JPH0440680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、荷電粒子ビームの光学及び輸送に関
する。特に、放射線置装置に使用するために特に
適したアクロマテイツクビーム偏向に関する。

〔発明の背景〕

アクロマテイツク光学素子は商業的医用治療療
装置に必須なものである。そのような治療装置の
主要な特性は、比較的高いビーム強度とその制御
である。マイクロ波線形加速器などの代表的な高
いビーム電流の加速器が、要求されるビーム強度
を達成するが、エネルギー分布はむしろ広い。入
手できるビームを利用するために、ビームのエネ
ルギー分布に比較的鈍感な光学素子を導入するこ
とが必要である。特にＸ線装置にとつては、Ｘ線
ターゲツト上の小さなビームスポツトに強力なビ
ームを集中させて、そのターゲツト照射領域に関
して充分に小さいＸ線源を得ることが望まれる。

商業用照射及び医用治療への応用におけるビー
ム偏向装置は、その装置の操作可能性、照射束の
遮蔽及び視準並びに装置構造の経済的考察などに
より、機械的及び幾何学的な束縛が課される。

従来技の１つのアクロマテイツクビーム偏向装
置が、本出願人に譲渡された米国特許第3867635
号に記載されている。この装置においてビーム
は、３つの一様磁場セクター磁石及び２つの中間
ドリフト空間を横切り、270゜の偏向を受けてＸ線
ターゲツトに入射する。セクター磁石ボールは、
セクター角度に関して正確に特定される。各セク
ター及び複雑形状の分路に関するビームの入射角
及び射出角が、偏向器の入射及び射出領域だけで
なく中間の空間も占めることになり、磁場のない
ドリフト空間を保証する。この装置の性能を発揮
させるために、偏向器の全部品の内部相互整合が
必須である。

他の従来技術が米国特許第3379911号によつて
知られる。そこでは、偏向の中間点（135゜）の付
近に勾配領域が導入され、その勾配領域内の磁場
は偏向平面内の半径方向に変化し軌跡通過可能な
外方部分に向けて増大する。かくして、大きな曲
率半径によつて特徴づけられる軌跡は、小さな曲
率半径が受けるよりも強い磁場を感ずる。勾配シ
ムを適当に調整することにより、所望角度の１次
アクロマテイツク偏向がもたらされる。

これらの従来技術において、ビームの実質的運
動量分散を導入すべきでなく、また装置の入射平
面で生じた状況を射出平面でありのまま再生する
ことが望まれる。

〔発明の概要〕

本発明の主要目的は、偏向角Ψだけ荷電粒子を
偏向させるための一次アクロマテイ偏向装置およ
びこの偏向装置を利用した荷電粒子照射装置を提
供することである。

本発明の１特色において、偏向磁石が、接近し
た第１および第２の磁場領域を形成するため対称
面に関して配置され、第１および第２のポールキ
ヤツ丙プから成る。各磁場領域は実質的に一様な
磁場から成り、磁場領域の間に磁場境界を形成す
るために、各ポールキヤツプにステツプを設け、
そのステツプはポールキヤツプの平面内の直線に
沿つている。第１の領域を通過する粒子の軌跡
は、大きな曲率半径で特徴づけられ、第２の領域
内では小さな曲率半径となり、再び第１の領域を
横切る際には大きな曲率半径となる。上記の境界
とは第１の領域と第２の領域との間の境界（これ
を第２の磁場境界ともいう）で、この境界は直線
である。

他の特色において、第１及び第２の領域内の磁
場の比は、一定であり、ポールキヤツプ面の間の
第１の間〓（広い）及び第２の間隙（狭い）によ
つて定まる。

他の特色において、第２の領域の比較的狭い間
隙内にエネルギー選択スリツトが配置される。そ
れにより第２の（狭い間隙の）磁場領域の磁性ポ
ールビースの大きな質量によつて、スリツトから
の放射が効果的に遮蔽される。

他の特色において、偏向磁石の屈曲平面が粒子
加速器の軸に対して正確に整合される。この整合
性は、屈曲平面を通る軸のまわりに磁石を回転す
ることによつて達成される。磁石部品の内部整合
は必要ない。

他の特色において、磁石の像平面における中央
軌道からの軌跡の変位量は、磁石の入射平面にお
ける中央軌道からの軌跡の変位量に等しい。それ
により入射平面での平行線は、射出平面でも平行
になる。

他の特色において、単一の４重極素子が用いら
れて、アクロマテイツク荷電粒子ビーム偏向装置
における半径方向のウエスストと横方向ウエスト
とを同一ターゲツ平面上に生じさせている。

本発明のさらに他の特色は、以下の記述からよ
り明らかとなろう。

〔好適実施例の説明〕

第１図は、磁気偏向装置１２を組入れたＸ線治
療機械１０を示す。治療機械１０は、ほぼＣ字状
の回転可能なガガントリー１４から成る。ガント
リー１４は、水平方向の回転軸線１６のまわりに
回転する。ガントリー１４は、支柱２０を介して
床１８から支持される。支柱２０は、ガントリー
１４を回転可能に支持するためのトラニオン２２
を有する。ガントリー１４は、ほぼ水平方向の一
対の平行腕２４及び２６を含む。４重極子２８に
連なる線形電子加速器２７が腕２６内部に収容さ
れる。磁気偏向装置１１及びターゲツト２９が、
水平腕２６の外方端に配置されて、腕２６の外方
端と水平腕２４の外方端に支持されたＸ線吸収素
子３０との間にＸ線のビームを投射する。治療処
置のためターゲツト２９から発するＸ線のロープ
内の寝台３４に、患者３２が支えられている。

次に第２及び第３図を参照すると、本発明のポ
ールビースのポールキヤツプ（pole cap）５０
が、示されている。ステツプ５２が、ポールキヤ
ツプ５０を領域５４及び５６へと分割している。
領域５６内のポールキヤツプ５０は、領域５４の
それよりもステツプ５２の高さｈだけ厚い。故
に、ポールキヤツプ５０及び５０′から成る磁石
は、領域５６における幅ｄの比較的狭い間隙及び
領域５４における幅ｄ＋2hの比較的広い間隙に
よつて、特徴づけられる。従つて、磁石は、比較
的低い磁場の一様領域５４と比較的高い磁場の一
様領域５６とを構成する。領域５４および５６に
関して両側に位置するコイル構造半体５８及び５
８′に電流をを供給することによつて、磁石の励
磁が達成される。構造半体５８及び５８′はそれ
ぞれ、各外方ポール６０及び６０′のまわりに配
置されている。ポールキヤツプ５０及び５０′は、
外方ポール６０及び６０′に固着されている。磁
気回帰路はヨーク６２によりもたらされる。トリ
ムコイル（trim coil）６４及び６４′は、領域５
４及び５６内の磁場の比を調節するためのパーニ
ヤもたらす。

真空エンベロープ６７が、磁石の両ポールの間
に位置され、そして４重極子Ｑを通じてマイクロ
波線形加速器空胴６８と連通している。

以下に議論するように、他の重要なパラメータ
は、電子が偏向器に進入するときの軌跡が磁場に
対してもつ角度（入射角度）である。入射領域に
関しての外方の仮想的磁場境界６９を所望の位置
及び方向に維持するために、フリンジ磁場を制御
する。この制御は、アルミニウムスペーサ６６′
によつてポールキヤツプから離れた磁場クランプ
６６によつて達成される。同様にして、出口磁場
境界の位置及び方向は、この領域の磁場クランプ
６６の適当な形状及び位置によつて制御される。

内部の仮想的磁場境界５５が、ステツプ表面５
３及び５３′の適切な曲率によつて、ステツプ５
２に関して画成され得る。この曲率は、飽和が近
づいたときの磁場の振舞い補償し、又この領域の
フリンジ磁場を制御する。このような形状は、当
技術分野において周知である。

磁場境界６９及び５５はともに、場所的に明確
に画成された構成ではなく、それ故それらを慣習
どおり「仮想的」（virtual）と呼ぶ。各仮想的磁
場境界に関連するパラメータが、１つの磁場領域
から他の磁場領域への遷移領域におけるフリンジ
磁場を特徴づける。かくして、パラメータK₁が、
入射ドリフト空間l₁から領域５４への磁場の滑ら
かな遷移を記述する単一のパラメータである。こ
の滑らかな遷移は、例えば中心軌道P₀のように
選択された軌跡に沿つている。領域５４と射出ド
リフト空間l₂との間も同様である。フリンジ磁場
パラメータK₂は、磁場領域５４と５６との間の
同様な振舞いを記述する。

双極磁気光学素子の議論において、座標系のｚ
軸を参照軌跡の接線に選び、入射平面でｚ＝０、
射出平面でｚ＝１にとることは、在来の方法であ
る。入射平面及び射出平面は、一般的に、図示の
ようにドリフト空間によつて磁場境界から離れて
いる。入射及び射出平面を磁場境界であると認識
すべきではない。屈曲平面の偏向の平面内の変位
軸としてｘ軸を選ぶ。次にｙ軸は、屈曲平面を横
切る方向にある。慣例的に、ｙ軸方向は「垂直」
と、ｘ軸方向は「水平」と呼ばれている。

偏向の平面において、中心軌道軸が参照運動量
の矢印P₀で示されている。P₀に平行な初期軌跡
（屈曲平面内にあり、そこを通過する）を有する
変位された軌跡C_x及びC_yが、偏向器の出口のと
ころでも同様な変位を生ずることが、望まれる。
磁場境界に対して角度β_iをもつてこの系に入射す
る軌跡が、角度β_fをもつて射出する。ここで議論
する実施例においては、β_i＝β_f＝βであることが
望まれる。軌跡は、磁場B₁である磁石の領域５
４内における曲率半径ρ₁で特徴づけられる。領域
５６内においては、対応する曲率半径はρ₂であ
り、これは磁場B₂に依存する。記号ρ_0,1（第２図
参照）は、低磁場領域５４内の参照軌跡P₀の曲
率半径を表わす。曲率半径ρ_0,1及びρ_0,2によつて決
定される直線が、仮想的磁場境界５５と交差し
て、領域５６への入射角β₂を決定する。軌跡が再
び領域５４へ入射するときの磁場界５５への入射
角も、対称性の理由によりβ₂である。簡単のため
に添字「₀」を省略する。領域５４にやつてきた
ときのその領域内の偏向平面における偏向角は、
α₁である。同様に、領域５４を出ていくときのそ
の領域内における偏向角は、やはりα₁である。高
磁場領域５６において、粒子は全偏角2α₂だけ偏
向される。偏向系を通つた総偏角は、Ψ＝２（α₁
＋α₂）となる。アクロマテイツク偏向素子のため
の必要十分条件は、以下の通りである。初期の中
心軌跡方向にP₀＋ΔPの値を有する粒子は偏向角
α₁＋α₂の中点（すなわち、対称平面）において、
運動量分散軌跡d_xへと分散されて中心軌跡P₀に平
行である。さらに、屈曲平面において軌跡P₀と
平行に初期的に変位した粒子の軌跡は、対称平面
のところで軌跡P₀に重なるように集束される。
これらの軌跡は、当技術において「コサイン状」
として知られ、C_xで表わされる。ここに添字は
屈曲平面を意味する。磁石の入射平面のところ
で、初期的に軌跡P₀から（屈曲平面内において）
相異している軌跡が、第２図に示されている。こ
れらの軌跡は当該技術において「サイン状」とし
て知られ、屈曲平面内のS_xで表わされる。最大分
散及び平行から点への集束の状況は、対称平面で
生じる。この平面内に画成スリツト７２が位置さ
れて、運動量の範囲及びこの系で許される角度変
位を限界づける。同様な他の光学系におけると同
様に、輻射の２次源となるスリツト７２は、ター
ゲツトから離され、磁石のポールピースによつて
遮蔽される。本発明においては、この領域におけ
る間隙が狭く、そのため大きな質量のポールピー
ス５０及び５０′が環境をスリツト輻射から効果
的に遮蔽する。

軌跡C_y及びS_yは、垂直（ｙ−ｚ）平面内にお
けるコサイン状及びサイン状の軌跡を表わす。

運動量分散軌跡が屈曲平面内において対称平面
（偏向角Ψ/2）のところで角度変位が零である
（∂d_x／∂_x＝０）いう条件の下で、曲率半径ρ₁とρ₂
との関係、α₁及びα₂のパラメータに対する磁場
B₁及びB₂、P₀、並びに仮想的磁場境界の磁場延
在パラメータK₁及びK₂を、得ることが要求され
る。対称平面のところで課されるこの条件から、
d_x及びその発散d′_xが弦石の出口のところで零に
なることが示され得る。

問題の簡単な解析的処理に置いて、領域５４へ
とやつてくる軌跡、領域５６の部分に入り対称平
面へ進み、次に領域５６から領域５４との境界へ
進み、再び領域５４を通る軌跡についての、移送
行列（transfer matrix）が書き表わされる。屈
曲平面に対する行列は、第４図にす４つの領域５
４_i，５６_i，５６₀，５４₀、を通るビームの伝播
に対応する移送行列の行列積として書き表わされ
る。

ここで、C₁，S₁，C₂，S₂はそれぞれ、低磁場
領域１及び高磁場領域２におけるcosα及びsinα
を表わす。βは、tanβを表わす。変数ρ₁及びρ₂
は、領域５４及び５６に対応する領域１及び２に
おける曲率半径である。C_i及びS_iのパラメータ
は、在来的には参照軌跡に関しての変位として表
現される。(1)式は、以下のように約すことができ
る。

行列要素R₁₁はC_x軌跡の相対的空間的変位を記
述する係数を表現する。R₁₂要素は、S_xの相対的
変位を記述する。同様にして、要素R₂₁はC_xの相
対的角度変位と、要素R₂₂はS_xの軌跡の相対的角
度変位を記述する。要素R₁₅は、運動量分散軌跡
d_x（物平面のところで初期的に中心軌跡と一致す
る）の屈曲平面における変位を記述し、R₂₃はそ
の発散を記述する。光学系を簡単にするように幾
つかの条件がある。(a)装置は、入射平面における
平行軌跡を射出平面における平行軌跡に対応させ
る。このことは、行列要素R₂₁＝０を導く。(b)偏
向磁石は、軌跡の向きに依存しない。このこと
は、R₂₂＝R₁₁を導く（光学の対称性からも明ら
か）。(e)この行列の行列式は、リウヴイルの定理
により常に１である。条件(b)及び(c)より、R₁₁＝
−１が導かれる。

行列の最後の行は、両平面における運動量を記
述する。これらの要素は常に０，０及び１であ
る。何故ならば、何れの静磁系を通過する際にも
ビームのエネルギー（運動量の値）は、増減しな
いからである。

アクロマテイツク系の場合には、分散変位項
R₁₃及びその発散R₂₃は、零でなければならない。
上述したように、光学系の設計パラメータの間の
関係をもたらすために、対称平面のところでの
R₂₃についての条件が解析的に展開される。その
結果として次の表現を得る。

d′_x＝−（ρ₁／ρ₂）（１−c₁）（s₂＋β₂c₂）＋c₂s₁
＋c₂β₁（１−c₁）＋s₂＝０(3)式 これを解いて次の条件を得る。

ρ₁／ρ₂＝１＋s₁s₂c₂−c₁c²／₂／１−c₁ (4)式 在来の手続きに従つて、領域５４（入射）、５
６（入射）、５６（射出）及び５４（射出）につ
いての対応する垂直平面行列を出き表わすことが
でき、それから、光学系を通つて伝播する横方向
平面のための行列方程式が得られる。

Ｙ→(1)＝R_yＹ→（０） ここに「１」は、入射平面ｚ＝０に対する射出
平面のｚ座標の位置である。射出平面において平
行から平行に集束することが、主要な設計条件で
ある。磁石の幾何形状から導かれる偏向平面の場
合の条件と比較されたい。

かくして、転移行列R_x及びR_yは、磁場境界６
９のところで内方に方向づけられる運動量ベクト
ルＰ（z₁）に演算して、磁石通過後の磁場境界６
９のところに射出運動量ペクトルＰ（z₂）を生成
するという転移機能を記述する。

好適実施例において、入射ドリフト空間及び射
出ドリフト空間として、それぞれドリフト空間l₁
及びl₂が含まれる。ドリフト行列は以下の形をも
つ。

１ _i ０ １ｉ＝1.2 ドリフト行列は、R_x,y行列に演算する。R_x,y行
列はともに(2)式の形を示し、すなわち以下の形を
もつ。

R_x＝−１ L_x ０ −１，R_y＝−１ L_y ０ −１ 磁石転移行列は、等価なドリフト空間の形を有
する。かくして、ドリフト空間₁及び₂を伴う
全光学系を通つた変形は、以下のように与えられ
る屈曲平面及び横平面についての全転移行列をも
たらす。

R_xT,yT＝−１ ＋L_x,y ０ −１ ここに、負の符号は行列R_xTを、正の符号は行
列R_yTを表わす。長さL_x及びL_yは、射出平面から
S_x及びS_y軌跡の突出クロスオーバー（projected
crossover）までの距離である。

第５図を参照すると、屈曲平面又は半径方向平
面内のウエスト（くびれ部分、waigt）及び横方
向平面（横断面）内のウエストが、ｘ軸上の異な
る位置で達成されている一般的状況が示されてい
る。かくして、或る平面においてビーム包絡線が
収束していても、他の平面では収束しない。上述
のように、複数の４重極素子が都合良く配列され
て、これらのウエストを共通の位置ｚに一致させ
る。好適実施例において、磁場出口境界における
d_x＝０の結果とともに、d′_x＝０及びC_y＝０の条
件が対称平面のところで満足される。さらに、こ
のことからC_xが、磁石を通して屈曲平面内で平
行対平行変換を特徴づける。横断面内における平
行対平行変換が、機械設計に条件づけられる。故
に、横断面又は屈曲平面の何れかを記述する行列
は、上述のような形態をとる。本装置の入口にお
ける４重極シングレツト（quadrupole sinslet）
の効果は、次の形態をとる。

ここで、f_qは、４重極可変焦点距離に等しくと
ることができる。ビームのウエストは、以下の式
の表現から得られる。

｜Ｘ(1)｜²＝｜C_xＸ（０）｜² ＋｜S_xX′（０）｜² ｜Ｙ(1)｜²＝｜C_yＹ（０）｜² ＋｜S_yY′（０）｜² S_x及びS_yの軌跡は定義より、ｚ＝０のところで
振幅が零なので、S_x及びS_yは４重極子により影響
されない。軌跡C_y及びC_xの変位は、逆の性質で
ある。もし範囲₁＋₂が適正に選択されるなら
ば、４重極の焦点距離を都合良く調整することが
でき、半径方向ウエスト及び横方向ウエストを一
致させることが可能となる。

以下の行列方程式は、垂直平面及び屈曲平面内
においてドリフト空間を含む全光学系を記述す
る。

Ｘ→(1)＝R_xTＸ（０） Ｙ→(1)＝R_yTＹ（０） この行列方程式は、例えばcode
TRANSPORT（使用方法は、スタンフオード線
形加速器センターから入手可能なSLAC Report
91に記述されている）などの適切な磁気光学プロ
グラムによつて、都合良く解くことができる。
TRANSPORT codeは、パラメータの調和した
組を探すのに用いられる。パラメータとしては、
以下のようなものがある。

ρ₁ 領域５４内でのP₀の曲率半径。

ρ₁/ρ₂ 領域５４内のP₀の曲率半径の、領域５
６内の曲率半径に対する比。

β₁ 仮想的磁場境界への軌跡P₀の入射角。

α₂ 高磁場領域５６内での中心軌跡P₀の回転
角。α₂は、内方仮想的磁場境界へのP₀の
入射角β₂を決定する。

α₁ 低磁場領域５４内での参照軌跡P₀の回転
角。

K₁ 低磁場領域５４と外方の自由磁場領域と
の間の仮想的磁場境界についてのパラメー
タ。

K₂/K₁ 高磁場領域と低磁場領域との間の仮想
的内方磁場境界を記述する相対的パラメー
タ。

好適実施例では、対称性が、条件とされてい
る。すなわち、Ψ＝２（α₁＋α₂）である。電子偏
向270゜についての１組の代表的設計パラメータに
おいては、所望の平均電子エネルギーは6M_eＶと
40.5M_eＶとの間で可変である。この範囲にわた
つて、１次アクロマテイツク条件が要求される。
軌跡の入射及び射出部分に対する入射角βは45゜
であり、外方仮想的磁場境界６９は、入射コリメ
ータ（ｚ＝０）の開口に対してｚ＝10cmのところ
に位置される。中心軌跡は、4.17キロガウスの磁
場B₁の影響の下で41.5゜の角度α₁だけ回転し、ｚ
＝33cmのところで3.5゜であるβ₂＝90゜−α₂の角度を
もつて内方仮想的磁場境界５５と交差し、ｚ＝
37.4cmのところで対称平面に到達し、15.9キロガ
ウスの磁場B₂の影響の下に角度α₂（93.5゜）だけ回
転する。軌跡は両磁場境界の内で対称であり、タ
ーゲツトは外方仮想的磁場境界を越えて位置され
る。入射コリメータのところで、ビーム包絡線
は、直径2.5mmであり、2.4mrの両面において発散
する性質を有する。

磁石の幾形状は、偏向平面による平行対平行変
換を保証する。対称平面におけるd′_x＝０の条件
は、運動量独立をもたらす。横断面における平行
対平行条件は、拘束条件である。所望の設計パラ
メータの組を得るために、屈曲角α₁及びα₂並びに
磁場強度比が変化される。

270゜の偏向角についての１次アクロマテイツク
偏向系が、(3)式で示す種々の磁場比B₁/B₂ととも
に達成され得る。

さらに、水平及び垂直平面の両方についての対
応する行列要素の絶対値が得られ、それらはほと
んど同一であり、対称な像ビームスポツトをもた
らす。

同様に建造された偏向系によつて他の偏向角度
が達成され得ることが、当業者に認識されるであ
ろう。従つて、前述したところは本発明の単なる
１実施例であり、本発明の真の範囲は特許請求の
範囲によつて定まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特色を用いたＸ線治療機械
の概略側面図である。第２図は、本発明の屈曲平
面における各軌跡を示す。第３Ａ図は、第２図の
ポールキヤツプを含む磁石の断面図（屈曲平面に
垂直）である。第３Ｂ図は、好適実施例の磁場ク
ランプを示す。第４図は、全中心軌跡に沿つて、
折り曲げられていない、横方向に張り出した軌跡
である。第５図は、半径方向ウエスト及び横方向
ウエストの関係を示す。 〔主要符号の説明〕 １０…Ｘ線治療機械、１
１…磁気偏向装置、１４…ガントリー、１６…回
転軸線、１８…床、２０…支柱、２２…トラニオ
ン、２４，２６…腕、２７…線形電子加速器、２
８…４重極子、２９…ターゲツト、３０…Ｘ線吸
収素子、３２…患者、３４…寝台、５０，５０′
…ポールキヤツプ、５２，５２′…ステツプ、５
３，５３′…ステツプ表面、５４，５６…領域、
５５…磁場境界、５８，５８′…コイル構造半体、
６０，６０′…外方ポール、６２…ヨーク、６６
…磁場クランプ、６７…真空エンベロープ、６８
…空胴、６９…磁場境界、７２…スリツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対象物を照射するための荷電粒子加速照射装
   置であつて、 ａ） 与えられた軸線に沿つて荷電粒子のビーム
   を加速するための荷電粒子加速手段、ならびに ｂ） 前記の与えられた軸線に関して偏向角Ψだ
   け前記ビームを前記軸線から屈曲させるための
   一次アクロマテイク屈曲用磁石系であり、 １） 接近した第１および第２の磁場領域を形
   成するため対称面に関して配置され、第１お
   よび第２のポールキヤツプから成り、 前記各磁場領域が実質的に一様な磁場から
   成り、 前記磁場領域の間に第２の磁場境界を形成
   するために、各ボールキヤツプにステツプを
   設け、 前記ステツプが、前記ポールキヤツプの平
   面内の直接に沿つているところのポールキヤ
   ツプと、 ２） 偏向平面内で入口位置の第１の磁場境界
   に対して角度β₁をもつて、前記荷電粒子のビ
   ームを前記第１の磁場境界を通して前記第１
   の磁場領域へと導入させるための手段であつ
   て、 前記ビームが偏向平面内で角度α₁だけ偏向
   して前記第２の磁場領域に向かい、角度β₂を
   以て前記第２の磁場境界を通り、前記第２の
   磁場領域内で角度2α₂だけさらに偏向して前
   記第１の磁場領域に再進入し、前記ビームは
   さらに角度α₁だけ偏向する、ところの導入手
   段、および ３） 前記第１の磁場領域から前記ビームを引
   き出すための手段、 を有する磁石系、 から成る照射装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載された照射装置
   であつて、さらに 前記ビームとの衝突から透過放射線を生成する
   ためのターゲツト手段、から成る照射装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載さ
   れた照射装置であつて、さらに 前記対称物を通過する軸線の回りで当該照射装
   置を回転させるためのガントリー手段、から成る
   照射装置。 ４ 偏向角Ψだけ荷電粒子を偏向させるための一
   次アクロマテツク偏向装置であつて、 少なくとも接近した第１および第２の磁場領域
   を形成するため対称面に関して配置され、第１お
   よび第２のポールキヤツプから成り、 前記各磁場領域が実質的に一様な磁場から成
   り、 前記磁場領域の間に磁場境界を形成するため
   に、各ポールキヤツプに少なくとも１つのステツ
   プを設け、 前記ステツプが、前記ポールキヤツプの平面内
   の直線に沿つている、 ところの偏向装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載された偏向装置
   であつて、 前記荷電粒子が入口位置の第１の磁場境界で前
   記第１の磁場領域に実質的に角度｜β₁｜をもつて
   入射し、所望の集束状況が得られ、前記荷電粒子
   が角度α₁だけ回転される、ところの偏向装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載された偏向装置
   であつて、 前記荷電粒子が前記第１の磁場領域から出社す
   ると同時に前記第２の磁場領域へと前記磁場領域
   間の磁場境界である第２の磁場境界を通じて角度
   β₂で入射し、他の所望の集束状況が得られ、前記
   荷電粒子が追加的角度α₂だけ回転され、ここでβ₂
   ＝90゜−α₂である、ところの偏向装置。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載された偏向装置
   であつて、 前記荷電粒子が追加的角度増分α₂だけ回転さ
   れ、再び前記第２の磁場境界に前記角度｜β₂｜で
   交差し、前記第２の磁場境界に沿つて以前とは異
   なる位置で前記第１の磁場領域に進入し、第３の
   集束状況が達成される、ところの偏向装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載された偏向装置
   であつて、 前記荷電粒子が追加的角度増分α₁だけさらに回
   転され、以て全偏角｜Ψ＝２（α₁＋α₂）｜が達成さ
   れ、前記荷電粒子が前記第１の磁場境界に沿つた
   １点で第１の磁場領域を離れ、該点は前記の入射
   の点からは離れて前記第１の磁場境界に関して角
   度β_fをなす。ところの偏向装置。