JP2002006051A

JP2002006051A - ビームモニター装置

Info

Publication number: JP2002006051A
Application number: JP2000191309A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Sato; 耕輔佐藤; Satoru Sukenobu; 悟祐延; Norio Suetake; 則夫末武; Kinzo Hirose; 金三広瀬
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2002-01-09
Anticipated expiration: 2020-06-26
Also published as: JP4160237B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高電圧電極と電荷収集電極の間の距離を均一に
保つことが可能になり、精度の良い線量測定、ビーム位
置、形状測定を可能にするビームモニター装置を提供す
ること。【解決手段】両面をスリット加工した第１の電極（４）
を第２の電極（３）で挟み、前記第１の電極と前記第２
の電極を所定距離をもって保持する構成とし、前記第２
の電極に電圧が印加されることで、前記第１の電極から
各スリットごとの電離電流を取り出す位置検出部を備
え、前記位置検出部を互いに直交する方向に一対設け、
ビームの位置を検出する位置モニターと、第３の電極
（５）を前記第２の電極で挟み、前記第３の電極と前記
第２の電極を所定距離をもって保持する構成とし、前記
第２の電極に電圧が印加されることで、前記第３の電極
から電離電流の総和を取り出す線量検出部を備えた線量
モニターと、を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子線加速器から
の加速粒子線について、その位置、形状、荷電粒子数、
および線量を測定するビームモニター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、日本における死亡原因の約３分の
１を占めるがんの治療方法として、陽子や重粒子を用い
た粒子線治療法が注目されている。この方法では、加速
器から出射された陽子ビーム、あるいは重粒子ビームを
がん細胞に照射することで、正常細胞にほとんど影響を
与えることなく、がん細胞のみを死滅させることができ
る。

【０００３】この方法による粒子線治療装置において、
体内患部に照射する線量を制御するために線量モニター
が使用される。すなわち、線量モニターで検出する照射
線量が、治療計画であらかじめ決められた予定線量に到
達すると、直ちにビーム停止命令がビーム制御装置に送
られて治療ビームが停止される。この線量モニターとし
ては、容器中にて粒子線の電離作用により生じた電荷を
平行電極で収集する電離箱や、容器内に配置された二次
電子放出膜から放出される二次電子を計測するＳＥＭ装
置などが用いられる。

【０００４】図７は、従来用いられている線量モニター
の概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
側面図である。図７において、モニター容器１３の内部
に一つ以上の高電圧電極３、および一つ以上の電荷収集
電極５が配置された電離箱を構成している。電荷収集電
極５には、容器１３に入射する粒子線ビーム量に応じた
電荷が収集される。電荷収集電極５にはコネクタ７が接
続されており、電荷収集電極５からコネクタ７を介して
計測回路へ出力がされ、照射線量が計測される。

【０００５】医用粒子線照射装置では、上記計測回路で
計測された照射線量が、治療計画であらかじめ決められ
た規程値に到達すると、ビーム制御装置にビーム停止命
令が送られ、粒子線照射が停止される。したがって、線
量モニターにおける測定精度が必要となってくる。

【０００６】また、粒子線治療装置において用いられる
モニター装置としては、線量モニターの他に、粒子線の
ビーム形状を計測するために用いるビーム形状モニター
（位置モニター）がある。このビーム形状モニターに
は、例えば、電離箱の電荷収集電極を複数の短冊状に加
工したマルチストリップ型モニターや、電荷収集電極を
複数のワイヤで形成したマルチワイヤ型モニターがあ
り、いずれもビーム形状に応じた分布が各ストリップ
（マルチワイヤ型では各ワイヤ）から出力される。

【０００７】図８は、マルチストリップ型モニターの概
略構成を示す図である。図８において、このモニターで
は一つ以上の高電圧電極３、および一つ以上の電荷収集
電極４（４ｘ、４ｙ）が配置されている。

【０００８】各電荷収集電極４は、１軸方向へ電気的に
非接続な多数のストリップで区切られた構成を持つ。こ
れらストリップを流れる電離電流は、それぞれコネクタ
７（７ｘ、７ｙ）を介して計測回路に流れ、この計測回
路において積分、演算がなされ、各ストリップでの単位
時間あたりの線量分布が出力される。これは、すなわち
ビームの分布を示しているため、ビームの形状、位置を
測定することができる。

【０００９】医用粒子線照射装置では、上述したビーム
形状モニターから出力されるビーム形状に異常がある場
合、インタロック信号が制御システムに送信され、治療
が中断される。ビームの形状、位置を正確に測定するた
めには、各ストリップにおける出力が、線量や場所に依
存せず正確に出力される必要がある。

【００１０】位置検出分解能は、ストリップの間隔に依
存する。しかしながら、ストリップの間隔を狭めて本数
を多くすることは、すなわちストリップ一本あたりの信
号強度が小さくなることである。また、分解能を向上さ
せようとした場合、暗電流や電気的外乱を極力避け、よ
り正確な線量分布を測定しなくてはならない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の線量モ
ニターでは、高電圧電極と電荷収集電極との間に静電力
が働き引き合うため、電極中央部近傍では外周部と比較
して電極間距離が短くなってしまい、中央部に入射した
ビーム強度を精度良く測定できないという問題があっ
た。

【００１２】また、従来のビーム位置モニター（形状モ
ニター）では、線量モニターと同様、高電圧電極と電荷
収集電極との間に静電力が働き引き合うため、電極中央
部近傍では外周部と比較して電極間距離が短くなってし
まい、中央部に入射したビーム強度を精度よく測定でき
ないという問題があった。この電極間距離の不均一性
は、ビーム形状を歪ませ、精度の良いビーム中心位置と
ビーム形状の測定をできなくする。

【００１３】また、一般的にビーム位置モニター（形状
モニター）は、ビームの位置や形状を測定すると同時
に、全チャンネルの電荷総和量を算出することによりビ
ーム線量を測定するため、線量モニターの補助モニター
として使用される。よって、上述した電極間距離の不均
一性により、精度良くビーム線量を測定することができ
なくなる。

【００１４】また、マルチストリップ型の電極の場合、
張力をかけた状態で電極枠に接着すると、たやすく破れ
てしまうため、接着が困難である。破れを防ぐには電極
を厚くすることが必要になるが、この場合、電極でのビ
ームの散乱が増大してしまい、適確なビーム形状で患部
に照射することの妨げになる。

【００１５】また、上記の線量モニターおよびビーム位
置モニターは、従来個別に配置されている。そのため、
ビーム取り出し窓および電極でのビームの散乱が無視で
きないという問題点もある。

【００１６】以上のように、従来の線量モニターおよび
ビーム位置モニターでは、高電圧電極と電荷収集電極と
の間の距離を空間的に一定に保つことが困難であった。
このため、測定される照射線量の誤差が大きく、また、
ビーム位置およびビーム形状を精度良く測定できないと
いう問題があった。

【００１７】本発明の目的は、高電圧電極と電荷収集電
極の間の距離を均一に保つことが可能になり、精度の良
い線量測定、ビーム位置、形状測定を可能にするビーム
モニター装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のビームモニター装置は以下の
如く構成されている。

【００１９】（１）本発明のビームモニター装置は、容
器内に、複数の電極基板を組み合わせて構成され、前記
電極基板のうち一枚を両面をスリット加工した第１の電
極とし、この第１の電極を前記電極基板のうち二枚から
なる第２の電極で挟み、前記第１の電極と前記第２の電
極を所定距離をもって保持する構成とし、前記第２の電
極に電圧が印加されることで、前記第１の電極から各ス
リットごとの電離電流を取り出す位置検出部を備え、前
記位置検出部を互いに直交する方向に一対設け、ビーム
の位置を検出する位置モニターと、前記電極基板のうち
一枚を第３の電極とし、この第３の電極を前記第２の電
極で挟み、前記第３の電極と前記第２の電極を所定距離
をもって保持する構成とし、前記第２の電極に電圧が印
加されることで、前記第３の電極から電離電流の総和を
取り出す線量検出部を備えた線量モニターと、から構成
されている。

【００２０】上記ビームモニター装置によれば、位置モ
ニターと線量モニターを一体化させることにより、ビー
ム軸方向の長さを短縮し、気中での散乱等による測定誤
差を減少させることができる。また、ビーム取り出し窓
を共通化させることで、ビームの散乱を減少させ、適確
なビーム形状で患者の治療を行うことができる。また、
電離空間が増加するため、電離電流が増加し、信号量が
増加する。そのため、強度の小さいビームに対してもＳ
／Ｎ比を大きく得ることが可能となるので、測定のダイ
ナミックレンジを大きく取ることが可能となり、さらに
精度の高い測定が可能となる。

【００２１】また、高圧電極と電荷収集電極の間に働く
静電力は、電荷収集電極の両面に対して同位置の力で作
用するため、電荷収集電極のひずみが生じなくなり、測
定精度を向上させることができる。

【００２２】（２）本発明のビームモニター装置は上記
（１）に記載の装置であり、かつ前記位置モニターにお
ける各スリットの電離電流の総和から線量を求める。

【００２３】上記ビームモニター装置によれば、位置モ
ニター部分を線量モニターの補助として使用することに
より、線量信号の信頼性を向上させることが可能とな
る。

【００２４】（３）本発明のビームモニター装置は上記
（１）または（２）に記載の装置であり、かつ前記線量
モニターにおける前記第３の電極と前記第２の電極を複
数対設けている。

【００２５】上記ビームモニター装置によれば、線量モ
ニター部分を複数配置することによって、線量の検出精
度を向上させることができ、線量モニターの信頼性を向
上させることができる。また、一対の線量モニターが機
能しなかった場合であっても患者に過剰の線量を照射す
ること無く治療を行うことが可能となる。

【００２６】（４）本発明のビームモニター装置は上記
（１）乃至（３）のいずれかに記載の装置であり、かつ
前記位置モニターにおける直交する前記位置検出部の対
を複数組設けている。

【００２７】上記ビームモニター装置によれば、位置モ
ニター部分を複数配置することによって、ビームの軸ず
れを判断し、軌道およびビーム位置を正確に求めること
が可能となり、ビーム位置検出の信頼性を向上させるこ
とができる。

【００２８】（５）本発明のビームモニター装置は上記
（１）乃至（４）のいずれかに記載の装置であり、かつ
ビームが入射または出射される二枚のビーム取り出し窓
の両面もしくは片面に導電体が蒸着され、それらが接地
されている。

【００２９】上記ビームモニター装置によれば、帯電を
防止し、かつ導電体性の材料を用いた場合と比較して散
乱を小さくすることが可能となり、外部からの電気的外
乱の影響を減少させ、Ｓ／Ｎを向上させることで、精度
の高い測定を行うことができる。

【００３０】（６）本発明のビームモニター装置は上記
（１）乃至（５）のいずれかに記載の装置であり、かつ
ビームが入射または出射される二枚のビーム取り出し
窓、前記第１の電極、前記第２の電極、および前記第３
の電極を、すべて一定の間隔で配置している。

【００３１】上記ビームモニター装置によれば、ビーム
入射窓、出射窓は接地電位にあるため、電荷収集電極が
高電圧電極を引っ張る力と同じ大きさで、方向が逆向き
の力を高電圧電極に働かせることになる。すなわち、高
電圧電極に働く力の総和はゼロになり、電荷収集電極と
高電圧電極の距離は一定に保たれる。したがって、電離
する気体の容積を固定でき、精度の良い線量測定、ビー
ム位置、形状測定が可能になる。

【００３２】（７）本発明のビームモニター装置は上記
（１）乃至（６）のいずれかに記載の装置であり、かつ
前記位置モニターにおける各スリットの幅を０．６〜
１．０ｍｍに微細化している。

【００３３】上記ビームモニター装置によれば、０．６
〜１．０ｍｍの間隔での線量分布が測定され、通常、位
置演算は単位時間あたりの積分値から、重心位置および
ビームの分布を求めるものであるため、スリット間隔が
小さくなることによって、位置検出の分解能および精度
が向上する。

【００３４】（８）本発明のビームモニター装置は上記
（１）乃至（７）のいずれかに記載の装置であり、かつ
前記位置モニターにおける前記第１の電極は、絶縁シー
トの表面に下地としてニッケルを蒸着し、その上に銅を
蒸着し、エッチングにより加工している。

【００３５】上記ビームモニター装置によれば、スリッ
ト加工をエッチングにより行うため、スリットの端部を
均一に加工することが可能となる。そのため、各スリッ
トの面積を均一にでき、スリット毎の感度の不均一性を
抑制し、位置検出精度の高い測定を行うことができる。
また、微細加工によって、スリットとスリットの間の空
隙領域を最小限にすることが可能になるため、空隙部分
における検出されない粒子を最小限にすることができ
る。

【００３６】（９）本発明のビームモニター装置は上記
（１）乃至（７）のいずれかに記載の装置であり、かつ
前記位置モニターにおける前記第１の電極は、絶縁シー
トの表面にアルミニウムを蒸着、あるいはニッケルを蒸
着、あるいは下地としてニッケルを蒸着しその上に銅を
蒸着し、レーザーで金属部分のみ蒸発させて加工してい
る。

【００３７】上記ビームモニター装置によれば、スリッ
ト状電極をレーザー加工によって製作することで、スリ
ットの間隔を容易に変化させることが可能であるため、
均一性の高い電極を容易に製作することができる。

【００３８】（１０）本発明のビームモニター装置は上
記（１）乃至（９）のいずれかに記載の装置であり、か
つ前記第２の電極は、ガスの導入口と通風溝を有する。

【００３９】上記ビームモニター装置によれば、微量の
ガスを常時一様に導入することが可能であり、ガスを導
入することによって電離空間のガス密度を一定に保持す
るため、ガス密度の変化によって出力が変化することを
防止でき、安定した出力を得ることが可能となり、検出
精度が向上する。

【００４０】（１１）本発明のビームモニター装置は上
記（１０）に記載の装置であり、かつ前記通風溝に圧力
計を設けている。

【００４１】上記ビームモニター装置によれば、圧力計
によりガスの流量調整を一定に保持、調整可能となり、
最適なガス流量条件において安定した出力を得ることが
できる。

【００４２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明に係るビームモニター装置の第１の実施の形態を説明
する。

【００４３】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
ビーム位置・線量モニターの構成を示す図である。図２
は、位置検出電極基板の構成を示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図である。なお、このビーム位置
・線量モニターは、図示しないモニター容器の内部に収
容されている。

【００４４】図１において、粒子線ビームは、一方の押
え板１に保持されたビーム取り出し窓６からモニター内
に入射される。また粒子線ビームは、他方の押え板１に
保持されたビーム取り出し窓６からモニター外に出射さ
れる。位置検出電極基板４（４ｘ，４ｙ）は、二枚の高
圧電極基板３に挟まれて配置されている。入射されたビ
ームは、位置検出電極基板４と高圧電極基板３の間の電
離空間にて電離作用を生じる。各高圧電極基板３には、
それぞれ外部から高圧電圧が印加される。図２に示すよ
うに、位置検出電極基板４の両面には、導電体からなる
スリット状電極１０が配されている。

【００４５】各スリット状電極１０は、それぞれシグナ
ル線でコネクタ７と接続されており、それぞれの領域で
の電離電流をコネクター７から外部に取り出す事ができ
る。この取り出された信号により、外部に設けられた位
置信号処理回路８にてビーム位置の算出が行なわれる。

【００４６】各基板３，４は、絶縁物からなるスペーサ
ー２によって、基板間の距離が保持されている。これら
高圧電極基板３、位置検出電極基板４の各基板、および
コネクター７、スペーサー２は合わせて一組の位置検出
部をなしており、この位置検出部は更に一組配置されて
いる。これら位置検出部は、互いに直交する方向に配置
されている。

【００４７】線量検出電極基板５は、二枚の高圧電極基
板３に挟まれて配置されている。入射されたビームは、
線量検出電極基板５と高圧電極基板３の間のスペーサー
２によって形成される電離空間にて電離作用を生じる。
各高圧電極基板３には、それぞれ外部から高圧電圧が印
加され、線量検出電極基板５から検出面全面の電離電流
の総和を線量信号として外部に取り出す事ができる。こ
の取り出された線量信号により、外部に設けられた線量
信号処理回路９にて線量の算出が行なわれる。

【００４８】基板３，４，５は、絶縁物からなるスペー
サー２によって、基板間の距離が保持されている。そし
て、高圧電極基板３、線量検出電極基板５の各基板は合
わせて線量検出部をなしている。なお、すべての基板
３，４，５は、押え板１により固定されている。

【００４９】本第１の実施の形態によれば、ビーム位置
モニターと線量モニターを一体化させることにより、ビ
ーム軸方向の長さを短縮し、気中での散乱等による測定
誤差を減少させることができる。また、ビーム取り出し
窓６を共通化させることで、ビームの散乱を減少させ、
適確なビーム形状で患者の治療を行うことができる。ま
た、電離空間が増加するため、電離電流が増加し、信号
量が増加する。そのため、強度の小さいビームに対して
もＳ／Ｎ比を大きく得ることが可能となるので、測定の
ダイナミックレンジを大きく取ることが可能となり、さ
らに精度の高い測定が可能になる。

【００５０】また、高圧電極基板３と位置検出電極基板
４および線量検出電極基板５との間に働く静電力は、電
荷収集電極の両面に対して同位置の力で作用するため、
電極基板４、５にひずみが生じなくなり、測定精度を向
上させることができる。

【００５１】（第２の実施の形態）以下、本発明に係る
ビームモニター装置の第２の実施の形態を説明する。

【００５２】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る
ビーム位置・線量モニターに適用される信号処理回路の
構成を示す図である。

【００５３】図３において、スリット状電極１０にて検
知された電離電流は、位置信号処理回路８内部の積分器
８１によって一定時間積分された後、ＡＤＣ８２にてデ
ジタル信号化され、処理部８３にて位置の算出が行われ
る。その際、ＡＤＣ８２にてデジタル化した信号を分岐
し、全スリット状電極１０の信号量の総和を、線量信号
処理回路９にて計算することで、一定積分時間における
線量を測定することが可能となる。

【００５４】すなわち、位置モニター部分を線量モニタ
ーの補助として使用することにより、線量信号の信頼性
を向上させることが可能となる。

【００５５】（第３の実施の形態）以下、本発明に係る
ビームモニター装置の第３の実施の形態を説明する。

【００５６】図４は、本発明の第３の実施の形態に係る
ビーム位置・線量モニターの構成の一部を示す図であ
る。

【００５７】このビーム位置・線量モニターでは、各二
枚の高圧電極基板３の間に、それぞれ線量検出電極基板
５１、５２、…、５ｎを配している。すなわち、線量検
出電極基板５と高圧電極基板３を複数対設けている。そ
して、線量信号処理回路９にて線量検出電極基板５１、
５２、…、５ｎからの各出力信号を比較することによ
り、モニター本体の異常を検知することが可能になる。

【００５８】また、一対の線量モニターが機能しなかっ
た場合であっても、線量検出電極基板５１、５２、…、
５ｎから出力される信号が一定値を超えた場合に、ビー
ムを停止させることにより、患者に過剰の線量を照射す
ること無く治療を行うことが可能となる。

【００５９】（第４の実施の形態）次に、本発明に係る
ビームモニター装置の第４の実施の形態を説明する。

【００６０】図５は、本発明の第４の実施の形態に係る
ビーム位置・線量モニターの構成を示す図である。

【００６１】図５におけるビーム位置・線量モニター
は、二枚の高圧電極基板３に挟まれた、水平方向の位置
検出電極基板４ｘ１、および垂直方向の位置検出電極基
板４ｙ１によって構成され、位置モニター部分を複数組
配するものである。

【００６２】例えば、ビームの軸が所定の軌道上になか
った場合等に、一組の位置モニターでは、正常な出力を
行う可能性があるが、ビーム軸方向に複数の位置モニタ
ーを配置することにより、その出力結果からビームの軸
ずれを判断し、軌道を正確に求めることが可能となる。
また、１組のモニターが正常に動作しない場合であって
も、ビーム位置を求めることが可能となる。

【００６３】（第５の実施の形態）以下、本発明に係る
ビームモニター装置の第５の実施の形態を説明する。

【００６４】本第５の実施の形態では、図１に示す構成
のビーム位置・線量モニターにおいて、二枚のビーム取
り出し窓６の両面もしくは片面に導電体を蒸着し、それ
らを接地する。一般にビーム取出し窓６は、散乱の影響
を抑えるため、カプトン等の絶縁物によって構成され
る。荷電粒子が絶縁物に照射された場合、絶縁物が帯電
し、ビームおよびモニターの検出精度に悪影響を及ぼす
可能性がある。

【００６５】このように、ビーム取出し窓６の片面もし
くは両面に導電体を蒸着し、それらを接地することで、
帯電を防止し、なおかつ導電体性の材料を用いた場合と
比較して散乱を小さくすることが可能となる。

【００６６】（第６の実施の形態）以下、本発明に係る
ビームモニター装置の第６の実施の形態を説明する。

【００６７】本第６の実施の形態では、図１に示す構成
のビーム位置・線量モニターにおいて、ビーム取り出し
窓６、高圧電極基板３、位置検出電極基板４および線量
検出電極基板５を、すべて一定の間隔で配置する。

【００６８】本構成のビーム位置・線量モニターにおい
て、ビーム取り出し窓６、位置検出電極基板４および線
量検出電極基板５は、接地電位にある。そのため、高圧
電極３に高電圧を印加することによって、高圧電極３
と、ビーム取り出し窓６、位置検出電極基板４および線
量検出電極基板５との間に静電力による張力が発生す
る。

【００６９】この張力の大きさは、高電圧の大きさと、
電極間の距離に依存する。各電極間の距離を一定に保持
することによって、高電圧電極に働く力の総和はゼロに
なり、電荷収集電極と高電圧電極の距離は一定に保たれ
る。したがって、精度よい線量測定、ビーム位置、形状
測定が可能になる。

【００７０】（第７の実施の形態）以下、本発明に係る
ビームモニター装置の第７の実施の形態を説明する。

【００７１】本第７の実施の形態では、図２に示す位置
検出電極基板４について、スリット状電極１０の幅を
０．６〜１．０ｍｍに微細化する。位置検出電極基板４
からの出力は、横軸に各スリット状電極１０の位置、縦
軸にスリット状電極１０毎の電離電流をとったヒストグ
ラムとなる。そのためスリット状電極１０の幅は、位置
検出の分解能に影響を及ぼす。よって、スリット状電極
１０の幅を微細にすることにより、位置検出の分解能を
向上させることが可能となる。

【００７２】（第８の実施の形態）以下、本発明に係る
ビームモニター装置の第８の実施の形態を説明する。

【００７３】本第８の実施の形態では、図２に示す位置
検出電極基板４について、スリット状電極１０を、絶縁
シートの表面に下地としてＮｉ（ニッケル）を蒸着し、
その上にＣｕ（銅）を蒸着し、エッチングにより加工す
ることによって製作する。

【００７４】このようにスリット加工をエッチングによ
って行うため、スリット状電極１０の端部を均一に加工
することが可能となる。そのため、各スリット状電極１
０の面積を均一にできるので、スリット毎の感度の不均
一性を抑制し、精度の高い測定を行うことができる。ま
た、微細加工によって、スリット状電極１０間の空隙領
域を最小限にすることが可能になるため、空隙部分にお
ける検出されない粒子を最小限にすることができる。

【００７５】（第９の実施の形態）以下、本発明に係る
ビームモニター装置の第９の実施の形態を説明する。本
第９の実施の形態では、図２に示す位置検出電極基板４
について、スリット状電極１０を、絶縁シートの表面に
Ａｌ（アルミニウム）を蒸着、あるいはＮｉ（ニッケ
ル）を蒸着、あるいは下地としてＮｉ（ニッケル）を蒸
着し、その上にＣｕ（銅）を蒸着し、レーザーで金属部
分のみ蒸発させて加工することによって製作する。

【００７６】このように、レーザー出力によってスリッ
トの間隔を容易に変化させることが可能であるため、均
一性の高い電極を容易に製作できる。

【００７７】（第１０の実施の形態）以下、本発明に係
るビームモニター装置の第１０の実施の形態を説明す
る。

【００７８】図６は、本発明の第１０の実施の形態に係
るビーム位置・線量モニターに適用される高圧電極基板
の構成を示す図である。

【００７９】図６に示す高圧電極基板３’は、ガス導入
口１１を有するとともに、ガスが流れるよう複数の通風
溝１２を有する。ビームの軌道は必ずしもモニターの全
領域ではないため、密閉された空間においては、ビーム
の軌道によって、空間内のガス密度に不均一性が生じ
る。このガス密度の不均一性は、電離電流の不均一性に
つながるため、信号出力に時間的、空間的な不均一を生
じさせるものである。

【００８０】本第１０の実施の形態では、ガス導入口１
１から微量のガスを常時導入することによって、電離空
間のガス密度を一定に保持するため、安定した出力を得
ることが可能となり、検出精度が向上する。また、本第
１０の実施の形態の構成を、高圧電極基板だけでなく、
位置検出電極基板４および線量検出電極基板５について
実施してもよい。

【００８１】（第１１の実施の形態）以下、本発明に係
るビームモニター装置の第１１の実施の形態を説明す
る。

【００８２】本第１１の実施の形態では、図６に示す高
圧電極基板３’の通風溝１２の一箇所に図示しない圧力
計を設ける。この圧力計によりガスの通風量を一定に保
持し、出力を更に安定化させることができる。また、本
第１１の実施の形態を、高圧電極基板だけでなく、位置
検出電極基板４および線量検出電極基板５について実施
してもよい。

【００８３】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施で
きる。さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明
が含まれており、開示される複数の構成要件における適
宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例え
ば、各実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構
成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の
欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられ
ている効果の少なくとも一つが得られる場合には、この
構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、高電圧電極と電荷収集
電極の間の距離を均一に保つことが可能になり、精度の
良い線量測定、ビーム位置、形状測定を可能にするビー
ムモニター装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るビーム位置・線量モ
ニターの構成を示す図。

【図２】本発明の実施の形態に係る位置検出電極基板の
構成を示す図。

【図３】本発明の実施の形態に係るビーム位置・線量モ
ニターに適用される信号処理回路の構成を示す図。

【図４】本発明の実施の形態に係るビーム位置・線量モ
ニターの構成の一部を示す図。

【図５】本発明の実施の形態に係るビーム位置・線量モ
ニターの構成を示す図。

【図６】本発明の実施の形態に係る第１０の実施の形態
に係るビーム位置・線量モニターに適用される高圧電極
基板の構成を示す図。

【図７】従来例に係る線量モニターの概略構成を示す
図。

【図８】従来例に係るマルチストリップ型モニターの概
略構成を示す図。

【符号の説明】

１…押え板２…スペーサ３，３’…高圧電極基板４…位置検出電極基板５…線量検出電極基板６…ビーム取出し窓７…コネクタ８…位置信号処理回路９…線量信号処理回路１０…スリット状電極１１…ガス導入口１２…通風溝１３…モニター容器

フロントページの続き (72)発明者末武則夫神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者広瀬金三神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF12 FF13 GG02 GG03 JJ05 JJ31 JJ37 KK32 KK35 4C082 AC05 AE01 AP01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内に、複数の電極基板を組み合わせて
構成され、前記電極基板のうち一枚を両面をスリット加工した第１
の電極とし、この第１の電極を前記電極基板のうち二枚
からなる第２の電極で挟み、前記第１の電極と前記第２
の電極を所定距離をもって保持する構成とし、前記第２
の電極に電圧が印加されることで、前記第１の電極から
各スリットごとの電離電流を取り出す位置検出部を備
え、前記位置検出部を互いに直交する方向に一対設け、
ビームの位置を検出する位置モニターと、前記電極基板のうち一枚を第３の電極とし、この第３の
電極を前記第２の電極で挟み、前記第３の電極と前記第
２の電極を所定距離をもって保持する構成とし、前記第
２の電極に電圧が印加されることで、前記第３の電極か
ら電離電流の総和を取り出す線量検出部を備えた線量モ
ニターと、を具備したことを特徴とするビームモニター装置。
【請求項２】前記位置モニターにおける各スリットの電
離電流の総和から線量を求めることを特徴とする請求項
１に記載のビームモニター装置。
【請求項３】前記線量モニターにおける前記第３の電極
と前記第２の電極を複数対設けたことを特徴とする請求
項１または２に記載のビームモニター装置。
【請求項４】前記位置モニターにおける直交する前記位
置検出部の対を複数組設けたことを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載のビームモニター装置。
【請求項５】ビームが入射または出射される二枚のビー
ム取り出し窓の両面もしくは片面に導電体が蒸着され、
それらが接地されたことを特徴とする請求項１乃至４の
いずれかに記載のビームモニター装置。
【請求項６】ビームが入射または出射される二枚のビー
ム取り出し窓、前記第１の電極、前記第２の電極、およ
び前記第３の電極を、すべて一定の間隔で配置したこと
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のビーム
モニター装置。
【請求項７】前記位置モニターにおける各スリットの幅
を０．６〜１．０ｍｍに微細化したことを特徴とする請
求項１乃至６のいずれかに記載のビームモニター装置。
【請求項８】前記位置モニターにおける前記第１の電極
は、絶縁シートの表面に下地としてニッケルを蒸着し、
その上に銅を蒸着し、エッチングにより加工したことを
特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のビームモ
ニター装置。
【請求項９】前記位置モニターにおける前記第１の電極
は、絶縁シートの表面にアルミニウムを蒸着、あるいは
ニッケルを蒸着、あるいは下地としてニッケルを蒸着し
その上に銅を蒸着し、レーザーで金属部分のみ蒸発させ
て加工したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか
に記載のビームモニター装置。
【請求項１０】前記第２の電極は、ガスの導入口と通風
溝を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか
に記載のビームモニター装置。
【請求項１１】前記通風溝に圧力計を設けたことを特徴
とする請求項１０に記載のビームモニター装置。