JP2015507332A - 等時性超伝導小型サイクロトロン用磁性構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
・超伝導コイル・アセンブリと
・磁束をガイドするための強磁性アセンブリと、
・該加速領域を形成するキャビティと、を備える。
10 超伝導環状コイル
20 セクター・コイル素子
30 強磁性リターン・ヨーク
40 アウトバウンド脚部
50 インバウンド脚部
60 外部リターン脚部
70 内部リターン脚部
80 中央コイル
Claims (25)
- 加速領域にわたり磁場を生成するための等時性小型サイクロトロン用磁性構造体(1)であって、前記磁場は前記加速領域の正中面と垂直であり、
前記磁性構造体(1)は、
超伝導コイル・アセンブリと
磁束をガイドするための強磁性アセンブリと、
前記加速領域を形成するキャビティと、を備えており、
前記超伝導コイル・アセンブリは、前記加速領域の上および下に位置する一連の三つ以上の超伝導セクター・コイル素子(20)を備え、各セクター・コイル素子(20)は、電流を異なる方向へ導くための脚部(40,50,60,70)を有し、前記セクター・コイル素子(20)は、低磁場値と高磁場値との間で前記磁場を方位角的に変えるように構成され、
前記強磁性アセンブリは、各前記セクター・コイル素子(20)からの磁束をガイドするための磁気的に相互接続された部分を備えることを特徴とする、磁性構造体(1)。 - 各前記セクター・コイル素子(20)が、前記加速領域から外側方向に電流を導くためのアウトバウンド脚部(40)と、前記加速領域において内側方向に電流を導くためのインバウンド脚部(50)と、前記アウトバウンド脚部(40)から前記インバウンド脚部(50)に電流を導くための前記加速領域の末端の外部リターン脚部(60)と、を有することを更に特徴とする、請求項1に記載の磁性構造体(1)。
- 各前記セクター・コイル素子(20)が、前記インバウンド脚部(50)から同じセクター・コイル素子(20)の前記アウトバウンド脚部(40)へ電流を導くための内部リターン脚部(70)を更に備え、各セクター・コイル素子(20)がこれにより閉セクター・コイルを形成することを特徴とする、請求項2に記載の磁性構造体(1)。
- 前記インバウンド脚部(50)から隣接するセクター・コイル素子(20)のアウトバウンド脚部(40)へ電流を導くための内部リターン脚部(70)が設けられており、前記セクター・コイル素子(20)がこれにより四葉型閉コイルを前記加速領域の上および下に形成することを特徴とする、請求項2に記載の磁性構造体(1)。
- サイクロトロンにおける方位角的平均磁場が4Tより大きいことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記高磁場値と前記低磁場値との間の差が2から5Tの範囲であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記超伝導コイル・アセンブリが、前記正中面の下に位置する四つの超伝導セクター・コイル素子(20)と、前記正中面の上に位置する四つの超伝導セクター・コイル素子(20)とを備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記インバウンド脚部(50)および前記アウトバウンド脚部(40)が線形をしており、放射状に配向されることを特徴とする、請求項2から7のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記インバウンド脚部(50)および前記アウトバウンド脚部(40)がらせん形をしている、請求項2から7のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記超伝導コイル・アセンブリが、前記磁場を強めるために前記加速領域を囲む一つ以上の超伝導環状コイル(10)を更に備えることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記磁性構造体が、前記セクター・コイル素子(20)の内側または前記セクター・コイル素子(20)の外側に位置する強磁性磁極を備え、これにより前記磁場を調整することを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記強磁性アセンブリが、強磁性リターン・ヨーク(30)を備えることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記加速領域の中央の上および下に位置する中央コイル(80)を更に備えることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記低磁場値が1T以上であることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 請求項1から14のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)を備える等時性サイクロトロン。
- 前記サイクロトロンの中央部にイオンをもたらすためのイオン源を更に備え、イオンが前記サイクロトロンの抽出半径の10%以下の半径で、前記サイクロトロンにおいて最初の旋回を始める、請求項15に記載の等時性サイクロトロン。
- 前記サイクロトロンが、粒子線治療での使用に適したエネルギーを有する荷電粒子ビームを製造するように構成されている、請求項15または16に記載の等時性サイクロトロン。
- 等時性小型サイクロトロンを得るための請求項1から14のいずれか一項に記載の磁性構造体の使用。
- 加速領域にわたり磁場を生成するように構成される、荷電粒子を加速するための等時性小型サイクロトロン用磁性構造体(1)であって、前記磁場は前記加速領域の正中面と垂直であり、
前記磁性構造体(1)が、前記加速領域の上および下に位置する一連の三つ以上の超伝導セクター・コイル素子(20)を備え、各セクター・コイル素子(20)は、電流を異なる方向へ導くための脚部(40,50,60,70)を有し、前記セクター・コイル素子(20)は、低磁場値と高磁場値との間で前記磁場を方位角的に変えるように構成され、各前記セクター・コイル素子(20)が、前記加速領域から外側方向に電流を導くためのアウトバウンド脚部(40)と、前記加速領域において内側方向に電流を導くためのインバウンド脚部(50)と、前記アウトバウンド脚部(40)から前記インバウンド脚部(50)に電流を導くための前記加速領域の末端の外部リターン脚部(60)と、を有し、
前記インバウンド脚部(50)から隣接するセクター・コイル素子(20)のアウトバウンド脚部(40)へ電流を導くための内部リターン脚部(70)が設けられており、前記セクター・コイル素子(20)がこれにより四葉型閉コイルを前記加速領域の上および下に形成することを特徴とする、磁性構造体(1)。 - 前記インバウンド脚部(50)および前記アウトバウンド脚部(40)がらせん形をしている、請求項19に記載の磁性構造体(1)。
- 前記インバウンド脚部(50)および前記アウトバウンド脚部(40)が線形をしており、放射状に配向されることを特徴とする、請求項19に記載の磁性構造体(1)。
- 前記磁場を強めるために前記加速領域を囲む一つ以上の超伝導環状コイル(10)を更に備えることを特徴とする、請求項19から21のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 前記加速領域の中央の上および下に位置する中央コイル(80)を更に備えることを特徴とする、請求項19から22のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)。
- 等時性小型サイクロトロンを得るための請求項19から23のいずれか一項に記載の磁性構造体の使用。
- 請求項19から23のいずれか一項に記載の磁性構造体(1)を備える等時性サイクロトロン。
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