JP6602732B2 - 粒子線ビーム位置安定化装置及び方法、粒子線ビーム照射装置 - Google Patents
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Description
図1は一実施形態を適用した粒子線ビーム照射装置の全体構成を示すブロック図である。
(構 成)
図2は一実施形態の粒子線ビーム位置安定化装置を示すブロック図である。
次に、本実施形態のビーム位置安定化装置40の作用を説明する。
IST1=0 (1)
θin=tan−1((X1−X2)/L2) (2)
XST1=(1+(L1/L2))*X1−(L1/L2)*X2 (3)
θp=tan−1(XST1/(L1/L2)) (4)
θdef=θin−θp (5)
ISTM−X=a*θdef (6)
θcor=tan−1((X’1−X’2)/L2) (7)
X’ST1=(1+(L1/L2))*X’1−(L1/L2)*X’2 (8)
θ’p=tan−1(X’ST1/(L1/L2)) (9)
Δθdef=θcor−θ’p (10)
ΔISTM−X=a*Δθdef (11)
ISTM−X=ISTM−X+ΔISTM−X (12)
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Claims (10)
- 粒子線ビームの軌道上における異なる位置に少なくとも2つ設置された位置センサと、
前記粒子線ビームの通過により前記少なくとも2つの位置センサの出力結果から前記粒子線ビームの重心位置を算出する重心位置算出部と、
前記重心位置算出部により算出された重心位置からビーム入射位置及びビーム入射角度を算出するビーム位置及び角度算出部と、
前記ビーム入射角度を偏向させるステアリング電磁石と、
前記ビーム位置及び角度算出部により算出した前記ビーム入射位置及びビーム入射角度と、想定しているビーム目標位置及びビーム目標角度とのずれ量から、前記ステアリング電磁石のビーム偏向角に対する補正値を算出し、この補正値を前記ステアリング電磁石に出力する制御部と、
を備えることを特徴とする粒子線ビーム位置安定化装置。 - 前記少なくとも2つの位置センサ、前記重心位置算出部、前記ビーム位置及び角度算出部、前記ステアリング電磁石、及び前記制御部は、全体がモジュール化して構成されていることを特徴とする請求項1に記載の粒子線ビーム位置安定化装置。
- 前記ステアリング電磁石は、前記少なくとも2つの位置センサで挟まれた前記粒子線ビームの軌道の外側に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の粒子線ビーム位置安定化装置。
- 前記少なくとも2つの位置センサは、複数の第1の線状電極が第1の方向に並列配置され、かつ複数の第2の線状電極が前記粒子線ビームの輸送方向及び前記第1の方向と直交する第2の方向に並列配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の粒子線ビーム位置安定化装置。
- 前記制御部は、前記粒子線ビームの照射中に定周期で前記粒子線ビームの軌道の補正演算処理を実行することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の粒子線ビーム位置安定化装置。
- 前記制御部は、前記粒子線ビームのビームエネルギーに応じて前記ビーム偏向角に対する変換係数を変更することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の粒子線ビーム位置安定化装置。
- 前記制御部は、前記ステアリング電磁石の最大偏向角を算出し、要求される偏向角が最大偏向角から逸脱した場合、前記粒子線ビームの出射を中断するインターロック信号を出力することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の粒子線ビーム位置安定化装置。
- 粒子線ビームを生成するビーム生成部と、
前記粒子線ビームの出射を制御する出射制御部と、
前記粒子線ビームを2次元走査するビーム走査部と、
照射対象に照射する照射線量に応じた信号を積算する線量モニタ部と、
前記粒子線ビームの輸送方向において前記出射制御部と前記ビーム走査部との間に少なくとも1つ配置された請求項1ないし7のいずれか一項に記載の粒子線ビーム位置安定化装置と、
を備えることを特徴とする粒子線ビーム照射装置。 - 前記粒子線ビーム位置安定化装置は、稼働前に前記粒子線ビームの軌道の補正演算処理を実行する制御部を有することを特徴とする請求項8に記載の粒子線ビーム照射装置。
- 粒子線ビームの軌道上における異なる位置に少なくとも2つ設置された位置センサと、
前記粒子線ビームのビーム入射角度を偏向させるステアリング電磁石と、を備える粒子線ビーム位置安定化装置によって前記粒子線ビームの位置を安定化させる粒子線ビーム位置安定化方法であって、
前記粒子線ビームの通過により前記少なくとも2つの位置センサの出力結果から、重心位置算出部が前記粒子線ビームの重心位置を算出する重心位置算出ステップと、
前記重心位置算出ステップにより算出された重心位置から、ビーム位置及び角度算出部がビーム入射位置及びビーム入射角度を算出するビーム位置及び角度算出ステップと、
前記ビーム位置及び角度算出ステップで算出した前記ビーム入射位置及びビーム入射角度と、想定しているビーム目標位置及びビーム目標角度とのずれ量から、制御部が前記ステアリング電磁石のビーム偏向角に対する補正値を算出し、この補正値を前記ステアリング電磁石に出力する制御ステップと、
を有することを特徴とする粒子線ビーム位置安定化方法。
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