JP6243293B2 - 中性子捕捉療法装置及び核変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法装置、及び核変換装置に関する。

従来、中性子線を照射してがん細胞を死滅させる中性子捕捉療法で用いられる装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された中性子捕捉療法装置は、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線が照射されることで中性子線を発生させるターゲットと、加速器で出射された荷電粒子線をターゲットへ輸送するビーム輸送路と、を備えている。

国際公開ＷＯ２０１２／０１４６７１号明細書

上記特許文献１に記載の中性子捕捉療法装置では、ターゲットに照射される荷電粒子線の総量を電流計によって検出しているが、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置が正常かどうかについては検出できないという問題がある。

また、中性子捕捉療法で用いる荷電粒子線の電流値は、陽子線治療装置と比べて非常に高い。このため、例えば陽子線治療装置等で使用されているワイヤグリッド式のビーム位置モニタを中性子捕捉療法装置に適用すると、ビーム位置モニタが高電流値の荷電粒子線に曝される結果、劣化してしまう可能性がある。よって、このようなビーム位置モニタを中性子療法装置に利用することは困難である。

そこで本発明は、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置が正常かどうかを検出することができる中性子捕捉療法装置及び核変換装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る中性子捕捉療法装置は、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線の照射を受けて中性子線を発生させるターゲットと、加速器から出射された荷電粒子線をターゲットへ輸送するビーム輸送路と、荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部と、を備え、電流検出部は、ビーム輸送路の内部に、ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で内壁に沿って設置されている。

また、本発明に係る核変換装置は、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線の照射を受けて核破砕反応により所定の原子核又は中性子を発生させるターゲットと、加速器から出射された荷電粒子線をターゲットへ輸送するビーム輸送路と、荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部と、を備え、電流検出部は、ビーム輸送路の内部に、ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で内壁に沿って設置されている。

本発明に係る中性子捕捉療法装置及び核変換装置では、荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部がビーム輸送路の内部に、ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で内壁に沿って設置されているので、当該内壁に近い低電流領域における荷電粒子線の電流値を検出することができる。よって、電流検出部は、高電流領域における荷電粒子線に曝され難いので劣化が抑制される。したがって、このような電流検出部により検出された電流値に基づいて、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置が正常かどうかを検出することができる。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、電流検出部は、環状に形成されていてよい。この場合、環状という簡易な構造の電流検出部により、高電流領域の荷電粒子線を囲繞する低電流領域の荷電粒子線の微小な電流値を検出することができる。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、電流検出部は、内壁に沿って複数設けられていてよい。この場合、複数の電流検出部により荷電粒子線の電流値を検出することができる。よって、各電流検出部で検出された電流値に基づいて、異常状態にある荷電粒子線がどの電流検出部と接触しているかがわかる。これにより、異常状態にある荷電粒子線が、どの電流検出部の位置に向かって照射されていたかに関する情報を得ることができる。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、電流検出部は、ビーム輸送路の内壁側からビーム輸送路の内部に向かって突出するように設置されていてよい。この場合、ビーム輸送路の内壁に沿った電流検出部が当該内壁側からビーム輸送路の内部に向かって突出するように設置されているので、高電流領域の荷電粒子線を囲繞する低電流領域の荷電粒子線の微小な電流値を好適に検出できる。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、電流検出部によって検出された電流値の大きさに基づいて、荷電粒子線の照射を制御する制御部を更に備えてもよい。この場合、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置が正常である場合に電流検出部によって検出される電流値を基準電流値として、当該基準電流値よりも小さい下限値以下の電流値又は当該基準電流値よりも大きい上限値以上の電流値が検出された場合には、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置が正常でないとして、制御部によって荷電粒子線の照射を制御することができる。

本発明によれば、荷電粒子線がターゲットに対して正常な位置に照射されているかどうかを検出することができる中性子捕捉療法装置及び核変換装置を提供することができる。

第１実施形態の中性子捕捉療法装置の構成を示す図である。 図１の中性子捕捉療法装置における中性子線生成部を示す概略斜視図である。 図２に示す電流検出部の概略構成を示す側断面図である。 図３に示すIV-IV線に沿った横断面図である。 図２に示す電流検出部の取付構造の一例を示す側断面図である。 荷電粒子線のターゲットに対する照射位置の異常状態を示す模式図である。 第２実施形態に係る中性子捕捉療法装置が備える電流検出部の図４に対応した横断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る中性子捕捉療法装置の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
まず、図１及び図２を用いて、第１実施形態に係る中性子捕捉療法装置の概要を説明する。本実施形態に係る中性子捕捉療法装置は、例えば、ホウ素中性子捕捉療法を用いたがん治療を行う中性子捕捉療法装置である。図１及び図２に示すように、中性子捕捉療法装置１Ａは、ホウ素（^１０Ｂ）が投与された患者等の被照射体４０へ中性子線Ｎを照射する。

中性子捕捉療法装置１Ａは、加速器１０を備える。加速器１０は、陽子等の荷電粒子を加速して、陽子線（陽子ビーム）を荷電粒子線Ｐとして作り出す加速器である。本実施形態では、加速器１０としてサイクロトロンが採用されている。加速器１０は、例えば、ビーム半径４０ｍｍ、６０ｋＷ（＝３０ＭｅＶ×２ｍＡ）の荷電粒子線Ｐを生成する能力を有している。なお、加速器１０として、サイクロトロンに代えて、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン又はライナック等の他の加速器を用いてもよい。

加速器１０から出射された荷電粒子線Ｐは、水平型ステアリング１２、４方向スリット１４、水平垂直型ステアリング１６、四重極電磁石１８，１９，２０、９０度偏向電磁石２２、四重極電磁石２４、水平垂直型ステアリング２６、四重極電磁石２８、４方向スリット３０、電流モニタ３２、荷電粒子線走査部３４を順次に通過し、中性子線生成部３６に導かれる。この荷電粒子線Ｐは、中性子線生成部３６においてターゲットＴに照射され、これにより、中性子線Ｎが発生する。中性子線Ｎは、治療台３８上の被照射体４０へ照射される。

水平型ステアリング１２、水平垂直型ステアリング１６，２６は、例えば電磁石を用いて荷電粒子線Ｐのビームの発散を抑制するものである。同様に、四重極電磁石１８，１９，２０，２４，２８は、例えば電磁石を用いて荷電粒子線Ｐのビーム軸調整を行うものである。４方向スリット１４，３０は、端のビームを切ることにより、荷電粒子線Ｐのビーム整形を行うものである。

９０度偏向電磁石２２は、荷電粒子線Ｐの進行方向を９０度偏向するものである。なお、９０度偏向電磁石２２には、切替部４２が設けられており、切替部４２によって荷電粒子線Ｐを正規の軌道から外してビームダンプ４４に導くことが可能になっている。ビームダンプ４４は、治療前などにおいて荷電粒子線Ｐの出力確認を行う。

電流モニタ３２は、ターゲットＴに照射される荷電粒子線Ｐの電流値（つまり、電荷，照射線量率）をリアルタイムで測定するものである。電流モニタ３２は、荷電粒子線Ｐに影響を与えずに電流測定可能な非破壊型のＤＣＣＴ（DC Current Transformer）が用いられている。この電流モニタ３２には、コントローラ１００が接続されている。なお、「線量率」とは、単位時間当たりの線量を意味する（以下、同じ）。

コントローラ１００は、制御部１０２と、表示部１０４と、を含んで構成されている。制御部１０２は、電流モニタ３２により測定された荷電粒子線Ｐの電流値から中性子線Ｎの照射線量を求め、該照射線量に基づき中性子線Ｎの照射を制御するものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等により構成されている。表示部１０４は、制御部１０２で求められた中性子線Ｎの照射線量を表示するものであり、例えばディスプレイやモニタが用いられている。

荷電粒子線走査部３４は、荷電粒子線Ｐを走査し、ターゲットＴに対する荷電粒子線Ｐの照射制御を行うものである。ここでの荷電粒子線走査部３４は、例えば、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置や、荷電粒子線Ｐのビーム径等を制御する。荷電粒子線走査部３４によって、荷電粒子線Ｐがウォブリング動作をすることにより、又は、荷電粒子線Ｐのビーム径が大きくされることにより、ターゲットＴ上での荷電粒子線Ｐの照射領域が広げられる。なお、ウォブリング動作とは、一定のビーム径の荷電粒子線Ｐのビーム軸を周期的に移動させ、この周期的な移動によってターゲットＴに対する荷電粒子線Ｐの照射面積を広げる動作をいう。

中性子線生成部３６は、図２に示すように、荷電粒子線ＰをターゲットＴに照射することにより中性子線Ｎを発生させ、該中性子線Ｎをコリメータ４６を介して出射する。中性子線生成部３６は、荷電粒子線Ｐを輸送するビーム輸送路４８の下流端部に配設されたターゲットＴと、ターゲットＴで発生した中性子線Ｎを減速させる減速材５０と、これらを覆うように設けられた遮蔽体５２と、を含んで構成されている。

ターゲットＴは、荷電粒子線Ｐの照射を受けて中性子線Ｎを発生するものである。ここでのターゲットＴは、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）により形成され、直径１６０ｍｍの円板状を成している。減速材５０は、中性子線Ｎのエネルギを減速させるものであり、例えば異なる複数の材料から成る積層構造とされている。遮蔽体５２は、発生した中性子線Ｎ、及び当該中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等を外部へ放出されないように遮蔽するものであり、床５４に取り付けられている。なお、ターゲットＴは固体（板状）に限られず、液体であってもよい。

本実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ａでは、図２に示すように、ビーム輸送路４８の内部に、荷電粒子線Ｐの電流値を検出する電流検出部６０を備える。電流検出部６０は、ビーム輸送路４８の内部において、荷電粒子線走査部３４と中性子線生成部３６との間の位置に配設されている。電流検出部６０には、例えば配線を介してオシロスコープが接続されている。オシロスコープは、電流検出部６０により検出された電流値に対応した波形を表示する。このオシロスコープの波形に基づいて、電流検出部６０により検出された電流値が観測される。

電流検出部６０は、上述の制御部１０２に接続されている。制御部１０２は、電流検出部６０により検出された荷電粒子線Ｐの電流値に基づいて、荷電粒子線Ｐの照射を制御する。なお、制御部１０２による具体的な制御方法については、後述する。

次に、電流検出部６０の構成について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。図３は、図２に示す電流検出部６０の概略構成を示す側断面図である。図４は、図３に示すIV-IV線に沿った横断面図である。図３及び図４に示すように、電流検出部６０は、内壁４８ａに沿って、環状に形成されている。

電流検出部６０は、略一定の幅で、内壁４８ａの周方向に沿って延び、内壁４８ａの曲率と略同じ曲率で曲げられた外周面及び内周面を有している。電流検出部６０は、ビーム輸送路４８の軸方向から見て内壁４８ａの内側で輪状を呈している（図４参照）。本実施形態では内壁４８ａは円筒状の形状であるため、電流検出部６０は、真円形に形成されている。電流検出部６０は、ビーム輸送路４８の径方向における中央側の領域には、高電流の荷電粒子線が通過する開口として開口部６０ａを有している。

電流検出部６０の内径は、例えば１４〜１７ｃｍであり、電流検出部６０の外径は、例えば１６〜１９ｃｍである。電流検出部６０は、ビーム輸送路４８内において、例えばターゲットＴから３５ｃｍ程度離れた位置に配置されている。

電流検出部６０は、荷電粒子線Ｐと接触することで、荷電粒子線Ｐの電流を検出する。電流検出部６０は、導電性を有し、且つ熱に溶融し難い物質によって形成されている。例えば、電流検出部６０は、グラファイト等の炭素材、又は純銅等によって形成されている。

ここで、図３に示すように、ビーム輸送路４８の内部を通過する荷電粒子線Ｐの分布には、電流値（照射線量率）が大きい高電流領域Ｒ１と、電流値（照射線量率）が小さい低電流領域Ｒ２とが含まれている。低電流領域Ｒ２は、高電流領域Ｒ１の周囲を囲繞しており、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態の場合において、高電流領域Ｒ１よりも内壁４８ａに近い領域である。

高電流領域Ｒ１は、例えば１〜１．５ｍＡ程度の電流値の領域である。低電流領域Ｒ２は、例えば２〜３μＡ程度の電流値の領域である。即ち、低電流領域Ｒ２は、高電流領域Ｒ１の電流値の例えば約０．２％程度の大きさの電流値の領域である。

電流検出部６０は、内壁４８ａ側からビーム輸送路４８の内部に向かって突出するように設置されている。すなわち、電流検出部６０の内径は、少なくとも内壁４８ａの内径よりも小さく設定されていることにより、ビーム輸送路４８へ電流検出部６０が内周側へ張り出したような構成となる。これにより、電流検出部６０の環状の端面が、荷電粒子線Ｐの検出面としてビーム輸送路４８内に露出した状態で配置されるような構成となる。

電流検出部６０は、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐが接触するように形成されている。電流検出部６０は、低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐが接触することにより、当該荷電粒子線Ｐの微小な電流値を検出する。

例えば、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において荷電粒子線走査部３４により荷電粒子線Ｐのビーム径が広げられている場合には、電流検出部６０は、電流検出部６０における周方向のどの位置でも常に低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触するように形成されている。また、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において荷電粒子線走査部３４により荷電粒子線Ｐがウォブリング動作をしている場合には、電流検出部６０は、電流検出部６０における周方向のいずれかの位置で低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触するように形成されている。

電流検出部６０は、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐとは接しないように形成されている。荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐは、電流検出部６０の開口部６０ａ内を通過する。

続いて、電流検出部６０の取付構造の一例について、図５を参照して説明する。図５は、図２に示す電流検出部６０の取付構造の一例を示す側断面図である。図５に示すように、電流検出部６０は、ビーム輸送路４８の内壁４８ａに形成された突部４８ｂに、絶縁部材５を介して取り付けられている。電流検出部６０は、突部４８ｂとの間に絶縁部材５を挟んだ状態で、ネジ３によって突部４８ｂに取り付けられている。即ち、電流検出部６０は、ビーム輸送路４８の内壁４８ａとは絶縁された状態で設置されている。電流検出部６０と突部４８ｂとの固定箇所は、ビーム輸送路４８が延びている方向から見て、それぞれ間隔を空けて複数設けられている。なお、内壁４８ａと電流検出部６０の外周面とは、内壁４８ａと電流検出部６０とを絶縁するために離間している。

次に、電流検出部６０により検出された電流値に基づいた制御部１０２による制御方法について詳細に説明する。

まず、図３を参照して、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常状態である場合について説明する。図３に示すように、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の正常状態においては、電流検出部６０は、低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触する。これにより、電流検出部６０は、当該荷電粒子線Ｐの微小な電流値（例えば、２μＡ）を検出する。

制御部１０２は、電流検出部６０によりこのような正常状態の電流値（以下、基準電流値ともいう）が検出されているときには、荷電粒子線Ｐの照射をそのまま続けるように制御する。

続いて、図６を参照して、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常状態である場合について説明する。図６は、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の異常状態を示す模式図である。

図６の（ａ）に示すように、例えば四重極電磁石１８，１９，２０，２４，２８、又は荷電粒子線走査部３４の不具合等により、荷電粒子線Ｐのビーム径が正常に広げられない場合、又は、荷電粒子線Ｐのウォブリング動作が正常に機能しない場合には、電流検出部６０は、低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触することができない。これにより、電流検出部６０によって検出される電流値は、基準電流値よりも小さい下限値（例えば、１μＡ〜０μＡ）以下となる。

図６の（ｂ）に示すように、例えば水平型ステアリング１２、水平垂直型ステアリング１６，２６、四重極電磁石１８，１９，２０，２４，２８、９０度偏向電磁石２２、又は荷電粒子線走査部３４の不具合等により、荷電粒子線Ｐのビーム軸が正常な場合のビーム軸Ａ１からずれたビーム軸Ａ２となった場合には、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐの一部が電流検出部６０に接触してしまう。これにより、電流検出部６０によって検出される電流値は、基準電流値よりも大きい上限値（例えば、５μＡ）以上となる。

制御部１０２は、電流検出部６０によって図６の（ａ）及び（ｂ）のような異常状態の電流値が検出されると、この電流値に基づいて、荷電粒子線Ｐの照射を停止する。具体的には、制御部１０２は、図６の（ａ）の場合のように電流値がほとんど検出されない場合には、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常状態であるとして、荷電粒子線Ｐの照射を停止する。また、制御部１０２は、図６の（ｂ）の場合のように検出された電流値の大きさが基準電流値よりも大きい上限値以上となる場合にも、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常状態であるとして、荷電粒子線Ｐの照射を停止する。

なお、制御部１０２による荷電粒子線Ｐの照射の停止は、例えば荷電粒子線Ｐを発生させる加速器１０内のビームチョッパ（不図示）を制御することによって行われる。また、制御部１０２は、荷電粒子線Ｐの照射を停止するだけでなく、例えば異常状態の電流値に基づき、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常状態となるようにフィードバック制御を行ってもよい。

次に、本実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ａの作用効果について説明する。

従来の中性子捕捉療法装置では、ターゲットに照射される荷電粒子線の総量を電流計によって検出しているが、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置が正常かどうかについては検出できないという問題があった。

このため、例えば、照射領域を広げる電磁石の不具合等によって荷電粒子線がターゲットの中央部に集中した場合、この異常を検出することができず、そのままターゲットの熱的限界を超えてしまう可能性があった。また、ビーム輸送用の電磁石の不具合等によって荷電粒子線の進行方向がずれた場合、この異常を検出することができず、ビーム輸送路を形成する真空管に荷電粒子線が照射され続け、真空管が熱で溶融してしまう可能性があった。

また、中性子捕捉療法で用いる荷電粒子線の電流値は、陽子線治療装置と比べて非常に高い。このため、例えば陽子線治療装置等で使用されているワイヤグリッド式のビーム位置モニタを中性子捕捉療法装置に適用すると、ビーム位置モニタが高電流値の荷電粒子線に曝される結果、劣化してしまう可能性がある。よって、このようなビーム位置モニタを中性子療法装置に利用することは困難であった。

これに対し、本実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ａによれば、荷電粒子線Ｐの電流値を検出する電流検出部６０がビーム輸送路４８の内部に、ビーム輸送路４８の内壁４８ａとは絶縁された状態で内壁４８ａに沿って設置されているので、当該内壁４８ａに近い低電流領域Ｒ２における荷電粒子線Ｐの電流値を検出することができる。よって、電流検出部６０は、高電流領域Ｒ１における荷電粒子線Ｐに曝され難いので劣化が抑制される。したがって、このような電流検出部６０により検出された電流値に基づいて、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常かどうかを検出することができる。

一般に、中性子捕捉療法装置で用いられる荷電粒子線の電流値は極めて高いが、本実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ａによれば、電流検出部６０がビーム輸送路４８の内壁４８ａに沿って設置されているので、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐを囲繞する低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐの微小な電流値を検出することができ、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐに電流検出部６０が曝されることによる電流検出部６０の劣化を効果的に抑制することができる。

中性子捕捉療法装置１Ａにおいては、環状という簡易な構造の電流検出部６０により、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐを囲繞する低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐの微小な電流値を検出することができる。

中性子捕捉療法装置１Ａにおいては、ビーム輸送路４８の内壁４８ａに沿った電流検出部６０が当該内壁４８ａ側からビーム輸送路４８の内部に向かって突出するように設置されているので、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐを囲繞する低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐの微小な電流値を検出するのに好適である。

さらに、中性子捕捉療法装置１Ａにおいては、制御部１０２が、電流検出部６０によって検出された電流値の大きさに基づいて荷電粒子線Ｐの照射を制御する。よって、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常である場合に電流検出部６０によって検出される電流値を基準電流値として、当該基準電流値よりも小さい下限値以下の電流値又は当該基準電流値よりも大きい上限値以上の電流値が検出された場合には、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常でないとして、制御部１０２によって荷電粒子線Ｐの照射を制御することができる。

なお、一般に、ウォブリング動作の際には、荷電粒子線Ｐがビーム輸送路４８の周方向に沿ったどの位置に照射されているかという周方向での照射位置情報を得ることができる。よって、ウォブリング動作の異常が要因となって照射位置の異常状態が検出された場合には、電流検出部６０により検出された電流値とウォブリング動作による周方向での照射位置情報とを同期させることにより、異常状態を示す電流値のときに荷電粒子線Ｐがビーム輸送路４８の周方向に沿ったどの位置に照射されていたのかの情報を得ることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る中性子捕捉療法装置の構成について説明する。本実施形態の説明では、上記第１実施形態と異なる点について主に説明する。

本実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ｂは、第１実施形態同様、加速器１０と、ターゲットＴと、ビーム輸送路４８と、を備えている（図１参照）。この中性子捕捉療法装置１Ｂは、電流検出部を複数備えている点で、第１実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ａとは異なる。以下、図７を参照して、本実施形態に係る電流検出部の構成を説明する。図７は、第２実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ｂが備える電流検出部の図４に対応した横断面図である。

図７に示すように、第２実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ｂは、例えば内壁４８ａに沿って四つの電流検出部６１を備えている。各電流検出部６１の間は、それぞれ絶縁部材５によって絶縁されている。各電流検出部６１は、それぞれで接触した低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐの電流値を検出する。

以上、本実施形態に係る中性子捕捉療法装置１Ｂにおいても、上記第１実施形態と同様、検出された電流値に基づいて、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常かどうかを検出することができる。

さらに、中性子捕捉療法装置１Ｂによれば、複数の電流検出部６１により荷電粒子線Ｐの電流値を検出することができる。よって、各電流検出部６１で検出された電流値に基づいて、異常状態にある荷電粒子線Ｐがどの電流検出部６１と接触しているかがわかる。これにより、異常状態にある荷電粒子線Ｐが、いずれかの電流検出部６１の位置に向かって照射されていたとの情報を得ることができる。

以上、本実施形態の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

上記実施形態においては、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常状態である場合の制御を制御部１０２により行うとしたが、これに限られない。例えば、オシロスコープの波形に基づいて電流検出部６０，６１により検出された電流値を観測している中性子捕捉療法装置１Ａ，１Ｂの操作者が、異常状態の電流値を観測すると同時に荷電粒子線Ｐの照射を停止させる等してもよい。

上記実施形態においては、中性子捕捉療法装置１Ａ，１Ｂについて述べたが、これに代えて、放射性同位元素製造装置、核破砕反応を利用した核変換装置であってもよい。この場合、核変換装置は、中性子捕捉療法装置１Ａ，１Ｂと同様、荷電粒子線Ｐを出射する加速器１０と、荷電粒子線Ｐの照射を受けて核破砕反応により種々の原子核又は中性子を発生させるターゲットＴと、加速器１０から出射された荷電粒子線Ｐを輸送するビーム輸送路４８と、荷電粒子線Ｐの電流値を検出する電流検出部６０と、を備え、電流検出部６０は、ビーム輸送路４８の内部に、内壁４８ａとは絶縁された状態で内壁４８ａに沿って設置されている。

１Ａ，１Ｂ…中性子捕捉療法装置、１０…加速器、４８…ビーム輸送路、４８ａ…内壁、６０…電流検出部、１０２…制御部、Ｐ…荷電粒子線、Ｎ…中性子線、Ｔ…ターゲット。

Claims (6)

1. 荷電粒子線を出射する加速器と、
   前記荷電粒子線の照射を受けて中性子線を発生させるターゲットと、
   前記加速器から出射された前記荷電粒子線を前記ターゲットへ輸送するビーム輸送路と、
   前記荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部によって検出された電流値の大きさに基づいて、前記荷電粒子線の照射を制御する制御部と、を備え、
   前記電流検出部は、前記ビーム輸送路の内部に、前記ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で前記内壁に沿って設置され、
   前記制御部は、前記電流検出部によって検出された電流値が予め定められた下限値及び上限値の範囲外である場合、前記荷電粒子線の前記ターゲットに対する照射位置が異常状態であると判定する、中性子捕捉療法装置。
2. 前記電流検出部は、環状に形成されている、請求項１に記載の中性子捕捉療法装置。
3. 前記電流検出部は、前記ビーム輸送路の前記内壁側から前記ビーム輸送路の内部に向かって突出するように設置されている、請求項１又は２に記載の中性子捕捉療法装置。
4. 前記荷電粒子線は高電流領域と、前記高電流領域よりも電流値が小さく前記高電流領域の周囲を囲繞する低電流領域と、を有し、
   前記制御部は、前記低電流領域の前記荷電粒子線が前記電流検出部と接触し、且つ、前記高電流領域の前記荷電粒子線が前記電流検出部と接触しないように、前記荷電粒子線の照射を制御する、請求項１〜３の何れか一項に記載の中性子捕捉療法装置。
5. 荷電粒子線を出射する加速器と、
   前記荷電粒子線の照射を受けて核破砕反応により所定の原子核又は中性子を発生させるターゲットと、
   前記加速器から出射された前記荷電粒子線を前記ターゲットへ輸送するビーム輸送路と、
   前記荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部によって検出された電流値の大きさに基づいて、前記荷電粒子線の照射を制御する制御部と、を備え、
   前記電流検出部は、前記ビーム輸送路の内部に、前記ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で前記内壁に沿って設置され、
   前記制御部は、前記電流検出部によって検出された電流値が予め定められた下限値及び上限値の範囲外である場合、前記荷電粒子線の前記ターゲットに対する照射位置が異常状態であると判定する、核変換装置。
6. 前記荷電粒子線は高電流領域と、前記高電流領域よりも電流値が小さく前記高電流領域の周囲を囲繞する低電流領域と、を有し、
   前記制御部は、前記低電流領域の前記荷電粒子線が前記電流検出部と接触し、且つ、前記高電流領域の前記荷電粒子線が前記電流検出部と接触しないように、前記荷電粒子線の照射を制御する、請求項５に記載の核変換装置。