JP4726869B2 - 荷電粒子ビーム照射システム及びその制御方法 - Google Patents
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上記異常判定装置は、ビーム位置モニタで検出されたビームの検出位置と記憶装置に記憶されたビームの設定位置とを比較し、その誤差(ずれ)が所定の許容範囲より大きい場合にインターロック信号を出力し、開閉スイッチを開き状態として、シンクロトロンからのビーム出射を中止させる。これにより、誤照射を確実に防止し、安全性を確保するようになっている。しかしながら、その一方で、ビーム位置を厳しく管理すると(言い換えれば、所定の許容範囲を小さくすると)、加速器やビーム輸送系等の調整時間が長くなってしまうという課題が生じていた。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか1つにおいて、好ましくは、予め設定された積算照射量の許容値を記憶する第5の記憶手段と、前記照射対象へのスポット照射中に、前記積算照射量演算手段で演算された積算照射量が前記第5の記憶手段で記憶された許容値を超えたかどうかを判定し、積算照射量が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビーム出射を中止させる第4のインターロック手段とをさらに備える。
(7)上記(6)において、好ましくは、前記照射対象へのスポット照射中に、前記照射装置に設けられた位置モニタの検出結果に基づき、ビームの照射位置のずれを演算し、この演算した照射位置のずれが許容値を超えたかどうかを判定し、照射位置のずれが許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビームの出射を中止させる手順をさらに備える。
(8)上記(6)又は(7)において、好ましくは、前記照射対象へのスポット照射中に、演算された積算照射量が許容値を超えたかどうかを判定し、積算照射量が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビーム出射を中止させる手順をさらに備える。
3 荷電粒子ビーム発生装置
5 照射装置
6 照射制御装置(積算照射量演算手段、記憶手段、インターロック手段)
6A 照射制御装置(積算照射量演算手段、一様度演算手段、記憶手段、インターロック手段)
17 インターロック用スイッチ(インターロック手段)
21A 走査電磁石
21B 走査電磁石
27 第二線量モニタ(検出器)
Claims (8)
- 荷電粒子ビームを加速して出射する荷電粒子ビーム発生装置と、
前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを偏向して走査面上で走査する走査電磁石を有し、荷電粒子ビームを離散的に照射位置を移動させつつ照射対象にスポット照射する照射装置と、
前記照射装置に設けられ、ビーム全体の照射量を検出する第一線量モニタと、
前記第一線量モニタの検出結果に基づき、単一のスポット照射におけるビーム照射量を演算するビーム照射量演算手段と、
予め設定された、各スポット照射位置におけるビーム照射量の目標値を記憶する第1の記憶手段と、
前記走査電磁石を制御してビームの照射位置を固定し、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へビームを出射させて前記照射装置から前記照射対象へのスポット照射を開始させ、前記照射対象へのスポット照射中に、前記ビーム照射量演算手段で演算されたビーム照射量が前記第1の記憶手段で記憶された目標値に達したかどうかを判定し、ビーム照射量が目標値に達した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビーム出射を中断させて前記照射装置から前記照射対象へのスポット照射を停止させ、その状態でスポット照射位置を変更するスポット照射制御手段とを備えた荷電粒子ビーム照射システムにおいて、
予め設定された、単一のスポット照射におけるビーム照射量の許容値を記憶する第2の記憶手段と、
前記照射対象へのスポット照射中に、前記ビーム照射量演算手段で演算されたビーム照射量が前記第2の記憶手段で記憶された許容値を超えたかどうかを判定し、ビーム照射量が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビームの出射を中止させる第1のインターロック手段と、
前記照射装置に設けられ、前記走査面をビーム断面積より小さくなるように区画した複数の区画領域のそれぞれにおける照射量を検出する第二線量モニタと、
前記第二線量モニタの検出結果に基づき、同じ飛程のビームをスポット照射位置を移動させて照射したときの前記複数の区画領域のそれぞれにおける積算照射量を演算する積算照射量演算手段と、
前記積算照射量演算手段の演算結果に基づき、積算照射量の目標値が同じである複数の区画領域からなる照射量同一領域における積算照射量の一様度を演算する一様度演算手段と、
予め設定された積算照射量の一様度の許容値を記憶する第3の記憶手段と、
同じ飛程のビームを全てのスポット照射位置に移動させて照射したときに、前記一様度演算手段で演算された積算照射量の一様度が前記第3の記憶手段で記憶された許容値を超えたかどうかを判定し、積算照射量の一様度が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビームの出射を中止させる第2のインターロック手段とを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射システム。 - 請求項1記載の荷電粒子ビーム照射システムにおいて、
前記第3の記憶手段は、ビームの飛程に応じて異なる積算照射量の一様度の許容値を記憶することを特徴とする荷電粒子ビーム照射システム。 - 請求項1又は2記載の荷電粒子ビーム照射システムにおいて、
前記第3の記憶手段は、前記走査面上の同じ位置に同じ飛程のビームを複数回に分けて照射する場合を想定し、その照射回数の段階に応じて異なる積算照射量の一様度の許容値を記憶することを特徴とする荷電粒子ビーム照射システム。 - 請求項1〜3のいずれか1項記載の荷電粒子ビーム照射システムにおいて、
前記照射装置に設けられ、ビームの照射位置のずれを検出するための位置モニタと、
予め設定されたビームの照射位置のずれの許容値を記憶する第4の記憶手段と、
前記照射対象へのスポット照射中に、前記位置モニタの検出結果に基づき、ビームの照射位置のずれを演算し、この演算した照射位置のずれが前記第4の記憶手段で記憶された許容値を超えたかどうかを判定し、照射位置のずれが許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビームの出射を中止させる第3のインターロック手段とをさらに備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射システム。 - 請求項1〜4のいずれか1項記載の荷電粒子ビーム照射システムにおいて、
予め設定された積算照射量の許容値を記憶する第5の記憶手段と、
前記照射対象へのスポット照射中に、前記積算照射量演算手段で演算された積算照射量が前記第5の記憶手段で記憶された許容値を超えたかどうかを判定し、積算照射量が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビーム出射を中止させる第4のインターロック手段とをさらに備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射システム。 - 荷電粒子ビームを加速して出射する荷電粒子ビーム発生装置と、
前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを偏向して走査面上で走査する走査電磁石を有し、荷電粒子ビームを離散的に照射位置を移動させつつ照射対象にスポット照射する照射装置と、
前記照射装置に設けられ、ビーム全体の照射量を検出する第一線量モニタと、
前記照射装置に設けられ、前記走査面をビーム断面積より小さくなるように区画した複数の区画領域のそれぞれにおける照射量を検出する第二線量モニタとを備えた荷電粒子ビーム照射システムの制御方法において、
前記照射対象へのスポット照射中に、前記第一線量モニタの検出結果に基づき、単一のスポット照射におけるビーム照射量を演算する手順と、
前記照射対象へのスポット照射中に、演算されたビーム照射量が目標値に達したかどうかを判定し、ビーム照射量が目標値に達した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビーム出射を中断させ、その状態でスポット照射位置を変更する手順と、
前記照射対象へのスポット照射中に、演算されたビーム照射量が許容値を超えたかどうかを判定し、ビーム照射量が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビームの出射を中止させる手順と、
前記第二線量モニタの検出結果に基づき、同じ飛程のビームをスポット照射位置を移動させて照射したときの前記複数の区画領域のそれぞれにおける積算照射量を演算する手順と、
同じ飛程のビームを全てのスポット照射位置に移動させて照射したときに、積算照射量の目標値が同じである複数の区画領域からなる照射量同一領域における積算照射量の一様度を演算し、この演算した積算照射量の一様度が許容値を超えたかどうかを判定し、積算照射量の一様度が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビームの出射を中止させる手順とを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射システムの制御方法。 - 請求項6に記載の荷電粒子ビーム照射システムの制御方法において、
前記照射対象へのスポット照射中に、前記照射装置に設けられた位置モニタの検出結果に基づき、ビームの照射位置のずれを演算し、この演算した照射位置のずれが許容値を超えたかどうかを判定し、照射位置のずれが許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビームの出射を中止させる手順をさらに備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射システムの制御方法。 - 請求項6又は7記載の荷電粒子ビーム照射システムの制御方法において、
前記照射対象へのスポット照射中に、演算された積算照射量が許容値を超えたかどうかを判定し、積算照射量が許容値を超えたと判定した場合に、前記荷電粒子ビーム発生装置から前記照射装置へのビーム出射を中止させる手順をさらに備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射システムの制御方法。
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