JPS5924488B2 - アクロマチック磁界ビ−ム偏向方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 これまで、リニアアクセラレータの端部に於いてコリメ
ートされた単１エネルギではない電子ビームを実質的Ｏ
こ２７０度の角度にわたって屈曲するためのアクロマチ
ックビーム偏向システムが提案された。

ビームは、Ｘ線治療の目的でＸ線ローブを発生するため
Ｘ線ターゲツＨこ向って曲げられる。

この様なビーム偏向システムは１９７２年９月１２田こ
与えられた米国特許第３，６９１，３７４号明細書に開
示されている。

この公知の磁界偏向システムに於いては、屈曲面と交差
する面でのビームの角度的発散及びスポット寸法とを考
慮して設計していなかった。

従って個々のビーム屈曲磁石の磁気ギャップを極端に太
きくしなければならなかったり或いは又磁石構造体でビ
ームが妨害される事に依りビーム伝達性が減少される。

更に、交差面でのターゲットに於けるビームスポットの
直径及びビームスポットの角度的発散は、屈曲面でのタ
ーゲットにこ於ける発散及びスポットの直径と実質的に
等しくなるべきであり、ターゲットで発生されるＸ線の
パターンは対称的な丸ではない。

Ｘ線ローブに於ける丸対称の不足性を非対称Ｘ線吸収フ
ィルタ部材に依って補正されてもよいが、これは放射線
治療装置に望ましくない様な複雑さを導入することにな
る。

従って、個々のビーム粒子の初期的運動量とは無関係に
、偏向システムに位って導入される位置運動量分散或い
は角運動量分散が実質的にない様にして、偏向されて出
て来るビーム粒子が所定路をたどる様な型式のアクロマ
チック磁界ビーム偏向システムを有する事が望ましい。

この様なシステムに於いては、発生される偏向ビームは
スポット寸法が著しく増加することなくして初期ビーム
と本質的に同一相の立体的形状を有する。

本発明の主たる目的は、単１エネルギではない荷電粒子
のビームをアクロマチック磁界偏向するための改良され
た方法及び装置を提供することである。

本発明のある特徴（こ於いては、β角、すなわち個々の
ビーム屈曲磁石のビーム入口及び出口面が中心軌道軸と
為す角、ドリフト長さｌ、屈曲角α及び屈曲磁石のビー
ム屈曲曲率半径ρの如き磁界ビーム偏向システムのパラ
メータは全て、偏向システムへの入力ビームが空間的或
いは角度的分散を生じる事なく又スポット寸法をこ著し
い増加を生じる事なくして出口向に造影される様に選ば
れる。

本発明の別の特徴に於いては、磁界偏向システムは、中
心軌道軸に対して実質的に直角な対称面が全ビーム偏向
角の１／２ のところに生じる様にして、偏向ビーム路
に沿って配置される３つの同一のビーム屈曲磁石を具備
し、それに依ってビーム偏向システムの構造が簡単化さ
れる。

本発明の別の特徴に於いては、磁石偏向システムの半径
方向の収束パラメータは、単１エネルギではない粒子が
それらの運動量分散に比例して半径方向をこ分散される
様な商所に単１エネルギ粒子のくびれ部分を設ける様に
選ばれる。

エネルギ選択スリットすなわちエネルギ削り取り器は、
運動量スペクトルの尾端部を除去する様瘉こビームを運
動量分析しそれに依ってビームの変動する運動量スペク
トルの作用を最小（こするため半径方向くびれ部分ある
いは比較的その付近に設けられる。

好ましい実施例に於いては、エネルギ選択スリットすな
わちビーム削り取り器は、該運動量限定スリットすなわ
ち削り取り器から発生する多量の放射が最終ターゲット
位置から十分にシールドされ、従って患者の治療に妨害
を及ぼさない様な位置に設置される。

本発明の他の特徴Ｇこ於いては、磁界偏向システムの横
断ビーム収束及び偏向パラメータは、中心軌道軸に沿っ
てエンベロープのくびれた中間部を設けそれに依って所
与のビーム伝達に対する屈曲磁石の磁気ギヤツブ巾が最
小にされる様に選ばれ′る。

本発明の他の特徴及び効果は添付図面に基いた次の説明
に依りより明かになる。

第１図を参照すれば、本発明の特徴を組み入れた磁界偏
向システム１１が平面図で示されている。

このシステム１１は３つの一定磁界屈曲電磁石１２．１
３及び１４を含み、これらの電磁石はビーム偏向システ
ム１１の中心軌道軸１５を形成している曲がった軌道に
沿って配置される。

特に中心軌道軸１５は半径方向の屈曲面内にあって該屈
曲面を定めるが、この中心軌道軸１５は又原点１６に於
いてこの偏向システムｉｔｔこ入れられ、且つ中心軌道
軸１５の初期軌道を形成するための所定方向に初めに進
められる基準運動量Ｐｏの荷電粒子に依ってたどられる
軌道である。

ビームの荷電粒子はビーム・コリメータ１γに依って最
初にコリメートされ、そして原点１６に於けるビーム入
口面を介して磁界偏向システム１１に射出される事が好
ましい。

代表的な例に於いては、初期ビームはコリメータ１１に
依ってコリメートされるリニア・アクセラレータの出力
ビーム（こ依って形成される。

この様な入って来るビームはある所定のスポット寸法を
有し且つ一般的には単１エネルギではない。

すなわち中心軌道軸１５を形成する粒子の基準運動量Ｐ
ｏに対し、ビーム粒子の運動量に実質的な広がりがある
。

ビーム粒子の代表的な運動量分布は第５図に示されてい
る。

夫々の屈曲磁石１２ないし１４は９０° である様な実
質的屈曲角α及び屈曲半径ρで中心軌道軸を曲げ、夫々
の磁石は直線のドリフト長さ部分ｔ１ ＃ ｔ２＊ ｔ
３及びｔ４ で連なり、すなわちその長さ部分だけ離さ
れている。

軟鉄の様な磁界シャフト構造体１０は隣接する屈曲磁石
１２ないし１４間の空間に配置され且つ中心軌道軸に沿
って原点１６と第１の屈曲磁石１２との間及び最後の屈
曲磁石１４と出口面１Ｂとの間に配置され、上記出口面
には電子ビームをしゃ断して患者の治療用のＸ線ローブ
２１を発生するためのビームターケラト１９が置かれる
。

このＸ線エネルギはＸ線治療装置のＸ線ウィンドウを形
成する真空包囲体２２のＸ線透過部分を貫通する。

磁界シャフト構造体１０には該シャフト構造体１０を通
るビーム通路に適用するため第２図かられかる様なトン
ネル部分２３が設けられている。

シャント構造体１０は、ビーム屈曲磁石１２゜１３及び
１４間の空間、並びにビーム入口及びビーム出口面とそ
の隣接ビーム屈曲磁石構造体との間の空間と（こ於いて
比較的磁界のない領域を設ける様に働く。

ビーム屈曲磁界領域は第２図に示す様（こ磁石１２ない
し１４の夫々の磁極片間のギャップで形成され、そして
電磁コイル構造体２４に依って発生された起磁力で付勢
される。

電磁コイル構造体２４は２つの軸方向に分離された半部
分２４と２４′とに分割されそして真空包囲体２５の列
部で透磁性の分割されたコイルスペーサ２６及び２６′
を取り囲む様に配置され、該スペーサ構造体は透磁性の
側部戻りプレート２１に依り両側で閉じられる。

この側部戻りプレート２１は、軟鉄である様な後部及び
前部磁気戻りシャフト夫々２８及び２９を介して両端で
相互接続される。

磁界偏向システム１１は、屈曲面に対して直角であって
且つこの磁界偏向システム１１の全屈曲角Ｗを２等分す
る様な対称面３１を含む。

夫々の屈曲磁石１２ないし１４は夫々の屈曲角α及び曲
率半径ρを有しており、この曲率半径は夫々の屈曲磁石
１２ないし１４のギャップ内での中心軌道軸１５の曲率
半径である。

屈曲面の如き対称的な磁界中間面を有する伺らかの静磁
界ビーム偏向或いは運搬システムの第１オーダー・ビー
ムの光学的特性はシステム１１を通過する５つの特性粒
子の軌道を明確番こすることに依って完全に決定される
ということが示されている。

それらの基準軌道は、システムのビーム光学的軸を形成
する基準中心軌道軸軌道すなわち中心軌道軸１５醗こ関
する位置、傾斜度及び運動量に依って区別される。

中上・軌道軸１５は中間部すなわち屈曲面内全体に存在
する。

この中心軌道軸をたどる粒子の運動量がＰｏであるとす
れば、５つの特性軌道は次の様に定められる。

Ｓｘは、中心軌道軸上の中間屈曲面に存在し且つ屈曲面
に於いて中心軌道軸から１の傾斜度で以って発散される
様な運動量Ｐｏの粒子に依ってたどられる通路（軌道）
である。

Ｃｘは、軌道軸１５（こ関する初期傾斜度が零すなわち
軌道軸に平行である様にして中心軌道軸に対して直角に
１の初期変位を屈曲面に有し且つ中間屈曲面に存在する
様な運動量Ｐｏの粒子に依ってたどられる軌道である。

ｄｘは最初中心軌道軸と一致するがＰｏ＋へＰの運動量
を有する粒子の軌道である。

Ｓｙは、最初中心軌道軸上（こあり且つ屈曲面に対して
直角な交差面に於いて中心軌道軸に関して１の傾斜度を
有する様な運動量Ｐｏの粒子に依ってたどられる軌道で
ある。

ｃｙは、上記交差方向（こ於いて中心軌道軸から１の初
期変位を有し且つ最初は中心軌道軸に平行である様な運
動量Ｐｏの粒子に依ってたどられる軌道である。

中間部（屈曲面）は偏向システムの対称面であるので、
前記屈曲面すなわち半径方向の軌道は交差軌道すなわち
Ｙ面軌道とは結合されず、すなわち軌道Ｓｘ、Ｃｘ及び
ｄｘは軌道Ｓｙ及びＣｙとは独立しているということが
明かである。

磁界偏向システム１１の前記５つの特性軌道は夫々第１
図、３図及び４図に示されている。

さて第１図を参照して初期発散Ｓｘ軌道について考える
とすれば、磁界偏向システム１Ｈこ於いては、出力ビー
ムすなわち出口部１８に偏向されて出て来るビームであ
ってターゲット１９に収束されるビームが原点１６のビ
ーム入口面に於けるコリメートされた入力ビームと同一
の特性を有する事が望ましい８ コサイン状の軌道Ｃｘ、Ｃｙ及びサイン状の軌道Ｓｘ、
Ｓｙのうちの１つが軌道軸と交差しそしてその他方の軌
道が軌道軸と平行である様な偏向システム１１のいかな
る場所にも、その特定の面すなわち屈曲面（１対のＳｘ
、Ｃｘ項に対するＸ面）、或いは交差面（１対のｓｙ、
Ｃｙ項に対するｙ而）にビームのくびれ部分があるとい
う事が解明されている。

磁界偏向システム１１ζこ於いては、中間対称面３１に
於けるビーム屈曲面にビームのくびれ部分を有する事が
望ましい。

従ってＳｘは中間対称面３１に於ける軌道軸１５の交点
に偏向され、一方コサイン軌道Ｃｘは交点Ａを通り中間
対称面３１で軌道軸１５と平行をこなる様に収束される
。

これは中間対称面３１に於いて半径方向くびれ部分（屈
曲面のくびれ部分）を与える。

運動量分散軌道ｄｘ （第３図参照）は中間対称面３１
に於いては軌道軸１５と平行ζこ収束される。

これは最大の運動量分析を与える。

というのは、運動量分散粒子、すなわちＰｏからの△Ｐ
を持った粒子が中間対称面３１に於いて中心軌道軸１５
からの最大の半径方向変位を有しそしてこの変位が特定
粒子に対する△Ｐに比例するからである。

これは運動量分散のないＳｘ及びＣｘ粒子の半径方向く
びれ部分と結合されて中間対称面に運動量限定スロット
３６を配置せしめ、ビームの運動量分布の尾端部を削り
取るためのビームの運動量分析を達成し、これは第５図
及び６図に関して以下で説明される。

これは又ターゲット１９から離れた領域ζこ運動量分析
器３６を置くことであり、この分析器から出て来るＸ線
がＸ線治療ゾーンから容易にシールドされる様になって
いる。

さて第４図を参照すれば、屈曲面に交差する交差面（ｙ
−面）に好ましい軌道Ｓｙとｃｙとが示されている。

前記した様に交差面のくびれ部分は軌道Ｓｙ及びＣｙの
１方が軌道軸に平行であり他方が軌道軸１５と交差する
場合に生じる、ビーム偏向磁石１２．１３及び１４の最
小磁石ギヤツブ巾は、交差面のビームくびれ部分が中間
対称面３１で生じる場合に達成される。

従ってサイン項ｓｙは中間部３１（こ於いて軌道軸と平
行（こ収束され、コサイン環ｃｙは中間対称面３１に於
いて軌道軸１５と交差する様に収束される。

ビーム屈曲磁石システム１１の色々なパラメータは第１
図、３図及び４図に示された様な前記軌道Ｓｘ、Ｃｘ、
ｄｘ、Ｓｙ及びｃｙを達成する様に選ばれる。

特に、満足されねばならない磁石システム１１の条件及
びパラメータはシステム１１を横切るある第１オーダー
の単１エネルギ軌道と比較する事に依ってのみ確立され
る。

第１オーダー・ビームは、システムの原点（０）すなわ
ち原点１６であってここでは（０）と示すが、この原点
（０）に於ける軌道の初期的位置及び角度の関数である
様な基準軌道に対する（位置ｌで示された任意の点の如
き）、ある問題とする点に於ける任意軌動の位置及び角
度に関して マ（１）−欣（０） （１）
式というマトリクス方程式で表わす事が出来る。

従ってシステム１１の特定位置に於いては、任意の荷電
粒子はベクトルすなわち１列のマトリクスＸで表わされ
、その成分は例えば中心軌道軸１５の様な特定の基準軌
道に関する粒子の位置、角度及び運動量である。

ここで、Ｘは仮定した中心軌道軸１５に関する任意軌道
の半径方向変位である。

ρはこの任意軌道が仮定した中心軌道軸１５１こ関して
屈曲面Ｑこ作る角度である。

ｙは屈曲面に対して直角方向の任意の線の、仮定した中
心軌道軸１５（こ関する横方向変位である。

φは交差面（こ於ける任意の線の、仮定した中心軌道軸
１５に関する角度的発散である。

ｔは任意軌道と中心軌道軸１５との間の進行路の距離の
差である。

δは△ｐ／Ｐｏであり且つ任意軌道の粒子の、仮定した
中心軌道軸１５からの分散運動量偏差である。

（１）式のＲは、初期位置（０）と最終位置（１）との
間すなわち原点位置（０）と問題とする点の位置（１）
との間のビーム偏向システムに対するマトリクスである
。

特に、ドリフト距離１１個々の屈曲磁石１２ないし１４
の入口或いは出口面の回転角β、及び屈曲角αの様な色
々なビーム偏向成分に対する基本的なマトリクスは次の
様なものである。

Ｗはフリンジ・フィールドのある定められた程度から生
じる補正項である。

注：このＷはここ以めで用いられている全屈曲角のＷで
はない。

従って、１つの屈曲磁石に対するマトリクスＲはＲＢＥ
ＮＤ−（Ｒβ２）（Ｒα１）（Ｒβ１）であり、ここで
β１は中心軌道軸に関する入口面の回転角であり、β２
は中心軌道軸１５に関する第１の屈曲磁石の出口面の回
転角であり、これらは第１図に示されている。

同様の屈曲磁石の１／２のマトリクスは Ｒ１／２ＢＥＮＤ＝ＲろＲβ３（６）式 である。

ここでＲα２は（６）式のαに対する値が（５）式のα
の値の１／２ であることを除き（５）式のＲαと同一
である。

従って屈曲面の対称ｆｆ１３Ｈこ対する全システム１１
のマトリクスは、 Ｒ３ｙｍ＝Ｒ（１／２ＢＥＮＤ）（、Ｒ６）（ＲＢＥＮ
Ｄ）（Ｒ４）となる。

中間対称面３１に対するマ） ＩＪクスＲは次の様（こ
なる。

ここでマトリクス要素はＲ（ｉｊ）を含み、ｉはマトリ
クスの行位置を示し、ｊは列位置を示す。

屈曲面の両側が対称的であるので、マトリクスＲはＸ（
屈曲面）及びｙ（交差面）に結合されない。

前記軌道に関するマトリクス要素は次の様になる。

Ｒ（１２）＝Ｓｘ；Ｒ（１１）−（’ｘ：Ｒ（１６）−
ｄｘ：Ｒ（３４）−８Ｙ ；及びＲ（３３）−Ｃｙ。

さてマドＩＪクスＲ８Ｙｍ の（７）式及び前記好まし
い軌道を参照すれば、システムの中間点すなわち中心軌
道軸１５（こ依り截られる対称面３１に於いては、Ｒ（
１６）である（空間分散）ｄｘはこの構成で最大であり
、一方Ｒ（１２）＝Ｒ（２１）−〇、すなわちＳｘは中
間対称面３１で交差しそしてＣｘの第１の導関数は零で
あり、すなわち、源すなわちコリメータのくびれ部分を
示す中間面に於いて軌道軸１５と平行であり、従って中
間面３１に於けるビームの運動量分析を出来る様にする
。

好ましい磁界偏向システム１１は、中間対称面３１（こ
於いて軌道がＲ（３３）−Ｒ（４４）＝０であり、すな
わちＣｙが軌道軸１５と交差する様に収束され、一方第
１の導関数ＳＹ’ ＝Ｒ（４４）−〇 であり、すな
わちＳｙは中間対称面３１に於いて軌道軸と平行であり
、それに依って交差ビームエンベロープにくびれ部分を
確保口、このくびれ部分がビームの初期位相空間面域か
ら独立しているということに依って更に特徴付けられる
。

磁石要素が中間対称面３１に関して対称であるのでビー
ムエンベロープも又対称である。

この状態がシステムの中央で得られる場合には、磁界偏
向システムを通る電子ビームの最大伝達性が確保される
ばかりでなく、システムが対称であることに依りＲ（３
４）とＲ（４３）項とがターゲット位置１９で共に零に
なるという事が確かになる。

このことはコサイン状の項の導関数とサイン状の項とが
零であるということ）こ等しい。

これらの条件は多点収束部とくびれ部分との一致に必要
な条件である。

システムの端末部すなわちターゲット１９に於いてＲ（
１２）＝Ｒ（３４）＝０であることは、半径方向面と交
差面とに多点イメージングが生じることを意味し、従っ
て最終的なビーム・スポット寸法が入口を形成するコリ
メータ１γに関して安定化されるという事を確保する。

更に、［１１）−Ｒ（３３）＝１１１は初めのビームス
ポット寸法の１倍であることを確保する。

ビームの角度分散を考慮すると、分散Ｒ（２６）項の導
関数がシステム１１の中間面３１に於いて零になるとい
う事が要求される場合（こは、分散項Ｒ（１６）とその
導関数Ｒ（２６）は共に出口に於いて零になる。

これはもちろんシステムがアクロマチックである事の必
要且つ十分な条件である。

従って前記説明から、好ましい磁界偏向システム１１に
於いては次の様なマトリクス要素は中間対称面３１で全
て零の値を有するべきであることが明らかである。

換言すればＲ（１２）−Ｒ（２１）＝Ｒ（２６）−Ｒ（
３３）＝Ｒ（４４）＝０である。

この状態は５つの連立マ） ＩＪクス方程式、及び少く
とも５つの未知数すなわちα、ｔ□ 、β１゜β２．ｔ
ｌ及びβ３とを含む。

本発明の好ましい磁界偏向システム１１に於いては、β
１はβ２に等しくβ２はβ３に等しく、そしてα１はα
２に等しくα２はα３に等しい。

前記５つの連立マトリクス方程式は手作業で解くことが
出来る。

しかしながらこれは非常にやっかいな方法であり、これ
とは別にこの目的のためにプログラムされた汎用コンピ
ュータに依って５つの連立方程式を解くことがより効果
的である。

本発明の磁界偏向システム１１の設計に於いては、色々
な屈曲磁石のフリンジ作用が考慮瘉こ入れられるべきで
ある。

特に、屈曲磁石の有効入口面及び出口面は一定磁界領域
の境界には生じないがある限定量だけ一定磁界領域の外
部に延びる。

有効境界は第８図及び９図のｄｌ で示され、そして第
９図の斜線を引いた面積Ａ、が斜線を引いた面積Ａ２
と等しくなる様な箇所である。

面積Ａ１ は実際の磁界強度ライン３５と屈曲磁石ギャ
ップの一定磁界Ｂ。

の値との間のプロット領域であり、面積Ａ２は有効境界
ｄ１ と磁界フリンジ・フィールドが零振幅になる点と
の間の磁界強度曲線３５の下に存在する斜線の引かれた
面積である。

さて第５図及び′６図を参照すればコリメートされるリ
ニア電子アクセラレータの代表的な出入ビームの運動量
分布が示されている。

前記で指摘した様に、第１図ないし４図の磁界偏向シス
テム１１は対称面３１に於いてビームの運動量分析を為
す様に働く。

従ってエネルギ選択スリット３６は、対称面に於いて第
５図の運動量分布からその尾端部を削り取る様に設けら
れることが好ましく、それに依ってターゲラＨ９Ｇこ収
束される最終ビームの運動量分布がコリメータ１７の出
力端のビームと比較してはゾ単１エネルギとなる。

第６図に示す様に、運動量分析スリット３６は、運動量
分析されるビームから運動量の大きい尾端部と小さい尾
端部とを夫々削り取るため所定量だけ中心軌道軸１５か
ら半径方向に移動された１対のビーム削り取り翼３１及
び３８を含む。

第５図及び６図を参照することに依って明かである様に
、はとんどの運動量尾端部は運動量分布の運動量の低い
側に生じ、従って所望ならば、１方の運動量選択翼部材
３１のみが運動量の小さい粒子を停止するために用いら
れてもよい。

この運動量選択スリット３６から出て来るＸ線は患者及
びターゲット１９から本質的にシールドされる。

というのはビームをさえぎることに依って発生されたＸ
線ロープが好ましいＸ線ローブ２１の方向ではない実質
的に別の方向に向かう傾向があるからである。

さて第１図を参照すれば、Ｘ線治療装置３９に用いられ
る代表的な磁界偏向システム１１が示されている。

特（こ治療装置３９は回転軸４２の回りを水平方向に回
転出来る一般的にＣ型の回転可能なガントリ４１を含む
。

このガントリ４１は、該ガントリ４１を回転支持するた
めのトラニオン４５を有する台４４を介して床４３ζこ
支持される。

このガントリ４１は１対の一般的に水平方向を向いた平
行アーム４６及び４γを含む。

リニア電子アクセラレータ４８はアーム４γ内に閉囲さ
れ、そして磁界偏向システム１１及びターゲット１９は
筐体４７の列部端と、他の水平アーム４６の列部端（こ
支持されたＸ線吸収要素４９との間ＧこＸ線ビームを射
出するため水平アーム４γの外部端に配置される。

患者５１は糸速するためのＸ線０−ブ内でコーチ５２（
こ乗せられる。

本発明の磁界偏向システム１１の効果は、コリメートさ
れた電子ビームが空間的或いは角度的分散を受けること
なく且つ又スポット寸法が著しく増加することなくター
ゲットに造影される様な、実質的な角度Ｏこ依るアクロ
マチックビーム偏向を含む。

更にビーム偏向システム１１は小型であり且つ同じビー
ム屈曲磁石を３つ用いる事に依り非常に簡単化される。

ビーム屈曲磁石システムのギャップの必要性は対称面３
１に於ける交差面に平行一点収束を設置することに依っ
て減少される。

従って前記した様に、ビーム偏向システム１１の全屈曲
角Ｗは図示した如く２７０°であるがこれは本発明の要
件ではない。

本発明の技術を用いると別の角度も又可能である。

ビーム屈曲磁石１２ないし１４の全てがビームを同一方
向に曲げるということは本発明の重要な特徴ではあるが
磁石を３つ用いるということは木質的な特徴ではない。

例えば、第２の磁石が２つの磁石に分割され、それらの
磁石間にドリフト空間を持ち、対称面がこの追加された
ドリフト空間を通過する様にしてもよい。

この別の構成は運動量選択スリット３６の設置が容易に
出来る。

リニアアクセラレータのコリメートされた出力からの電
子ビームをターゲット１９に屈曲するための代表的な磁
界偏向システム１１に於いては、磁界強度及びアクセラ
レータ出力ビーム中心運動量Ｐｏは、中心軌道軸１５が
５．００ｃｍ（１，９フインチ）の曲率半径を有し、且
つ前記基準軌道に合致する磁界偏向システムのパラメー
タＳｘ 、Ｃｘ ＩＳｙ、Ｃｙ、ｄｘが次の様な値、す
なわち１、＝Ｊ！４＝ ３．８９ｃｒｒＩ（１，５３イ
ンチ）、β１．＝１３．２°、／、＝４＝ ７．７７ｃ
ｒｒｌ（３，０６インチ）、Ｋ＝０．４、α１−３＝９
０−磁石のギヤツブ巾−０，５６（０，２２インチ）を
有する様に選ばれる。

運動量分析スリット３６の好ましい位置は中間対称面３
１の位置であるがスリット３６は隣接したビーム屈曲磁
石間、すなわち磁石１２と１３との間又は１３と１４と
の間（こ設置することも出来る。

この位置ではスリット３６の分析力は幾分か減少するが
スリット３６の物理的な実現は容易にされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を組み入れた磁界偏向システムの
部分断面平面図であり、中心軌道軸、最初に半径方向に
分散される粒子Ｓｘ及び最初に平行Ｑこ半径方向に変位
される粒子（こ対する屈曲面のビーム粒子軌道を示した
図、第２図は第１図の２−２紐（こ沿って矢印の方向に
切り取った第１図の構造体を示す図、第３図は第１図に
類似した簡単化された図であり、最初に中心軌道軸上に
ある運動量分散粒子のビーム粒子軌道及び中心軌道軸を
示した図、第４図は第１図の４−４線に沿って矢印の方
向に切り取った第１図の構造体の中心軌道軸を含む交差
面の図であり、最初は平行に横方向に変位される粒子と
最初横方向に発散されるビーム粒子のビーム粒子軌道を
示した図、第５図は電子の数対運動量の図であり、リニ
アアクセラレータの代表的な出力ビームの運動量分布を
示した図、第６図は屈曲面に於ける、第１図の対称面で
運動量分析されたビームの中心軌道軸からの変位対電子
数の図、第１図は本発明の特徴を組み込んだＸ線治療装
置の側面略図、第８図は第１図の８−８線に沿って矢印
の方向に切り取られた第１図の構造体の１部の拡大断面
図であり、屈曲磁石の１つの入口部を示す図、及び、第
９図は屈曲磁石の端縁に於ける軌道に沿った距離対磁界
の図であり、屈曲磁石の有効端縁を決定する方法を示す
図である。 １０・・・・・・磁界シャント構造体、１１・・・・・
・磁界偏向システム、１２，１３．１４・・・・・・屈
曲電磁石、１５・・・・・・中心軌道軸、１６・・・・
・・原点、１１・・・・・コリメータ、１８・・・・・
・出口面、１９・・・・・・ターゲ゛ット、２１・・・
・・・Ｘ線ローブ、３１・・・・・・中間対称面、３６
・・・・・・運動量限定スリット、３７，３８・・・・
・・削り取り翼、３９・・・・・・ｘｉ治療装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横断ビーム入口面とビーム出口面との間の屈曲面に
   於ける基準運動量Ｐｏの荷電粒子軌道Ｏこよって定めら
   れる中心軌道軸に沿い、単ｌエネルギでない荷電粒子の
   ビームを屈曲角ＷＥこわたってアクロマチック磁界偏向
   するための方法に於いて；荷電粒子ビームが一連の磁界
   偏向力を受は一基進運動量Ｐｏのビーム粒子にして最初
   に軌道軸から屈曲面の半径方向に変位されそして最初は
   ビーム入口面に於いて軌溝軸と平行である様なビーム粒
   子が中心軌道軸との第１及び第２の交点に収束され且つ
   又ビーム入口面とビーム出口面との中間の軌道軸に沿っ
   た領域に於いては軌道軸に対してほぼ平行な軌道に収束
   され；ビーム入口面に於いては軌道軸上（こあり且つそ
   こから角度的に発散される軌道を有する基準運動量Ｐｏ
   のビーム粒子がビーム入口面とビーム出口面との中間の
   軌道軸に沿った領域に於いて軌道軸との交点に収束され
   ；基準運動量Ｐｏのビーム粒子にして最初にビーム入口
   面に於ける交差面の軌道軸から変位され且つ該軌道軸と
   平行である様なビーム粒子がビーム入口面とビーム出口
   面との中間の軌道軸に沿った領域に於いて中心軌道軸の
   交点に収束され；基準運動量Ｐ ｏのビーム粒子にして
   ビーム入口面（こ於ケる交差面の軌道軸上にあり且つそ
   こから角度的に発散される様な初期軌道を有するビーム
   粒子がビーム出口面に於ける軌道軸との交点に収束され
   且つビーム入口面とビーム出口面との中間面の軌道軸に
   沿った領域に於いては軌道軸に対して平行な軌道に収束
   され、そして基準運動量Ｐｏとは異った運動量のビーム
   粒子にしてビーム入口面に於いて軌道軸と最初に一致す
   る様な軌道を有するビーム粒子がビーム出口面（こ於い
   て軌道軸にアクロマチックに収束される事を特徴とする
   前記方法。 ２ 横断ビーム入口面とビーム出口面との間の屈曲面に
   於ける基準運動量Ｐｏの荷電粒子軌道によって定められ
   る中心軌道軸に沿い、単１エネルギでない荷電粒子ビー
   ムば屈曲角Ｗにわたってアクロマチック磁界偏向するた
   めの装置に於いて；基準運動量Ｐｏのビーム粒子をこし
   て最初は軌道軸か屈曲面の半径方向に変位され且つ最初
   はビーム入口面に於ける軌道軸と平行である様なビーム
   粒子を、軌道軸との第１及び第２の交点を有し且つビー
   ム入口面とビーム出口面との中間の軌道軸に沿った領域
   に於いては軌道軸に対してはゾ平行であ。 る軌道へと磁気的に偏向するための偏向手段；基準運動
   量Ｐｏのビーム粒子にして最初はビーム入口面に於ける
   軌道軸上にあり且つ該軌道軸から角度的に発散される様
   なビーム粒子を、ビーム入口面とビーム出口面との中間
   の軌動軸に沿った領域に於いて軌道軸との交点を有する
   様な軌道に磁気的に偏向するための手段；基準運動量Ｐ
   ｏのビーム粒子にしてビーム入口面に於ける交差面の軌
   道軸から最初（こ変位され且つ該軌道軸と平行である様
   なビーム粒子を、ビーム入口面とビーム出口面との中間
   の軌道軸に沿った領域に於いて中心軌道軸との交点を有
   する様な軌道に磁気的０こ偏向するための手段；基準運
   動量のビーム粒子にしてビーム入口面（こ於ける交差面
   の軌道軸上にあって且つ該軌道軸から角度的瘉こ発散さ
   れる初期軌道を有する様なビーム粒子を、ビーム出口面
   （こ於いて中心軌道軸との交点を有し且つビーム入口面
   とビーム出口面との中間の軌道軸に沿った領域に於いて
   は軌道軸に対して平行である軌道へと磁気的瘉こ偏向す
   るための偏向手段；及び基準運動量Ｐｏとは潤った運動
   量のビーム粒子にしてビーム入口面に於いては軌道軸と
   最初に一致する軌道を有する様など−ム粒子を、ビーム
   出口面に於ける軌道軸にアクロマチックに収束される様
   な軌道に磁気的（こ偏向するための手段とを具備する事
   を特徴とする前記装置。