JP2002542573A - イオンビーム用イオン化チャンバーおよびイオンビーム強度をモニターする方法 - Google Patents

イオンビーム用イオン化チャンバーおよびイオンビーム強度をモニターする方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はイオンビーム用イオン化チャンバーおよびこのようなイオン化チャンバーを使用してイオン治療ビームの強度をモニターする方法に関する。 【解決手段】この目的のために、イオン化チャンバーはチャンバーハウジング、ビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥ、計数ガスを充填したチャンバー容積、高電圧陽極と高電圧陰極を含み、その際、イオン化チャンバーは上記要素の板状大表面積構造から平らでかつサンドイッチ状に構築され、イオンビーム軸に関して直交して整列し、中心に配置された大表面積直交整列した板状計数陽極はその両側を２つの平行陰極板からなる大表面積板状高電圧陰極で囲まれていて、チャンバーハウジングはハウジングフレームからなり、これは四角なイオン化チャンバー容積を構成し、かつ、そのフレーム上にビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥがガス不透過性に装備されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１および１６の前文に記載されるイオンビーム用イオン化チ
ャンバーおよびイオンビーム強度をモニターする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなイオン化チャンバーは、先行技術ではイオン計数管としても公知で
ある。チャンバーハウジングは、通例、管から製造され、この管の２つの端部の
うち、一方端がビーム入口ウィンドゥとして、また管の他端がビーム出口ウィン
ドゥとして供される。この管は減圧下に計数ガスを充填し、管壁から絶縁されて
、計数管と同軸方向にある円筒状高電圧陰極を有する。高電圧陰極と周囲の管と
から隔絶された円筒状高電圧陽極が該管の中心に配置される。イオン化チャンバ
ーを操作するために、高電圧陰極と高電圧陽極間に電圧が印加され、陰極と陽極
間の電流が測定される。もしも、イオンなどの荷電粒子がイオン化チャンバーを
通過するか、あるいはイオン化チャンバーで捕捉されるなら、陰極と陽極間の電
流はイオン化チャンバーを通過するイオン数に応じて増加する。より複雑な円筒
状イオン化チャンバーは、例えば、横断面上を軸方向に分配された陽極を使用し
て、管状イオン化チャンバーを通過した電荷粒子またはイオンの経路を測定する
ために、順に多数の軸方向に整列した陽極を有する。
【０００３】 このような円筒状イオン化チャンバーの欠点は、大きな軸方向の大きさと計数
陽極の比較的複雑な構造にある。さらに、ビーム拡散方向において、このような
イオン化チャンバーに要求される空間はかなり大きい。しかしながら、患者を前
にする治療室のビーム出口で得られる空間は非常に限られている。さらに、イオ
ンビームを腫瘍組織の全範囲にわたって走査する治療システムでは、幅と長さに
おいて、これまでに未知である大きさのイオン化チャンバーを入手しなければな
らない。一般的には、ビーム測定の全ては伝達（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）モ
ードにて、患者の前で実施しなければならない。例えばビーム粒子の発射分解お
よび角散乱の結果であるビーム品質の減損を避けることが必須である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、ペンシル状ビーム中へ高エネルギーを集中させ
た重イオンを使用する腫瘍治療という状況下に、患者への照射をモニターし、か
つ、制御することに適し、ビーム方向の検出器の大きさが小さく、特にプラズマ
や火花生成の点で、高度の安全性が達成され、かつ、医療分野で使用され得る、
既存のイオン化チャンバーの欠点を克服したイオンビーム用イオン化チャンバー
およびイオン治療ビームの強度をモニターする方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の課題は、請求項１および１６に記載される発明の主題によって解決さ
れる。 この目的のために、イオンビーム用イオン化チャンバーは、チャンバーハウジ
ング、ビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥ、計数ガスで充填され
たチャンバー容積、および高電圧陽極および高電圧陰極からなる。イオン化チャ
ンバーはイオンビームの軸方向に直交して配列されている、これらの要素の板状
大表面積構造から平らでかつサンドイッチ状に構築されている。板状計数陽極を
直交して配列した中央に配置された大表面積は、その両側で２つの平行した陰極
板からなる大表面積板状高電圧陰極に囲まれている。チャンバーハウジングは、
実質的に四角なイオン化チャンバー容積を構成するハウジングフレームからなり
、そのフレーム上にビーム入口ウィンドゥとビーム出口ウィンドゥをガス不透過
性に装備している。板状構造はハウジングフレームから除去することができ、そ
して単純に取り外したり、または異なった板構造を除去することにより置換され
得るから、このような装置は維持することが容易であるとの利点を有する。この
板は容易に置換され、その適当な数はストックされ得る。板状構造はまた、予備
品および完成したイオン化チャンバーの大量生産を可能とする。
【０００６】 本発明の好ましい態様では、計数ガスはアルゴンまたはクリプトンおよび二酸
化炭素のガス混合物であり、好ましくはガス容量混合比率、４：１を有し、イオ
ンビームのエネルギーおよび強度に適合して、イオン化チャンバー中に注入され
る。このような組成を有する計数ガスは、通例の空気充填円筒状イオン化チャン
バーに比べて、この場合、空気中の湿度がイオン化チャンバーの感度に影響を与
えないから、測定を再現することが容易であるとの有利な点を有する。このよう
な計数ガスは良好なシグナル／ノイズ比を保証し、高い動的範囲の粒子比率を可
能とする。好ましい計数ガスを使用すると、充分な誘電強度（ｄｉｅｌｅｃｔｒ
ｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）もまた保証される。
【０００７】 このような計数ガスは、シグナル感度、特に、増幅と波形が不純物で損なわれ
るから、高純度であることが好ましい。さらに、チャンバー容積の内側には、好
ましくは、個々の板状要素および他の支持および絶縁要素、ならびに補助ユニッ
トおよびガスを放出しないセンサ材料が使用されるか、あるいはガスを放出する
要素または成分がエポキシ樹脂で被覆されている。
【０００８】 別な好ましい態様では、イオン化チャンバーはガス不透過性に密封された開口
部を通るハウジングフレームに装備されて、計数ガス圧および計数ガス温度を測
定するセンサを有する。イオン化チャンバーは周囲の空気と比較してわずかに高
い圧力で操作され、有利にも外部気体の浸透をより困難とする。この目的では、
チャンバーからのガス還流の範囲を計数ガス出口領域またはその出口のセンサシ
ステムによってモニターする。ガス圧およびガス温度を測定して、有利にもガス
密度をモニターし、もし必要ならば、それを一定に保つことができる。ガス密度
はイオンビーム粒子数の測定において直接に使用される。
【０００９】 ビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥは、実質的に四角であり、
好ましくは放射線抵抗性非極性プラスチックフィルムからなる。これらは金属板
状フレームに固定され、ハウジングフレームのＯ−リングによって、ビーム入口
ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥからイオン化チャンバー容積を順にガス
不透過性にて密封する。そのガス不透過性構築物は、計数ガスから不純物を避け
、イオン化チャンバーが作動中でなくても、拡散による周囲からのチャンバー容
積のガス交換を減少させる。
【００１０】 ビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥは、好ましくはポリイミド
またはポリエステルフィルムからなり、これはもっぱら放射線抵抗性および非極
性可能性材料がイオンビームに露呈される利点を有し、そのようにして、イオン
ビームおよびイオンビーム強度への影響を減少する。
【００１１】 本発明の別な好ましい態様では、ビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィ
ンドゥはイオン化チャンバー容積に面する側面で金属化されている。そのような
ビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥの金属化は、ウィンドゥが荷
電されることを防ぎ、すなわち、測定値の誤りを防ぐ。何故なら、電荷はウィン
ドゥの金属化によって、またウィンドゥフレームによって直接にイオン化チャン
バーハウジングへ導電されるから。したがって、イオン化チャンバーハウジング
を接地することが好ましい。
【００１２】 このような金属化は、ビーム入口ウィンドゥおよびビーム出口ウィンドゥの側
面の１つをアルミニウムまたはニッケルで被覆して達成され得る。このようなア
ルミニウム化フィルムは、ガス放電の引き金点として高電場密度を避けるために
、導電性層を有し、そのため、ガス放電の発生が減少される。さらに、金属化フ
ィルムはガス放電の引き金点となる高電場を阻止する役目を果たす滑らかな表面
を形成する。
【００１３】 大表面積板状計数陽極および大表面積板状高電圧陰極は、好ましくは電気絶縁
方法でハウジングフレームに支えられたフレームに装備されたメッシュからなる
。この方法では、電気的絶縁空間要素が計数陽極と高電圧電極の間の空間となる
。陽極および陰極のためのフィルムに代えて、メッシュを使用することは、メッ
シュ状材料の検出器平面に対して比較的大きな機械的圧縮応力でもって操作する
ことが可能となる利点を有する。すなわち、イオン化チャンバーの検出器表面の
部位および範囲を越えたシグナルの均一性が改良され、チャンバーの活性容積の
縁領域において比較的大きなチャンバー横断面を有する場合には、特に有利な効
果を示す。
【００１４】 計数陽極表面または陰極表面として、大表面積フィルムと比較すると、メッシ
ュはそのより高い圧縮応力ゆえに、高電圧を負荷した場合、特に下垂が少ないと
いう利点を有する。このような下垂は、互いに平行して装備されるフィルムまた
はメッシュ電極の相互の静電引力によって生じる。しかしながら、メッシュを使
用した場合、電極の互いの空間は、特に中心部が比較的一定なままであって、そ
のため、場密度が有利にも局所的に一定に保持され得る。
【００１５】 金属性繊維メッシュを使用する代わりに、金属被覆プラスチック繊維から作ら
れたメッシュを大表面積板状計数陽極および大表面積板状高電圧陰極として使用
することが好ましい。プラスチックの複合繊維および金属被覆から作られたこの
ようなメッシュは、より軽く、かつ比較的高い圧縮応力を負荷でき、また、キャ
リヤフィラメントとして低核電荷数を有するとの利点を有する。電極機能は金属
被覆によってもたらされ、高い機械的負荷に耐える能力は繊維であるプラスチッ
ク核の結果として達成され、高い機械的負荷に耐える能力は高い高電圧板電極の
機械的圧縮応力に対する必須条件である。
【００１６】 大表面積板状高電圧電極と大表面積板状計数陽極は、好ましくはニッケル被覆
プラスチックメッシュまたはニッケル被覆ポリエステルメッシュである。この複
合材料は、そのプラスチック部分が放射線抵抗性で非極性材料であるのみならず
、平滑な表面をもち、ガス放電を引き起こさなくても高い電場密度を可能とする
という利点を有する。
【００１７】 好ましい態様では、計数ガスは重力において最も低いイオン化チャンバー容積
の領域中へ供給され、最も高い領域で放出される。この目的のためには、イオン
化チャンバーのハウジングフレームは係数ガス入口開口部と計数ガス出口開口部
を有する。その好ましい態様により、イオン化チャンバーを通る計数ガスの層流
は、有利にも計数ガス入口開口部および計数ガス出口開口部を通ってもたされる
。チャンバーの内側では、計数ガスは好ましくは可変性の出口孔と入口孔を有す
るステンレススチール管を通って導かれる。
【００１８】 ガス流センサは、好ましくは計数ガスの貫流をモニターするために、イオン化
チャンバーの外側に配置され、チャンバー容積をできるだけ小さく保つ。計数ガ
ス貫流を単にモニターすることに加えて、圧力および温度センサを組み合わせて
、このようなガス流センサを用いて、計数ガスを調節することも可能である。
【００１９】 好ましくは、このような中心計数陽極および高電圧陰極は、３〜１３ｍｍ、特
に５ｍｍの空間で互いに関連して配置され、１５００Ｖ以上の高電圧で操作し得
る。この目的では、板状電極はフレーム、空間用片、および接着用およびキャス
ティング用組成物などの絶縁部品で互いに絶縁されなければならない。これらの
絶縁部品は、それぞれ、１０１２〜１０１４Ω／ｃｍ３および１０１６〜１０１ ８ Ω／ｃｍである高体積抵抗値および表面電気抵抗値を有する。これは、測定を
歪曲し、全体としてシステムの感度を減じさせるであろう漏れ電流またはトラッ
キング電流を有利にも減少させる。
【００２０】 さらに好ましい態様では、イオン化チャンバーはイオンビーム用イオン化チャ
ンバーシステムを形成するように展開される。この目的では、本発明の複数のイ
オン化チャンバーは、ビーム方向に互いの後ろに配置され、重イオン治療ビーム
の強度をモニターするシステムを作成するために使用される。治療ビームの場合
に適合しなければならない高い安全性基準から、少なくとも２つのイオン化チャ
ンバーは容積要素における個々の線量および走査層における層線量をモニターす
るために、イオン化ビーム方向において互いの後ろに一列に配置され、かつ、個
々の線量と層線量をモニターするイオン化チャンバーの治療サイクルの全線量を
独立してモニターするために使用される。
【００２１】 １つのイオン化チャンバーが平らな構造を有することから、そのイオン化チャ
ンバーシステムはビーム方向において非常に小さな空間を必要とし、一方、ビー
ムを横切る方向では、それは全走査表面に広がるとの利点を有する。ラスタスキ
ャナを使用して、イオンビームは標的容積の容積および層を走査する。有利にも
、容積要素当りの個々の線量はイオン化チャンバーシステムの第１イオン化チャ
ンバーによってモニターされ、層線量は走査層の個々の線量全てを一緒にしてモ
ニターされる。第１イオン化チャンバーとは別個に第２イオン化チャンバーは、
有利にも治療サイクルの全線量をモニターすることができる。好ましい２つのイ
オン化チャンバーに代えて、３つのイオン化チャンバーを互いに後ろに接続する
ことも可能である。これは次いで、容積要素の個々の線量、走査層の層線量、お
よび治療サイクルの全線量をそれぞれモニターする。
【００２２】 別な好ましい態様では、第１および第２イオン化チャンバーは、画素線量およ
び層線量を余分にモニターする。第２イオン化チャンバーは、すなわち、第１イ
オン化チャンバーをモニターする。第３イオン化チャンバーは異なったエレクト
ロニクスに接続され、線量が治療計画の最大線量に足りない場合などには、積分
値をモニターする。
【００２３】 安全性を増すためには、容積要素の個々の線量は３つのイオン化チャンバーを
含むイオン化チャンバーシステムの第１および第２イオン化チャンバーで測定さ
れ、また、第１および第２イオン化チャンバーの結果が対比され、その結果、も
しも第１および第２イオン化チャンバーからの測定データが予定された許容範囲
を逸脱するなら、イオンビーム治療システムのすばやいスイッチオフが誘起され
る。このような対比は第１および第２イオン化チャンバーの操作安全性を増加さ
せる。同様に、照射されるべき層の層線量は（いわゆる照射層も）、３つのイオ
ン化チャンバーを含むイオン化チャンバーシステムの第２および第３イオン化チ
ャンバーによって測定され、かつ、対比され、その結果、もしも第２および第３
イオン化チャンバーからの測定結果が予定の許容範囲を越えるなら、イオンビー
ム治療システムのすばやいスイッチオフが誘起され得る。
【００２４】 イオン化チャンバーを使用するか、あるいはイオン化チャンバーシステムを使
用する重イオンビーム強度をモニターする方法は、下記工程を含む。 ａ）第１イオン化チャンバーを使用する照射層における計画照射ラスタの照射容
積要素の強度線量測定、 ｂ）第１イオン化チャンバーの後ろに一列に配置された第２イオン化チャンバー
による照射容積要素の強度線量測定値のモニター、 ｃ）第１イオン化チャンバーの測定値と第２イオン化チャンバーのモニター値と
の対比、および２つの照射強度値が予定の所望値範囲内に合致する場合、照射層
における計画照射ラスタの次の照射容積における照射のためのクリアランス、 ｄ）予定される所望値範囲を越える場合の放射線治療の緊急スイッチオフおよび
予定される所望値範囲に足りない場合の強度再調整、 ｅ）照射されるべき組織の容積が完全に走査されるまで続く計画治療層における
工程の繰り返し、 ｆ）治療サイクル中にある容積組織が受ける全放射線をモニターするために、第
１および第２イオン化チャンバーの後ろに一列に配置された第３イオン化チャン
バーでのモニター値の測定放射線量全ての積分。
【００２５】 この方法を用いて、有利にも、腫瘍治療のためのイオンビームとして使用され
る、加速器から１秒当り取出しされる粒子または重イオンの数が測定される。粒
子数は大きく時間的変化を受けやすく、したがって、これらのイオン化チャンバ
ーによる直接照射中に、リアルタイムで測定されなければならない。チャンバー
出口で測定される電流は、粒子エネルギーが一定な状態である場合には、イオン
ビーム電流に比例する。加速器の通常のビーム電流では、イオン化チャンバーか
ら出る電流は、μＡの範囲である。
【００２６】 イオン化チャンバーの応答速度は、イオン化チャンバーのイオン化計数ガス分
子の浮動時間によって制限され、ほぼ約１０μｓ程度の大きさの遅滞定数を有す
る。測定エレクトロニクスはイオン化チャンバーからの電流を比例した周波数の
パルスへ変換する。この目的のために、電圧シグナルが電流シグナルから生成さ
れ、かつ、パルスが増幅周波数変換を用いて電圧シグナルから生成され、そのパ
ルスの周波数は電圧に比例する。したがって、パルスはイオン化チャンバーで生
成された特定な電荷に対応し、次に、この電荷は特定の粒子数のイオンビームに
よって生成される。生成するパルス数は、すなわち、イオン化チャンバーを流れ
るイオン数に比例する。
【００２７】 従って、この方法を使用すると、有利にも照射容積要素の強度線量、全照射層
の強度線量および最後に治療サイクル全体の強度線量をモニターすることが可能
である。この方法はまた安全関連冗長性を有し、照射容量要素の強度線量と照射
層の強度線量の双方が実際には２つのイオン化チャンバーで測定され、測定値は
互いに直接的に対比され、その結果、万一容認できない逸脱がある場合には、シ
ステムの緊急スイッチオフを誘起し得る。３つのイオン化チャンバーのそれぞれ
に累積エレクトロニクスを加えることも可能であり、その結果、３つのイオン化
チャンバー全ては同時にまたは並行して、照射容積の放射線サイクルの全線量を
モニターすることができる。すなわち、本発明のイオン化チャンバーを使用して
、かつ、特にイオンビーム方向に互いに後ろに配置された３つのイオン化チャン
バーを含む本発明のイオン化チャンバーシステムを使用して、イオンビームによ
る腫瘍容積の照射中に可能な限り最大の安全性と信頼性を達成することができる
。
【００２８】 この方法の好ましい態様では、該方法の工程を実施する順序は、当該計画治療
サイクルに最適に適合させる。該方法の好ましい別な展開では、第１および第２
イオン化チャンバーのモニター機能を１つのイオン化チャンバーがもたらす。こ
れは該方法の冗長性を減少させ、一方、イオン化チャンバーの形をとる検出器シ
ステムが必要とする空間は有利にも減少される。
【００２９】 本発明のさらなる利点、態様および可能性ある用途は、実施態様を参考にして
、また添付する図面を参照してより詳細に説明されるであろう。
【００３０】 図１は、本発明のイオン化チャンバー８の好ましい態様の基本的構造の透視図
である。ここで示される平行板イオン化チャンバー８は、重イオンを使用する腫
瘍治療という面において、患者への照射をモニターし、制御することに役立つ。
それは、本質的にはチャンバーハウジング２、ビーム入口ウィンドゥ３およびビ
ーム出口ウィンドゥ４、計数ガス充填チャンバー容積５、高電圧陽極６および該
高電圧陽極６の両側に配置された高電圧陰極７からなる。イオン化チャンバーは
医学分野のために意図され、イオンビーム１に関して直交して整列された個々の
要素の板状大表面積構造からサンドイッチ状でかつ平らに構築される。該要素は
２つの平行陰極板１０からなる大表面積板状高電圧陰極７で、その両側に包囲す
る板状計数陽極９を直交して整列して中心に配置された大表面積を含む。このチ
ャンバーハウジング２は四角なイオン化チャンバー容積１２を構成するハウジン
グフレーム１１から実質的になり、かつ、そのフレーム上にビーム入口ウィンド
ゥ３およびビーム出口ウィンドゥ４がガス不透過性に装備されている。医薬分野
では、このようなイオン化チャンバー８は高い安全性、高い信頼性を有し、かつ
維持することが非常に容易でなければならない。この理由のために、この態様は
下記概略条件と要件に合致し、下記照射パラメーターは、この実施態様にて測定
される。
【００３１】 ビームのタイプ： 陽子、炭素、酸素 １２Ｃ６＋（好ましくは） エネルギー： ８０．．．４３０ＭｅＶ／ｕ ２５３工程中 焦点： ４．．．．．１０ｍｍ ４〜７工程中 強度： ２×１０６〜４×１０１０粒子／取出し １０〜２０工程中 照射の幾何学： ２００×２００ｍｍ２ イソセンタ平面中 特性時間： １〜１０秒 イオンビーム取出し時間 ２〜４秒 ビーム休止 ≧１０００μｓ 容積要素の照射点当り ＜１０００μｓ ビームの中断において １００μｓ〜２５０μｓ 位置測定当り １０μｓ〜１５μｓ 強度測定当り
【００３２】 約２秒間の抽出相中に、重イオンシンクロトロンなどのイオン加速器システム
から取出しされた炭素イオンは、イオン化チャンバー中を飛行し、計数ガスに当
った瞬間に、そのガスへ動的エネルギーのいくらかを放出する。そのエネルギー
のいくらかは、電子−イオン対の生成となる。電子−イオン対の数は、貫流する
イオン電流のイオン数に比例する。活性イオン化チャンバー容積１２でこのよう
に生成された電荷は、応用電場で分離され、下流測定エレクトロニクスによって
記録され評価される。この目的には、活性領域は電極間の空間のみからなる。そ
こで生成された電荷のみが検出され、測定される。電極とチャンバーウィンドゥ
間の領域で生成された電荷は、高電圧平面７および／またはウィンドゥ３、４へ
取り除かれ、すなわちシグナル形成に寄与しない。これらの領域で幾何学によっ
て生じた場の不均一性は、代表的強度測定を可能としないから、これらは測定か
ら排除される。
【００３３】 ３つのイオン化チャンバー２２、２３および２４をもつイオン化チャンバーシ
ステム３０では、これらチャンバーのうちの２つ、２２および２３にて１２μｓ
毎に評価が行われる。これらの値を放射線計画という面から既に決定した所望値
と対比して、その情報を使用して治療部位でラスタスキャナの走査速度を調整す
る。図５に示される第３のチャンバー２４は同じ型の構造をもち、等エネルギー
工程において、すなわち、照射層において、および腫瘍容積における放射線サイ
クルの全放射線量において、全粒子数を測定するために使用される。これらの積
分値、いわゆる照射層および照射容積をモニターすることによって、患者の腫瘍
容積を走査するにあたって、さらに安全性がもたらされる。
【００３４】 イオン化チャンバー２２、２３および２４の部位で走査装置、スキャナは約１
９０×１９０ｍｍ２の面積をカバーする。したがって、好ましい態様のイオン化
チャンバー２２、２３および２４は、ビーム入口ウィンドゥ３およびビーム出口
ウィンドゥ４において開口幅を有する大きな活性断面積、２１０×２１０ｍｍ２ を有する。比較的高い弾性係数を有する材料を使用して、このような大きさ、特
に計数器の構造における困難性を有利にも克服できる。
【００３５】 各イオン化チャンバー８、２２、２３および２４は、ファラデーケージの形態
であり、それゆえに、有利にも電磁干渉を避ける。板状大表面積高電圧電極６お
よび７をケーブルでつなぐ場合、電磁干渉を最小限にするためには、構造的には
イオン化チャンバーの外側のアースループを避ける。
【００３６】 この態様では、イオン化チャンバー８のハウジングフレーム１１は固形アルミ
ニウム材料から製造され、ウィンドゥ１８のフレームはステンレススチールから
製造され、ビーム入口ウィンドゥ３およびビーム出口ウィンドゥ４のウィンドゥ
フィルムは厚さ約２５μｍの金属被覆プラスチックフィルムから製造される。こ
れらウィンドゥフィルムは電気的に導電性であるようにウィンドゥのフレーム１
８に接着剤にて固着される。電位を運搬しない導電性部品の全ては、アース接続
２５によって中心で接地される。イオンビーム１が活性イオン化チャンバー容積
１２を通過しなければならない材料では、低核電荷数を有する材料、好ましくは
水素と炭素を含むできるだけ薄いプラスチックを使用している。すなわち、イオ
ンビームの実際の経路に存在するその大きさはできだけ小さい。これは、これら
の材料がビーム粒子の射出分解および角散乱などによるビーム品質の欠陥を減少
させるとの利点を有する。さらに、放射線抵抗性および非極性物質のみが、この
態様ではこのような材料として使用される。
【００３７】 計数陽極６および高電圧陰極７のフレーム２０およびこれらのフレーム間の空
間要素ならびに接着用およびキャスティング用組成物などのように、図２に示さ
れる絶縁部品は、体積抵抗値及び表面抵抗値がそれぞれ、１０１２〜１０１４Ω
／ｃｍ３および１０１６〜１０１８Ω／ｃｍである。これらの高表面および体積
抵抗は、測定を歪曲し、全体としてシステムの感度を弱める暗電流を低下させる
利点を有する。
【００３８】 この態様では導電性部品は滑らかな表面を備えていて、そのようにして、ガス
放電の引き金点として高電場密度を有利にも避ける。ビーム入口ウィンドゥ３お
よびビーム出口ウィンドゥ４のためのフィルムは、したがって、アルミニウム被
覆され、高電圧陽極６または計数陽極９および高電圧陰極７または高電圧陰極板
１０は、したがって、高い網目数を有するメッシュから製造され、ここでは比較
的滑らかな表面を達成するためにニッケルで被覆される。
【００３９】 図２は、図１の好ましい態様の断面図である。平面照射幾何学によると、イオ
ン化チャンバー８は、図１の透視図に示されるように平行板状イオン化チャンバ
ー８、２２、２３、２４の形となる。図２に示されるように、イオン化チャンバ
ー８は、ビーム方向においてそれぞれの場合、空間５ｍｍである２つの高電圧陰
極板１０間にその計数陽極９を構成した対称形である。それは有利にも活性容積
の正確な定義をもたらす。さらに、電子−イオン対の同じドリフトタイムでは、
シグナルおよびシグナル／ノイズ比は、有利にも、例えば非対称構造の２つのフ
ィルム中の２倍の大きさとなる。イオン化チャンバーの不活性なデッドゾーンは
ビーム方向に８〜２２ｍｍであり、その結果、この態様ではイオン化チャンバー
８の全体の大きさは、ビーム方向に１８〜３２ｍｍとなる。
【００４０】 計数陽極９、空間要素２１および高電圧陰極平面１０は、活性容積１２の正確
な定義を得るために互いに一列に並べられる。この目的のために、これらの平面
は対応する空間部品を使用して、ビーム方向に平面の低許容共通吊り点（ｓｕｓ
ｐｅｎｓｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）によって互いに平行に、かつイオンビーム１に対
して垂直に配列される。
【００４１】 陰極板１０と計数陽極９などの高電圧送電部品間の不可避な漏れ電流は、シグ
ナル電極に近づけないで、接地された保護電極によって外ヘ導電される。
【００４２】 陰極板１０および計数陽極９などのチャンバー平面を製造するために、この態
様ではニッケル被覆ポリエステルメッシュを使用した。チャンバー平面、特にチ
ャンバー電極は、したがって、シンクロトロンから取出し中のイオンビーム１が
高粒子密度と高粒子速度を有することから、大きなイオン化密度に対する高い抵
抗性を有する。
【００４３】 電極のニッケル被覆ポリエステルメッシュは、好ましくは繊維厚さ３８μｍ、
繊維空間５４μｍおよび開口表面積３４．４５％を有するスクリーン印刷用メッ
シュからなる。繊維厚さは、３６μｍ厚のポリエステル芯と１μｍ厚のニッケル
被覆層から構成される。ニッケル被覆ポリエステルメッシュの平均厚さは、６２
μｍであり、このメッシュでの炭素ビーム粒子の最大均等範囲は約１００μｍで
ある。
【００４４】 メッシュ自体の使用および担体としてのポリエステルおよび被覆材料としての
ニッケルの選択は、以下に記載する利点をもたらす。
【００４５】 一方、フィルムよりもメッシュ平面を使用することは、下記利点を有する。 ａ）メッシュ材料からのシグナル生成に関与する検出器平面の構築は、フィルム
平面に比べて、１０Ｎｃｍ以上のより大きな機械的圧縮応力を可能とする。 ｂ）したがって、この部位を横切ったシグナルの均一性は改良され、イオン化チ
ャンバー８の活性容積の縁領域において、比較的大きなチャンバー断面の場合に
は、特にはっきりした効果を示す。
【００４６】 図３は、Ｙ方向における本発明のイオン化チャンバー８の態様の局部応答反応
の均一性を示し、図４は、Ｘ方向における本発明のイオン化チャンバー８の実施
態様の局部応答反応の均一性を示す。
【００４７】 図３および４では、イオン化チャンバー８の中心からの空間が横軸にｍｍでプ
ロットされ、得られた相対的シグナルの大きさが縦軸に％で示される。図３およ
び４の上部領域の点線は、電極２６および２７のニッケル被覆メッシュを表し、
これは２１０ｍｍの内部幅ｗを有するフレーム２０に装備される。１９０ｍｍの
活性容積幅ｂを越えて、チャンバーの局部応答反応、すなわちシグナルは極めて
均一であり、縁方向、すなわちメッシュ２６および２７の装備フレーム２０の方
向へ急に減衰することが明かに示されている。このシグナルのその均一性および
均質性は、特に、高電圧が大きく適用された場合には著しく、その電圧では、フ
ィルムからなるイオン化チャンバーの平面は、すでに相互静電引力の結果として
下垂する明かな傾向を有する。そのフレーム２０でのメッシュのより高い機械的
圧縮応力の結果として、このような電極の下垂はフィルムから製造された電極の
場合よりも小さい。フィルム電極に比べて、互いの電極の空間が中心でほとんど
全く減少されず、したがってメッシュ電極では場密度が局部的に一定なままであ
るから、それは特に事実である。
【００４８】 イオン化チャンバー８の中心での最も大きな下垂点で、特に火花を引き起こす
ことは、より大きな電圧まで生じない。その電圧ではフィルムチャンバーの金属
被覆が非常に短い時間内で破壊されるであろう。
【００４９】 比較すれば、これはフィルム電極から作製された同じ電極空間を有するメッシ
ュチャンバーにおける約１０００Ｖに比べて、メッシュチャンバーにおけるより
高い最大操作電圧、約１９００Ｖであるとの利点を有する。このような高い操作
電圧は、イオン化チャンバー８の電荷集中挙動において有利な効果を示す。何故
なら、ドリフトタイムが減少して、有利にも、全体としてシステムの減少した応
答／反応時間を可能とする。その利点は、取出しの早急な中断がエラー事態には
必要であるとの安全性の理由から特に重要である。
【００５０】 さらに、この好ましい態様ではメッシュ電極のより高い機械的圧縮応力および
より大きな体積の結果として、イオン化チャンバー８の自然周波数がより高い周
波数へ変化する。この態様のメッシュ電極を有するイオン化チャンバーでは、周
波数は約５００Ｈｚである。この高周波数は実質的に、フィルム電極を有するイ
オン化チャンバーにおけるよりも好ましい。フィルム電極を有するイオン化チャ
ンバーにおいては、真空ポンプからの大きな騒音、あるいは不可避な構造が関係
する騒音振動の結果である最も小さな振動ですら、ときにはかなり歪曲された測
定シグナルを与え得る。
【００５１】 すなわち、本発明の好ましい態様のメッシュ電極の結果として、イオン化チャ
ンバー８、２２、２３、２４で干渉を引き起こすであろうマイクロフォニック雑
音効果が避けられる。
【００５２】 メッシュ電極の別な利点は、その構造のガス不透過性である。その結果として
、高電圧とシグナル平面の間およびその中を通る計数ガスの層流はかなり改良さ
れ、長期安定性にも寄与する。これらの利点に加えて、固体金属メッシュよりも
金属被覆ポリエステルメッシュを使用すると、ビームへより小さな衝撃を与える
との利点をもたらす。なぜなら、複合材料のより小さな核電荷数および中心に存
在するより小さな質量ゆえに、２次産物または断片は、イオンビームがメッシュ
を通過するときにほとんど生産されず、また角散乱もより少ない。これは腫瘍照
射または腫瘍治療に処される健康な組織への照射量を減少させる。
【００５３】 ニッケル金属被覆の高融点および優れた接着性から、ニッケル被覆メッシュも
また大きな操作安全性の利点を有する。何故なら火花によって生じる損害がアル
ミニウム被覆の場合よりも効果が小さいから。すなわち、ニッケル被覆の良好な
化学抵抗性もまたクラックされた計数ガスの結果として、ガス放電が引き起こさ
れた場合に生じるエージング効果を低下させる。ニッケルまたはニッケル被覆の
化学抵抗性は、使用されるメッシュ電極の使用または寿命期間の長さを増加させ
ること、すなわちイオン化チャンバーの寿命を増加させることに寄与する。
【００５４】 この態様で使用されるスクリーン印刷用メッシュは、金属メッシュ、例えばチ
タニウム製メッシュに比べて極めて安価である。また、スクリーン印刷用メッシ
ュは均一な品質を有し、イオン化チャンバー８、２２、２３、２４の製造におい
て大きな利点となる。
【００５５】 図５は、イオン化チャンバーシステム３０の基本構造の断面である。このイオ
ン化チャンバーシステム３０は３つのイオン化チャンバー２２、２３および２４
から構成され、これらは図１および２で示されるイオン化チャンバー８に対応す
る。これらはイオンビーム１の方向において、互いに後ろに配置される。互いに
独立しているこれらの３つのイオン化チャンバー２２、２３および２４では、安
全操作を確実にするために必要であるビーム電流測定において冗長性をもたらす
。
【００５６】 患者の前面にある放射線室のビーム出口で利用可能な空間は大きく制限される
。したがって、これらのイオン化チャンバー２２、２３、２４はコンパクトな構
造中でビーム方向にスリムに据え付けられる（それぞれの深さ３５ｍｍ）。イオ
ン化チャンバーシステム３０は側面に装備した共通基板（図示せず）上に搭載さ
れ、その結果、該基板は検出器表面またはビーム入口ウィンドゥ３またはビーム
出口ウンドウ４を覆わない。
【００５７】 イオン化チャンバー８、２２、２３、２４は共通基板上で個々に置換され得る
。ビーム中心と一直線になって、当該ハウジングフレーム１１上およびイオン化
チャンバー２２、２３、２４のウィンドゥ上で中心スクラッチは、医療用放射線
室の研究システムが作る調整システムに登録される。全体としてイオン化チャン
バーシステム３０は、絶縁位置調整スクリューを使用して基板上に置かれる。こ
の方法で得られる精密さは、±１ｍｍである。
【００５８】 調整装置はそれぞれの絶縁チャンバー８、２２、２３、２４上に配置され、こ
れは個々のイオン化チャンバー２２、２３、２４の展開後に、位置調整の再現を
確実に行う。イオン化チャンバー２２、２３、２４はそれぞれ、導電性である２
つの部位に接着剤で取り付けられた真鍮糸様要素を有し、３Ω以下の導電抵抗を
有する。全体として、このシステムの良好な接地はこれらの真鍮糸様要素を使用
して得られる。
【００５９】 対称的に配置した高電圧陰極７への高電圧供給は、ハウジングフレーム１１中
の対応する高電圧フィードスルー３２を経由して、活性イオン化チャンバー容積
１２の計数陽極９と対称的に陰極板１０として配置される高電圧陰極７へ供給さ
れる。以下に記載するセンサ要素３９による高電圧のモニターは、平面１０の接
続部１１と分圧器（図示せず）との間の体積抵抗を測定して、チャンバー内側の
ケーブルの断線を検出することを含む。高電圧は図１、２および５に示されるよ
うに緩衝コンデンサ３３、３４を有するフィルター装置３１によって安定化され
、フィルター装置３１はイオン化チャンバー８、２２、２３、２４に配置される
。イオン化チャンバー８、２２、２３、２４のフィルター装置３１を使用して、
高い測定電流で操作電圧を変化させて生じるシグナルの変化および測定値の歪曲
が有利にも避けられる。
【００６０】 高電圧供給の初期抵抗値は、通常、１０ＭΩである。高電圧容器とケーブルプ
ラスイオン化チャンバーを組み合わせた時定数は、ほぼ１ｍｓの大きさ程度であ
り、これは、例えばシンクロトロンの取出し基礎構造の典型的な時定数、数１０
０μｓより実質的に長い。約１０−８Ａｓが１ｍｓ中の集中電荷として発生する
。緩衝コンデンサ３３、３４の１Ｖ以下の最大電圧低下では、最大可能出力１０
ｎＦで充分である。図１、２および５の好ましい態様では、５０ｎＦの高電圧コ
ンデンサが緩衝コンデンサ３３、３４として配置される。さらに、図１、２およ
び５の態様のイオン化チャンバー８、２２、２３、２４は、チャンバー容積５中
にＴフィルタ３５を有し、これはそれぞれが１ＭΩの２つの抵抗器３６、３７お
よび例えば、１．２ｎＦであるコンデンサ３８からなる。このＴフィルタ３５は
濾過によって高電圧電極からハム（ｈｕｍ）干渉を避けるという利点を有する。
【００６１】 高電圧を測定およびモニターするために、高電圧が図１、２および５の態様で
は、固定分割比率（例えば、１：１０００）を有する高電圧抵抗電圧分割器を経
由して得られる。操作電圧の測定は、高電圧センサ３９を使用して、高電圧陰極
７で直接に行われる。記録ビーム粒子数は操作電圧の大きさに依存するから、セ
ンサ３９を使用した高電圧のモニターは、好ましくはイオン化チャンバー８、２
２、２３、２４の電荷集中効率をモニターするために使用される。
【００６２】 図１、２および５の態様では、イオン化チャンバー８、２２、２３、２４は均
一な品質と組成を有する計数ガスを含む特定のガス供給器を有する。空気中の湿
気ゆえに、イオン化チャンバーの感度に影響を与え、測定の再現性を低下させる
空気充填に比べて、乾燥ガス混合物は、この場合、計数ガスとして使用される。
図１、２および５の態様では、計数ガスまたはチャンバーガスとして、８０／２
０％であるアルゴンまたはクリプトン／ＣＯ２の混合物が使用される。このガス
混合物は計数ガスとして十分なＷ値をもつとの利点を有する。このガス混合物の
Ｗ値は、粒子比率が低い（例えば、最低１秒当り１０６粒子）場合に充分なシグ
ナルを得るため、および良好なシグナル／ノイズ比率のためには、充分に低く、
、さらにまた、粒子比率の相対的に大きな動的範囲（例えば、係数１００、すな
わち最大１秒当り１０８粒子）を包含するためには充分に高い。
【００６３】 チャンバー容積５は周囲から密封して封止され、計数ガスはそのシグナル感度
ゆえに汚染に対して純粋に保たれ得る。したがって、チャンバーが運転されてい
ない場合ですら、環境への拡散となってガス交換が生じないか、あるいは最小範
囲で生じる。チャンバー容積５の密封した封鎖は、ハウジングフレーム１１に関
連するビーム入口ウィンドゥ３およびビーム出口ウィンドゥ４のＯ−リングシー
ル１９によって達成される。
【００６４】 さらに、ハウジングフレーム１１中には自己閉鎖性ガス導管が設けられ、これ
はハウジングフレーム１１中に導入されたセンサに対する計数ガス入口開口部１
３および計数ガス出口開口部１４ならびにセンサに対するガス不透過性電気フィ
ードスルー３２およびフィードスルー４５で互いに混乱しないようにしてある。
ビーム入口ウィンドゥ３およびビーム出口ウィンドゥ４のウィンドゥフィルム４
０はウィンドゥのフレーム１８に接着剤にてガス不透過性に固定されている。ガ
スを放出しない材料はチャンバー容積５に使用される全ての構造要素に使用され
ている。
【００６５】 計数ガス入口開口部１３は重力を考慮して底部に、かつ、計数ガス出口開口部
１４はしたがって頂部に配置されている。さらに、イオン化チャンバー８、２２
、２３、２４は異なった直径を有する孔をもつ管を有し、その結果、計数ガス入
口開口部１３および計数ガス出口開口部１４の配置において、これらの孔が協同
して、層状流が検出器平面間で達成され得る。イオン化チャンバーを通る１時間
当り２リッター以上である計数ガスの充分な層流は、長期間、安定である再現可
能な測定値を達成するという利点を有する。使用するガス混合物の密度は通常の
空気の密度より高いから、計数ガス入口開口部１３と計数ガス出口開口部１４の
特別な配置もまた、除去することが不可能である空気クッションが層流を妨げ、
計数ガスの純度を低下させるであろうから、層流を得るには重要である。
【００６６】 計数ガスが異質ガス浸入によって汚染されることをより困難とするために、イ
オン化チャンバー８、２２、２３、２４は周囲の空気に対してわずかに高い圧力
で操作される。イオン化チャンバー８、２２、２３、２４からのガス還流範囲は
出口でセンサによってモニターされ、いかなるリークも検出され得る。
【００６７】 イオン化チャンバー８、２２、２３、２４では、ガス圧力センサ１５およびガ
ス温度センサ１６がチャンバー容積５中に取りつけられる。これらの測定値から
直接にガス密度を測定することが可能であり、これは次にビーム粒子数値の測定
に使用される。すなわち、ガス圧力用センサ１５および温度用センサ１６を使用
して、計数ガスによるイオン化チャンバー８、２２、２３、２４の充填をモニタ
ーし、それを一定に保つか、あるいは評価中にコンピュータ計算して考慮するこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明のイオン化チャンバーの好ましい態様の基本的構
造の透過視図である。
【図２】 図２は、図１の好ましい実施態様の断面図である。
【図３】 図３は、本発明のイオン化チャンバーの実施態様のＹ軸方向にお
ける特定応答反応の均一性を示す。
【図４】 図４は、本発明のイオン化チャンバーの実施態様のＸ軸方向にお
ける特定応答反応の均一性を示す。
【図５】 図５はイオン化チャンバーシステムの基本構造の断面である。
【符号の説明】
１ イオンビーム ２ チャンバーハウジング ３ ビーム入口ウィンドゥ ４ ビーム出口ウィンドゥ ５ チャンバー容積 ６ 高電圧陽極 ７ 高電圧陰極 ８ イオン化チャンバー ９ 計数陽極 １０ 高電圧陰極板 １１ ハウジングフレーム １２ 活性イオン化チャンバー容積 １３ 計数ガス入口開口部 １４ 計数ガス出口開口部 １５ ガス圧力用センサ １６ ガス温度用センサ １７ ガス不透過性密封開口部 １８ 金属板型フレーム １９ Ｏ−リングシール ２０ フレーム ２１ 電気的絶縁空間要素 ２２ イオン化チャンバー ２３ イオン化チャンバー ２４ イオン化チャンバー ２５ アース接続 ２６ 電極 ２７ 電極 ３０ イオン化チャンバーシステム ３１ フィルター装置 ３２ 高電圧フィードスルー ３３ 緩衝コンデンサ ３４ 緩衝コンデンサ ３５ Ｔフィルタ ３６ 抵抗器 ３７ 抵抗器 ３８ コンデンサ ３９ 高電圧センサ ４０ ウィンドゥフィルム ４５ フィードスルー
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年４月３０日（２００１．４．３０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF01 FF11 GG01 4C082 AA01 AC05 AE01 AP02 AR01 AR12 5C038 DD02 DD03 DD05 DD09 DD15

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チャンバーハウジング（２）、ビーム入口ウィンドゥ（３）
    およびビーム出口ウィンドゥ（４）、計数ガスを充填したチャンバー容積（５）
    、高電圧陽極（６）および高電圧陰極（７）を有するイオンビーム（１）用イオ
    ン化チャンバーにおいて、 該イオン化チャンバー（８）はイオンビーム軸に対して直交して整列された上
    記要素の板状大表面積構造から平らでかつサンドイッチ状に組立てられ、その際
    、板状計数陽極（９）を直交して整列され中心に配置された大表面積は、その両
    側が２つの平行陰極板（１０）からなる大表面積板状高電圧陰極（７）によって
    囲まれ、かつ、チャンバーハウジング（２）は実質的に四角なイオン化チャンバ
    ー容積（１２）を構成するハウジングフレーム（１１）からなり、かつ、該フレ
    ーム上ではビーム入口ウィンドゥ（３）およびビーム出口ウィンドゥ（４）がガ
    ス不透過性でかつ電気導電性でもって装備されていることを特徴とするイオンビ
    ーム用イオン化チャンバー。
  2. 【請求項２】 前記計数ガスは、好ましくはガスチャンバー容積混合比率が
    ４：１であるアルゴンまたはクリプトンと二酸化炭素のガス混合物からなること
    を特徴とする、請求項１記載のイオン化チャンバー。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングフレーム（１１）は、自己密封計数ガス入口
    開口部（１３）および自己密封計数ガス出口開口部（１４）を有することを特徴
    とする、請求項１または２記載のイオン化チャンバー。
  4. 【請求項４】 前記イオン化チャンバー（８）は、計数ガス圧（１５）およ
    び／または計数ガス温度（１６）および／または高電圧（３９）のためのセンサ
    （１５、１６）を有し、該センサはガス不透過性密封開口部（１７）のハウジン
    グフレーム（１１）内に装備されていることを特徴とする、先の請求項のいずれ
    か１つに記載のイオン化チャンバー。
  5. 【請求項５】 前記ビーム入口ウィンドゥ（３）およびビーム出口ウィンド
    ゥ（４）は、放射線抵抗性非極性プラスチックフィルムからなり、金属板型フレ
    ーム（１８）に固定されていて、ハウジングフレーム（１１）内のＯ−リングシ
    ール（１９）を用いて、ビーム入口ウィンドゥ（３）からおよびビーム出口ウィ
    ンドゥ（４）からイオン化チャンバー容積をガス不透過性にて順に密封すること
    を特徴とする、先の請求項のいずれか１つに記載のイオン化チャンバー。
  6. 【請求項６】 前記ビーム入口ウィンドゥ（３）およびビーム出口ウィンド
    ゥ（４）は、ポリイミドまたはポリエステルフィルムからなることを特徴とする
    、先の請求項のいずれか１つに記載のイオン化チャンバー。
  7. 【請求項７】 前記ビーム入口ウィンドゥ（３）およびビーム出口ウィンド
    ゥ（４）は、イオン化チャンバー容積（１２）に面する側が金属被覆されている
    ことを特徴とする、先の請求項のいずれか１つに記載のイオン化チャンバー。
  8. 【請求項８】 前記ビーム入口ウィンドゥ（３）およびビーム出口ウィンド
    ゥ（４）は、イオン化チャンバー容積（１２）に面する側がアルミニウムまたは
    ニッケルで被覆されていることを特徴とする、先の請求項のいずれか１つに記載
    のイオン化チャンバー。
  9. 【請求項９】 前記大表面積板状計数陽極（９）と大表面積板状高電圧陰極
    （７）は、計数陽極（９）と高電圧陰極（７）間の空間である電気的絶縁空間要
    素（２１）を使用する電気的絶縁方法にて、ハウジングフレーム（１１）に対し
    て支持されるフレーム（２０）中に装備されたメッシュからなることを特徴とす
    る、先の請求項のいずれか１つに記載のイオン化チャンバー。
  10. 【請求項１０】 前記大表面積板状計数陽極（９）と大表面積板状高電圧陰
    極（７）は、金属被覆プラスチック繊維を含むメッシュからなることを特徴とす
    る、先の請求項のいずれか１つに記載のイオン化チャンバー。
  11. 【請求項１１】 前記大表面積板状計数陽極（９）と大表面積板状高電圧陰
    極（７）は、ニッケル被覆プラスチックメッシュ、好ましくは、ニッケル被覆ポ
    リエステルメッシュからなることを特徴とする、先の請求項のいずれか１つに記
    載のイオン化チャンバー。
  12. 【請求項１２】 前記計数ガスは、ハウジングフレーム内の開口部（１３、
    １４）を通って、重力に関して最下部であるイオン化チャンバー容積の領域内へ
    供給され、最上部領域に放出され得ることを特徴とする、先の請求項のいずれか
    １つに記載のイオン化チャンバー。
  13. 【請求項１３】 前記計数ガスの貫流をモニターするガス流センサは、イオ
    ン化チャンバー容積（１２）の外側に配置されることを特徴とする、先の請求項
    のいずれか１つに記載のイオン化チャンバー。
  14. 【請求項１４】 前記高電圧陰極（７）と中心計数陽極（９）間に５ｍｍの
    空間を有して、１５００Ｖ以上の高電圧で操作され得ることを特徴とする、先の
    請求項のいずれか１つに記載のイオン化チャンバー。
  15. 【請求項１５】 先の請求項のいずれか１つに記載の複数のイオン化チャン
    バー（２２、２３、２４）からなるイオンビーム用イオン化チャンバーシステム
    であって、容積要素の個々の線量および走査層の層線量をモニターするために、
    かつ、個々の線量および層線量をモニターするイオン化チャンバーの治療サイク
    ルの全線量を独立してモニターするために、イオンビーム方向に互いの後ろに一
    列に配置される少なくとも２つのイオン化チャンバー（２２、２４）にて重イオ
    ン治療ビーム強度をモニターするために、該システムを使用することを特徴とす
    るイオン化チャンバーシステム。
  16. 【請求項１６】 下記方法の工程： ａ）第１イオン化チャンバー（２２）を用いる照射層における計画照射ラスタの
    照射容積要素における強度線量の測定； ｂ）第１イオン化チャンバーの後ろに一列に配置された第２イオン化チャンバー
    （２３）による、照射容積要素における強度線量測定値のモニター； ｃ）第１イオン化チャンバーの測定値と第２イオン化チャンバーのモニター値と
    の対比、および２つの照射強度値が予定された所望値の範囲内に適合する場合、
    照射層における計画照射ラスタの次の照射容積要素における照射のためのクリア
    ランス； ｄ）予定された所望値を越えた場合の放射線治療の緊急スイッチオフ、および予
    定の所望値に達しなかった場合の強度再調節； ｅ）照射されるべき組織容積が完全に走査されるまで続く計画治療層における工
    程の繰り返し； ｆ）ある容量の組織が治療サイクル中に処される全放射線をモニターするために
    、第１および第２イオン化チャンバーの後ろに一列に配置される第３イオン化チ
    ャンバー（２４）でのモニター値からの測定放射線量の集積； を特徴とする、先の請求項のいずれか１つに記載のイオン化チャンバーを用いて
    、イオン治療ビーム強度をモニターする方法。
  17. 【請求項１７】 前記方法の工程が実施される順序は、当該計画治療サイク
    ルにとって最適に適用されることを特徴とする、請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記第１イオン化チャンバー（２２）および第２イオン化
    チャンバー（２３）のモニター機能は、１つのイオン化チャンバーによってもた
    らされることを特徴とする、請求項１６または請求項１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記方法は、陽子より重いイオンによるイオンビームのイ
    オン強度をモニターするために使用されることを特徴とする、請求項１６〜１８
    のいずれか１つに記載の方法。
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