchen | |
EP1779712B1 (de) | Teilchenbeschleuniger für die strahlentherapie mit ionenstrahlen | |
DE102014001591A1 (de) | Teilchenbeschleuniger und medizinisches Gerät | |
DE3689349T2 (de) | Ionenquelle. | |
EP2022534B1 (de) | Steuervorrichtung zur Steuerung eines Bestrahlungsvorgangs, Partikeltherapieanlage sowie Verfahren zur Bestrahlung eines Zielvolumens | |
EP2248144B1 (de) | Partikeltherapieanlage | |
DE2124442A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur kontrol herten Atomkernfusion mittels kunstlichem Plasma | |
DE102005015601A1 (de) | Teilchenstrahlbeschleuniger, Teilchenbestrahlungs-Behandlungssystem, welches den Teilchenstrahlbeschleuniger verwendet, sowie Verfahren zum Betreiben des Teilchenbestrahlungs-Behandlungssystems | |
DE2937004A1 (de) | Chromatisch korrigierte ablenkvorrichtung fuer korpuskularstrahlgeraete | |
DE102008047198B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Hohlkathoden-Bogenentladung | |
DE1222589B (de) | Vorrichtung zum Erzeugen eines raumladungsneutralisierten Strahles geladener Teilchen | |
DE102014219016B4 (de) | Verfahren zum Steuern eines Stehwellenbeschleunigers | |
DE69112166T2 (de) | Plasmaquellenvorrichtung für Ionenimplantierung. | |
DE2355102A1 (de) | Linearbeschleunigungssystem | |
DE102006027853B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Plasmas sowie Verwendung derselben | |
DE3688860T2 (de) | Mittels Elektronenstrahl angeregte Ionenstrahlquelle. | |
DE1177257B (de) | Verfahren zum Betrieb einer Hochleistungs-roentgenroehre mit grossflaechiger Durchstrahlanode | |
EP1384394A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von extrem-ultravioletter strahlung oder weicher rontgenstrahlung | |
DE1489020A1 (de) | Beschleuniger fuer geladene Teilchen | |
DE1213543B (de) | Verfahren zum Einfangen von geladenen Teilchen in einer magnetischen Feldanordnung | |
Kester et al. | The Frankfurt MEDEBIS: A prototype of an injector for a synchrotron dedicated for cancer therapya | |
Martin | The Argonne Zero Gradient Synchrotron (ZGS) Booster | |
DE102011052269B4 (de) | Anordnung zur Erzeugung hochenergetischer Protonenstrahlen und deren Verwendung | |
Steski et al. | Upgrade and Operation of the BNL Tandems for RHIC Injection | |
DE2037029C3 (de) | Thermische Ionenquelle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law |
Ref document number: 112004000137 Country of ref document: DE Date of ref document: 20051201 Kind code of ref document: P |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |