JP4716284B2 - 荷電粒子線偏向装置および荷電粒子線照射装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1における荷電粒子線照射装置の概略構成を示す断面図である。同図において、荷電粒子線1の進行方向をZ軸とする。荷電粒子線1の軌道に沿って、荷電粒子線偏向装置13、レンジシフター4、および被照射体を載置するための支持台5が配置されている。但し図1には、荷電粒子線偏向装置13を構成するコイルのうち、X軸偏向走査コイル15のみ、および磁気シールド14が示される。
図4は、図3に示した荷電粒子線偏向装置13の偏向走査コイル部分、すなわちX軸偏向走査コイル15とY軸偏向走査コイル16が組合わされた状態を示す斜視図である。図5AはY軸偏向走査コイル16のみを示す斜視図、図5BはX軸偏向走査コイル15のみを示す斜視図である。
図9は、実施の形態2における荷電粒子線照射装置の概略構成を示す正面図である。この荷電粒子線照射装置は、実施の形態1と同様の荷電粒子線照射装置の構成を、回転ガントリーを有する構成に適用した場合の一例である。30は回転ガントリーであり、その中心部に被照射体である被治療患者31が収容される。図1〜図8に示したような構成を有する荷電粒子線偏向装置13およびレンジシフター4が、被治療患者31に近接して配置される。
図10は、実施の形態3における荷電粒子線照射装置の構成を示す断面図である。図8に示した実施の形態1の場合と同様、荷電粒子線偏向装置13の部分における平面構造が断面で示される。荷電粒子線照射装置の全体構造は、図1〜図8に示した実施の形態1の場合と同様である。
2 X軸偏向走査磁石
3 Y軸偏向走査磁石
4 レンジシフター
5 支持台
6 被照射体
7a、7b、9a、9b コイル
8、10 ヨーク
11、12 ギャップ
13 荷電粒子線偏向装置
14 磁気シールド
15、40 X軸偏向走査コイル
16、41 Y軸偏向走査コイル
15a+〜15d+、15a−〜15d−、16a+〜16d+、16a−〜16d− コイルエレメント
20、21、28、29 コイル支持体
20a、21a、28a、29a コイル収納溝
22、23、24 熱伝導板
25 冷凍機コールドヘッド
26 断熱真空容器
27 真空空間
29b 突起
30 回転ガントリー
31 被治療患者
32 輸送磁石
33 双極偏向磁石
42 中空導体
42a 中空部
43、44 電気絶縁材
Claims (7)
- 荷電粒子線の進行方向であるZ軸方向に直交するX軸方向に前記荷電粒子線を偏向走査させるX軸偏向走査コイルと、前記Z軸方向および前記X軸方向に直交するY軸方向に前記荷電粒子線を偏向走査させるY軸偏向走査コイルとを備えた荷電粒子線偏向装置において、
前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルは、ヨークを用いることなく高温超電導コイルを用いて形成されるとともに、前記Z軸方向に直交する同一平面内で前記Y軸偏向走査コイルの外周側に前記X軸偏向走査コイルが位置するように配置され、
前記Y軸偏向走査コイルおよび前記X軸偏向走査コイルを冷却するための冷却部が設けられ、
前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルに対して、前記偏向走査のために1Hz以上の周波数の交番電流が印加されることを特徴とする荷電粒子線偏向装置。 - 前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルを支持する非磁性のコイル支持体と、
前記X軸偏向走査コイル、前記Y軸偏向走査コイルおよび前記コイル支持体を収容する断熱真空容器と、
前記断熱真空容器内に配置された冷凍機コールドヘッドと、
前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルと前記冷凍機コールドヘッドを熱的に接続する熱伝導板とを備え、
前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルは、前記コイル支持体内に支持され、
前記冷凍機コールドヘッドと前記熱伝導板により前記冷却部が構成される請求項1に記載の荷電粒子線偏向装置。 - 荷電粒子線の進行方向であるZ軸方向に直交するX軸方向に前記荷電粒子線を偏向走査させるX軸偏向走査コイルと、前記Z軸方向および前記X軸方向に直交するY軸方向に前記荷電粒子線を偏向走査させるY軸偏向走査コイルとを備えた荷電粒子線偏向装置において、
前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルは、ヨークを用いることなくコイルを用いて形成されるとともに、前記Z軸方向に直交する同一平面内で前記Y軸偏向走査コイルの外周側に前記X軸偏向走査コイルが位置するように配置され、
前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルは、非磁性からなるコイル支持体内に支持され、
前記Y軸偏向走査コイルおよび前記X軸偏向走査コイルを水を用いて冷却するための水冷装置が設けられ、
前記X軸偏向走査コイルおよび前記Y軸偏向走査コイルに対して、前記偏向走査のために1Hz以上の周波数の交番電流が印加されることを特徴とする荷電粒子線偏向装置。 - 前記X軸偏向走査コイルの周囲に、コイル全体を取り囲む筒状の磁気シールドが配置された請求項1〜3のいずれか1項に記載の荷電粒子線偏向装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の荷電粒子線偏向装置と、
電子線以外の前記荷電粒子線を前記荷電粒子線偏向装置に導く荷電粒子線輸送部と、
前記X軸偏向走査コイルとY軸偏向走査コイルに各々供給する電流を制御することにより、前記荷電粒子線のXY平面上の照射領域を制御する制御部とを備えた荷電粒子線照射装置。 - 前記荷電粒子線偏向装置および前記荷電粒子線輸送部の少なくとも一部を回転可能に支持し、前記荷電粒子線により照射すべき位置の周囲に前記荷電粒子線偏向装置を回転させるように構成された回転ガントリーを備えた請求項5に記載の荷電粒子線照射装置。
- 前記荷電粒子線輸送部は、前記荷電粒子線偏向装置に対する荷電粒子線進行方向の上流側に配置された超電導の双極偏向電磁石を有し、前記双極偏向電磁石は前記回転ガントリーに装着されて、前記回転ガントリーにより前記荷電粒子線偏向装置とともに回転させるように構成された請求項6に記載の荷電粒子線照射装置。
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