JP2019133745A - 円形加速器、円形加速器を備えた粒子線治療システム、及び円形加速器の運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
11…加速間隙
12…ディー電極
13…ダミーディー電極
14…内導体
15…外導体
20…入力カプラ
21…ピックアップループ
22…カソード抵抗
23…プレート電源
24…三極管
25…加速高周波電源
26…プレート電源
30…回転コンデンサ
31…モータ
32…固定電極
33…回転電極
36…磁場勾配用シム
37…磁場補正用シム
38…主磁極
39…円形加速器
40…主電磁石
41…ヨーク
42…主コイル
43…セプタムコイル
44…ピーラ磁場領域
45…リジェネレータ磁場領域
46…ビーム用貫通孔
47…高エネルギービーム輸送系
48…コイル用貫通孔
49…真空引き用貫通孔
50…高周波系用貫通孔
52…イオン入射部
53…イオン源
54…低エネルギービーム輸送系
60…クライオスタット
70…高周波キッカ
71…接地電極
72…高圧電極
73…突起部
80…最大エネルギー軌道
81…最低出射エネルギー軌道
82…ビーム出射経路入口
86…高周波キッカ電源
89…グリッドバイアス電源
90…角度検出機構
91…演算装置
92…原発振器
93…スイッチ
94…前段増幅器
190…回転ガントリ
191…制御装置
192…照射装置
200…患者
201…治療台
Claims (15)
- 主磁場中で第1の高周波を印加することにより、軌道半径を増加させながら荷電粒子ビームを加速する円形加速器において、
前記第1の高周波とは周波数の異なる第2の高周波を前記荷電粒子ビームに印加することにより、前記荷電粒子ビームを出射することを特徴とする円形加速器。 - 請求項1に記載の円形加速器において、
前記円形加速器は、前記第2の高周波を印加する高圧電極と接地電極とを有し、
前記高圧電極と前記接地電極とは、所望のエネルギーまで加速された前記荷電粒子ビームが通過する軌道をはさんで設置される
ことを特徴とする円形加速器。 - 請求項2に記載の円形加速器において、
前記第2の高周波は、前記荷電粒子ビームの軌道面内かつ前記荷電粒子ビームの軌道と直交する方向である水平方向のベータトロン振動の振幅を増大させる周波数である
ことを特徴とする円形加速器。 - 請求項3に記載の円形加速器において、
前記第2の高周波が含む周波数成分は、水平方向の前記ベータトロン振動の振動数又は前記振動数の小数部のいずれか一方と、前記所望のエネルギーの前記荷電粒子ビームの周回周波数と、の積と略同一である
ことを特徴とする円形加速器。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の円形加速器において、
2極以上の極数の磁場成分と、少なくとも4極磁場成分を含む多重極磁場が存在する磁場領域が、前記主磁場中に少なくとも2箇所ある
ことを特徴とする円形加速器。 - 請求項5に記載の円形加速器において、
前記磁場領域に含まれる4極以上の極数の多重極磁場成分が、径方向外周側に向かって前記主磁場が強くなる磁場勾配を有する第1の磁場領域である
ことを特徴とする円形加速器。 - 請求項6に記載の円形加速器において、
前記磁場領域に含まれる4極以上の極数の多重極磁場成分が、径方向外周側に向かって前記主磁場が弱くなる磁場勾配を有する第2の磁場領域である
ことを特徴とする円形加速器。 - 請求項7に記載の円形加速器において、
前記第1および前記第2の磁場領域が、前記荷電粒子ビームが加速中に周回する軌道より外周側に存在する
ことを特徴とする円形加速器。 - 請求項7又は8いずれか一項に記載の円形加速器において、
前記荷電粒子ビームが所望のエネルギーまで加速されると、前記第1の高周波を遮断し、前記第2の高周波を立ちあげることを特徴とする円形加速器。 - 請求項9に記載の円形加速器において、
前記出射に用いる高周波の印加開始後にビームが前記第1の磁場領域または前記第2の磁場領域に達する前に、前記第2の高周波の電圧を低下させるか、又は遮断するように制御することを特徴とする円形加速器。 - 請求項10に記載の円形加速器において、
前記第2の高周波の印加時間を変える、又は、前記第2の高周波を遮断後に再度印加することを特徴とする円形加速器。 - 請求項1乃至11に記載の円形加速器において、
前記円形加速器は、
前記主磁場を形成し、対向して配置される主磁極を含む主電磁石と、
前記主磁極間に前記荷電粒子ビームを入射するイオン源と、
前記主磁極間に配置され、前記第1の高周波が印加される加速間隙と、
前記主磁場中から前記円形加速器の外部に前記荷電粒子ビームを出射する出射経路と、
を備え、
前記加速間隙は、前記第1の高周波を周波数変調することを特徴とする円形加速器。 - 請求項1乃至11いずれか一項に記載の円形加速器において、
前記円形加速器は、
前記主磁場を形成し、対向して配置される主磁極を含む主電磁石と、
前記主磁極間に前記荷電粒子ビームを入射するイオン源と、
前記主磁極間に配置され、前記第1の高周波が印加される加速間隙と、
前記主磁場中から前記円形加速器の外部に前記荷電粒子ビームを出射する出射経路と、
を備え、
前記荷電粒子ビームの周回する軌道が、ある一方向に偏芯していることを特徴とする円形加速器。 - 請求項1乃至12に記載の円形加速器と、ビームを患者に照射する照射装置とを備えたことを特徴とする粒子線治療システム。
- 主磁場中で第1の高周波を印加することにより、軌道半径を増加させながら荷電粒子ビームを加速する円形加速器の運転方法であって、
前記第1の高周波とは周波数の異なる第2の高周波を前記荷電粒子ビームに印加することにより、前記荷電粒子ビームを出射することを特徴とする円形加速器の運転方法。
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