JPS62234854A - 電子線形加速器用のタ−ゲツト組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子線形加速器（ＬＩＮＡＣ）用のターゲッ
ト組立体に関する。一層詳細には、本発明は、種々のエ
ネルギーのＸ線ビームを供給し得るＬＩＮＡＣ用のター
ゲットに関する。

〔を来の技術〕

Ｌ　ＩＮＡＣは、電子ビームをターゲット上に当て、そ
こで減速された電子が所望のＸ線量子を放射することに
よりＸ線を供給する。このようなターゲットは長時間に
わたる高い熱応力に耐えなければならない、典型的な例
では３００ないし５００Ｗが４０分間にねたり１ないし
２ｍｍ直径のターゲット面積のなかに発生される。

改良された冷却能力を有するターゲット組立体は米国特
許第４．３２３．７８０号明細書に記載されている。こ
の配置では、ターゲットは固体金属板の凹みのなかに懸
垂されている。ターゲットは凹みを上側および下側チャ
ンバに分割し、これらのチャンバの各々はチャネルの一
部である０作動中、液体冷却媒体がチャネルを通して流
され、従ってターゲットは流れる媒体に両側で直接に露
出されている。このようなシステムは比較的複雑である
。

さらに、そのビーム変換能力は、電子および光子が吸収
および分散材料の追加的な層を通過しなければならない
という事実により減ぜられる。

さらに、もしＬＩＮＡＣが種々のビームエネルギーを存
するＸ線ビームを供給することを要求されるならば、別
の問題が生ずる。′ビームパワーとビームの質、すなわ
ち角強度分布およびエネルギーの広がりとの間の最適比
は、ターゲットが電子貫通範囲の約１１５の厚みである
ときに得られる（たとえば「エレクトロ・メゾイカ（Ｒ
Ｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｄｉｃａ）　Ｊ　、３−４　（１９
７７）　１０１、ルントゲン制動放射”を参照）、ター
ゲットの厚みがこの値を越えるときには、ビームパワー
は若干増大するが、角強度分布が著しく悪化し、またエ
ネルギープロフィルが低いエネルギー成分により広げら
れる。従って、一般にタングステンまたは金のような重
金属から成るターゲットはｅ′″ビームのエネルギーに
対してしか最適化され得ない、他のエネルギーレベルで
も最適な結果を得るべく、加速器は、各々が特定のエネ
ルギーレベルに調節されているターゲットの組の選択さ
れた１つにより作動し得る。ヨーロッパ特許出願公開第
１４９５７１号明細書には、種々のターゲットを、滑動
可能な板または回転可能な円板であってよく、また平滑
化フィルタと一緒にまたはそれと独立して動かされてよ
い共通の支えの上に配置することが開示されている。こ
れらのすべての構造は精巧であり（ターゲットは非常に
注意深く位置決めされなければならないので）、また制
限された度合でしかターゲットから熱を導き去り得ない
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、ビームパワーとビームの質との間の種
々のかねあいを許すＬＩＮＡＣターゲット組立体を提供
することである。

本発明の他の目的は、種々の電子ビームエネルギーに対
してビームパワーとビームの質との間の好ましい最適比
を許すＬＩＮＡＣターゲット組立体を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、エネルギー損失のために熱を放散
し得る簡単なＬ　ＩＮＡＣターゲット組立体を提供する
ことである。

本発明のさらに他の目的は、従来のＬＩＮＡＣターゲッ
ト組立体を改良することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、ターゲット組立体は電子ビームをＸ線
ビームに変換するためのターゲットを有し、前記ターゲ
ットは可変の厚みを有する。可変のターゲット厚みを設
定するための調節手段が設けられていする。

好ましい実施例では、２つの平行な板により郭定されて
いるチャンバと、両板を接続するベローズとを有する。

チャンバは水銀のような重金属で満たされている０作動
中、液体がチャンバを通してポンプで送られ、また熱交
換器のなかで冷却される。ターゲットの厚みは、両板を
通って突出する２つの電動スピンドルにより制御される
。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面について詳細に説明する。

第１図には、種々のエネルギーの電子およびＸ線ビーム
を供給し得る多面的な電子線形加速器が示されている。

このＬＩＮＡＣには、入って来る電子ビーム４を偏向さ
せ、また偏向したビームを出口窓６を通して、図示を簡
単にするためにブロック８により示されているターゲッ
ト組立体に送る磁石システム２が設けられている。ター
ゲット組立体８は、ガイドレール１２．１４に沿ワて紙
面に対して垂直な方向に動かされ得る第１のスライダ１
０の上に取付けられている。スライダ１０には第１の散
乱箔（図示せず）も取付けられている。

ターゲット組立体８は、電子吸収体１６および第１の平
滑化フィルタ１８を通過するＸ線ビームを生ずる。吸収
体１６およびフィルタ１日は第１のコリメータ２０の通
路のなかに挿入されている。

フィルタ１８およびコリメータ２０は、矢印２４により
示されている方向に滑動可能であるフィルタキャリッジ
２２の上に取付けられている。フィルタキャリッジ２２
には遮蔽ブロック２６、第２のコリメータ２８、第２の
電子吸収体２９およびコリメータ２８の通路内に置かれ
た第２の平滑化フィルタ３０も取付けられている。コリ
メータ２８は、矢印２４の方向に沿って滑動可能なスト
ップキャリッジ３４に取付けられているストツピングブ
ロック３２に当接している。

第１の平滑化フィルタ１８を通過した後、Ｘ線は連続的
にＸ線線量チャンバ３６と、売場ミラー３８と、４つの
ジョー（そのうち３つが符号４０゜４２および４４を付
して示されている）から成るＸ線遮蔽ジョーシステムと
を貫通する。線量チャンバ３６および売場ミラー３８（
それに組合わされている光源は図示されていない）は第
２のスライダ４６に取付けられている。矢印２４により
示されている方向に滑動可能であるスライダ４６は第２
の散乱箔４８を支えている。ジョーシステムは、コリメ
ータ１２または２８の通路と一緒に、Ｘ線ビーム９の境
を郭定する役割をする。

第２図および第３図には、第１図のターゲット組立体が
一層詳細に示されている。ターゲット組立体は通常の仕
方で、たとえばねじでスライダ１０に取付られていてよ
い、この取付は本発明の一部分を成すものではなく、従
って図示されていない、実際のターゲットは２つの平行
な板５２．５４および両板を接続するベローズ５６から
成っている。これらの３つの構成部分はステンレス調か
ら成っていてよい、すべての３つの構成部分はチャンバ
５８を郭定する。このチャンバは板５２の頂の上の補償
タンク６０と接続されており、また適当なターゲット液
体で満たされている。この液体が大きい原子番号を有す
ることはを利であり、この場合には放出されるＸ線ビー
ムが比較的広い角分布を有し、従ってフィルタの厳密な
アラインメントの必要性が少なくてすむ、水銀が良く適
した媒体であるが、少なくとも電子ビームにより衝突さ
れるときに液体である他の材料、たとえば鉛、またはウ
ッド合金のような水銀、鉛、亜鉛および（または）アン
チモンを含む合金も媒体として使用され得る。

さらにターゲット組立体８は、両端でそれぞれ板５２お
よび５４に取付けられているバイブロ２を含んでいる。

板孔（図示せず）を経て、板６２はチャンバ５８と連通
しており、従って閉じられた回路が液体ターゲット媒体
に対して形成されている。媒体を循環させるため、ポン
プ６４がバイブロ２に挿入されており、また媒体から熱
を取り出すため、銅から成っていてよくまた水を含んで
いるコイル６６がバイブロ２の周りに密に巻かれている
。

板５２と５４との間の距離、従ってまた水銀層の厚みを
変更するため、対角線上の隅で両板を通って突出してお
りサーボモータ７２．７４により回転可能である２つの
ねじを切られたスピンドル６８．７０が設けられている
。スピンドル６日、７０を同期して回転することにより
板５２はその面に垂直な方向に動かされ、他方、スライ
ダ１０に取付けられていてよい板５４はその位置を保つ
。

こうしてターゲットのアラインメントは常に良好である
。

ビームパワーとビームの質との間の最適な比を得るべく
、板５２．５４および水銀の複合層は、電子エネルギー
およびターゲット材料の密度に関係する０、２×ｄ０（
ｄｏ−電子貫通深さ）の厚みを有する。板は通常かなり
薄くまた比較的小さい原子番号の材料から成うているの
で、最適なターゲットの厚みは０．２×ｄ０’ｆｌ　（
ｄｏ’ｆ−水銀中の電子貫通深さ）よりもごくわずかに
小さい板間距離で得られる。

ＬＩＮＡＣは高エネルギー光子モード（２０Ｍｖ）、低
エネルギー光子モード（６ＭＶ）および電子モードの３
つのモードで作動する。高エネルギー光子モードでは、
システムを郭定するビーム内の配置は第１図に示されて
いるような配置である。すなわち、ｅ−ビームがターゲ
ットに衝突し、またそれから放出されたＸ線が第１の平
滑化フィルタ１８、Ｘ線線量チャンバ３６および売場ミ
ラー３８を貫通する。ターゲットは、水銀層が２．５ｍ
ｍの厚みとなるように調節されている。低エネルギー光
子モードでは、Ｘ線ビームが第２の電子吸収体２９およ
び第２の平滑化フィルタ３０を貫通するように、スライ
ダ２２が左にずらされている。水銀層の厚みは０．７５
ｍｍにｇｕｙされている。

電子モードでは、ｅ−ビームが第１の散乱箔に衝突し、
コリメータ２日およびストツピングブロック３２により
郭定されるビーム制限通路を進行し、また第２の散乱箔
４８に衝突するように、スライダ１０および４６もキャ
リッジ２２および３４も動かされている。

以上に本発明を特にその好ましい実施例について説明し
てきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であること
は当業者にとって明らかであろう、たとえばターゲット
の厚みは所与のｅ−ビームエネルギーに適するように変
更され得る。

このことは、頭部／頚部範囲の特定の放射線処置の際の
特殊な治療上の必要性を満たすように平均エネルギーお
よびエネルギープロフィルに関してＸｇビームを調節す
ることを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるターゲット組立体を含むＬＩＮＡ
Ｃビーム郭定システムの簡単化された断面図、第２図は
第１図のターゲット組立体を一層詳細に示す斜視図、第
３図は第２図の線１−１に沿う断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）可変の厚みを有し、電子ビーム（４）をＸ線ビ
   ーム（９）に変換するためのターゲット（８）と、 ｂ）可変のターゲット厚みを設定するための調節手段と を含んでいることを特徴とする電子線形加速器用のター
   ゲット組立体。 ２）可変のターゲット厚みは少なくとも０．１５×ｄ＿
   ０また多くとも０．２５×ｄ＿０（ここでｄ＿０はビー
   ム電子の貫通深さ）の値に設定されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のターゲット組立体。 ３）ターゲット（８）が、２つの平行な板（５２、５４
   ）により郭定されているチャンバ（５８）と両板を接続
   するベローズ（５６）とを含んでおり、また少なくとも
   電子ビームに露出されるときに液体である媒体を含んで
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のター
   ゲット組立体。 ４）媒体が水銀であることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載のターゲット組立体。５）媒体が鉛であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のターゲット
   組立体。 ６）媒体がウッド合金であることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載のターゲット組立体。 ７）チャンバが補償タンク（６０）と連通していること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のターゲット組
   立体。 ８）チャンバ（５８）から媒体を抽出し、抽出された媒
   体を冷却し、また冷却された媒体をチャンバへ還流させ
   るための冷却手段（６６）をも含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載のターゲット組立体。 ９）チャンバ（５８）が入口および出口を含んでおり、
   また冷却手段（６６）が両端でそれぞれ入口および出口
   に接続されているパイプと媒体を循環させるためパイプ
   に挿入されているポンプ（６４）とを含んでいることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載のターゲット組立
   体。 １０）チャンバ（５８）が入口および出口を含んでおり
   、また冷却手段（６６）が、熱交換器の一部であり、ま
   た両端でそれぞれ入口および出口に接続されているパイ
   プを含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第８項
   記載のターゲット組立体。 １１）熱交換器が、パイプの周りに巻かれておりまた冷
   却液体で満たされているヘリックスをも含んでいること
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のターゲット
   組立体。 １２）調節手段が両板の間の距離を制御するための制御
   手段（６８ないし７４）を含んでいることを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載のターゲット組立体。 １３）制御手段が、チャンバ（５８）の外側で両板５２
   、５４）を通過する少なくとも１つの電動スピンドル（
   ６８、７０）を含んでいることを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項記載のターゲット組立体。