JPS5822711B2 - Chiyoku Senryu Yusikasoku Souchi - Google Patents

Chiyoku Senryu Yusikasoku Souchi

Info

Publication number
JPS5822711B2
JPS5822711B2 JP49022717A JP2271774A JPS5822711B2 JP S5822711 B2 JPS5822711 B2 JP S5822711B2 JP 49022717 A JP49022717 A JP 49022717A JP 2271774 A JP2271774 A JP 2271774A JP S5822711 B2 JPS5822711 B2 JP S5822711B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
radiation
electrodes
symmetry
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP49022717A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5040999A (en
Inventor
クレイグ・スペンサー・ヌーナン
レイモンド・テンジル・マツキンタイアー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BARIAN ASOSHEITSU Inc
Original Assignee
BARIAN ASOSHEITSU Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BARIAN ASOSHEITSU Inc filed Critical BARIAN ASOSHEITSU Inc
Publication of JPS5040999A publication Critical patent/JPS5040999A/ja
Publication of JPS5822711B2 publication Critical patent/JPS5822711B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粒子加速装置の技術に関するもので、特に、X
線治療に使用されるような高エネルギーX線装置に使用
する直線粒子加速装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to particle accelerator technology, and in particular to
The present invention relates to a linear particle accelerator used in high-energy X-ray equipment such as those used in radiotherapy.

近代的なガンその他の関連する病気の処置は、深いX線
治療のために高い強度レベルの放射線を必要とする。
Modern cancer and other related disease treatments require high intensity levels of radiation for deep x-ray treatments.

それ故、所望の放射線強度分布を得るために、典型的に
は、高エネルギー放射線治療装置は400万ないし25
00万電子ボルトの範囲で動作する。
Therefore, to obtain the desired radiation intensity distribution, high-energy radiation therapy equipment typically uses between 4 million and 25
It operates in the million electron volt range.

X線治療においては、高エネルギー放射線から最大の臨
床的利益を得るために、放射線を極めて正確に指向させ
ることが必要である。
In X-ray therapy, in order to obtain maximum clinical benefit from high-energy radiation, it is necessary to direct the radiation with great precision.

現在の高エネルギーX線装置は、一般的に、荷電粒子ビ
ームを形成しこれをX線発生のだめのターゲット上に投
射する荷電粒子加速装置を含む。
Current high-energy x-ray equipment typically includes a charged particle accelerator that forms a charged particle beam and projects it onto a target for x-ray generation.

加速された粒子は集束され、成る場合には、ターゲット
に指向される前に90°曲げられる。
The accelerated particles are focused and, in some cases, bent by 90° before being directed to the target.

重金属の主コリメーターが一般にターゲットの下流側に
位置し、これは所定のX線ビームの形態を得るのに使用
される。
A heavy metal main collimator is generally located downstream of the target and is used to obtain a predetermined x-ray beam configuration.

ビームの通路に垂直な面を横切ってビームの均一の強さ
を得るように、放射線量を測定し全放射線量を積分する
ために、通常、X線ビーム内に扁平化フィルターおよび
電離箱が配置される。
Flattening filters and ionization chambers are usually placed within the x-ray beam to measure the radiation dose and integrate the total radiation dose to obtain uniform intensity of the beam across a plane perpendicular to the beam path. be done.

このような高エネルギーX線装置の一例は、J 、S
、ベイリー(Bailey)等の米国特許第33229
50号に開示されている。
An example of such a high-energy X-ray device is J, S
, U.S. Patent No. 33229 to Bailey et al.
It is disclosed in No. 50.

ターゲットの中心から変位した位置で荷電粒子ビームが
ターゲットに衝突すると、放射されるX線のパターンは
これに従って変位される。
When the charged particle beam impinges on the target at a position displaced from the center of the target, the pattern of emitted X-rays is displaced accordingly.

また、粒子ビームがターゲットに衝たる入射角が変化す
ると、ターゲットから出るX線の放射パターンに角的変
化が生ずる。
Additionally, a change in the angle of incidence at which the particle beam impinges on the target causes an angular change in the radiation pattern of the X-rays emanating from the target.

ターゲットに衝たる荷電粒子ビームの位置的および角的
不整合(ミスアラインメント)があると、放射されるX
線を正確に指向させることが、不可能ではないとしても
、困難である。
Positional and angular misalignment of the charged particle beam striking the target causes the emitted
It is difficult, if not impossible, to orient the line accurately.

荷電粒子の放射電磁界を横切る放射線強度分布を測定す
るために、電離箱内に配置された半円板(・・−フプレ
ート)または4分円形の放射線に応答する電極が使用さ
れている。
To measure the radiation intensity distribution across the emitted electromagnetic field of charged particles, semicircular or quadrant-shaped radiation-responsive electrodes placed within the ionization chamber are used.

一般に、4分円形電極は電離箱の中心線の周りに対称的
に置かれている。
Generally, quadrant electrodes are placed symmetrically about the centerline of the chamber.

従って、電離箱は、その中心線が放射電磁界の中心軸と
一致するように位置される。
Therefore, the ionization chamber is positioned such that its centerline coincides with the central axis of the radiated electromagnetic field.

このような4個の電極の例は、各4分円を通過する放射
線束の積分に比例する信号を与え、中心軸の周りの放射
電磁界のパターンの対称性を監視するのに使用できる。
An example of four such electrodes provides a signal proportional to the integral of the radiation flux passing through each quadrant and can be used to monitor the symmetry of the pattern of the radiated field about the central axis.

ビームの不整合(ミスアラインメント)の成る状態にお
いて、この4分円の構造は、電離箱自体から遠隔位置の
面における電磁界の非対称性を検知する点で不満足であ
ることがわかった。
In conditions of beam misalignment, this quadrant structure has been found to be unsatisfactory in sensing field asymmetries in planes remote from the ionization chamber itself.

例えば、ターゲット上の荷電粒子ビームの位置的変位と
、。
For example, with the positional displacement of the charged particle beam on the target.

ビームがターゲットに衝たる時の角度の変化の両者を生
ずる可能性がある。
Both can result in a change in the angle at which the beam hits the target.

ターゲットに衝たる荷電粒子ビーム、このターゲットの
下流側に位置する重金属のコリメータ、電磁界扁平化フ
ィルターおよび電離箱を含む型式の従来の高エネルギー
X。
A conventional high-energy X of the type that includes a charged particle beam impinging on a target, a heavy metal collimator located downstream of the target, an electromagnetic flattening filter, and an ionization chamber.

線装置において、4分円形の電極が平衡状態を指示する
ように荷電粒子ビームは電離箱の面内にのみ存在するこ
ととなり、電離箱から遠隔位置にある他の面には存在し
ないこととなろう。
In the ionization chamber, the quadrant-shaped electrodes indicate equilibrium so that the charged particle beam exists only in the plane of the ionization chamber and not in other planes that are remote from the ionization chamber. Dew.

本発明は、所望の放射線パターンを維持するた。The present invention aims to maintain the desired radiation pattern.

めに荷電子ビームの整合(アラインメント)を制御して
、これにより、従来の装置における上記の欠点その他の
欠点を排除する放射線応答検知装置(radiatio
n responsive detection sy
stem)に関するものである。
radiation-responsive sensing devices that control the alignment of the valence electron beams for the purpose of eliminating the above-mentioned and other drawbacks of conventional devices.
n responsive detection system
stem).

ターゲットに荷電粒子が衝突することにより発生される
放射電磁界(radiation field)まだは
光子電磁界(photon f 1eld )は前部尖
端をもつローブパターン又は紡錘状の形態をとるという
原理に基づいて、ターゲット上の粒子ビームの入射角の
僅かな変化により、この放射ローブ京ターンの相当大き
な傾斜(tilt)が生ずることがわかった。
Based on the principle that the radiation field (or photon field) generated by the collision of charged particles with a target takes the form of a lobe pattern or spindle shape with a front tip. It has been found that a small change in the angle of incidence of the particle beam on the target results in a fairly large tilt of this radiation lobe quintillion turn.

−!た、粒子ビームが衝たるターゲット上の位置が変化
すると、これに相当するローブパターンの変位が生ずる
ことが確かめられた。
-! In addition, it was confirmed that when the position on the target that the particle beam hits changes, a corresponding displacement of the lobe pattern occurs.

従って、光子電磁界(photon field)の端
縁または肩を監視する位置に放射線応答電極の外側の組
を配置することによって、ローブの傾斜を高度の正確さ
で測定できることが発見された。
It has therefore been discovered that by placing an outer set of radiation-responsive electrodes at a position monitoring the edge or shoulder of the photon field, the slope of the lobe can be measured with a high degree of accuracy.

然して、ローブの位置の変化を検出するだめに、扁平フ
ィルターの最も急勾配のスロープを通過する放射線を測
定するように別の内側電極の組が配置される。
Thus, in order to detect changes in the position of the lobes, another set of inner electrodes is arranged to measure the radiation passing through the steepest slope of the flat filter.

ローブの内側部分におけるローブの傾斜による光子電磁
界の変化は扁平フィルターにおける増大した吸収によっ
て補償され、それ故、内側の電極の組はローブの傾斜の
変化に応答しない。
Changes in the photon electromagnetic field due to the lobe tilt in the inner part of the lobe are compensated by increased absorption in the flat filter, and therefore the inner electrode set does not respond to changes in the lobe tilt.

かくして、内側の電極はローブの位置的変化の指示のみ
を与える。
Thus, the inner electrodes only provide an indication of the lobe's positional changes.

本発明の一特徴によれば、粒子ビームを形成し、これを
実質的に直線状通路に投射する装置を含む粒子加速器が
提供される。
According to one aspect of the invention, a particle accelerator is provided that includes a device for forming a beam of particles and projecting the same into a substantially straight path.

また、この直線加速器は粒子ビームを偏向する装置、例
えば角的誤差対称サーボ機構のフィル(angular
error symmetryservomecha
nism coil )および位置的誤差対称サーボ機
構のコイル(positignal errnr sy
mm −etry servomechanism e
oil )を含む。
This linear accelerator also has a device that deflects the particle beam, such as an angular error symmetric servomechanism fill (angular
error symmetryservomecha
nism coil ) and positional error symmetric servomechanism coil (positional errnr sy
mm-etry servomechanism e
oil).

粒子の衝突によってX線を発するターゲットが粒子ビー
ムの通路内に配置される。
A target is placed in the path of the particle beam that emits x-rays upon particle impact.

放射線のパターンのいくつかのパラメーターを測定する
放射線検知装置が放射電磁界内に配置され、且つ粒子ビ
ームの角的および位置的変位を補償するために放射線検
知装置とビーム偏向装置の間に制御回路が結合される。
A radiation detection device measuring some parameters of the radiation pattern is placed within the radiating electromagnetic field, and a control circuit is provided between the radiation detection device and the beam deflection device to compensate for angular and positional displacements of the particle beam. are combined.

本発明の他の特徴によれば、検知装置は放射電磁界の外
縁における放射線強度を監視する放射線応答電極、およ
び放射線パターンの2つのパラメータの変化をあられす
信号を生ずるように放射電磁界の対称軸に近い位置で放
射線強度を監視するように位置した電極を含む。
According to other features of the invention, the detection device includes a radiation-responsive electrode for monitoring the radiation intensity at the outer edge of the radiated electromagnetic field, and a radiation-responsive electrode for monitoring the radiation intensity at the outer edge of the radiated electromagnetic field, and a radiation-responsive electrode for monitoring the radiation intensity at the outer edge of the radiated electromagnetic field, and a symmetry of the radiated electromagnetic field for producing a signal that acknowledges changes in two parameters of the radiation pattern. It includes an electrode positioned near the axis to monitor radiation intensity.

本発明の他の特徴によれば、放射電磁界の対称軸の周り
の四分円の1つにそれぞれ配置された4個の内側電極の
組と、この内側電極よりも該軸から離れて配置され四分
円の1つにそれぞれ位置している4個の外側の電極の組
が設けられる。
According to another feature of the invention, a set of four inner electrodes, each arranged in one of the quadrants around the axis of symmetry of the radiated electromagnetic field, and a set of four inner electrodes arranged further from the axis than the inner electrodes; A set of four outer electrodes are provided, each located in one of the quadrants.

本発明の他の特徴によれば、粒子がターゲットに衝たる
時に形成されるローブ状放射線パターンの傾斜および位
置変化を監視することによって、縦軸の角的変化および
ビームの変位の変化の両者に関して荷電粒子ビームを整
合する方法が提供される。
According to another feature of the invention, by monitoring the slope and position changes of the lobed radiation pattern formed when the particles hit the target, both with respect to angular changes in the longitudinal axis and changes in the displacement of the beam. A method of aligning a charged particle beam is provided.

本発明の目的および利点は、次に図面を参照して説明す
る好ましい実施例の説明から理解されよう。
Objects and advantages of the invention will be understood from the description of the preferred embodiments that follows with reference to the drawings.

一第1図は、荷電粒子を加速しこれをターゲット12上
に投射する粒子加速装置10を含む高エネルギーX線装
置を示・す。
FIG. 1 shows a high-energy x-ray system that includes a particle accelerator 10 that accelerates charged particles and projects them onto a target 12.

荷電粒子の衝突によって、ターゲット12は高エネルギ
ーX線を発する。
The collision of charged particles causes the target 12 to emit high-energy X-rays.

所望のX線ビーム形態を得るのに使用される重金属の主
コリメータ14がターゲット12の下流側に配置される
A heavy metal main collimator 14 is located downstream of the target 12, which is used to obtain the desired x-ray beam configuration.

扁平フィルター16および電離箱18が主コリメータ1
4の下流側に位置し、コリメータの開口と整列される。
The flat filter 16 and the ionization chamber 18 are the main collimator 1
4 and aligned with the collimator aperture.

電離箱18は放射線量のレー) (dose rate
)を測定するために放射電磁界内に配置され、総数射
線を積分して、粒子ビームの整合(アラインメント)を
維持するのに使用される電気信号を発生する。
The ionization chamber 18 measures the radiation dose (dose rate)
) is placed within the radiating electromagnetic field to measure the total number of rays and to generate an electrical signal that is used to integrate the total number of rays and maintain alignment of the particle beam.

放射電磁界のサイズを変えるために顎形の可動コリメー
タ20が扁平化フィルタおよび電離箱から下流に位置し
ている。
A jaw-shaped movable collimator 20 is located downstream from the flattening filter and ionization chamber to vary the size of the radiated electromagnetic field.

さらに詳しくいえば、粒子加速装置10は、荷電粒子を
形成し、粒子を加速し、粒子を集束してビームとする荷
電粒子加速器22を含む。
More specifically, particle accelerator 10 includes a charged particle accelerator 22 that forms charged particles, accelerates the particles, and focuses the particles into a beam.

粒子加速器22と組合された角的誤差対称サーボ機構の
コイル24 (angular error symm
etry 5ervo −mechanism coi
l )は為主として為荷電粒子ビームがターゲット12
に衝たる入射角を変える作用をする。
Angular error symmetry servomechanism coil 24 combined with particle accelerator 22
etry 5ervo-mechanism coi
l) is mainly because the charged particle beam is the target 12.
It has the effect of changing the angle of incidence at which it hits.

加速器22によって発生された粒子のビームはビーム伝
達装置26を通過し位置的誤差対称サーボ機構コイル2
8 (position error symmetr
yservomechanism coil)を通過す
る。
The beam of particles generated by the accelerator 22 passes through a beam delivery device 26 and passes through a positional error symmetrical servomechanism coil 2.
8 (position error symmeter
yservomechanism coil).

ビーム伝達装置26は偏向および集束用コイル、および
粒子ビーム成形用の種々のスリットを含む。
Beam transmission device 26 includes deflection and focusing coils and various slits for particle beam shaping.

位置誤差サーボ機構コイル28は、主として、粒子ビー
ムがターゲットに衝たるターゲット12上の位置を変え
る作用をする。
The position error servomechanism coil 28 primarily functions to vary the location on the target 12 at which the particle beam impinges on the target.

位置サーボ機構コイル28とターゲット120間にビー
ム屈曲マグネット30が配置され、これは荷電粒子のビ
ームを90°曲げるように働く。
A beam bending magnet 30 is positioned between the position servomechanism coil 28 and the target 120, which serves to bend the beam of charged particles by 90 degrees.

90°のビーム屈曲技術を使用する電子加速器の一例と
してR,T、アベリー(avery )の米国特許第3
360647号を参照できる。
An example of an electron accelerator using a 90° beam bending technique is U.S. Patent No. 3 to R.T. Avery.
Reference can be made to No. 360647.

しかし、本発明の実施には、このようなビームの屈曲は
必要でないことを理解しなければならない。
However, it should be understood that such beam bending is not necessary for the practice of the present invention.

第2図は、ターゲットに荷電粒子が衝突する時にターゲ
ットにおいて発生される光子電磁界(photon f
1eld )の全体的輪廓を示す。
Figure 2 shows the photon electromagnetic field (photon f) generated in the target when charged particles collide with the target.
1eld).

図解のだ・めに、前部尖端をもつローブパターン又は紡
錘状36の形態をとる光子電磁界は別個の図形として示
しであるが、このローブパターンは実際には第1図のX
線装置内に存在することを理解しなければならない。
In the illustration, the photon electromagnetic field in the form of a lobe pattern or spindle shape 36 with a front tip is shown as a separate figure, but this lobe pattern is actually
must be understood to exist within the line equipment.

図示のように、荷電粒子のビームが実線32によって示
すようにターゲットの中心に相当する点でターゲット1
2に衝突すると、実線で示すローブ36の対称軸34は
ターゲット120面に垂直にのびる。
As shown, the beam of charged particles reaches the target 1 at a point corresponding to the center of the target as indicated by solid line 32.
2, the axis of symmetry 34 of the lobe 36, shown as a solid line, extends perpendicular to the plane of the target 120.

しかし、荷電粒子ビームが破線38で示すようにターゲ
ットの中心から変位した点で、90°から異なる入射角
でターゲット12に衝突すると、出来たローブパターン
40は粒子ビームの入射角の変化に相当する量だけ傾斜
される。
However, if the charged particle beam impinges on the target 12 at a different angle of incidence from 90° at a point displaced from the center of the target as indicated by dashed line 38, the resulting lobe pattern 40 corresponds to the change in the angle of incidence of the particle beam. tilted by the amount.

この変化は、△φで指示されているローブの肩における
強さの変化によって示される。
This change is indicated by the change in strength at the shoulder of the lobe, designated Δφ.

破線42は傾斜したローブパターン40の対称軸を示す
Dashed line 42 indicates the axis of symmetry of inclined lobe pattern 40.

第3図は電離箱18をもつと詳しく示す。FIG. 3 shows the ionization chamber 18 in detail.

詳しく説明すると、電離箱18は、粒子ビームの入射角
の変化および粒子ビームがターゲットに・衝たる点の変
化の両者を検知するために放射線ローブパターンのパラ
メータを測定する電極の配置を示す。
Specifically, the ionization chamber 18 exhibits an arrangement of electrodes that measure parameters of the radiation lobe pattern to detect both changes in the angle of incidence of the particle beam and changes in the point at which the particle beam strikes the target.

電極は4個の平板状の電極44,46,48゜50の形
態をとり、その各々は円板形の電離箱の四分円の1つの
中に位置する。
The electrodes take the form of four plate-shaped electrodes 44, 46, 48.50, each located in one of the quadrants of the disc-shaped ionization chamber.

電極44,46゜48.50は内側の電極の組を構成し
、これはそれぞれ円板形の電離箱18の中心軸から僅か
な間隔を有し、その各々は電離箱ρ径方向長さのはソ4
分の1の距離だけ外方にのびている。
The electrodes 44, 46°48.50 constitute an inner set of electrodes, each having a small distance from the central axis of the disc-shaped ionization chamber 18, each of which has a radial length ρ of the ionization chamber 18. is so 4
It extends outward by a distance of 1/2.

第1図に1示すように、内側の四分円形の電極は扁平化
フィルタの最も急勾配のスロープの直ぐ下の位置で扁平
化フィルタ16の下に位置している。
As shown at 1 in FIG. 1, the inner quadrant electrode is located below the flattening filter 16 at a location just below the steepest slope of the flattening filter.

このように電極を位置させることによって、扁平化フィ
ルタのこの区域内のローブパターンの傾斜は扁平化フィ
ルタにおける増大した吸収によって補償される。
By positioning the electrodes in this manner, the slope of the lobe pattern within this area of the flattening filter is compensated for by increased absorption in the flattening filter.

かくして、これらの電極は放射線ローブの位置の変化の
みに応答する。
These electrodes thus respond only to changes in the position of the radiation lobe.

内側電極44,46゜48.50の各々は4個の出力端
子52,54゜56.58の対応するものに接続される
Each of the inner electrodes 44, 46° 48.50 is connected to a corresponding one of the four output terminals 52, 54° 56.58.

また電離箱18は4個の平板状の電極60゜62.64
,66の外側の組を含み、その各々は内側の電極44,
46,48,50の1つと同じ四分円内に位置している
In addition, the ionization chamber 18 has four flat electrodes 60°62.64
, 66, each of which has an inner electrode 44,
It is located in the same quadrant as one of 46, 48, and 50.

電極の外側の組は円弧状の輪廓を有し、この彎曲した部
分の曲率中心は円板形の電離箱18の中心軸に位置する
The outer set of electrodes has an arcuate rim, and the center of curvature of this curved portion is located at the central axis of the disk-shaped ionization chamber 18.

電極の外側の組は内側の電極よりも離れだ位置で電離箱
の中心軸から径方向に離隔している。
The outer set of electrodes are further apart than the inner electrodes and are radially spaced from the central axis of the ionization chamber.

電極の外側の組は、ローブの外縁または肩における放射
線ローブパターンの強さを検知する位置に配置されて、
これによりローブの傾斜を測定する。
an outer set of electrodes positioned to detect the intensity of the radiation lobe pattern at the outer edge or shoulder of the lobe;
This measures the slope of the lobe.

外側の電極60.62,64,66の各々は4個の出力
端子6B、70,72.74の対応するものに電気的に
接続される。
Each of the outer electrodes 60.62, 64, 66 is electrically connected to a corresponding one of the four output terminals 6B, 70, 72.74.

平板状の電極44,46,48,50,60゜62.6
4,66は総て電離箱18内で単一の面内に置かれ、円
板形・・ウジング部材内に位置する絶縁性の板によって
支持される。
Flat electrodes 44, 46, 48, 50, 60°62.6
4 and 66 are all placed in a single plane within the ionization chamber 18, and are supported by an insulating plate located within a disc-shaped housing member.

平板状の高電圧電極(図示せず)が他の電極と間隔を隔
てた平行な関係順配置され、電離箱18にイオン化可能
のガスが充填される。
A plate-shaped high voltage electrode (not shown) is arranged in spaced parallel relationship with other electrodes, and the ionization chamber 18 is filled with an ionizable gas.

かくして、各検知用電極は電極区域にわたって平均され
た放射電磁界の強さに比例するイオン電流を集収する。
Thus, each sensing electrode collects an ionic current proportional to the strength of the radiated field averaged over the electrode area.

第4図および第5図に示すように、内側の電極46.4
8は差動サーボ増巾型760入力端子に接続され、該サ
ーボ増巾器の出力端子は位置誤差対称サーボ機構のコイ
ル78の端子の−1つに接続される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner electrode 46.4
8 is connected to the input terminal of a differential servo amplifier type 760, and the output terminal of the servo amplifier is connected to -1 of the terminals of the coil 78 of the position error symmetric servomechanism.

このコイルの他の端子は面接的にアースに接続される。The other terminal of this coil is connected surface-wise to ground.

また、計器80が差動サーボ増巾器76の出力端子とア
ースの間に接続されて、位置サーボ機構コイル78に加
えられる補償信号の値の指示を与える。
A meter 80 is also connected between the output terminal of differential servo amplifier 76 and ground to provide an indication of the value of the compensation signal applied to position servomechanism coil 78.

同様に、他の内側の電極44.50の組は差動サーボ増
巾器82の入力端子に接続され、その出力端子は他の位
置誤差対称サーボ機構のコイル8401つの端子に接続
される。
Similarly, the other inner set of electrodes 44,50 are connected to the input terminals of a differential servo amplifier 82, whose output terminals are connected to one terminal of the coil 840 of another position error symmetric servomechanism.

このコイルの他の端子は面接的にアースに接続される。The other terminal of this coil is connected surface-wise to ground.

また、差動サーボ増巾器82の他の出力は計器86を経
てアースに接続される。
Further, the other output of the differential servo amplifier 82 is connected to ground via a meter 86.

かくして、電極46.48は、粒子ビームがターゲット
12に衝たる位置をあられす放射線ローブの変位を、1
つの座標軸に沿って監視する働きをする。
Thus, the electrodes 46,48 reduce the displacement of the radiation lobe at which the particle beam impinges the target 12 by 1.
It functions to monitor along two coordinate axes.

電極44.50は、第1の座標軸に直角な第2の座標軸
に沿うビーム位置の変化を検知する働きをする。
Electrodes 44.50 serve to sense changes in beam position along a second coordinate axis perpendicular to the first coordinate axis.

かくして、電極44,46,48゜50によって発生さ
れた信号は、位置サーボ機構のコイル78.84に印加
された時に、主として、粒子ビームがターゲットに衝た
る位置の変化を補償する。
Thus, the signals generated by the electrodes 44, 46, 48.50, when applied to the coils 78, 84 of the position servomechanism, primarily compensate for changes in the position at which the particle beam impinges on the target.

外側の電極62.64は他の差動サーボ増巾器88の入
力端子に接続され、その出力端子は角的誤差対称サーボ
機構のコイル90の端子の1つに接続される。
The outer electrodes 62,64 are connected to the input terminals of another differential servo amplifier 88, the output terminal of which is connected to one of the terminals of the coil 90 of the angular error symmetry servomechanism.

このコイルの他の端子は直接的にアースに接続される。The other terminal of this coil is connected directly to ground.

また、計器92がサーボ増巾器88の出力端子とアース
の間に接続される。
Additionally, a meter 92 is connected between the output terminal of the servo amplifier 88 and ground.

同様に、他の外側電極60,66の組は、さらに他の差
動サーボ増巾器94の入力端子に接続され、その出力端
子は他の角的誤差対称サーボ機構のコイル96の端子の
1つに接続される。
Similarly, another set of outer electrodes 60, 66 is connected to the input terminal of yet another differential servo amplifier 94 whose output terminal is one of the terminals of the coil 96 of another angular error symmetric servomechanism. connected to.

このコイルの他の端子は面接的にアースに接続され、計
器98が差動サーボ増巾器94の出力端子とアースの間
に接続される。
The other terminal of this coil is connected face-to-face to ground, and a meter 98 is connected between the output terminal of differential servo amplifier 94 and ground.

かくて、電極62.64の外側の対はローブパターンの
肩における強度の大きい変化に応答する。
Thus, the outer pair of electrodes 62,64 will respond to large changes in intensity at the shoulders of the lobe pattern.

ローブパターンの強さの変化は、ターゲット上の粒子ビ
ームの入射角における変化を反映する。
Changes in the intensity of the lobe pattern reflect changes in the angle of incidence of the particle beam on the target.

かくて、これらの電極によって発生される電気信号は差
動サーボ増巾器88を通して与えられる時に角的誤差対
称サーボ機構のコイル90の付勢を制御するのに使用さ
れる。
Thus, the electrical signals generated by these electrodes, when applied through differential servo amplifier 88, are used to control the energization of coil 90 of the angular error symmetry servomechanism.

角的補償の指示は計器92によって与えられる。An indication of angular compensation is provided by meter 92.

他の外側電極60゜66の対は電極62.64の軸に垂
直な軸に沿って角的誤差の同様の補償を与える。
Other pairs of outer electrodes 60.66 provide similar compensation for angular errors along axes perpendicular to the axes of electrodes 62.64.

従って、本発明は粒子ビームがターゲットに衝たる点に
おいて角的ビーム整合および位置的ビーム整合の両者を
与える。
Thus, the present invention provides both angular and positional beam alignment at the point where the particle beam strikes the target.

それ故、本発明によれば、ターゲットによって発する放
射線パターンについて一定の対称軸を維持することが可
能である。
Therefore, according to the invention it is possible to maintain a constant axis of symmetry for the radiation pattern emitted by the target.

こ\で、好ましい実施例について本発明を説明したが、
本発明の技術的範囲を逸脱することなしに、種々の要求
に適合するように種々の形態および各部の配置の変型を
なし得ることは当業者に容易に理解されよう。
Having described the invention in terms of preferred embodiments,
It will be readily understood by those skilled in the art that various modifications to the form and arrangement of parts can be made to meet various requirements without departing from the technical scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるビーム整合装置を含む高エネルギ
ーX線装置の基本形を示す概略ブロックダイアグラムで
ある。 第2図は荷電粒子ビームの整合の変化によって生ずる前
部尖端をもつローブパターンを示す概略図である。 第3図は放射線パターンを監視する電極の構造を示す平
面図である第4図は第3図の4−4線における電極組立
体の断面図と、これに組合される電気的サーボ機構の回
路を示す。 第5図は第3図の5−5線における電極組立体の断面図
と、これに組合される電気的サーボ機構の回路を示す。 10・・・粒子加速装置、12・・・ターゲット、14
・・・コリメータ、16・・・フィルタ、18・・・電
離箱、20・・・可動コリメータ、22・・・荷電粒子
加速器、24・・・内的誤差対称サーボ機構のコイル、
26・・・ビーム伝達装置、28・・・位置的誤差対称
サーボ機構のコイル、30・・・ビーム屈曲マグネット
、32・・・荷電粒子のビーム、34・・・対称軸、3
6・・・ローブパターン、38・・・荷電粒子のビーム
、40・・・口1−ブパターン、42・・・対称軸、4
4,46,48゜50・・・内側の電極、52,54,
56,58・・・出力端子、60,62,64,66・
・・外側の電極、68.70.γ2,74・・・出力端
子、76・・・差動サーボ増巾器、78・・・位置誤差
対称サーボ機構の9コイル、80・・・計器、82・・
・差動サーボの増巾器、84・・・位置誤差対称サーボ
機構のコイル、86・・・計器、88・・・差動サーボ
増巾器、90・・・内的誤差対称サーボ機構のコイル、
92・・・計器、94・・・差動サーボ増巾器、96・
・・内的誤差対称サーボ機構5のコイル、98・・・計
器。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the basic form of a high-energy X-ray apparatus including a beam alignment device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a lobe pattern with a front tip caused by changes in the alignment of the charged particle beam. FIG. 3 is a plan view showing the structure of the electrode for monitoring radiation patterns. FIG. 4 is a sectional view of the electrode assembly taken along line 4--4 in FIG. 3, and the circuit of the electric servo mechanism combined therewith. shows. FIG. 5 shows a sectional view of the electrode assembly taken along line 5--5 in FIG. 3 and a circuit of an electric servo mechanism combined therewith. 10...Particle accelerator, 12...Target, 14
... collimator, 16 ... filter, 18 ... ionization chamber, 20 ... movable collimator, 22 ... charged particle accelerator, 24 ... internal error symmetrical servo mechanism coil,
26... Beam transmission device, 28... Coil of positional error symmetry servomechanism, 30... Beam bending magnet, 32... Beam of charged particles, 34... Axis of symmetry, 3
6... Lobe pattern, 38... Beam of charged particles, 40... Lobe pattern, 42... Axis of symmetry, 4
4, 46, 48° 50...inner electrode, 52, 54,
56, 58...output terminal, 60, 62, 64, 66...
...Outer electrode, 68.70. γ2, 74... Output terminal, 76... Differential servo amplifier, 78... 9 coils of position error symmetrical servo mechanism, 80... Meter, 82...
・Differential servo amplifier, 84... Coil of position error symmetric servo mechanism, 86... Instrument, 88... Differential servo amplifier, 90... Coil of internal error symmetric servo mechanism ,
92... Instrument, 94... Differential servo amplifier, 96.
... Coil of internal error symmetrical servo mechanism 5, 98... Instrument.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 荷電粒子のビームを線状通路に沿って投射する装置
と、ビームを偏向する偏向装置と、荷電粒子が衝突L7
て紡錘状に広がる放射線を放出するビーム通路内のター
ゲットと、紡錘の対称軸の近くで対称軸の両側に配置さ
れ、放射線の中心付近の放射の大きさを監視しビームの
衝突位置を表わす第1の信号を発生する4つの電極を備
える第1の感知手段と、この第1の感知手段の4つの電
極よりも前記の対称軸から離れて対称軸の両側に配置さ
れ、放射線の外縁の近くの放射の大きさを監視しビーム
の衝突角を表わす第2の信号を発生する4つの電極を備
え礪2の感知手段と、前記の第1と第2の感知手段と前
記の偏向装置との間に接続され、前記の第1と第2の信
号の値に応じて前記の偏向装置へ制御信号を加えてビー
ムがターゲットに衝突する位置のずれとビームがターゲ
ットに入射する角度の変化とに応答してビームを偏向さ
せる器用1回路を備えていることを特徴とする直線粒子
加速装置。
1 A device that projects a beam of charged particles along a linear path, a deflection device that deflects the beam, and a collision L7 of charged particles.
A target in the beam path that emits radiation that spreads out in a spindle shape, and a target that is placed near the axis of symmetry of the spindle and on both sides of the axis of symmetry to monitor the magnitude of the radiation near the center of the radiation and indicate the location of the beam impact. a first sensing means comprising four electrodes generating a signal of 1 and arranged on either side of said axis of symmetry further from said axis of symmetry than the four electrodes of said first sensing means, close to the outer edge of the radiation; a sensing means comprising four electrodes for monitoring the magnitude of the radiation and generating a second signal representative of the angle of incidence of the beam; said first and second sensing means and said deflection device; a control signal connected between the first and second signals to apply a control signal to the deflection device according to the values of the first and second signals, thereby adjusting the deviation in the position where the beam impinges on the target and the change in the angle at which the beam is incident on the target. A linear particle accelerator comprising a dexterity circuit that deflects a beam in response.
JP49022717A 1973-02-26 1974-02-26 Chiyoku Senryu Yusikasoku Souchi Expired JPS5822711B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00335634A US3838284A (en) 1973-02-26 1973-02-26 Linear particle accelerator system having improved beam alignment and method of operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5040999A JPS5040999A (en) 1975-04-15
JPS5822711B2 true JPS5822711B2 (en) 1983-05-10

Family

ID=23312613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP49022717A Expired JPS5822711B2 (en) 1973-02-26 1974-02-26 Chiyoku Senryu Yusikasoku Souchi

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3838284A (en)
JP (1) JPS5822711B2 (en)
CA (1) CA1016274A (en)
FR (1) FR2219604B1 (en)
GB (1) GB1453117A (en)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2274122A1 (en) * 1974-06-07 1976-01-02 Cgr Mev METHOD OF CENTERING A SCAN BEAM WITH IONIZING RADIATION AND DEVICE ALLOWING THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS
US3955089A (en) * 1974-10-21 1976-05-04 Varian Associates Automatic steering of a high velocity beam of charged particles
GB1536448A (en) * 1976-06-01 1978-12-20 Emi Ltd Radiography
GB1581526A (en) * 1976-08-12 1980-12-17 Emi Ltd X-ray tube arrangements
GB1580215A (en) * 1976-08-14 1980-11-26 Emi Ltd X-ray tube arrangement
US4243888A (en) * 1979-05-10 1981-01-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Laser beam alignment apparatus and method
US4320462A (en) * 1980-03-31 1982-03-16 Hughes Aircraft Company High speed laser pulse analyzer
SE421257B (en) * 1980-04-23 1981-12-07 Scanditronix Instr SET WITH A TRANSMISSION CHAMBER CENTERING A BEAM AND BRING THE BEAM TO BE SYMMETRIC WITH REGARD TO THE CENTER LINE OF A COLLIMATOR, AND THE TRANSMISSION CHAMBER FOR EXECUTING THE SET
US4425506A (en) * 1981-11-19 1984-01-10 Varian Associates, Inc. Stepped gap achromatic bending magnet
US4687936A (en) * 1985-07-11 1987-08-18 Varian Associates, Inc. In-line beam scanning system
DE3542127A1 (en) * 1985-11-28 1987-06-04 Siemens Ag X-RAY EMITTER
US4700068A (en) * 1986-01-31 1987-10-13 Hughes Aircraft Company Apparatus and method for spatially characterizing and controlling a particle beam
US4877961A (en) * 1988-10-26 1989-10-31 Varian Associates, Inc. In-line electron beam energy monitor and control
US5072123A (en) * 1990-05-03 1991-12-10 Varian Associates, Inc. Method of measuring total ionization current in a segmented ionization chamber
US5440210A (en) * 1993-04-16 1995-08-08 University Of Chicago Indirectly sensing accelerator beam currents for limiting maximum beam current magnitude
CA2142230A1 (en) * 1994-03-21 1995-09-22 Samuel V. Nablo Data reduction system for real time monitoring of radiation machinery
US5648188A (en) * 1995-06-07 1997-07-15 International Business Machines Corporation Real time alignment system for a projection electron beam lithographic system
US5672878A (en) * 1996-10-24 1997-09-30 Siemens Medical Systems Inc. Ionization chamber having off-passageway measuring electrodes
BE1012248A6 (en) * 1998-10-26 2000-08-01 Ind Control Machines S A Control device x-ray
DE102009002273A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-14 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Method for operating a system for irradiating a particle beam onto a body and device
JP6076834B2 (en) * 2013-05-28 2017-02-08 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 High energy ion implanter
US10879028B2 (en) * 2016-04-14 2020-12-29 Varian Medical Systems, Inc. Beam position monitors for medical radiation machines

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2640948A (en) * 1950-09-21 1953-06-02 High Voltage Engineering Corp Apparatus for utilizing a beam of high energy electrons in sterilization and in therapy
CH355225A (en) * 1958-01-22 1961-06-30 Foerderung Forschung Gmbh Method and device for controlling and correcting the position of the focal spot generated by a cathode ray on the anti-cathode of an X-ray tube
US3360647A (en) * 1964-09-14 1967-12-26 Varian Associates Electron accelerator with specific deflecting magnet structure and x-ray target
FR1306719A (en) * 1961-09-07 1962-10-19 Csf Detection and measurement of high energy particle beams
FR1369414A (en) * 1963-06-11 1964-08-14 Commissariat Energie Atomique Method and device for triggering a gas detector for locating nuclear particles

Also Published As

Publication number Publication date
CA1016274A (en) 1977-08-23
JPS5040999A (en) 1975-04-15
GB1453117A (en) 1976-10-20
FR2219604B1 (en) 1978-08-11
US3838284A (en) 1974-09-24
FR2219604A1 (en) 1974-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5822711B2 (en) Chiyoku Senryu Yusikasoku Souchi
US3852610A (en) Transmission ion chamber
US20240017095A1 (en) Systems, methods, and devices for radiation beam asymmetry measurements using electronic portal imaging devices
US3955089A (en) Automatic steering of a high velocity beam of charged particles
EP1952841B1 (en) Radiotherapy system for performing radiotherapy with precise irradiation
US4631741A (en) Beam spot monitoring arrangement for use in a scanning electron beam computed tomography scanner and method
EP3061497B1 (en) Multi-resolution detectors for measuring and controlling a charged particle pencil beam
US9333376B2 (en) Method and apparatus for calibrating a charged particle pencil beam used for therapeutic purposes
US20110186746A1 (en) Particle beam therapy system and method for guiding a beam of charged particles in a particle beam therapy system
TW201110184A (en) Ion beam angle calibration and emittance measurement system for ribbon beams
JPH01223384A (en) Transmission ion chamber assembly, deviation detection of ion radiation beam, corrector and deviation detection and linear electron accelerator
US4700068A (en) Apparatus and method for spatially characterizing and controlling a particle beam
US10183178B2 (en) Method and apparatus for controlled pencil beam therapy
US4039807A (en) Electron beam deflection arrangements having preshaping of the beam
JPH0372940B2 (en)
EP0040589B1 (en) A method and a device relating to a transmission ion chamber
US10702717B2 (en) One dimensional transmission detector for radiotherapy
McIntyre Transmission ion chamber
Semrad et al. Energy calibration at several hundred keV by time-of-flight and by comparing protons with H2+ ions
JP4228016B2 (en) Radiation therapy system
Haxby et al. The Angular Distribution of the Disintegration Products of Light Elements
JP2863991B2 (en) Ion beam range measuring device, ion beam range measuring method using the device, and method for controlling implantation depth in ion irradiation using the device
JPS6320376B2 (en)
JPH05159898A (en) Beam position monitor of particle accelerator
CN116540290A (en) Method, device, equipment and storage medium for verifying energy of active energy-changing enhancer