JP2022092936A - Laser ion source, circular accelerator, and particle beam therapy system - Google Patents

Laser ion source, circular accelerator, and particle beam therapy system Download PDF

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Abstract

To obtain an ion beam with a relatively long pulse width.SOLUTION: A laser ion source 20 includes a laser oscillator 201 that outputs laser light LB, a target 205 that generates plasma PL by irradiating with laser light from the laser oscillator, and a plasma transport unit 207 that transports the generated plasma toward an extraction electrode 206 that draws out ion beam 12, and at least a part of the plasma transport unit is provided in a magnetic pole 21 that forms a magnetic field that generates an orbit around the ion beam. As a result, the generated plasma can be converged by the residual magnetic field in the magnetic pole 21.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、レーザイオン源、円形加速器および粒子線治療システムに関する。 The present invention relates to a laser ion source, a circular accelerator and a particle beam therapy system.

レーザ光をターゲットに照射し、発生したプラズマを利用してイオンビームを生成するイオン源を利用した円形加速器が、非特許文献１に記載されている。この文献には、「ターゲット表面は垂直な磁力線に４５°の位置に配置した。このイオン源はサイクロトロンの磁極間に配置されている」という記載がある。 Non-Patent Document 1 describes a circular accelerator using an ion source that irradiates a target with a laser beam and generates an ion beam by using the generated plasma. The document states that "the surface of the target is located at 45 ° to the vertical lines of magnetic force. This ion source is located between the magnetic poles of the cyclotron."

Ｖ．Ｂ．Ｋｕｔｎｅｒ ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｌａｓｅｒ ｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ ｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｕ－２００ ＬＮＲ ＪＩＮＲ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ， Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ６３，２８３５（１９９２）V. B. Kutner et al. The laser ion source of multiply charged ions for the U-200 LNR JINR cyclotron, Review of Scientific Instruments 63, 2835 (1992)

非特許文献１には、レーザイオン源を有する円形加速器が記載されている。レーザイオン源は、レーザパワーを増加させることによって、他の方式のイオン源では難しい、例えば炭素６価イオンなど、高い価数のイオンの生成が容易に行える。 Non-Patent Document 1 describes a circular accelerator having a laser ion source. By increasing the laser power, the laser ion source can easily generate high valence ions such as carbon hexavalent ions, which is difficult with other types of ion sources.

レーザイオン源では、生成するイオン種にあったターゲットへレーザ光を照射することにより、生成されたプラズマからイオンビームを引き出す。レーザ光は、その特性からパルス状に照射される。したがって、生成されるイオンビームのパルス幅は、レーザ光のパルス幅以上にすることが難しく、例えば数マイクロ秒程度であった。 In the laser ion source, an ion beam is extracted from the generated plasma by irradiating a target suitable for the generated ion species with a laser beam. The laser beam is irradiated in a pulse shape due to its characteristics. Therefore, it is difficult to make the pulse width of the generated ion beam larger than the pulse width of the laser beam, for example, about several microseconds.

このため、レーザイオン源を有する円形加速器を、長いパルス幅が必要となるシステム、例えば粒子線治療システムなどに適用するのは難しい。一方、線形加速器では、レーザ光の照射されるターゲットと、生成されたプラズマからイオンビームを引き出す引き出し電極との間の距離を長くすることにより、プラズマの膨張時間を利用してパルス幅を長くすることができる。 Therefore, it is difficult to apply a circular accelerator having a laser ion source to a system requiring a long pulse width, for example, a particle beam therapy system. On the other hand, in a linear accelerator, the pulse width is lengthened by utilizing the expansion time of the plasma by increasing the distance between the target irradiated with the laser beam and the extraction electrode that draws the ion beam from the generated plasma. be able to.

非特許文献１では、装置全体を小型化できる。しかし、非特許文献１では、周回軌道中心の磁極間ギャップにターゲットが設置され、ターゲットに近い場所に引き出し電極が設置されるため、ターゲットと引き出し電極間の距離が短くなる。したがって、非特許文献１では、引き出されるイオンビームのパルス幅を長くすることができない。 In Non-Patent Document 1, the entire device can be miniaturized. However, in Non-Patent Document 1, since the target is installed in the gap between the magnetic poles at the center of the orbit and the extraction electrode is installed at a position close to the target, the distance between the target and the extraction electrode is shortened. Therefore, in Non-Patent Document 1, the pulse width of the extracted ion beam cannot be increased.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、比較的長いパルス幅のイオンビームを得ることができるようにしたレーザイオン源、円形加速器および粒子線治療システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a laser ion source, a circular accelerator, and a particle beam therapy system capable of obtaining an ion beam having a relatively long pulse width. be.

上記課題を解決すべく、本発明に従うレーザイオン源は、レーザ光を出力するレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザ光が照射されることによりプラズマを生成させるターゲットと、生成されたプラズマを、イオンビームを引き出す引き出し電極へ向けて輸送させるプラズマ輸送部とを備え、プラズマ輸送部の少なくとも一部は、イオンビームの周回軌道を発生させる磁場を形成する磁極内に設けられる。 In order to solve the above problems, a laser ion source according to the present invention has a laser oscillator that outputs a laser beam, a target that generates plasma by being irradiated with the laser beam from the laser oscillator, and an ion of the generated plasma. It includes a plasma transport unit that transports the beam toward the extraction electrode, and at least a part of the plasma transport unit is provided in a magnetic pole that forms a magnetic field that generates an orbit around the ion beam.

本発明によれば、生成されたプラズマを磁極内の残留磁場により収束させることができるため、比較的長いパルス幅のイオンビームを効率よく得ることができる。 According to the present invention, since the generated plasma can be converged by the residual magnetic field in the magnetic pole, an ion beam having a relatively long pulse width can be efficiently obtained.

粒子線治療システムの全体構成図である。It is an overall block diagram of a particle beam therapy system. 円形加速器の断面図である。It is sectional drawing of a circular accelerator. 図２の矢示ＩＩＩ方向断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line III in FIG. 第１変形例に係る円形加速器の断面図である。It is sectional drawing of the circular accelerator which concerns on 1st modification. 第２変形例に係る円形加速器の断面図である。It is sectional drawing of the circular accelerator which concerns on 2nd modification. 第２実施例に係るレーザイオン源の断面図である。It is sectional drawing of the laser ion source which concerns on 2nd Example. 第３実施例に係るレーザイオン源の断面図である。It is sectional drawing of the laser ion source which concerns on 3rd Example. 第４実施例に係るレーザイオン源の断面図である。It is sectional drawing of the laser ion source which concerns on 4th Embodiment.

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、円形加速器の主磁極の内部にプラズマ輸送部の少なくとも一部を配置することにより、主磁極の残留磁場を用いてプラズマを収束させる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, by arranging at least a part of the plasma transport portion inside the main magnetic pole of the circular accelerator, the plasma is converged by using the residual magnetic field of the main magnetic pole.

本実施形態に係るレーザイオン源は、例えば、主磁極を形成する電磁石のヨーク内に、ターゲットと、引き出し電極と、ターゲットから引き出し電極へプラズマを輸送するプラズマ輸送部とをヨークの厚み方向に沿って配置する。これにより、本実施形態のレーザイオン源は、長パルスかつ大電流のイオンビームを得ることができる。 The laser ion source according to the present embodiment is, for example, in the yoke of the electromagnet forming the main magnetic pole, the target, the extraction electrode, and the plasma transport portion for transporting plasma from the target to the extraction electrode along the thickness direction of the yoke. And place it. Thereby, the laser ion source of the present embodiment can obtain an ion beam having a long pulse and a large current.

通常、生成されるプラズマは広範囲に広がり、広がったプラズマの一部の領域からしかイオンビームを引き出すことができないため、プラズマの利用効率は低い。そこで、ターゲットと引き出し電極との間にコイルを別途設け、そのコイルの発する磁場によりプラズマを収束させて、利用効率を上げることが考えられる。ターゲットと引き出し電極との間にコイルを有するレーザイオン源をもしも円形加速器の外部に取り付ける場合、長いパルス幅のイオンビームを得るためには、ターゲットから引き出し電極までのプラズマ輸送部が長くなり、装置全体が大型化する。 Normally, the generated plasma spreads over a wide area, and the ion beam can be extracted only from a part of the spread plasma, so that the utilization efficiency of the plasma is low. Therefore, it is conceivable to separately provide a coil between the target and the extraction electrode and converge the plasma by the magnetic field generated by the coil to improve the utilization efficiency. If a laser ion source with a coil between the target and the extraction electrode is attached to the outside of the circular accelerator, the plasma transport section from the target to the extraction electrode becomes long in order to obtain an ion beam with a long pulse width, and the device The whole becomes large.

そこで、本実施形態では、特定構造のレーザイオン源を用いる。このレーザイオン源は、レーザ光をターゲットに照射してプラズマを生成するレーザイオン源であって、プラズマを発生させるターゲットと、プラズマが輸送されるプラズマ輸送部と、引出し電極と、を有し、プラズマ輸送部の少なくとも一部が、円形加速器の主磁極内に形成される。 Therefore, in this embodiment, a laser ion source having a specific structure is used. This laser ion source is a laser ion source that irradiates a target with a laser beam to generate plasma, and has a target for generating plasma, a plasma transport unit for transporting plasma, and an extraction electrode. At least a part of the plasma transport part is formed in the main magnetic pole of the circular accelerator.

本実施形態によれば、レーザイオン源を小型化し、比較的長いパルス幅で、かつ大電流のイオンビームを得ることができる。 According to this embodiment, the laser ion source can be miniaturized, and an ion beam having a relatively long pulse width and a large current can be obtained.

図１～図５を用いて第１実施例を説明する。以下の実施例では、レーザイオン源２０、レーザイオン源を有する円形加速器２、円形加速器２を含む粒子線治療システム１について説明する。しかし、本実施例のレーザイオン源２０および円形加速器２は、例えば、実験設備、動植物の品種改良システムなどのように、粒子線治療システム１以外の粒子加速システムにも適用可能である。 The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In the following examples, a particle beam therapy system 1 including a laser ion source 20, a circular accelerator 2 having a laser ion source, and a circular accelerator 2 will be described. However, the laser ion source 20 and the circular accelerator 2 of the present embodiment can be applied to a particle acceleration system other than the particle beam therapy system 1, such as an experimental facility and a variety improvement system for animals and plants.

図１を用いて、粒子線治療システム１の全体構成について説明する。図１に示すように、粒子線治療システム１は、例えば、サイクロトロン型の円形加速器２と、ビーム輸送系３と、照射装置４と、制御装置５を含む。 The overall configuration of the particle beam therapy system 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the particle beam therapy system 1 includes, for example, a cyclotron type circular accelerator 2, a beam transport system 3, an irradiation device 4, and a control device 5.

レーザイオン源２０で発生させたイオンは、加速器２により加速されてイオンビーム１２となる。加速されたイオンビーム１２は加速器２から出射され、「ビーム輸送装置」としてのビーム輸送系３により照射装置４まで輸送される。 The ions generated by the laser ion source 20 are accelerated by the accelerator 2 to become an ion beam 12. The accelerated ion beam 12 is emitted from the accelerator 2 and transported to the irradiation device 4 by the beam transport system 3 as a “beam transport device”.

ビーム輸送系３は、複数の偏向電磁石３０により、イオンビーム１２を照射装置４へ輸送する。照射装置４へ輸送されたイオンビーム１２は、患部の形状に合致するように整形され、照射ノズル４０から治療台６上の患者６０の標的に向けて所定量照射される。 The beam transport system 3 transports the ion beam 12 to the irradiation device 4 by a plurality of deflection electromagnets 30. The ion beam 12 transported to the irradiation device 4 is shaped to match the shape of the affected area, and a predetermined amount is irradiated from the irradiation nozzle 40 toward the target of the patient 60 on the treatment table 6.

加速器２、ビーム輸送系３、照射装置４、治療台６などの粒子線治療システム１内の各装置の動作は、制御装置５によって制御される。 The operation of each device in the particle beam therapy system 1 such as the accelerator 2, the beam transport system 3, the irradiation device 4, and the treatment table 6 is controlled by the control device 5.

制御装置５は、中央演算装置（ＣＰＵ）５０およびＣＰＵ５０に接続されたメモリ５１を有する。制御装置５は、図示せぬデータベースに記憶された治療計画に基づいて、粒子線治療システム１の各装置を動かすための制御プログラムを実行し、粒子線治療システム１を制御する。 The control device 5 has a central processing unit (CPU) 50 and a memory 51 connected to the CPU 50. The control device 5 executes a control program for operating each device of the particle beam therapy system 1 based on a treatment plan stored in a database (not shown), and controls the particle beam therapy system 1.

実行される動作の制御処理は、１つのコンピュータプログラムであってもよいし、制御処理ごとにそれぞれ別のコンピュータプログラムであってもよいし、あるいは、複数の制御処理が一つのコンピュータプログラムで実行され、他の複数の制御処理がそれぞれ別々のコンピュータプログラムで実行されてもよい。 The control process of the operation to be executed may be one computer program, may be a different computer program for each control process, or a plurality of control processes may be executed by one computer program. , Other plurality of control processes may be executed by different computer programs.

コンピュータプログラムの一部またはすべては専用ハードウェアで実現してもよく、モジュール化されていてもよい。さらには、各種コンピュータプログラムは、図示せぬプログラム配信サーバまたは記憶媒体から制御装置５にインストールされてもよい。 Some or all of the computer programs may be implemented on dedicated hardware or may be modularized. Further, various computer programs may be installed in the control device 5 from a program distribution server or a storage medium (not shown).

粒子線治療システム１に含まれる各装置は、各々が独立した装置として構成されて、有線ネットワークまたは無線ネットワークで接続されてもよいし、２つ以上の装置が一体化されてもよい。 Each device included in the particle beam therapy system 1 may be configured as an independent device and may be connected by a wired network or a wireless network, or two or more devices may be integrated.

図２～図５を用いて、加速器２の構成例を説明する。図２は、本実施例の加速器２の側面の断面図であり、図３、図４、図５は加速器２の横断面図である。横断面図については、磁極の形状によって異なる高周波加速電極２５を用いるため、一例として異なる形状の磁極を有する場合を例示する。なお、高周波加速電極２５の形状は、図示された以外の形状に限らず、周回軌道が得られ、イオンビームを加速できる形状であればよい。 A configuration example of the accelerator 2 will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. 2 is a cross-sectional view of the side surface of the accelerator 2 of this embodiment, and FIGS. 3, 4, and 5 are cross-sectional views of the accelerator 2. As for the cross-sectional view, since the high frequency accelerating electrode 25 that differs depending on the shape of the magnetic pole is used, a case where the magnetic poles have different shapes is illustrated as an example. The shape of the high-frequency accelerating electrode 25 is not limited to the shape shown in the drawing, and may be any shape as long as it can obtain an orbit and accelerate the ion beam.

図２および図３に示すように、加速器２は、例えば、レーザイオン源２０、主磁極２１、円環状コイル２２、真空容器２３、高周波加速電極２５、インフレクタ２６を含んで構成される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the accelerator 2 includes, for example, a laser ion source 20, a main magnetic pole 21, an annular coil 22, a vacuum vessel 23, a high frequency accelerating electrode 25, and an inflator 26.

レーザイオン源２０は、例えば、レーザ発振器２０１、ミラー２０２，２０３、集光レンズ２０４、ターゲット２０５、引き出し電極２０６を含んで構成される。レーザイオン源２０は、ターゲット２０５で発生したプラズマを引き出し電極２０６へ輸送するプラズマ輸送部２０７を持つ。 The laser ion source 20 includes, for example, a laser oscillator 201, mirrors 202, 203, a condenser lens 204, a target 205, and a lead-out electrode 206. The laser ion source 20 has a plasma transport unit 207 that draws out the plasma generated by the target 205 and transports it to the electrode 206.

レーザ発振器２０１は、所定波長のレーザ光ＬＢを出力する。レーザ光ＬＢは、ミラー２０２および２０３により反射されて集光レンズ２０４に輸送される。レーザ光ＬＢは、集光レンズにより収束されて、ターゲット２０５へ照射される。 The laser oscillator 201 outputs a laser beam LB having a predetermined wavelength. The laser beam LB is reflected by the mirrors 202 and 203 and transported to the condenser lens 204. The laser beam LB is converged by the condenser lens and irradiated to the target 205.

ターゲット２０５の表面では、レーザアブレーションプラズマが生成される。このプラズマは、初速度をもってあらゆる方向へ拡散する。 Laser ablation plasma is generated on the surface of the target 205. This plasma diffuses in all directions with an initial velocity.

拡散したプラズマは、主磁極である磁極２１内の残留磁場Ｂ１によって収束され、プラズマ輸送部２０７内を引き出し電極２０６へ向けて輸送される。ここでの主磁極２１は、ヨークにコイルが巻回された電磁石である。２つの円盤状の主磁極２１が空隙を挟んで対向して配置されている。プラズマ輸送部２０７は、主磁極２１のヨークに形成された取付穴２１０内に設けられており、その内部は真空である。取付穴２１０の一端側は、レーザ光の入射する入射口となっている。取付穴２１０の他端側には、引き出し電極２０６が設けられている。 The diffused plasma is converged by the residual magnetic field B1 in the magnetic pole 21 which is the main magnetic pole, and is transported in the plasma transport unit 207 toward the extraction electrode 206. The main magnetic pole 21 here is an electromagnet in which a coil is wound around a yoke. Two disk-shaped main magnetic poles 21 are arranged so as to face each other with a gap in between. The plasma transport unit 207 is provided in a mounting hole 210 formed in the yoke of the main magnetic pole 21, and the inside thereof is a vacuum. One end side of the mounting hole 210 is an incident port on which the laser beam is incident. A drawer electrode 206 is provided on the other end side of the mounting hole 210.

本実施例では、残留磁場Ｂ１を利用することによって、別途コイルを設置することなくプラズマを収束させて引き出し電極２０６へ導くことができる。したがって、本実施例のレーザイオン源２０は、部品点数を削減でき、製造コストを低減できる。 In this embodiment, by using the residual magnetic field B1, the plasma can be converged and guided to the extraction electrode 206 without installing a separate coil. Therefore, the laser ion source 20 of this embodiment can reduce the number of parts and the manufacturing cost.

引き出し電極２０６には高電位が印加されている。引き出し電極２０６の電界により、引き出し電極２０６へ輸送されたプラズマからイオンビーム１２が引き出される。イオンビーム１２は、磁極２１間に設けられたインフレクタ２６によって、主磁極２１の中心軸に平行な方向（主磁極２１の厚み方向）から主磁極２１の中心軸と直交する平面に平行な方向（主磁極２１の広がり方向）へ進行方向が変換される。 A high potential is applied to the extraction electrode 206. The electric field of the extraction electrode 206 causes the ion beam 12 to be extracted from the plasma transported to the extraction electrode 206. The ion beam 12 is a direction parallel to a plane orthogonal to the central axis of the main magnetic pole 21 from a direction parallel to the central axis of the main magnetic pole 21 (thickness direction of the main magnetic pole 21) by an inflator 26 provided between the magnetic poles 21. The traveling direction is converted to (spreading direction of the main magnetic pole 21).

さらに、イオンビーム１２は、主磁極２１および磁極２４による主磁場Ｂ０によって螺旋運動し、周回ごとに高周波加速電極２５によってエネルギが増加する。これにより、イオンビーム１２は、所定のエネルギまで加速する。所定のエネルギまで加速されたイオンビーム１２は、図示せぬ取り出し機構によって、主磁極２１の外へ取り出される。 Further, the ion beam 12 spirally moves due to the main magnetic field B0 formed by the main magnetic pole 21 and the magnetic pole 24, and the energy is increased by the high frequency accelerating electrode 25 for each circuit. As a result, the ion beam 12 accelerates to a predetermined energy. The ion beam 12 accelerated to a predetermined energy is taken out of the main magnetic pole 21 by a taking-out mechanism (not shown).

主磁極２１は、中心部分に間隙を有するよう対向して設置された一対の磁性体であり、例えば鉄などから形成される。図３に示すように、主磁極２１には、イオンビーム１２の周回軌道を発生させるように向かい合う磁極２４ａが設置され、イオンビームの周回に必要な磁場をその磁極間に発生させる。図３～図５では、イオンビーム１２の周回軌道の異なる例を幾つか説明するために、高周波加速電極２５を高周波加速電極２５ａ、磁極２４を磁極２４ａと呼ぶなどのように、符号にアルファベット小文字を添えて区別する。 The main magnetic pole 21 is a pair of magnetic materials arranged so as to have a gap in the central portion so as to face each other, and is formed of, for example, iron. As shown in FIG. 3, on the main magnetic pole 21, magnetic poles 24a facing each other so as to generate an orbit of the ion beam 12 are installed, and a magnetic field required for the orbit of the ion beam is generated between the magnetic poles. In FIGS. 3 to 5, in order to explain some different examples of the orbits of the ion beam 12, the high frequency accelerating electrode 25 is referred to as a high frequency accelerating electrode 25a, the magnetic pole 24 is referred to as a magnetic pole 24a, and the like. To distinguish.

磁極２４の形状を変えることによって、磁極ギャップ方向のイオンビーム１２の収束力を生成可能である。磁極２４の形状に応じて高周波加速電極２５の形状も、例えば２５ａ、２５ｂ、２５ｃのように変化させる。 By changing the shape of the magnetic pole 24, it is possible to generate the converging force of the ion beam 12 in the magnetic pole gap direction. The shape of the high frequency accelerating electrode 25 is also changed according to the shape of the magnetic pole 24, for example, 25a, 25b, 25c.

図３に示す円形加速器２ａの高周波加速電極２５ａは、平坦な磁極で形成されており、平坦、あるいは半径方向に一様に傾斜する磁場を用いた場合の例である。磁極２４ａの磁極中心とイオンビーム１２の軌道中心とは一致する。 The high-frequency accelerating electrode 25a of the circular accelerator 2a shown in FIG. 3 is an example in which a flat magnetic field is formed and a magnetic field that is flat or uniformly inclined in the radial direction is used. The center of the magnetic pole of the magnetic pole 24a and the center of the orbit of the ion beam 12 coincide with each other.

図４は、円形加速器２ｂの偏心軌道の場合の横断面を示す。図４に示す高周波加速電極２５ｂは、半径方向に一様に傾斜する磁場に加えて、イオンビーム１２ｂの軌道中心を磁極中心から偏心させた場合の例である。 FIG. 4 shows a cross section of the circular accelerator 2b in the case of an eccentric orbit. The high-frequency accelerating electrode 25b shown in FIG. 4 is an example in which the orbital center of the ion beam 12b is eccentric from the center of the magnetic pole in addition to a magnetic field that is uniformly inclined in the radial direction.

図５は、円形加速器２ｃの磁極２４ｃに凹凸を設けた場合の横断面を示す。この例では、高周波加速電極２５ｃは、凸磁極２４ｃによって主磁場Ｂ０を発生させる。さらに、この例では、凸磁極２４ｃのエッジにより形成された傾斜磁場によって、周回するイオンビームの集束力を増加させ、安定周回させる。 FIG. 5 shows a cross section when the magnetic poles 24c of the circular accelerator 2c are provided with irregularities. In this example, the high frequency accelerating electrode 25c generates the main magnetic field B0 by the convex magnetic pole 24c. Further, in this example, the gradient magnetic field formed by the edge of the convex magnetic pole 24c increases the focusing force of the orbiting ion beam to make it orbit stably.

磁極２４ｃの形状は、図４に示す例に限定されない。主磁場Ｂ０が発生する磁極ギャップ間の対向する上下面は対称形状である。なお、図示した高周波加速電極２５は、高周波電源（不図示）により外部から高周波を印加することができる。高周波加速電極２５の形状については、周回加速が可能であればよく、形状は限定されない。 The shape of the magnetic pole 24c is not limited to the example shown in FIG. The facing upper and lower surfaces between the magnetic pole gaps where the main magnetic field B0 is generated have a symmetrical shape. The high frequency accelerating electrode 25 shown in the figure can apply a high frequency from the outside by a high frequency power supply (not shown). The shape of the high-frequency accelerating electrode 25 is not limited as long as it is capable of orbital acceleration.

図２に示す筒状の真空容器２３は、対向する各主磁極２１によって気密に挟まれており、全体としてひとつの真空容器を形成すると共に、磁気回路を構成する。真空容器２３は、非磁性体材料から形成される。磁極２４を真空容器２３の一部（天井面と底面）として利用する例に代えて、磁極ギャップ内に独立した真空容器を別途設けてもよい。 The cylindrical vacuum vessel 23 shown in FIG. 2 is airtightly sandwiched by the opposing main magnetic poles 21 to form one vacuum vessel as a whole and form a magnetic circuit. The vacuum vessel 23 is made of a non-magnetic material. Instead of the example in which the magnetic pole 24 is used as a part of the vacuum vessel 23 (ceiling surface and bottom surface), an independent vacuum vessel may be separately provided in the magnetic pole gap.

円環状コイル２２は、真空容器２３の外側（大気側）に設置されており、上下一対の主磁極２１間に主磁場Ｂ０を発生させる。円環状コイル２２は、常電導材料から形成されたコイルでもよいし、あるいは超電導材料から形成されたコイルでもよい。円環状コイル２２は、真空容器２３内に設置してもよい。 The annular coil 22 is installed on the outside (atmosphere side) of the vacuum vessel 23, and generates a main magnetic field B0 between a pair of upper and lower main magnetic poles 21. The annular coil 22 may be a coil formed of a normal conductive material or a coil formed of a superconducting material. The annular coil 22 may be installed in the vacuum vessel 23.

レーザイオン源２０は、上述の通り、例えばレーザ発振器２０１、ミラー２０２，２０３、集光レンズ２０４、ターゲット２０５、引き出し電極２０６、プラズマ輸送部２０７を備える。ターゲット２０５および引き出し電極２０６は、真空中に配置される。 As described above, the laser ion source 20 includes, for example, a laser oscillator 201, mirrors 202, 203, a condenser lens 204, a target 205, a lead-out electrode 206, and a plasma transport unit 207. The target 205 and the extraction electrode 206 are arranged in vacuum.

レーザ発振器２０１は、例えば、Ｎｂ：ＹＡＧレーザ発振器、またはＣＯ２レーザ発振器である。レーザの種類は問わない。レーザ発振器２０１は、例えばパルス幅や出力電力に基づいて選択される。 The laser oscillator 201 is, for example, an Nb: YAG laser oscillator or a CO2 laser oscillator. The type of laser does not matter. The laser oscillator 201 is selected, for example, based on pulse width and output power.

ターゲット２０５は、レーザイオン源２０が必要とするイオンを含む材料から形成されている。例えば、炭素イオンが必要な場合、カーボン材がターゲット２０５として使用される。 The target 205 is formed of a material containing ions required by the laser ion source 20. For example, if carbon ions are required, the carbon material is used as the target 205.

プラズマ輸送部２０７は、高電位である。対向する一対の引き出し電極２０６は、プラズマ輸送部２０７の端部に設けられている。引き出し電極２０６のうち一方の電極は、プラズマ輸送部２０７と同じ高電位に設定される。引き出し電極２０６のうち他方の電極は、接地電位に設定される。高電位の電極と設置電位の電極との間に生成される電界により、プラズマＰＬからイオンビーム１２が引き出される。 The plasma transport unit 207 has a high potential. The pair of facing extraction electrodes 206 are provided at the ends of the plasma transport section 207. One of the extraction electrodes 206 is set to the same high potential as the plasma transport unit 207. The other electrode of the extraction electrode 206 is set to the ground potential. The ion beam 12 is drawn from the plasma PL by the electric field generated between the high potential electrode and the installation potential electrode.

ターゲット２０５にレーザ光が照射されることにより生成されたレーザプラズマＰＬは、磁極２１内の真空領域に生成され、プラズマ輸送部２０７を介して引き出し電極２０６へ輸送される。 The laser plasma PL generated by irradiating the target 205 with the laser beam is generated in the vacuum region in the magnetic pole 21, and is transported to the extraction electrode 206 via the plasma transport unit 207.

本実施例では、プラズマ輸送部２０７を磁極２１内に設置することによって、磁極２１内に残存する磁場Ｂ１により、生成されたプラズマＰＬを収束させる。生成されたプラズマＰＬは、この残留磁場Ｂ１に巻き付くような形で収束され、引き出し電極部２０６へ到達する。このため、引き出し電極２０６により、プラズマＰＬからイオンビーム１２を効率よく引き出すことが可能となる。 In this embodiment, by installing the plasma transport unit 207 in the magnetic pole 21, the generated plasma PL is converged by the magnetic field B1 remaining in the magnetic pole 21. The generated plasma PL is converged so as to be wound around the residual magnetic field B1 and reaches the extraction electrode portion 206. Therefore, the extraction electrode 206 makes it possible to efficiently extract the ion beam 12 from the plasma PL.

取付穴２１０の径寸法にもよるが、例えば、主磁場Ｂ０が４テスラの場合、残留磁場Ｂ１は、最大２テスラ程度である。引き出し電極２０６は、図示していないが絶縁支持部材により支持されている。引き出し電極２０６は、絶縁支持部材により真空中に保持されてもよい。あるいは、真空を維持するための真空封止部材を別途設けることにより、引き出し電極２０６を真空中に設置することもできる。 Although it depends on the diameter of the mounting hole 210, for example, when the main magnetic field B0 is 4 tesla, the residual magnetic field B1 is about 2 tesla at the maximum. The lead-out electrode 206 is supported by an insulating support member (not shown). The extraction electrode 206 may be held in vacuum by an insulating support member. Alternatively, the extraction electrode 206 can be installed in a vacuum by separately providing a vacuum sealing member for maintaining the vacuum.

集光レンズ２０４およびミラー２０２，２０３は、真空中に設けられてもよいし、大気中に設けられてもよい。 The condenser lens 204 and the mirrors 202 and 203 may be provided in a vacuum or in the atmosphere.

ターゲット２０５を含むプラズマ輸送部２０７は、その全てが磁極２１内にある必要はない。プラズマ輸送部２０７の一部が磁極２１外にあっても、残留磁場Ｂ１でプラズマＰＬを収束させることができる。例えば、ターゲット２０５を磁極２１の外に配置し、プラズマ輸送部２０７の一部を主磁極２１内に設置してもよい。プラズマ輸送部２０７の少なくとも一部が主磁極２１内にあればよい。 The plasma transport unit 207 including the target 205 does not have to be all in the magnetic pole 21. Even if a part of the plasma transport unit 207 is outside the magnetic pole 21, the plasma PL can be converged by the residual magnetic field B1. For example, the target 205 may be arranged outside the magnetic pole 21, and a part of the plasma transport unit 207 may be installed inside the main magnetic pole 21. It is sufficient that at least a part of the plasma transport unit 207 is in the main magnetic pole 21.

このように構成される本実施例によれば、レーザイオン源２０を小型化、簡素化することができ、効率的にイオンビーム１２を取り出すことができる。 According to this embodiment configured as described above, the laser ion source 20 can be miniaturized and simplified, and the ion beam 12 can be efficiently taken out.

本実施例の粒子線治療システム１は、対向する主磁極２１、高周波加速電極２５およびレーザイオン源２０を備えた加速器２と、加速器２によって加速されたイオンビーム１２を照射する照射装置４と、イオンビームを照射装置４まで輸送するビーム輸送系３と、イオンビームを照射する患者６０を載置する治療台６と、を備えている。そして、本実施例のレーザイオン源２０は、レーザ発振器２０１と、ミラー２０２，２０３と、集光レンズ２０４と、ターゲット２０５と、プラズマ輸送部２０７と、引き出し電極２０６を含んで構成されており、主磁極２１内部にプラズマ輸送部２０７が配置される。したがって、本実施例では、主磁極２１内の残留磁場Ｂ１によってプラズマＰＬを収束させることができ、効率よくイオンビームを引き出す。 The particle beam therapy system 1 of the present embodiment includes an accelerator 2 provided with an opposing main magnetic pole 21, a high-frequency accelerating electrode 25, and a laser ion source 20, an irradiation device 4 that irradiates an ion beam 12 accelerated by the accelerator 2. It includes a beam transport system 3 that transports an ion beam to an irradiation device 4, and a treatment table 6 on which a patient 60 that irradiates an ion beam is placed. The laser ion source 20 of this embodiment includes a laser oscillator 201, mirrors 202 and 203, a condenser lens 204, a target 205, a plasma transport unit 207, and a lead-out electrode 206. The plasma transport unit 207 is arranged inside the main magnetic pole 21. Therefore, in this embodiment, the plasma PL can be converged by the residual magnetic field B1 in the main magnetic pole 21, and the ion beam can be efficiently drawn out.

すなわち、本実施例では、主磁極２１内の残留磁場Ｂ１を利用してプラズマを収束させるため、別途プラズマ収束用のコイルを加速器２の外に設けたりする必要がなく、低コストに、プラズマ輸送部２０７内でプラズマＰＬを収束させることができる。 That is, in this embodiment, since the plasma is converged by using the residual magnetic field B1 in the main magnetic pole 21, it is not necessary to separately provide a coil for plasma convergence outside the accelerator 2, and the plasma is transported at low cost. The plasma PL can be converged in the unit 207.

したがって、本実施例のレーザイオン源２０は、プラズマＰＬの膨張を利用してイオンビーム１２のパルス幅を長くすることができ、プラズマの利用効率を高くできる。さらに、本実施例のレーザイオン源２０によれば、主磁極２１の外部にプラズマ輸送部２０７が突出することがないため、小型で高性能の加速器２を得ることができる。そして、本実施例のレーザイオン源２０を備える円形加速器２と、円形加速器２を備える粒子線治療システム１も、小型、低コスト、高性能といった効果を得ることができる。 Therefore, in the laser ion source 20 of this embodiment, the pulse width of the ion beam 12 can be lengthened by utilizing the expansion of the plasma PL, and the plasma utilization efficiency can be increased. Further, according to the laser ion source 20 of the present embodiment, since the plasma transport unit 207 does not protrude to the outside of the main magnetic pole 21, a compact and high-performance accelerator 2 can be obtained. Further, the circular accelerator 2 provided with the laser ion source 20 of the present embodiment and the particle beam therapy system 1 provided with the circular accelerator 2 can also obtain effects such as small size, low cost, and high performance.

図６を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第１実施例との相違を中心に述べる。図６は、レーザイオン源２０ｄに補助磁極２０８，２０９を取り付けた場合の、レーザイオン源２０の拡大横断面である。図６では、主磁極２１内の磁場分布を調整するために、補助磁極２０８，２０９を設けている。 The second embodiment will be described with reference to FIG. In each of the following examples including this embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 6 is an enlarged cross section of the laser ion source 20 when the auxiliary magnetic poles 208 and 209 are attached to the laser ion source 20d. In FIG. 6, auxiliary magnetic poles 208 and 209 are provided in order to adjust the magnetic field distribution in the main magnetic pole 21.

取付穴２１０の入射口のうち、ターゲット２０５に対応する領域には、「第１磁性体」としての第１補助磁極２０８が配置されている。「第２磁性体」としての第２補助磁極２０９は、 ターゲット２０５の両面のうちレーザ照射面の反対側に位置する背面側に配置されている。第１補助磁極２０８または第２補助磁極２０９の少なくともいずれか一方が配置されればよい。 A first auxiliary magnetic pole 208 as a "first magnetic body" is arranged in a region corresponding to the target 205 in the incident port of the mounting hole 210. The second auxiliary magnetic pole 209 as the "second magnetic material" is arranged on the back surface side of both sides of the target 205, which is located on the opposite side of the laser irradiation surface. At least one of the first auxiliary pole 208 and the second auxiliary pole 209 may be arranged.

補助磁極２０８，２０９を追加する理由を説明する。ターゲット２０５、引き出し電極２０６、プラズマ輸送部２０７を主磁極２１内に設置した場合、プラズマＰＬの軌道を偏向させる磁場Ｂ２（偏向磁場Ｂ２とも呼ぶ）が発生する。特に、レーザイオン源２０ｄを主磁極２１の中心軸から外れた位置に設置するほど、偏向磁場Ｂ２は大きくなる。 The reason for adding the auxiliary magnetic poles 208 and 209 will be described. When the target 205, the extraction electrode 206, and the plasma transport unit 207 are installed in the main magnetic pole 21, a magnetic field B2 (also referred to as a deflection magnetic field B2) that deflects the trajectory of the plasma PL is generated. In particular, the more the laser ion source 20d is installed at a position deviated from the central axis of the main magnetic pole 21, the larger the deflection magnetic field B2 becomes.

例えば、図４に示す偏心した周回軌道を得る場合には、レーザイオン源２０を磁極中心から変位させるため、プラズマＰＬに対する偏向磁場Ｂ２の影響が大きくなる。そこで、本実施例では、偏向磁場Ｂ２の低減と残留磁場Ｂ１の強度調整とのために、磁場分布補正用として、第１補助磁極２０８を追加する。第１補助磁極２０８は、レーザ光ＬＢを主磁極２１へ導入する入射口付近に配置する。第１補助磁極２０８の形状、位置、姿勢、厚さ寸法、材質などを調整することにより、偏向磁場Ｂ２の強度と残留磁場Ｂ１の強度とを調整することができる。 For example, when the eccentric orbit shown in FIG. 4 is obtained, the laser ion source 20 is displaced from the center of the magnetic pole, so that the influence of the deflection magnetic field B2 on the plasma PL becomes large. Therefore, in this embodiment, the first auxiliary magnetic pole 208 is added for magnetic field distribution correction in order to reduce the deflection magnetic field B2 and adjust the strength of the residual magnetic field B1. The first auxiliary magnetic pole 208 is arranged near the incident port for introducing the laser beam LB into the main magnetic pole 21. By adjusting the shape, position, attitude, thickness dimension, material, etc. of the first auxiliary magnetic pole 208, the strength of the deflection magnetic field B2 and the strength of the residual magnetic field B1 can be adjusted.

ターゲット２０５の裏面側にも第２補助磁極２０９を設置することにより、さらに、偏向磁場Ｂ２および残留磁場Ｂ１を低減することができる。これらの磁場の強さを低減する効果は磁場解析により確認できる。補助磁極２０８、２０９は磁性体である。補助磁極２０８，２０９の形状は、残留磁場の調整量などに基づいて決定すればよい。 By installing the second auxiliary magnetic field 209 on the back surface side of the target 205, the deflection magnetic field B2 and the residual magnetic field B1 can be further reduced. The effect of reducing the strength of these magnetic fields can be confirmed by magnetic field analysis. Auxiliary magnetic poles 208 and 209 are magnetic materials. The shapes of the auxiliary magnetic poles 208 and 209 may be determined based on the adjustment amount of the residual magnetic field and the like.

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、イオンビーム１２の周回軌道の中心が主磁極２１の磁極中心から変位しており、偏心した周回軌道となる場合でも、磁場Ｂ１，Ｂ２の影響を弱めることができ、小型、低コスト、かつ高性能のレーザイオン源２０ｄを実現できる。 This embodiment configured in this way also has the same effect as that of the first embodiment. Further, in this embodiment, the center of the orbit of the ion beam 12 is displaced from the center of the magnetic pole of the main magnetic pole 21, and even when the orbit is eccentric, the influence of the magnetic fields B1 and B2 can be weakened, and the size is small. A low-cost, high-performance laser ion source 20d can be realized.

図７を用いて、第３実施例を説明する。図７は、引き出し電極２０６の位置をターゲット２０５の中心軸上からずらした位置に取り付けた場合のレーザイオン源２０ｅの横断面である。 The third embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a cross-sectional view of the laser ion source 20e when the position of the extraction electrode 206 is displaced from the central axis of the target 205.

レーザイオン源２０を主磁極２１の中心軸から外れた位置に設置すると、プラズマＰＬの軌道を偏向させる残留磁場Ｂ２（偏向磁場Ｂ２）が発生する。この偏向磁場Ｂ２によってプラズマＰＬが偏向される。 When the laser ion source 20 is installed at a position deviated from the central axis of the main magnetic pole 21, a residual magnetic field B2 (deflection magnetic field B2) that deflects the orbit of the plasma PL is generated. The plasma PL is deflected by this deflection magnetic field B2.

そこで、本実施例では、主磁極２１内の偏向磁場Ｂ２によって偏向されたプラズマＰＬからイオンビーム１２を引き出す。本実施例のレーザイオン源２０ｅは、偏向磁場Ｂ２によって偏向されたプラズマＰＬの偏向量に合わせて、引き出し電極２０６を設ける。すなわち、本実施例では、主磁極２１の中心軸に平行なターゲット２０５の中心軸ＡＸからずらして、引き出し電極２０６を設置する。換言すれば、本実施例のレーザイオン源２０ｅは、偏向磁場Ｂ２により偏向されたプラズマＰＬに合わせて、引き出し電極２０６の位置を設定する。 Therefore, in this embodiment, the ion beam 12 is drawn from the plasma PL deflected by the deflection magnetic field B2 in the main magnetic pole 21. The laser ion source 20e of this embodiment is provided with a lead-out electrode 206 according to the amount of deflection of the plasma PL deflected by the deflection magnetic field B2. That is, in this embodiment, the extraction electrode 206 is installed so as to be offset from the central axis AX of the target 205 parallel to the central axis of the main magnetic pole 21. In other words, the laser ion source 20e of this embodiment sets the position of the extraction electrode 206 according to the plasma PL deflected by the deflection magnetic field B2.

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、引き出し電極２０６の位置を偏向磁場Ｂ２により偏向されたプラズマＰＬに合わせてずらすことにより、効率よくイオンビーム１２を引き出すことができる。 This embodiment configured in this way also has the same effect as that of the first embodiment. Further, in this embodiment, the ion beam 12 can be efficiently extracted by shifting the position of the extraction electrode 206 according to the plasma PL deflected by the deflection magnetic field B2.

図８を用いて第４実施例を説明する。本実施例に係るレーザイオン源２０ｆは、第２実施例で述べたレーザイオン源２０ｄと第３実施例で述べたレーザイオン源２０ｅを結合させたものである。 The fourth embodiment will be described with reference to FIG. The laser ion source 20f according to the present embodiment is a combination of the laser ion source 20d described in the second embodiment and the laser ion source 20e described in the third embodiment.

このように構成される本実施例も第１、第２、第３実施例と同様の作用効果を得ることができる。さらに本実施例では、偏向磁場Ｂ２により偏向されたプラズマＰＬの位置に応じて引き出し電極２０６の配置を設定する構成と、補助磁極２０８，２０９により磁場Ｂ１，Ｂ２を低減する構成とが結合するため、プラズマＰＬの位置を調整することができ、引き出し電極２０６の位置ずれ量ΔＬを小さくできる。 The present embodiment configured in this way can also obtain the same effects as those of the first, second, and third embodiments. Further, in this embodiment, the configuration in which the arrangement of the extraction electrode 206 is set according to the position of the plasma PL deflected by the deflection magnetic field B2 and the configuration in which the magnetic fields B1 and B2 are reduced by the auxiliary magnetic poles 208 and 209 are combined. , The position of the plasma PL can be adjusted, and the misalignment amount ΔL of the extraction electrode 206 can be reduced.

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。上述した実施形態に含まれる技術的特徴は、特許請求の範囲に明示された組み合わせに限らず、適宜組み合わせることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. The above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. It is also possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration. The technical features included in the above-described embodiments are not limited to the combinations specified in the claims, and can be appropriately combined.

１：粒子線治療システム、２：円形加速器、３：ビーム輸送系、４：照射装置、５：制御装置、６：治療台、２０：レーザイオン源、２１：主磁極、２２：コイル、２３：真空容器、２４：磁極、２５：高周波加速電極、２６：インフレクタ、２０１：レーザ発振器、２０５：ターゲット、２９６：引き出し電極、２０７：プラズマ輸送部、２０８．２０９：補助電極 1: Particle beam therapy system, 2: Circular accelerator, 3: Beam transport system, 4: Irradiation device, 5: Control device, 6: Treatment table, 20: Laser ion source, 21: Main pole, 22: Coil, 23: Vacuum container, 24: magnetic pole, 25: high frequency accelerator electrode, 26: inflator, 201: laser oscillator, 205: target, 296: extraction electrode, 207: plasma transport part, 208.209: auxiliary electrode

Claims (7)

レーザイオン源であって、
レーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器からのレーザ光が照射されることによりプラズマを生成させるターゲットと、
前記生成されたプラズマを、イオンビームを引き出す引き出し電極へ向けて輸送させるプラズマ輸送部と
を備え、
前記プラズマ輸送部の少なくとも一部は、前記イオンビームの周回軌道を発生させる磁場を形成する磁極内に設けられる
レーザイオン源。 It is a laser ion source
A laser oscillator that outputs laser light and
A target that generates plasma by being irradiated with laser light from the laser oscillator,
It is provided with a plasma transport unit that transports the generated plasma toward an extraction electrode that draws out an ion beam.
At least a part of the plasma transport unit is a laser ion source provided in a magnetic pole forming a magnetic field that generates an orbit around the ion beam. 請求項１に記載のレーザイオン源において、
前記磁極には前記プラズマ輸送部の設けられる取付穴が形成されており、前記取付穴の一端側は前記レーザ光の入射する入射口となっており、前記取付穴の他端側には前記引き出し電極が設けられており、
前記入射口のうち、前記ターゲットに対応する領域に第１磁性体を配置する
レーザイオン源。 In the laser ion source according to claim 1,
A mounting hole provided with the plasma transport portion is formed in the magnetic pole, one end side of the mounting hole is an incident port into which the laser beam is incident, and the other end side of the mounting hole is the drawer. Electrodes are provided,
A laser ion source in which a first magnetic material is arranged in a region of the incident port corresponding to the target. 請求項１に記載のレーザイオン源において、
前記ターゲットは前記レーザ光の照射されるレーザ照射面と、前記レーザ照射面の反対側に位置する背面とを有し、
前記背面側に第２磁性体を配置する
レーザイオン源。 In the laser ion source according to claim 1,
The target has a laser irradiation surface irradiated with the laser beam and a back surface located on the opposite side of the laser irradiation surface.
A laser ion source in which a second magnetic material is arranged on the back surface side. 請求項２に記載のレーザイオン源において、
前記引き出し電極は、前記磁極の中心軸から変位した位置で前記取付穴の他端側に設けられる
レーザイオン源。 In the laser ion source according to claim 2,
The extraction electrode is a laser ion source provided on the other end side of the mounting hole at a position displaced from the central axis of the magnetic pole. 請求項１に記載のレーザイオン源において、
前記磁極には前記プラズマ輸送部の設けられる取付穴が形成されており、前記取付穴の一端側は前記レーザ光の入射する入射口となっており、前記取付穴の他端側には前記引き出し電極が設けられており、
前記入射口のうち、前記ターゲットに対応する領域に第１磁性体を配置されており、
前記ターゲットは前記レーザ光の照射されるレーザ照射面と、前記レーザ照射面の反対側に位置する背面とを有し、前記背面側には第２磁性体が配置されており、
前記引き出し電極は、前記磁極の中心軸から変位した位置で前記取付穴の他端側に設けられる
レーザイオン源。 In the laser ion source according to claim 1,
A mounting hole provided with the plasma transport portion is formed in the magnetic pole, one end side of the mounting hole is an incident port into which the laser beam is incident, and the other end side of the mounting hole is the drawer. Electrodes are provided,
The first magnetic material is arranged in the region corresponding to the target in the incident port.
The target has a laser irradiation surface irradiated with the laser beam and a back surface located on the opposite side of the laser irradiation surface, and a second magnetic material is arranged on the back surface side.
The extraction electrode is a laser ion source provided on the other end side of the mounting hole at a position displaced from the central axis of the magnetic pole. 円形加速器であって、
請求項１～５のいずれか一項に記載のレーザイオン源と前記磁極を含む円形加速器。 It ’s a circular accelerator,
A circular accelerator comprising the laser ion source according to any one of claims 1 to 5 and the magnetic pole. 粒子線治療システムであって、
請求項６に記載の円形加速器と、
前記円形加速器からのイオンビームを輸送するビーム輸送装置と、
前記ビーム輸送装置により輸送された前記イオンビームを被照射体へ照射させる照射装置と、
を備える粒子線治療システム。 It ’s a particle therapy system,
The circular accelerator according to claim 6 and
A beam transport device that transports ion beams from the circular accelerator, and
An irradiation device that irradiates the irradiated body with the ion beam transported by the beam transport device, and an irradiation device.
A particle beam therapy system equipped with.
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