DE4411171A1 - Compact charged-particle accelerator for tumour therapy - Google Patents

Compact charged-particle accelerator for tumour therapy

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Abstract

Appts. to direct a beam of charged particles from a source (11) through an inlet guide (12,13,14) and an accelerator (5,6,7) arranged around the axis (2) of the source beam, and to which an exit guide (8,10) is fixed, into a target zone (4), where the accelerator can be rotated about the axis (2) of the source beam (2) and the path of the accelerated beam (3) intersects the axis of the source beam (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung Bereitstellung eines Strahls aus geladenen Teilchen, der eine Achse auf einer diese schneidenden Zielgeraden anfliegt, sowie die Verwendung dieser Vorrichtung. The invention relates to an apparatus for providing providing a beam of charged particles, the flies to an axis on an intersecting this stretch, as well as the use of this device.

Die Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf Vorrichtun gen, die zur Bestrahlung eines lebenden Gewebes mit einem Strahl aus geladenen Teilchen, insbesondere Protonen, Einsatz finden. The invention relates in particular to Vorrichtun gene find for irradiating a living tissue with a beam of charged particles, in particular protons use. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf Vorrich tungen, die es erlauben, einen Strahl zur Behandlung eines Gewebes aus einer Vielzahl vorgebbarer Richtungen auf das Ge webe zu richten, wobei insbesondere die Vielzahl von Richtun gen einen bezüglich einer Achse azimutalen Winkelbereich de finieren und wobei die Richtung, aus der der Strahl auf das Gewebe zufliegt, variiert wird durch Schwenken der Vorrich tung um die Achse. In particular, the invention relates to Vorrich relates obligations, which allow a beam of treating a tissue of a plurality of predeterminable directions weave on the Ge to be sent, said finishing in particular the plurality of Richtun gen a relative azimuthal an axis angular range de and wherein the direction from which the beam flying toward the fabric is varied by pivoting the Vorrich tung about the axis.

Eine derartige Vorrichtung kann insbesondere der Therapie, beispielsweise der Tumor-Therapie, dienen. Such a device may, in particular the therapy, for example in tumor therapy, are used.

Eine Vorrichtung zur Behandlung eines Gewebes mit einem Strahl von Neutronen, welcher innerhalb eines azimutalen Win kelbereichs um eine Achse schwenkbar ist, wobei das mit dem Strahl zu behandelnde Gewebe in der Nähe der Achse positio niert wird, geht hervor aus dem US-Patent 4,112,306. An apparatus for treating a fabric with a beam of neutrons, which is pivotable about an axis within an azimuthal Win kelber in France, which is with the beam tissue to be treated in the vicinity of the axis positio ned, it appears from the U.S. Patent 4,112,306. Die Vor richtung umfaßt ein Zyklotron zur Bereitstellung eines Strahls von Protonen, welches neben der Achse angeordnet ist und sich auf einem Gestell befindet, welches ein Verschwenken des Zyklotrons um die Achse innerhalb des Winkelbereichs er laubt. Before the device comprises a cyclotron for providing a beam of protons, which is arranged next to the axis and located on a frame which about the axis within the angular range he laubt pivoting of the cyclotron. Zur Erzeugung des Strahls von Neutronen wird der Strahl von Protonen nach Auslenkung aus dem Zyklotron auf ein entsprechendes Target, aus dem die Protonen Neutronen frei setzen, gerichtet. To generate the beam of neutrons, the beam of protons is directed to an appropriate target, from which the proton neutron set free after deflection from the cyclotron.

Ein System zur Behandlung von Geweben mittels Protonen, um fassend einen Ringbeschleuniger, insbesondere ein Syn chrotron, sowie eine Mehrzahl von Vorrichtungen, deren jede eingerichtet ist zur Bereitstellung eines Protonenstrahls auf einer das Gewebe durchquerenden Zielgerade, welche um eine zugehörige Achse schwenkbar ist, geht hervor aus dem US-Pa tent 4,870,287. A system for treating fabrics by proton to collectively chrotron a ring accelerator, in particular a Syn, and a plurality of devices, each of which is adapted to provide a proton beam on a fabric passing through stretch, which is pivoted about a respective axis, shows from the US Pa tent No. 4,870,287. Jeder Vorrichtung zur Bereitstellung eines Protonenstrahls auf einer Zielgeraden wird der Protonenstrahl entlang der zugehörigen Achse zugeführt und mittels einer um die Achse schwenkbaren Anordnung aus drei Magneten, deren je der den Strahl um 90° umlenkt, auf die Zielgerade und zu dem zu behandelnden Gewebe geführt. Each apparatus for providing a proton beam on a target line is supplied to the proton beam along the associated axis, and guided onto the finish line and the tissue to be treated by means of a pivotable about the axis arrangement of three magnets having each deflects the beam through 90 °.

Aus dem US-Patent 4,812,658 geht eine andere Ausgestaltung zur Bereitstellung eines Strahls auf einer ein Gewebe durch querenden Zielgeraden hervor. another embodiment for providing a beam to indicate a tissue passing through stretch from US Patent 4,812,658. Bei dieser Vorrichtung wird der Strahl ebenfalls entlang der Achse zugeführt. In this device, the beam is also fed along the axis. Mittels zweier Umlenkungen um jeweils 45° wird der Strahl in eine die Ziel gerade enthaltende und senkrecht zur Achse ausgerichtete Ebene hineingeführt und innerhalb dieser Ebene mit einer Um lenkung um insgesamt 270° auf die Zielgerade geführt. By means of two bends by 45 ° the beam is guided in a straight containing the target and oriented perpendicular to the axis and is guided within this plane with a steering order to a total of 270 ° at the finish line. Die Vorrichtung ist ebenfalls um die Achse schwenkbar. The device is also pivotable about the axis.

Die FR 2 153 575 A1, die ein Zusatzzertifikat für ein Patent betrifft, zeigt ebenfalls eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Strahls auf einer Zielgeraden, bei der der entlang ei ner Achse senkrecht zur Zielgeraden zugeführte Strahl stets innerhalb einer die Achse und die Zielgerade enthaltenden Ebene bleibt und unter Umlenkung um insgesamt 270° auf die Zielgerade geführt wird. The FR 2153575 A1, which relates to an additional certificate for a patent, also shows an apparatus for providing a beam onto a target straight line, wherein the perpendicular supplied along ei ner axis to stretch beam always remains within the axle and the final straight plane containing and is conducted with deflection by 270 ° on the home stretch. Die GB 2 077 486 A zeigt eine Ma gnetanordnung, die eine Ablenkung eines Strahls um insgesamt 270° erlaubt und womöglich in einer Vorrichtung gemäß einem der beiden vorgenannten Dokumente Einsatz finden könnte. GB 2077486 A shows a Ma gnetanordnung that could deflection of a beam by a total of 270 ° allows for and find, if possible in a device according to one of the two aforementioned documents use.

Zu erwähnen ist, daß jede Vorrichtung des Standes der Tech nik, die um eine Achse drehbar ist und der Bereitstellung ei nes Strahls auf einer die Achse schneidenden Zielgeraden dient, zumindest hinsichtlich der Anordnung ihrer Magnete ei ne ausgeprägte Unsymmetrie bezüglich der Achse aufweist, was allerdings unvermeidlich ist. It should be mentioned that each device of the prior Tech technology, which is rotatable about an axis and providing egg nes beam on an axis intersecting stretch is used, at least as regards the arrangement of their magnets ei ne pronounced asymmetry with respect to the axis has, but this is inevitable. Jede Vorrichtung erfordert da her das Vorsehen großer Gegengewichte, um ein weitgehend kräfte- und momentenfreies Drehen um die Achse zu ermögli chen. Each device requires the provision of large forth as counterweights, chen to ermögli a largely force and torque to rotate freely about the axis.

Von dem als Sonderfall einzustufenden Gegenstand des US-Pa tents 4,112,306 abgesehen, erfolgt stets eine Erzeugung eines Strahls von Teilchen zur Behandlung eines Gewebes in einem Teilchenbeschleuniger, der eindeutig baulich getrennt ist von Vorrichtungen, die der unmittelbaren Zustellung des Strahls zu dem zu behandelnden Gewebe dienen. apart from the classified as special case the subject of U.S. Pa tents 4,112,306, always takes place producing a beam of particles for the treatment of a fabric in a particle accelerator which is uniquely structurally separate from devices used for the direct delivery of the beam to the tissue to be treated , Der Gegenstand des US- Patentes 4,112,306 bezieht sich auf eine Anwendung, die einen Strahl von vergleichsweise geringer Energie bis zu etwa 30 MeV erfordert und dementsprechend mit einem relativ kleinen und kompakten Teilchenbeschleuniger auskommt. The subject matter of U.S. Patent 4,112,306 refers to an application which requires up to a beam of relatively low energy around 30 MeV and, accordingly, requires only a relatively small and compact particle. Jedwede Anwen dung, die einen Teilchenstrahl von bedeutend höherer Energie erfordert, wie dies insbesondere für die Tumor-Therapie mit einem Protonenstrahl erforderlich ist, erforderte allerdings eine wesentliche Vergrößerung der Abmessungen des gemäß dem US-Patent 4,112,306 verwendeten Zyklotrons und damit eine be deutende Gewichtserhöhung, was dementsprechend, nicht zuletzt in Ansehung der erheblichen Unsymmetrie der Vorrichtung, eine Ertüchtigung für höhere Energien ausschließt. Any appli cation that requires a particle of much higher energy, as is required in particular for tumor therapy with a proton beam, however, required a substantial increase in the size of the cyclotron used in accordance with US Patent 4,112,306 and thus be interpretative weight increase, what accordingly, not least excludes in respect of the significant asymmetry of the device, an exercise for higher energies.

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer Vorrichtung zur Bereitstellung eines Strahls aus geladenen Teilchen, der eine Achse einer diese schneidenden Zielgeraden anfliegt, welche besonders kompakt und, im Hinblick auf die Verteilung der Masse um die Achse, möglichst ausbalanciert ist und dem entsprechend insbesondere bei horizontaler Ausrichtung der Achse ohne aufwendige Maßnahmen zur Ausbalancierung auskommt. The object of the invention is to provide a device for providing a beam of charged particles, the flies to an axis of this cutting target straight line which, in view of the distribution of mass around the axis balanced as possible a particularly compact and, and, accordingly, particularly in the horizontal manages orientation of the axis without complex measures to balance.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gegeben durch eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Strahls aus gelade nen Teilchen, der eine Achse auf einer diese schneidenden Zielgeraden anfliegt, mit einem die Achse umringenden und um diese innerhalb eines Winkelbereichs drehbaren Ringbeschleu niger zur Beschleunigung des Strahls, einer mit dem Ringbe schleuniger starr gekoppelten Extraktionseinrichtung zur Ex traktion und Ablenkung des Strahls auf die Zielgerade, einer Quelle für den Strahl und einer Injektionseinrichtung zur In jektion des Strahls in den Ringbeschleuniger. The solution of this object is given by a device for providing a beam of gelade NEN particles, the flies to an axis on a this intersecting stretch, encircles with the axis and around this rotatable within an angular range Ringbeschleu niger one with the acceleration of the beam, the traction Ringbe accelerator rigidly coupled to the extraction means Ex and deflection of the beam to the finish line, a source of the beam and an injection device for in jection of the beam in the ring accelerator.

Ein wesentliches Merkmal ist, daß die bisher übliche strenge Trennung zwischen dem Beschleuniger für den Strahl und der Vorrichtung zur Bereitstellung des Strahls auf der Zielgera den aufgegeben und eine Vorrichtung geschaffen wird, die den Beschleuniger als integralen Bestandteil enthält, wobei der Beschleuniger ein Ringbeschleuniger ist, welcher die Achse umringt. An essential feature is that the previously customary strict separation between the accelerator for the beam and the device for providing the beam on the target Gera the abandoned and a device is provided that includes the accelerator as an integral part, wherein the accelerator is a ring accelerator, which surrounds the axis. Bei dieser Vorrichtung kann jedwede wesentliche Un wucht aufgrund einer unregelmäßigen Massenverteilung um die Achse durch entsprechende Anordnung des Beschleunigers, der zum überwiegenden Teil zur Masse der Vorrichtung beiträgt, vermieden werden; In the case of this device, any substantial Un can be balanced due to irregular distribution of mass around the axis by a suitable arrangement of the accelerator, which contributes to the majority of the mass of the device is avoided; Unwuchten können allenfalls verursacht wer den von der Injektionseinrichtung und der Extraktionseinrich tung, und solche Unwuchten sind durch entsprechende Ausge staltung und Anordnung dieser Einrichtungen in engen Grenzen zu halten. Imbalances can possibly caused who the processing of the injection device and the Extraktionseinrich, and those imbalances are staltung by appropriate Starting and hold arrangement of these facilities within narrow limits.

Der Beschleuniger ist ein Ringbeschleuniger, dh ein Be schleuniger, in dem der zu beschleunigende Strahl im wesent lichen auf einer ringförmigen, also geschlossenen Bahn ge führt wird, so daß eine Extraktion und Führung des Strahls auf eine in den Ringbeschleuniger nach Art einer Sehne ge legte Strecke, die Teil der Zielgeraden ist, möglich ist. The accelerator is a ring accelerator, that is, a Be accelerator in which the to be accelerated beam leads Wesent union ge on an annular, ie endless track so that extraction and guidance of the beam laid on a ge in the ring accelerator in the manner of a chord is possible path which is part of the stretch.

Bevorzugtermaßen liegt der Ringbeschleuniger etwa in einer zu der Achse senkrechten Ebene und kann somit weitgehend frei von Kippkräften um die Achse gedreht werden. Preferred dimensions of the ring accelerator is located approximately in a plane perpendicular to the axis and can be rotated about the axis substantially free from tilting forces.

Der Ringbeschleuniger ist bevorzugtermaßen ein Synchrotron und damit besonders qualifiziert zur Bereitstellung eines Strahls von Protonen oder anderen Teilchen mit kinetischen Energien, die dem Einsatz für die Tumor-Therapie besonders angemessen sind. The circular accelerator is a synchrotron or less preferably, and thus particularly qualified for providing a beam of protons or other particles with kinetic energies which are particularly appropriate to the use for tumor therapy.

Bevorzugtermaßen ist die Achse etwa horizontal ausgerichtet, wobei mit weiterem Vorteil, wie bereits ausgeführt, der Ring beschleuniger etwa in einer zu der Achse senkrechten Ebene liegt. Preferably, said axis is oriented approximately horizontally, wherein with further advantage, as already stated, the ring is about to accelerate in a direction perpendicular to the axis. Damit wird die Anwendung der Vorrichtung für die in üblicher Weise, bei liegendem Patienten, durchgeführte Tumor- Therapie erschlossen. Thus the use of the device for lying in the usual way, in patients who performed tumor therapy is developed.

Weiterhin bevorzugt weist die Vorrichtung unbeschadet ander weitiger Ausgestaltung eine Halteeinrichtung für ein mit dem entlang der Zielgeraden fliegenden Strahl zu behandelndes Ge webe auf, welche mit weiterem Vorzug so eingerichtet und/oder angeordnet ist, daß die Zielgerade zur Behandlung des Gewebes schwenkbar ist, indem der Ringbeschleuniger um die Achse ge dreht wird. Further preferably, the apparatus, without prejudice to other weitiger embodiment of a holding device for a flying with the along the target line beam to be treated Ge weave on which is arranged with more preference and / or arranged so that the stretch is pivotable to treat the tissue by the ring accelerator rotates about the axis ge is. Vorteilhafterweise ist die Halteeinrichtung dabei so angeordnet, daß ein Schnittpunkt der Achse mit der Zielge raden innerhalb des Gewebes zu liegen kommt. Advantageously, the holding means is arranged such that an intersection of the axis with the Zielge raden comes to lie within the tissue. Auf diese Weise ist bei der Behandlung des Gewebes ein Verschwenken der Ziel geraden um einen beliebig großen Winkelbereich, insbesondere um einen vollen Winkel, möglich. In this manner, a pivoting of the target is straight to an arbitrarily large angle range, in particular a full angle in the treatment of the tissue, is possible.

Die um eine Halteeinrichtung ertüchtigte Vorrichtung, bei der die Zielgerade zur Behandlung des Gewebes schwenkbar ist durch Drehen des Ringbeschleunigers um die Achse, ist mit weiterem Vorzug so ausgestaltet, daß die Halteeinrichtung synchron mit dem Ringbeschleuniger um die Achse drehbar ist, wobei eine der Halteeinrichtung zugeordnete Hauptebene stets horizontal ausgerichtet bleibt. The upgrading, to a holding device apparatus, wherein the stretch is pivotable to treat the tissue by rotation of the ring accelerator to the axis is configured with further preference in such a way that the holding means is rotatable synchronously about the axis of the ring accelerator, wherein one of the holding means assigned main level is always horizontal. Diese Weiterbildung ist von Bedeutung insbesondere für die Tumor-Therapie, da zu diesem Zweck in der Halteeinrichtung stets eine in einer horizontal orientierten Hauptebene ausgerichtete Liege erforderlich ist, auf der der zu behandelnde Patient liegen kann und liegen bleibt auch dann, wenn die Vorrichtung geschwenkt wird. This development is of importance especially for tumor therapy since an aligned in a horizontally oriented principal plane table is for this purpose in the holding device is always required on the patient to be treated may be, and are also remains when the device is swiveled , Die Möglichkeit der simultanen Drehung der Halteeinrichtung mit dem Ringbeschleuniger erlaubt es, die Halteeinrichtung ab seits von der Achse zu positionieren, was aufgrund der damit verbundenen Möglichkeit der in gewissen Grenzen freien Wahl des Ortes auf der Zielgeraden, an dem das zu behandelnde Ge webe postiert wird, von Bedeutung ist. The possibility of simultaneous rotation of the holder with the ring accelerator makes it possible to position the holding means from side of the axis, which is posted due to the associated possibility of free within certain limits choice of location on the home straight where the Ge to be treated tissue , is significant. Diese weitgehend freie Wahl des Ortes erlaubt es, auf bestimmte Eigenschaften des Strahls, beispielsweise seine Fokussierung, Rücksicht zu neh men und/oder Platz zu schaffen für Einrichtungen, mit denen der Strahl beeinflußt wird, bevor er das zu behandelnde Ge webe erreicht. This largely free choice of the place makes it possible for certain properties of the beam, such as its focus, respect for neh men and / or space to provide for means by which the beam is influenced before tissue reaches the Ge to be treated. Eine derartige Einrichtung könnte, wie bereits anhand des Standes der Technik erwähnt, ein Target zur Erzeu gung eines Neutronenstrahls, mit dem dann das Gewebe behan delt wird, sein. Such a device could, as already mentioned with reference to the prior art, a target for the generation supply of a neutron beam, the fabric is needled to the behan then be. Auch sind Kollimatoren und Absorber in viel fältigen Ausgestaltungen denkbar. Also, collimators and absorber feasible in much fältigen configurations. Die weitgehend freie Wahl der Zielgeraden durch Drehung des Ringbeschleunigers bleibt erhalten, da aufgrund der Drehung der Halteeinrichtung syn chron mit dem Ringbeschleuniger die gegenseitige Orientierung erhalten bleibt. The largely free choice of the finish line by rotation of the ring accelerator is maintained, because due to the rotation of the holding device is retained to the ring accelerator mutual orientation synchronously.

Eine außerdem bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung ist gekennzeichnet dadurch, daß die Extraktionseinrichtung ein schaltbares Element aufweist, durch welches der Strahl wahl weise auf die Zielgerade oder auf eine andere Gerade führbar ist, wobei die andere Gerade durch entsprechende Drehung des Ringbeschleunigers mit einer raumfesten externen Bahn zur Deckung bringbar ist. A further preferred embodiment of the device is characterized in that the extraction means comprises a switchable element through which the beam selectively to the target line or to another straight line is feasible, the other line through corresponding rotation of the ring accelerator with a spatially fixed external web to coverage can be brought. Diese Ausgestaltung ermöglicht es da her, den Ringbeschleuniger wahlweise analog zu einem raumfe sten Ringbeschleuniger zu betreiben, wobei der Strahl auf ei ne raumfeste externe Bahn gebracht wird. This configuration makes it possible because forth to operate the accelerator ring optionally analogous to a raumfe sten ring accelerator, wherein the beam is brought to ei ne spatially fixed external web. Damit wird die Er tüchtigung der Vorrichtung um weitere Einrichtungen, an denen ein Strahl von Teilchen benötigt werden kann, ermöglicht. Thus, the permits He tüchtigung the device to other devices in which a jet can be required of particles. Dies ist nicht zuletzt angesichts der recht hohen Investitio nen, die zur Realisierung einer Anlage zur Therapie mittels eines Strahls von Teilchen erforderlich sind, von hoher Be deutung. This is not least in view of the relatively high NEN Investitio that are required for the realization of an installation for treatment by means of a beam of particles of high importance Be.

Zur Führung des Strahls auf der externen Bahn hat die Vor richtung vorteilhafterweise ein raumfestes Strahlführungssy stem, welches beispielsweise aus einem Strahlrohr zur Führung des Strahls im Vakuum und einem Ablenkmagneten besteht. For guiding the beam on the external sheet has the stem before direction advantageously a spatially fixed Strahlführungssy, which consists for example of a jet pipe for guiding the beam in a vacuum and a deflection magnet.

Für die Anordnung der Quelle für den Strahl und der Injekti onseinrichtung zur Injektion des Strahls in den Ringbeschleu niger gibt es mehrere Möglichkeiten, nicht zuletzt deshalb, weil der von der Quelle bereitgestellte und von der Injekti onseinrichtung zu dem Ringbeschleuniger zu führende Strahl regelmäßig eine nur geringe kinetische Energie aufweist, die üblicherweise unter einem MeV liegt. For the arrangement of the source of the beam and the Injekti onseinrichtung for injecting the beam into the Ringbeschleu niger there are several ways, not least because the current provided by the source and onseinrichtung from the Injekti to the ring accelerator operated jet regularly only a slight having kinetic energy, which is usually less than one MeV. Dementsprechend sind die in der Regel sowohl in der Quelle als auch in der Injektions einrichtung erforderlichen Magnetsysteme im Vergleich zu den Magnetsystemen des Ringbeschleunigers relativ klein und leicht und stellen im Hinblick auf die Ausbalancierung des Ringbeschleunigers kein wesentliches Problem dar. Daher ist es möglich, die Quelle und die Injektionseinrichtung mit dem Ringbeschleuniger starr zu koppeln, was bedeutet, daß die Quelle und die Injektionseinrichtung synchron mit dem Ringbe schleuniger gedreht werden. accordingly which usually both the source and in the injection device magnet systems required in comparison to the magnet systems of the ring accelerator relatively small and light and provide a view to the balancing of the ring accelerator not a major problem. It is therefore possible that source and coupling the injection means to the ring accelerator rigid, which means that the source and the injection device are rotated in synchronism with the accelerator Ringbe. Diese Ausgestaltung ist insbeson dere bei kompakten und keine beweglichen Bestandteile aufwei senden Quellen und Injektionseinrichtungen von besonderer Be deutung. This embodiment is in particular importance in a compact and no moving parts aufwei send sources and injection devices of particular Be.

Sofern es gewünscht ist, die Quelle in der Vorrichtung raum fest zu positionieren, kann problemlos eine Injektionsein richtung bereitgestellt werden, die zumindest teilweise syn chron mit dem Ringbeschleuniger beweglich ist und den Strahl von der Quelle zu dem drehbaren Ringbeschleuniger schafft. Where it is desired to move the source in the device fixed in space, can be easily provided a Injektionsein direction which is at least partially synchronously movable with the circular accelerator and provides the beam from the source to the rotatable ring accelerator. Hierbei wird die Quelle vorteilhafterweise so positioniert, daß der von ihr erzeugte Strahl auf der Achse liegt; Here, the source is advantageously positioned so that the beam generated by it is on the axis; er kann dann mit Anordnungen kleiner und leichter Magnete nach Art der aus dem Stand der Technik zur Bereitstellung von Strahlen zur Therapie bekannten, um die Achse drehbaren Anordnungen dem Ringbeschleuniger zugestellt und in diesen injiziert wer den. it can in the manner of the known arrangements with smaller and lighter magnets of the prior art for providing radiation for the treatment then, about the axis of the rotatable assemblies delivered to the ring accelerator and in those who injects the.

Mit besonderem Vorzug ist der Ringbeschleuniger eingerichtet zur Beschleunigung eines Strahls von Protonen auf eine kine tische Energie zwischen 50 MeV und 1000 MeV, vorzugsweise zwischen 100 MeV und 500 MeV, insbesondere von etwa 200 MeV. With particular preference, the accelerator ring is adapted to accelerate a beam of protons to a kine diagram energy between 50 MeV and 1000 MeV, preferably between 100 and 500 MeV MeV, in particular from about 200 MeV. Ein Strahl von Protonen mit einer derartigen kinetischen Energie ist für die Therapie von Tumoren, die im Inneren ei nes Gewebes liegen, von besonderem Nutzen. A beam of protons having such a kinetic energy is for the therapy of tumors which lie in the interior egg nes tissue, of particular benefit.

Die Vorrichtung jedweder Ausgestaltung findet bevorzugter maßen Verwendung zur Bereitstellung des Strahls zur Einbrin gung von Energie in eine Zielregion im Inneren eines in die Vorrichtung eingebrachten Gewebes, wobei der Strahl entlang der Zielgeraden auf die Zielregion gerichtet und die Zielge rade durch Drehen des Ringbeschleuniger um die Achse variiert wird. The device of any embodiment is preferably reasonably use in providing the beam to Einbrin supply of energy to a target region in the interior of an introduced into the apparatus tissue, wherein the beam along the target line directed to the target region and the Zielge rade by turning the ring accelerator to the axis is varied. Auf diese Weise ist es möglich, die in das Gewebe ein gebrachte Energie in der Zielregion zu konzentrieren und die Abgabe von Energie in andere Regionen des Gewebes gering zu halten. In this way it is possible to concentrate in the tissue brought energy in the target region and to maintain the delivery of energy to other regions of the fabric low. Dies ist von besonderer Bedeutung für die Therapie eines Tumors, der im Inneren eines gesunden Gewebes liegt, welches nach Möglichkeit durch die Therapie nicht geschädigt werden soll. This is of particular importance for the treatment of a tumor that is inside a healthy tissue which is not to be harmed if possible by the therapy. Durch die Wahl eines Strahls von Protonen geeig neter Energie und durch die Variation der Zielgeraden durch Drehen des Ringbeschleunigers um die Achse kann dieses Ziel in einfacher Weise erreicht werden. By choosing a beam of protons geeig neter energy and by varying the stretch by rotating the ring accelerator to the axis of this objective can be achieved in a simple manner.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung erläutert. Embodiments of the invention will now be explained with reference to the drawing. Zur Herausstellung bestimmter Merkmale ist die Zeichnung teilweise schematisiert und/oder leicht verzerrt ausgeführt. For highlighting certain features of the drawing is partially in schematic form and / or executed slightly distorted. Im einzelnen zeigen: In detail:

Fig. 1 einen Ringbeschleuniger, eine Extraktionseinrich tung und eine Injektionseinrichtung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; Figure 1 is a ring accelerator, a Extraktionseinrich processing and an injection device of an apparatus according to the invention.

Fig. 2 dasselbe wie Fig. 1, eingebunden in ein drehbares Gestell; Figure 2 shows the same as Figure 1, incorporated in a rotatable frame..;

Fig. 3 eine Skizze einer anderen Ausführungsform der Vor richtung; Fig. 3 is a sketch of another embodiment of the pre direction;

Fig. 4 eine Möglichkeit zur Ankopplung eines externen Strahlführungssystems; Figure 4 is a possibility for coupling an external beam guiding system.

Fig. 5 und 6 Ausführungsbeispiele für eine Halteeinrich tung. Tung Fig. 5 and 6, exemplary embodiments of a Halteeinrich.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, wie ein Strahl 1 , der aus gelade nen Teilchen wie Protonen besteht und sich ursprünglich ent lang einer Achse 2 bewegt, auf eine um die Achse 2 schwenk bare Zielgerade 3 , welche die Achse 2 kreuzt, gebracht wird. From Fig. 1 it can be seen how a beam 1, which consists of gelade NEN particles such as protons and originally ent long moves an axis 2, is brought to a about the axis 2 pivoting bare finish line 3, which crosses the axis 2. Hierzu wird der Strahl zunächst in einen die Achse 2 umrin genden Ringbeschleuniger 5 , 6 mit einem Strahlrohr 5 und Ab lenkmagneten 6 gebracht. For this purpose the beam is in a first axis 2 umrin constricting ring accelerator 5, 6 with a beam tube 5 and down steering magnets accommodated. 6 In dem Ringbeschleuniger 5 , 6 wird der Strahl 1 , in dem die Teilchen zunächst eine nur geringe kinetische Energie haben, beschleunigt, um die kinetische Energie der Teilchen auf die gewünschte Endenergie, die bei Protonen für medizinische Anwendungen üblicherweise einige hundert MeV beträgt, zu steigern. In the ring accelerator 5, 6 of the beam 1, in which the particles initially have only a low kinetic energy, is accelerated to increase the kinetic energy of the particles to the desired final energy, which is usually a few hundred MeV protons for medical applications, , Der beschleunigte Strahl 1 wird mittels einer Extraktionseinrichtung 7 , 8 , 10 aus dem Ringbeschleuniger 5 , 6 ausgelenkt und auf die Zielgerade 3 geführt. The accelerated beam 1 is deflected by means of an extraction device 7, 8, 10 from the circular accelerator 5, 6 and out to the finish line. 3 Die Extraktionseinrichtung 7 , 8 , 10 umfaßt einen Ex traktor 7 , der in den Ringbeschleuniger 5 , 6 eingefügt ist, zwei Ablenkmagnete 8 sowie ein (nur teilweise dargestelltes) Strahlrohr 10 . The extraction means 7, 8, 10 comprises a tractor Ex 7, which is inserted into the circular accelerator 5, 6, two deflection magnets 8 and a (only partially shown) lance 10th

Der Strahl 1 wird erzeugt in einer Quelle 11 , die im darge stellten Ausführungsbeispiel ortsfest ist und aus der der Strahl 1 entlang der Achse 2 austritt. The beam 1 is generated in a source 11, which is in the exemplary embodiment illustrated Darge stationary and out of the beam 1 exit along the axis. 2 Mittels einer Injekti onseinrichtung 12 , 13 , 14 , 15 wird der Strahl 1 dem Ringbe schleuniger 5 , 6 zugeführt. By means of a Injekti onseinrichtung 12, 13, 14, 15 of the beam 1 to the Ringbe accelerators 5, 6 is supplied. Die Injektionseinrichtung 12 , 13 , 14 , 15 umfaßt ein (der Übersicht halber nur teilweise darge stelltes) Strahlrohr 15 sowie einen ersten Ablenkmagneten 12 , welcher den Strahl 1 von der Achse 2 ablenkt, und zwei zweite Ablenkmagnete 13 , die starr mit dem Ringbeschleuniger 5 , 6 verbunden sind und den Strahl 1 einem in den Ringbeschleuni ger 5 , 6 eingefügten Injektor 14 zuführen. The injection means 12, 13, 14, 15 a (for clarity only partially Darge notified) includes beam tube 15, and a first bending magnet 12 which deflects the beam 1 from the axis 2, and two second deflecting magnets 13 rigidly connected to the ring accelerator 5 , 6 are connected and perform the beam 1 a ger in the Ringbeschleuni 5, 6 inserted injector fourteenth

Die Anordnung aus dem Ringbeschleuniger 5 , 6 sowie der Ex traktionseinrichtung 7 , 8 , 10 und der Injektionseinrichtung 12 , 13 , 14 , 15 ist, zumindest innerhalb eines bestimmten Win kelbereichs, um die Achse 2 drehbar, so daß die Orientierung der Zielgeraden 3 zur Achse 2 in gewissen Grenzen veränderbar ist. The assembly of the ring accelerator 5, 6 as well as the ex traction means 7, 8, 10 and the injection device 12, 13, 14, 15, at least within a certain Win kelber in France, about the axis 2 rotate, so that the orientation of the target straight line 3 for shaft 2 can be changed within certain limits. Vorzugsweise ist eine vollständige Rotation der Zielge raden 3 um die Achse 2 möglich. Preferably one complete rotation of the Zielge raden 3 is possible about the axis. 2

Der Ringbeschleuniger 5 , 6 ist im wesentlichen in einer Ebene 16 senkrecht zur Achse 2 ausgerichtet; The ring accelerator 5, 6 is substantially aligned in a plane 16 perpendicular to the axis 2; der Übersicht halber ist die Ebene 16 dargestellt durch eine einzige Gerade senk recht zur Achse 2 . sake of clarity the layer 16 is shown by a single straight line perpendicular to the axis of quite second

Fig. 2 zeigt dieselben Elemente der Vorrichtung wie Fig. 1, so daß insoweit auf Fig. 1 zu verweisen ist. Fig. 2 shows the same elements of the apparatus as shown in Fig. 1, so that the extent to refer to Fig. 1. Fig. 2 zeigt darüber hinaus ein Gestell 26 , welches den Ringbeschleuniger 5 , 6 , die Extraktionseinrichtung 7 , 8 , 9 , 10 und, mit Ausnah me des ersten Ablenkmagneten 12 , die Injektionseinrichtung 13 , 14 , 15 trägt. Fig. 2 also shows a frame 26 which carries the accelerator ring 5, 6, the extraction means 7, 8, 9, 10 and, with exceptions me of the first bending magnet 12, the injection device 13, 14, 15. Der erste Ablenkmagnet 12 ist im darge stellten Ausführungsbeispiel von dem Gestell 26 abgesetzt; The first bending magnet 12 is Darge exemplary embodiment illustrated by the frame 26 stopped; er bedarf daher anderweitiger Befestigungen, die insbesondere eine Drehung des ersten Ablenkmagneten 12 um die Achse 2 syn chron mit dem Gestell 26 ermöglichen. Therefore, it requires otherwise fasteners, enabling, in particular a rotation of the first deflecting magnet 12 around the axis 2 synchronously with the frame 26th Da sich derartige Befe stigungen im Rahmen des dem Fachmann zu Gebote stehenden Fachwissens weitgehend von selbst ergeben, wurde von ihrer Darstellung abgesehen. Since such BEFE stigungen in the context of the person skilled expertise available to it largely yielded by itself, was apart from its representation. Das Gestell 26 trägt an seinen beiden axialen Enden Ringe 27 , an denen Antriebseinrichtungen 28 an greifen, welche eine Rotation des Gestells 26 um die Achse 2 ermöglichen. The frame 26 carries at its two axial ends of rings 27, in which drive means 28 to engage, allowing rotation of the frame 26 about the axis. 2

Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Darstellung bestimmter Be standteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung, darunter den Ringbeschleuniger 5 , 6 sowie die Extraktionseinrichtung mit dem Extraktor 7 , dem Ablenkmagneten 8 und dem Strahlrohr 10 . Fig. 3 shows a simplified representation of certain Be constituents of the inventive apparatus, including the accelerator ring 5, 6 as well as the extraction means with the extractor 7, the bending magnet 8 and the gun for 10.

Aus der Extraktionseinrichtung 7 , 8 , 10 gelangt der Strahl 1 zu dem zu behandelnden Gewebe 19 , in dem er eine Zielregion 25 beaufschlagen soll. From the extraction means 7, 8, 10 of the beam 1 reaches the tissue to be treated 19, in which it is to act upon a target region 25th Das Gewebe 19 ist auf einer Liege 17 einer Halteeinrichtung 17 , 18 angeordnet. The fabric 19 is arranged on a deck 17 of a retainer 17, 18th Eine Hauptebene 20 der Halteeinrichtung 17 , 18 ist horizontal auszurichten, um eine stabile Lage des Gewebes 19 zu gewährleisten. A principal plane 20 of the holding means 17, 18 is aligned horizontally in order to ensure a stable position of the tissue 19th Die Halte einrichtung 17 , 18 hat ein im dargestellten Fall ortsfestes Gestell 18 . The holding means 17, 18 has a stationary frame in the illustrated case eighteenth Der Ringbeschleuniger 5 , 6 nebst Extraktionsein richtung 7 , 8 , 10 ist schwenkbar, um eine Zustellung des Strahls 1 zu dem Gewebe 19 auf einer innerhalb des Winkelbe reichs 4 wählbaren Zielgeraden 3 zu ermöglichen. The ring accelerator 5, 6 together with Extraktionsein device 7, 8, 10 is pivotable to allow delivery of the beam 1 to the tissue 19 on a 4 selectable within the realm Winkelbe stretch. 3

In Fig. 4 ist angedeutet, wie die erfindungsgemäße drehbare Vorrichtung an ein raumfestes Strahlführungssystem 23 , 24 zur anderweitigen Verwendung des Strahls 1 ankoppelbar ist. In FIG. 4 is indicated as the rotating device of the invention to a spatially fixed beam guidance system 23, 24 can be coupled to other use of the beam is 1. Zu diesem Zweck hat die Extraktionseinrichtung 7 , 8 , 9 , 10 neben einem im Dauerbetrieb arbeitenden Ablenkmagneten 8 einen ein- und ausschaltbaren Ablenkmagneten 9 , wobei die Ablenkmagnete 8 und 9 zur Bereitstellung des Strahls 1 auf der Zielgeraden so zusammenwirken, wie es aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. For this purpose, the extraction means 7, 8, 9, 10 in addition to a working in continuous operation deflecting magnet 8 is a switched on and off bending magnet 9, wherein the deflecting magnets cooperate for providing the beam 1 on the final stretch 8 and 9 as shown in Figs . 1 and 2 can be seen. Wird der Ablenkmagnet 9 abgeschaltet, so gelangt der Strahl 1 auf einer anderen Geraden 21 aus der Vorrichtung hinaus und kann, wenn sich die Vorrichtung in einer entspre chenden Position befindet, in ein raumfestes Strahlrohr 23 , welches mit einem raumfesten Ablenkmagneten 24 zu dem raumfe sten Strahlführungssystem 23 , 24 gehört, auf eine externe Bahn 22 gelangen. If the deflecting magnet 9 is switched off, the beam 1 passes out of the device on another straight line 21 and, when the device is in a entspre sponding position in a spatially fixed beam tube 23 which raumfe with a stationary deflection magnet 24 to the sten beam guidance system 23, 24 belongs, go to an external rail 22nd Dort steht der Strahl 1 für anderweitige Anwendung bereit. There the beam 1 for other application is available. Das raumfeste Strahlführungssystem 23 , 24 ist unter anderem unter Benutzung einer Verankerung 29 für den raumfesten Ablenkmagneten 24 verankert. The spatially fixed beam guidance system 23, 24 is anchored, among other things, using an anchoring 29 for the spatially fixed bending magnet 24th Das raumfeste Strahlrohr 23 kann gegebenenfalls einen Faltenbalg 35 aufwei sen, um es beim Betrieb der Vorrichtung ohne Benutzung des raumfesten Strahlführungssystems 23 , 24 aus der Nähe der Vor richtung entfernen und zur Benutzung des raumfesten Strahl führungssystems 23 , 24 der Vorrichtung nähern zu können. The spatially fixed beam tube 23 may, optionally, a bellows 35 aufwei sen to it to be able to approach 23, 24 of the device during operation of the device without use of the spatially fixed beam guidance system 23, 24 of the removing from the vicinity Before direction and guidance system for use of the spatially fixed beam.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Einzelheiten einer Halteeinrich tung 18 für das zu behandelnde Gewebe 19 (vgl. Fig. 3), wenn die Halteeinrichtung 18 nicht auf der Achse 2 , sondern beab standet von dieser angeordnet werden soll. FIGS. 5 and 6 show details of a Halteeinrich tung 18 for the tissue to be treated 19 (see. Fig. 3) when the holding means 18 is not to be located on the axis 2, but beab standet therefrom. In einem solchen Fall ist es erforderlich, die Halteeinrichtung 18 der um die Achse 2 rotierenden Vorrichtung nachzuführen, um die ge wünschte Beaufschlagung des zu behandelnden Gewebes 19 zu er reichen. In such a case, it is necessary to track the holding means 18 of the rotating device about the axis 2, to reach the desired ge actuation of the tissue to be treated 19 to it. Hierzu ist ein zur Achse 2 koaxialer Ring 30 vorzu sehen, entlang dem die Halteeinrichtung 18 bewegt werden kann, insbesondere mit Rollen 31 . For this purpose, a coaxial to the axis 2 ring clarify the scope for 30, along which the holding means 18 can be moved, in particular with rollers 31st Um maximale Freiheit zur Positionierung des zu behandelnden Gewebes 19 relativ zur um die Achse 2 schwenkbaren Zielgeraden 3 zu gewährleisten, kann eine Verankerung 34 für eine Liege 17 (vgl. Fig. 3) entlang mehrerer Achsen verschoben und außerdem, zur Gewährleistung einer stets horizontalen Ausrichtung der als gestrichelte Li nie dargestellten Hauptebene 20 geschwenkt werden. In order to ensure maximum freedom for positioning the tissue to be treated 19 relative to the pivotable about the axis 2 finish line 3, an anchor 34 may be for a deck 17 (see. Fig. 3) along a plurality of axes displaced, and also to ensure a constantly horizontal orientation the main level 20 as a dashed Li never shown to pivot. Zur radia len Verschiebung der Verankerung 34 sind erste Spindeln 32 vorgesehen, entlang derer die Verankerung 34 entlang einer zweiten Spindel 33 zur tangentialen Verschiebung der Veranke rung 34 laufen kann. To radia len displacement of the anchor 34 first spindles 32 are provided, along which the anchor 34 along a second spindle 33 to the tangential displacement of the anchoring tion 34 can run. Um auch eine Verschiebung entlang der Achse 2 zu ermöglichen, kann der Ring 30 seinerseits entlang der Achse 2 verschiebbar sein. In order to enable a displacement along the axis 2, the ring 30 can in turn be displaced along the axis. 2 Von der Darstellung von Ein zelheiten der in den Fig. 5 und 6 angedeuteten Einrichtun gen wurde abgesehen, da derartige Einzelheiten einerseits dem Fachmann ohnehin zu Gebote stehen und andererseits die Dar stellung unnötig verkomplizieren würden. From the view of the A direction indicated in FIGS. 5 and 6 ESTABLISHMENT zelheiten gene was not prepared since such details on the one hand to the skilled person in any case can command the other hand, the Dar position would complicate unnecessary. Zur Ergänzung der aus den Fig. 5 und 6 erkennbaren Lehren wird insoweit auf das allgemeine Fachwissen verwiesen. Supplementing from Figs. 5 and 6 recognizable teachings reference is made to the common general knowledge.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung eines Strahls aus geladenen Teilchen, welcher eine Achse auf einer diese schneidenden Zielgeraden anfliegt, zeichnet sich aus durch geringen Platzbedarf sowie allenfalls geringe Unwuch ten, die auszubalancieren sind, wenn die Vorrichtung gedreht werden soll. The inventive device for providing a beam of charged particles, which flies to an axis on an intersecting this stretch, is characterized by a small footprint and at most ten small Unwuch which are balancing when the device is to be rotated. Die Vorrichtung ist besonders qualifiziert zur Bereitstellung eines Strahls von Protonen oder ähnlichen Teilchen für die Tumor-Therapie. The apparatus is particularly qualified for providing a beam of protons or like particles for tumor therapy.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Bereitstellung eines Strahls ( 1 ) aus gela denen Teilchen, der eine Achse ( 3 ) auf einer diese schneidenden Zielgeraden ( 4 ) anfliegt, mit einem die Achse ( 3 ) umringenden und um diese innerhalb eines Winkelbereichs ( 5 ) drehbaren Ringbeschleuniger ( 6 , 7 ) zur Beschleunigung des Strahls ( 1 ), einer mit dem Ringbeschleuniger ( 6 , 7 ) starr ge koppelten Extraktionseinrichtung ( 8 , 9 , 10 ) zur Extraktion und Ablenkung des Strahls ( 1 ) auf die Zielgerade ( 4 ), einer Quelle ( 11 ) für den Strahl ( 1 ) und einer Injektionseinrich tung ( 12 , 13 , 14 ) zur Injektion des Strahls ( 1 ) in den Ring beschleuniger ( 6 , 7 ). 1. An apparatus for providing a beam (1) from gela which particles, which flies to an axis (3) on a this intersecting stretch (4) encircles and around this within an angle range (5) rotatable with the axle (3) ring accelerator (6, 7) for acceleration of the beam (1), one with the ring accelerator (6, 7) rigidly ge coupled extracting means (8, 9, 10) for the extraction and deflection of the beam (1) to the target line (4), a source (11) for the beam (1) and a Injektionseinrich device (12, 13, 14) for injection of the jet (1) in the circular accelerator (6, 7).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Ringbeschleuniger ( 6 , 7 ) etwa in einer zu der Achse ( 3 ) senkrechten Ebene ( 15 ) liegt. 2. The device in which the ring accelerator (6, 7) substantially in a to the axis (3) perpendicular plane (15) of claim 1.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Ringbe schleuniger ( 6 , 7 ) ein Synchrotron ( 6 , 7 ) ist. 3. Device according to claim 1 or 2, wherein the accelerator Ringbe (6, 7), a synchrotron (6, 7).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Achse ( 3 ) etwa horizontal ausgerichtet ist. 4. Device according to one of the preceding claims, wherein the axis (3) oriented approximately horizontally.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wel che eine Halteeinrichtung ( 16 , 17 ) für ein mit dem entlang der Zielgeraden ( 4 ) fliegenden Strahl ( 1 ) zu behandelndes Ge webe ( 18 ) aufweist. 5. Device according to one of the preceding claims, wel che holding means (16, 17) for a flying along with the target line (4) beam (1) to be treated Ge weave (18).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Halteeinrichtung ( 16 , 17 ) so eingerichtet und/oder angeordnet ist, daß die Zielgerade ( 4 ) zur Behandlung des Gewebes ( 18 ) schwenkbar ist durch Drehen des Ringbeschleunigers ( 6 , 7 ) um die Achse ( 3 ). 6. The apparatus of claim 5, wherein the holding means (16, 17) adapted and / or arranged such that the target straight line (4) for the treatment of the fabric (18) is pivotable by rotation of the ring accelerator (6, 7) about the axis (3).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Halteeinrichtung ( 16 , 17 ) so angeordnet ist, daß ein Schnittpunkt der Achse ( 3 ) mit der Zielgeraden ( 4 ) innerhalb des Gewebes ( 18 ) zu liegen kommt. 7. The apparatus of claim 6, wherein the holding means (16, 17) is arranged such that an intersection of the axis (3) of the target straight line (4) within the tissue (18) comes to lie.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Achse ( 3 ) etwa horizontal ausgerichtet ist, und bei der die Halteeinrichtung ( 16 , 17 ) synchron mit dem Ringbeschleuniger ( 6 ) um die Achse ( 3 ) drehbar ist, wobei eine der Halteeinrichtung ( 16 , 17 ) zu geordnete Hauptebene ( 19 ) stets horizontal ausgerichtet bleibt. 8. Apparatus according to claim 6, wherein the axis (3) is aligned approximately horizontally, and wherein the holding means (16, 17) in synchronism with the circular accelerator (6) about the axis (3) is rotatable, one of said holding means ( 16, 17) to higher-level main plane (19) always remains horizontally oriented.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Extraktionseinrichtung ( 8 , 9 , 10 ) ein schaltbares Element ( 10 ) aufweist, durch welches der Strahl ( 1 ) wahlweise auf die Zielgerade ( 4 ) oder auf eine andere Gerade ( 20 ) führ bar ist, wobei die andere Gerade ( 20 ) durch entsprechende Drehung des Ringbeschleunigers ( 6 , 7 ) mit einer raumfesten externen Bahn ( 21 ) zur Deckung bringbar ist. 9. The device according to one of the preceding claims, wherein the extraction means (8, 9, 10), a switchable element (10) through which the beam (1) selectively to the target straight line (4) or to another straight line (20) is guiding bar, the other straight line (20) through corresponding rotation of the ring accelerator (6, 7) having a spatially fixed external track (21) can be brought to coincide.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, welche ein raumfestes Strahlführungssystem ( 22 , 23 ) zur Führung des Strahls ( 1 ) auf der externen Bahn ( 21 ) aufweist. 10. The apparatus of claim 9, comprising a spatially fixed beam guidance system (22, 23) for guiding the beam (1) on the external web (21).
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Quelle ( 11 ) und die Injektionseinrichtung ( 12 , 13 , 14 ) mit dem Ringbeschleuniger ( 6 , 7 ) starr gekoppelt sind. 11. Device according to one of the preceding claims, wherein the source (11) and the injection means (12, 13, 14) with the ring accelerator (6, 7) are rigidly coupled.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Quelle ( 11 ) raumfest und die Injektionseinrichtung ( 12 , 13 , 14 ) zumindest teilweise synchron mit dem Ringbeschleuni ger ( 6 , 7 ) beweglich ist. 12. Device according to one of claims 1 to 10, wherein the source (11) fixed in space and the injection means (12, 13, 14) at least partly synchronously with the Ringbeschleuni ger (6, 7) is movable.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Ringbeschleuniger ( 6 , 7 ) eingerichtet ist zur Be schleunigung eines Strahls ( 1 ) von Protonen auf eine kineti sche Energie zwischen 50 MeV und 1000 MeV, vorzugsweise von etwa 200 MeV. 13. Device according to one of the preceding claims, wherein the circular accelerator (6, 7) adapted to Be acceleration of a beam (1) of protons on an kineti specific energy between 50 MeV and 1000 MeV, preferably from about 200 MeV.
14. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Bereitstellung des Strahls ( 1 ) zur Einbringung von Energie in eine Zielregion ( 24 ) im Inneren eines in die Vorrichtung eingebrachten Gewebes ( 18 ), wobei der Strahl ( 1 ) entlang der Zielgeraden ( 4 ) auf die Zielregion ( 24 ) gerichtet und die Zielgerade ( 4 ) durch Drehen des Ringbeschleunigers ( 6 , 7 ) um die Achse ( 3 ) variiert wird. 14. Use of the device according to one of the preceding claims for providing the beam (1) for the introduction of energy in a target region (24) inside an inserted into the apparatus fabric (18), said beam (1) along the final stretch (4 ) on the target region (24) directed and the target straight line (4) by rotating the circular accelerator (6, 7) is varied around the axis (3).
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Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779081A3 (en) * 1995-12-11 1999-02-03 Hitachi, Ltd. Charged particle beam apparatus and method of operating the same
EP0864337A3 (en) * 1997-03-15 1999-03-10 Shenzhen OUR International Technology & Science Co., Ltd. Three-dimensional irradiation technique with charged particles of Bragg peak properties and its device
BE1011823A5 (en) * 1996-01-18 2000-02-01 Mitsubishi Electric Corp Irradiation apparatus particle beam.
US6316776B1 (en) 1996-08-30 2001-11-13 Hitachi, Ltd. Charged particle beam apparatus and method for operating the same
DE10144314A1 (en) * 2001-09-10 2003-05-08 Ulrich Pfueller Coherent radiation annihilation of charge carriers, current/field amplification involves directing charge carrier ring current to center of symmetrical electromagnetic field yoke-free region
WO2008083721A1 (en) * 2006-12-21 2008-07-17 Accel Instruments Gmbh Radiation apparatus
EP1949404A2 (en) * 2005-11-18 2008-07-30 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
DE102007050168B3 (en) * 2007-10-19 2009-04-30 Siemens Ag Gantry, particle therapy system and method for operating a gantry with a movable actuating element
EP2316527A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-04 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Accelerated particle irradiation equipment and structure of storage chamber
US8003964B2 (en) 2007-10-11 2011-08-23 Still River Systems Incorporated Applying a particle beam to a patient
US8581523B2 (en) 2007-11-30 2013-11-12 Mevion Medical Systems, Inc. Interrupted particle source
JP2013240575A (en) * 2012-04-27 2013-12-05 Mitsubishi Electric Corp Particle beam rotational irradiation apparatus
US8791656B1 (en) 2013-05-31 2014-07-29 Mevion Medical Systems, Inc. Active return system
US8927950B2 (en) 2012-09-28 2015-01-06 Mevion Medical Systems, Inc. Focusing a particle beam
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
JP2015080594A (en) * 2013-10-23 2015-04-27 株式会社日立製作所 Particle radiation therapy equipment
WO2015071430A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-21 Danfysik A/S Particle therapy system
US9155186B2 (en) 2012-09-28 2015-10-06 Mevion Medical Systems, Inc. Focusing a particle beam using magnetic field flutter
US9185789B2 (en) 2012-09-28 2015-11-10 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic shims to alter magnetic fields
US9301384B2 (en) 2012-09-28 2016-03-29 Mevion Medical Systems, Inc. Adjusting energy of a particle beam
US9545528B2 (en) 2012-09-28 2017-01-17 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling particle therapy
US9622335B2 (en) 2012-09-28 2017-04-11 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic field regenerator
US9661736B2 (en) 2014-02-20 2017-05-23 Mevion Medical Systems, Inc. Scanning system for a particle therapy system
US9681531B2 (en) 2012-09-28 2017-06-13 Mevion Medical Systems, Inc. Control system for a particle accelerator
US9723705B2 (en) 2012-09-28 2017-08-01 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling intensity of a particle beam
US9730308B2 (en) 2013-06-12 2017-08-08 Mevion Medical Systems, Inc. Particle accelerator that produces charged particles having variable energies
WO2017212290A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Lancaster University Business Enterprises Limited Particle therapy delivery system
US9950194B2 (en) 2014-09-09 2018-04-24 Mevion Medical Systems, Inc. Patient positioning system
US9962560B2 (en) 2013-12-20 2018-05-08 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader
US10254739B2 (en) 2012-09-28 2019-04-09 Mevion Medical Systems, Inc. Coil positioning system
US10258810B2 (en) 2013-09-27 2019-04-16 Mevion Medical Systems, Inc. Particle beam scanning

Cited By (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779081A3 (en) * 1995-12-11 1999-02-03 Hitachi, Ltd. Charged particle beam apparatus and method of operating the same
BE1011823A5 (en) * 1996-01-18 2000-02-01 Mitsubishi Electric Corp Irradiation apparatus particle beam.
US6316776B1 (en) 1996-08-30 2001-11-13 Hitachi, Ltd. Charged particle beam apparatus and method for operating the same
EP0864337A3 (en) * 1997-03-15 1999-03-10 Shenzhen OUR International Technology & Science Co., Ltd. Three-dimensional irradiation technique with charged particles of Bragg peak properties and its device
DE10144314A1 (en) * 2001-09-10 2003-05-08 Ulrich Pfueller Coherent radiation annihilation of charge carriers, current/field amplification involves directing charge carrier ring current to center of symmetrical electromagnetic field yoke-free region
EP2389978A3 (en) * 2005-11-18 2012-07-04 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
EP1949404A2 (en) * 2005-11-18 2008-07-30 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
US8916843B2 (en) 2005-11-18 2014-12-23 Mevion Medical Systems, Inc. Inner gantry
EP1949404A4 (en) * 2005-11-18 2009-06-10 Still River Systems Inc Charged particle radiation therapy
US7728311B2 (en) 2005-11-18 2010-06-01 Still River Systems Incorporated Charged particle radiation therapy
US8907311B2 (en) 2005-11-18 2014-12-09 Mevion Medical Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
US10279199B2 (en) 2005-11-18 2019-05-07 Mevion Medical Systems, Inc. Inner gantry
US8344340B2 (en) 2005-11-18 2013-01-01 Mevion Medical Systems, Inc. Inner gantry
CN101361156B (en) 2005-11-18 2012-12-12 梅维昂医疗系统股份有限公司 Charged particle radiation therapy
EP2389977A3 (en) * 2005-11-18 2012-01-25 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
EP2389979A3 (en) * 2005-11-18 2012-02-29 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
EP2389981A3 (en) * 2005-11-18 2012-03-07 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
EP2389982A3 (en) * 2005-11-18 2012-03-07 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
US9452301B2 (en) 2005-11-18 2016-09-27 Mevion Medical Systems, Inc. Inner gantry
US9925395B2 (en) 2005-11-18 2018-03-27 Mevion Medical Systems, Inc. Inner gantry
US8053746B2 (en) 2006-12-21 2011-11-08 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh Irradiation device
WO2008083721A1 (en) * 2006-12-21 2008-07-17 Accel Instruments Gmbh Radiation apparatus
US8941083B2 (en) 2007-10-11 2015-01-27 Mevion Medical Systems, Inc. Applying a particle beam to a patient
US8003964B2 (en) 2007-10-11 2011-08-23 Still River Systems Incorporated Applying a particle beam to a patient
US7989785B2 (en) 2007-10-19 2011-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Gantry, particle therapy system, and method for operating a gantry
DE102007050168B3 (en) * 2007-10-19 2009-04-30 Siemens Ag Gantry, particle therapy system and method for operating a gantry with a movable actuating element
US8581523B2 (en) 2007-11-30 2013-11-12 Mevion Medical Systems, Inc. Interrupted particle source
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
US8970137B2 (en) 2007-11-30 2015-03-03 Mevion Medical Systems, Inc. Interrupted particle source
EP2316527A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-04 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Accelerated particle irradiation equipment and structure of storage chamber
JP2013240575A (en) * 2012-04-27 2013-12-05 Mitsubishi Electric Corp Particle beam rotational irradiation apparatus
US8927950B2 (en) 2012-09-28 2015-01-06 Mevion Medical Systems, Inc. Focusing a particle beam
US9155186B2 (en) 2012-09-28 2015-10-06 Mevion Medical Systems, Inc. Focusing a particle beam using magnetic field flutter
US9185789B2 (en) 2012-09-28 2015-11-10 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic shims to alter magnetic fields
US9301384B2 (en) 2012-09-28 2016-03-29 Mevion Medical Systems, Inc. Adjusting energy of a particle beam
US10155124B2 (en) 2012-09-28 2018-12-18 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling particle therapy
US9545528B2 (en) 2012-09-28 2017-01-17 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling particle therapy
US9622335B2 (en) 2012-09-28 2017-04-11 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic field regenerator
US10368429B2 (en) 2012-09-28 2019-07-30 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic field regenerator
US10254739B2 (en) 2012-09-28 2019-04-09 Mevion Medical Systems, Inc. Coil positioning system
US9706636B2 (en) 2012-09-28 2017-07-11 Mevion Medical Systems, Inc. Adjusting energy of a particle beam
US9723705B2 (en) 2012-09-28 2017-08-01 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling intensity of a particle beam
US9681531B2 (en) 2012-09-28 2017-06-13 Mevion Medical Systems, Inc. Control system for a particle accelerator
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
US10258810B2 (en) 2013-09-27 2019-04-16 Mevion Medical Systems, Inc. Particle beam scanning
JP2015080594A (en) * 2013-10-23 2015-04-27 株式会社日立製作所 Particle radiation therapy equipment
WO2015071430A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-21 Danfysik A/S Particle therapy system
US9962560B2 (en) 2013-12-20 2018-05-08 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader
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
WO2017212290A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Lancaster University Business Enterprises Limited Particle therapy delivery system

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