KR20120028584A - Irradiation control apparatus of charged particle ray and irradiation method of charged particle ray - Google Patents

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KR20120028584A
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
도쿠리츠교세이호진 고쿠리츠간켄큐센터
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for irradiating and controlling a charged particle beam are provided to change an irradiation state/non-irradiated state of a charged particle beam at high speed by stabilizing the charged particle beam coming out. CONSTITUTION: A cyclotron(2) includes a pair of accelerating electrodes(23,24) connected to a high frequency power source and an ion source(21) generating an ionizing particle. The cyclotron includes an plurality of counter electrodes(25-28) arranged in both sides of the accelerating electrode and a phase slit(34) arranged in the both sides of the circuital orbit of a charged particle. The accelerating electrode is arranged in a central part of the cyclotron. The charged particle generated from the ion source is applied with an acceleration voltage by the accelerating electrode. A control device controls the acceleration voltage accelerating the charged particle.

Description

하전입자선 조사제어장치 및 하전입자선 조사방법{Irradiation control apparatus of charged particle ray and irradiation method of charged particle ray}Irradiation control apparatus of charged particle ray and irradiation method of charged particle ray}

본 발명은, 하전입자선(線) 조사(照射)제어장치 및 하전입자선 조사방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a charged particle beam irradiation control device and a charged particle beam irradiation method.

예컨대 사이클로트론 등의 내부 이온소스를 구비한 가속기에서는, 이온소스의 아크방전을 ON/OFF 제어함으로써, 빔(하전입자선)의 조사상태/비(非)조사상태의 전환을 행하고 있다. 또한, 종래, 사이클로트론의 빔을 차단하는 장치로서, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 기술이 있다. 특허문헌 1에 기재된 빔 차단장치에서는, 내부 이온소스형 사이클로트론에 있어서, 내부 이온소스의 근방에 배치된 셔터를 빔 궤도상으로 이동시킴으로써, 빔을 차단한다.
For example, in an accelerator equipped with an internal ion source such as cyclotron, the arc discharge of the ion source is ON / OFF to switch the irradiation state / non-irradiation state of the beam (charged particle beam). In addition, conventionally, there exists a technique of patent document 1 as an apparatus which blocks the beam of a cyclotron. In the beam interruption apparatus of patent document 1, in an internal ion source type cyclotron, a beam is interrupted by moving the shutter arrange | positioned in the vicinity of an internal ion source on a beam track | orbit.

일본 공개특허 제2002-25797호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-25797

도 8은, 내부 이온소스에서 아크방전을 발생시켜 기동했을 경우의 빔 전류의 일례를 나타내는 그래프이다. 아크방전의 기동은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 불안정하기 때문에, 가속기로부터 출사되는 빔도 마찬가지로 불안정하게 되어, 그 결과, 불균일한 조사필드(조사야(野); field)가 될 우려가 있다.8 is a graph showing an example of beam current when an arc discharge is generated by starting from an internal ion source. Since the start of the arc discharge is unstable, as shown in FIG. 8, the beam emitted from the accelerator is similarly unstable, and as a result, there is a possibility that the arc discharge becomes a non-uniform irradiation field (field).

또한, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래기술에서는, 기계적으로 셔터를 개폐함으로써, 빔의 조사상태/비조사상태의 전환을 행하고 있기 때문에, 고속에서의 전환이 곤란하다는 문제가 있었다.Further, in the prior art described in Patent Document 1, since the switching of the beam irradiation state / non-irradiation state is performed by mechanically opening and closing the shutter, there is a problem that switching at high speed is difficult.

따라서, 본 발명은, 하전입자선의 조사상태/비조사상태의 전환의 고속화를 도모함과 함께, 출사되는 하전입자선의 안정화를 도모하는 것이 가능한 하전입자선 조사제어장치 및 하전입자선 조사방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
Accordingly, the present invention provides a charged particle beam irradiation control device and charged particle beam irradiation method capable of speeding up the switching of the irradiated state / non-irradiated state of the charged particle beam and stabilizing the discharged charged particle beam. It is aimed at.

본 발명에 의한 하전입자선 조사제어장치는, 하전입자선의 조사를 제어하는 하전입자선 조사제어장치로서, 하전입자선을 가속시키는 가속전압을 제어하는 제어수단을 구비하고, 제어수단은, 하전입자선의 조사상태의 가속전압을 기준가속전압으로 하고, 가속전압을 기준가속전압보다 크거나 또는 작은 설정가속전압으로 전환함으로써, 하전입자선을 비조사상태로 하는 설정가속전압 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.The charged particle beam irradiation control device according to the present invention is a charged particle beam irradiation control device for controlling irradiation of charged particle beams, including control means for controlling an acceleration voltage for accelerating charged particle beams, and the control means includes charged particles. And a set acceleration voltage control means for making the charged particle beam into a non-irradiated state by converting the acceleration voltage in the irradiation state of the line into the reference acceleration voltage and converting the acceleration voltage into a set acceleration voltage that is larger or smaller than the reference acceleration voltage. I am doing it.

또한, 본 발명에 의한 하전입자선 조사방법은, 피조사체에 하전입자선을 조사하는 하전입자선 조사방법으로서, 하전입자선을 가속시키는 가속전압을 제어하는 제어공정을 구비하고, 제어공정은, 하전입자선의 조사상태의 가속전압을 기준가속전압으로 하고, 가속전압을 기준가속전압보다 크거나 또는 작은 설정가속전압으로 전환함으로써, 하전입자선을 비조사상태로 하는 설정가속전압 제어공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, the charged particle beam irradiation method according to the present invention is a charged particle beam irradiation method for irradiating a charged particle beam to an irradiated object, comprising a control step of controlling an acceleration voltage for accelerating the charged particle beam, the control step, A set acceleration voltage control step of setting the charged particle beam to a non-irradiated state by converting the acceleration voltage in the irradiation state of the charged particle beam into a reference acceleration voltage and converting the acceleration voltage into a set acceleration voltage larger or smaller than the reference acceleration voltage is provided. It is characterized by.

이 발명에서는, 하전입자선의 조사상태의 가속전압을 기준가속전압으로 하고, 가속전압을, 기준가속전압보다 크거나 또는 작은 설정가속전압으로 전환함으로써, 하전입자선의 궤도를 변경하여, 가속기 내의 물체에 하전입자선을 충돌시켜서, 하전입자선을 비조사상태로 할 수 있다. 이와 같이, 가속전압을 크게 또는 작게 전환하기만 하면, 비조사상태로 할 수 있기 때문에, 하전입자선의 조사상태/비조사상태의 전환의 고속화를 도모할 수 있다. 또한, 이온소스의 아크방전의 ON/OFF 제어에 의하지 않고, 하전입자의 조사/비조사를 전환할 수 있기 때문에, 아크방전의 시작에 있어서의 불안정성의 영향을 받지 않아서, 하전입자선의 안정화를 도모할 수 있다.In the present invention, the acceleration voltage in the irradiation state of the charged particle beam is set as the reference acceleration voltage, and the acceleration voltage is changed to a set acceleration voltage larger or smaller than the reference acceleration voltage, thereby changing the trajectory of the charged particle beams to the object in the accelerator. By charging the charged particle beam, the charged particle beam can be brought into the non-irradiated state. In this way, it is possible to make the non-irradiated state only by switching the acceleration voltage large or small, so that the switching of the irradiated state / non-irradiated state of the charged particle beam can be speeded up. In addition, since the irradiation / non-irradiation of the charged particles can be switched without the ON / OFF control of the arc discharge of the ion source, it is not affected by the instability at the start of the arc discharge and stabilizes the charged particle beam. can do.

여기서, 설정가속전압 제어수단은, 가속기 내에 마련된 전극에, 이온소스로부터 출사된 하전입자를 충돌시키도록, 설정가속전압을 제어하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 설정가속전압을 제어하여, 이온소스로부터 출사된 하전입자선을 전극에 충돌시킴으로써 비조사상태로 한다. 이로써, 종래부터 배치되어 있는 전극에, 하전입자선을 충돌시켜서, 비조사상태로 할 수 있다.Here, the set acceleration voltage control means preferably controls the set acceleration voltage so that the charged particles emitted from the ion source collide with the electrode provided in the accelerator. In this way, the set acceleration voltage is controlled to make the non-irradiated state by colliding the charged particle beam emitted from the ion source with the electrode. Thereby, a charged particle beam can collide with the electrode arrange | positioned conventionally, and can be made into a non-irradiated state.

또한, 설정가속전압으로의 전환 후에, 이온소스에서의 아크방전을 발생시키고, 아크방전 발생 후에, 가속전압을 기준가속전압으로 전환하는 것이 바람직하다. 이로써, 가속전압을 설정가속전압으로 변경하는 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 가속전극의 온도저하를 억제하여, 하전입자선의 안정화를 도모할 수 있다.
It is also preferable to generate an arc discharge in the ion source after switching to the set acceleration voltage, and to convert the acceleration voltage to the reference acceleration voltage after the arc discharge occurs. As a result, the time for changing the acceleration voltage to the set acceleration voltage can be shortened. Therefore, the temperature drop of the acceleration electrode can be suppressed, and the charged particle beam can be stabilized.

본 발명에 의하면, 출사되는 하전입자선을 안정화시키면서, 하전입자선의 조사상태/비조사상태의 전환의 고속화를 도모할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to speed up the switching of the irradiated / non-irradiated state of the charged particle beam while stabilizing the charged particle beam emitted.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 하전입자선 조사장치의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 하전입자선 조사장치의 개략 구성도이다.
도 3은, 도 2 중의 사이클로트론의 개략 구성도이다.
도 4는, 도 3의 사이클로트론의 중앙 부근의 요부 확대도이다.
도 5는, 가속전압의 전환만을 실시했을 경우의 가속전압, 아크전압, 빔 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은, 아크전압의 ON/OFF 제어를 도입한 경우의 가속전압, 아크전압, 빔 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 도 1의 하전입자선 조사장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 아크방전을 ON/OFF 제어함으로써, 하전입자선을 조사상태로 했을 경우의 빔 전류를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 가속전압과 빔 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.1: is a perspective view which shows a part of charged particle beam irradiation apparatus which concerns on embodiment of this invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the charged particle beam irradiation device of FIG. 1.
3 is a schematic configuration diagram of the cyclotron in FIG. 2.
4 is an enlarged view illustrating main parts of the vicinity of the center of the cyclotron of FIG. 3.
5 is a graph showing the relationship between the acceleration voltage, the arc voltage and the beam current when only the acceleration voltage is switched.
Fig. 6 is a graph showing the relationship between the acceleration voltage, the arc voltage, and the beam current when the ON / OFF control of the arc voltage is introduced.
7 is a view for explaining the operation of the charged particle beam irradiation device of FIG.
8 is a graph showing the beam current when the charged particle beam is brought into an irradiation state by ON / OFF control of arc discharge.
9 is a graph showing the relationship between the acceleration voltage and the beam current.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 다만, 이하의 설명에 있어서 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described in detail with reference to an accompanying drawing. In addition, in the following description, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent element, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

본 발명의 실시형태에 관한 하전입자선 조사장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 하전입자선 조사장치의 일부를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 하전입자선 조사장치의 개략 구성도이다. 도 1에 나타내는 하전입자선 조사장치(1)는, 스캐닝법에 의한 것으로서, 치료대(11)를 둘러싸도록 설치된 회전 갠트리(12)에 장착되어, 이 회전 갠트리(12)에 의해 치료대(11)의 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 여기서, 도 1에는 나타내어져 있지 않지만, 하전입자선 조사장치(1)는, 치료대(11) 및 회전 갠트리(12)와는, 떨어진 위치에 가속기(2)를 구비하고 있다.The charged particle beam irradiation apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows a part of charged particle beam irradiation apparatus which concerns on embodiment of this invention, and FIG. 2 is a schematic block diagram of the charged particle beam irradiation apparatus of FIG. The charged particle beam irradiation apparatus 1 shown in FIG. 1 is a scanning method and is attached to the rotary gantry 12 provided to surround the treatment table 11, and the treatment table 11 is provided by the rotation gantry 12. It is possible to rotate around. Although it is not shown in FIG. 1, the charged particle beam irradiation apparatus 1 is equipped with the accelerator 2 in the position away from the treatment table 11 and the rotating gantry 12 here.

이 하전입자선 조사장치(1)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 환자(13)의 체내의 종양(피조사물)(14)을 향하여 하전입자선(R)을 연속 조사한다. 구체적으로, 하전입자선 조사장치(1)는, 종양(14)을 깊이방향(Z방향)으로 복수층으로 나누어, 각 층에 설정된 조사필드(F)에 있어서 조사라인(L)(도 7 참조)을 따라서 하전입자선(R)을 주사(走査)속도(V)로 주사하면서 연속 조사(소위 래스터 스캐닝 혹은 라인 스캐닝)한다. 즉, 하전입자선 조사장치(1)는, 종양(14)에 맞춘 3차원의 조사필드를 형성하기 위하여, 종양(14)을 복수의 층으로 분할하여 이들 각 층의 각각에 대하여 평면 스캐닝을 행한다. 이로써, 종양(14)의 3차원 형상에 맞추어 하전입자선(R)이 조사되게 된다.As shown in FIG. 2, the charged particle beam irradiation apparatus 1 continuously irradiates the charged particle beam R toward the tumor (irradiated object) 14 in the body of the patient 13. Specifically, the charged particle beam irradiation apparatus 1 divides the tumor 14 into a plurality of layers in the depth direction (Z direction), and the irradiation line L in the irradiation field F set in each layer (see FIG. 7). The continuous irradiation (so-called raster scanning or line scanning) is carried out while scanning the charged particle beam R at the scanning speed V along the following. That is, the charged particle beam irradiation apparatus 1 divides the tumor 14 into a plurality of layers and performs plane scanning on each of these layers in order to form a three-dimensional irradiation field matched with the tumor 14. . As a result, the charged particle beam R is irradiated in accordance with the three-dimensional shape of the tumor 14.

하전입자선(R)은, 전하를 가진 입자를 고속으로 가속한 것이며, 하전입자선(R)으로서는, 예컨대 양자선, 중(重)입자(중이온)선, 전자선 등을 들 수 있다. 조사필드(F)는, 예컨대 최대 200mm×200mm의 영역으로 이루어지고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 여기에서의 조사필드(F)는, 그 외형이 직사각형으로 되어 있다. 여기서, 조사필드(F)의 형상은, 다양한 형상으로 하여도 되며, 예컨대 종양(14)의 형상에 따른 형상으로 하여도 물론 상관없다.The charged particle beam R accelerates the particles having an electric charge at high speed, and examples of the charged particle beam R include quantum wire, heavy particle (heavy ion) beam, electron beam, and the like. The irradiation field F consists of an area of 200 mm x 200 mm at maximum, for example, and as shown in FIG. 7, the irradiation field F here has a rectangular shape. Here, the shape of the irradiation field F may be made into various shapes, for example, it may be made into the shape according to the shape of the tumor 14, of course.

조사라인(L)은, 하전입자선(R)을 조사하는 예정선(가상선)이다. 여기에서의 조사라인(L)은, 라인 스캐닝을 예로 들면, 구형파(矩形波) 형상으로 늘어서 있고, 구체적으로는, 소정간격으로 병설된 복수의 제1 조사라인(L1)(L11~L1n, n은 정수)과, 인접하는 제1 조사라인(L1)의 일단끼리 또는 타단끼리를 접속하는 복수의 제2 조사라인(L2)을 포함하여 구성되어 있다.The irradiation line L is a scheduled line (virtual line) for irradiating the charged particle beam R. FIG. Here, the irradiation lines L are arranged in a square wave shape, taking line scanning as an example, and specifically, a plurality of first irradiation lines L1 (L11 to L1n, n) arranged at predetermined intervals. Is a constant) and a plurality of second irradiation lines L2 connecting one end or the other end of the adjacent first irradiation line L1 to each other.

도 2로 되돌아가서, 하전입자선 조사장치(1)는, 사이클로트론(2), 수속(收束)용 전자석(3a, 3b), 모니터(4a, 4b), 주사(走査) 전자석(5a, 5b), 파인 디그레이더(8) 및 제어부(6)를 구비하고 있다.Returning to FIG. 2, the charged particle beam irradiation apparatus 1 is the cyclotron 2, the electromagnets 3a and 3b for convergence, the monitors 4a and 4b, and the scanning electromagnets 5a and 5b. ), A fine degrader 8 and a control unit 6.

사이클로트론(2)은, 하전입자선(R)을 연속적으로 발생시키는 발생원이다. 이 사이클로트론(2)에서 발생한 하전입자선(R)은, 빔 수송계(7)에 의하여 후단의 수속용 전자석(3a)에 수송된다. 사이클로트론(2)은, 제어부(6)로부터 출력된 지령신호를 받아서, 하전입자선(R)의 조사상태(ON)/비조사상태(OFF)를 전환 가능한 구성으로 되어 있다.The cyclotron 2 is a generation source that generates the charged particle beam R continuously. The charged particle beam R generated in this cyclotron 2 is transported to the convergent electromagnet 3a at the rear end by the beam transport system 7. The cyclotron 2 is configured to receive the command signal output from the control unit 6 and to switch the irradiation state ON / non-irradiation state of the charged particle beam R. FIG.

수속용 전자석(3a, 3b)은, 하전입자선(R)을 좁혀 수속시키는 것이다. 수속용 전자석(3a, 3b)은, 하전입자선(R)의 조사축(이하, 간단히 「조사축」이라고 함)에 있어서 사이클로트론(2)의 하류 측에 배치되어 있다.The electromagnets 3a and 3b for convergence narrow the charged particle beam R and converge it. The electromagnets 3a and 3b for convergence are arrange | positioned downstream of the cyclotron 2 in the irradiation axis of the charged particle beam R (henceforth simply "irradiation axis").

모니터(4a)는, 하전입자선(R)의 빔 위치를 감시하고, 모니터(4b)는, 하전입자선(R)의 선량(量)의 절대치와 하전입자선(R)의 선량 분포를 감시한다. 모니터(4a)는, 예컨대 조사축에 있어서 수속용 전자석(3a, 3b) 사이에 배치되고, 모니터(4b)는, 예컨대 조사축에 있어서 수속용 전자석(3b)의 하류 측에 배치되어 있다.The monitor 4a monitors the beam position of the charged particle beam R, and the monitor 4b monitors the absolute value of the dose of the charged particle beam R and the dose distribution of the charged particle beam R. do. The monitor 4a is disposed between the convergence electromagnets 3a and 3b on the irradiation axis, for example, and the monitor 4b is disposed on the downstream side of the convergence electromagnet 3b on the irradiation axis, for example.

주사 전자석(5a, 5b)은, 하전입자선(R)을 주사하기 위한 것이다. 구체적으로는, 인가되는 전류에 따라 자장을 변화시킴으로써, 통과하는 하전입자선(R)의 조사 위치를 조사필드에 있어서 이동시킨다. 주사 전자석(5a)은, 조사필드(F)의 X방향(조사축에 직교하는 방향)으로 하전입자선(R)을 주사하고, 주사 전자석(5b)은, 조사필드(F)의 Y방향(조사축 및 X방향에 직교하는 방향)으로 하전입자선(R)을 주사한다. 이들 주사 전자석(5a, 5b)은, 조사축에 있어서 수속용 전자석(3b) 및 모니터(4b) 사이에 배치되어 있다. 다만, 주사 전자석(5a)이 Y방향으로 하전입자선(R)을 주사하고, 주사 전자석(5b)이 X방향으로 하전입자선(R)을 주사하는 경우도 있다.The scanning electromagnets 5a and 5b are for scanning the charged particle beam R. As shown in FIG. Specifically, the irradiation position of the charged particle beam R passing through is moved in the irradiation field by changing the magnetic field in accordance with the applied current. The scanning electromagnet 5a scans the charged particle beam R in the X direction (direction orthogonal to the irradiation axis) of the irradiation field F, and the scanning electromagnet 5b is the Y direction of the irradiation field F ( The charged particle beam R is scanned in the irradiation axis and in the direction orthogonal to the X direction. These scanning electromagnets 5a and 5b are arrange | positioned between the convergence electromagnet 3b and the monitor 4b in an irradiation axis. However, the scanning electromagnet 5a may scan the charged particle beam R in the Y direction, and the scanning electromagnet 5b may scan the charged particle beam R in the X direction.

파인 디그레이더(8)는, 깊이방향으로 복수층으로 분할된 종양(14)의 각 층에 하전입자선(R)을 조사하기 위한 것이다. 구체적으로는, 이 파인 디그레이더(8)는, 통과하는 하전입자선(R)의 에너지 손실을 변화시켜서, 환자(13)의 체내에 있어서의 하전입자선(R)의 도달깊이를 조정함으로써, 분할된 각 층 중의 한 층에 하전입자선(R)의 도달깊이를 맞춘다.The fine degrader 8 is for irradiating the charged particle beam R to each layer of the tumor 14 divided into multiple layers in the depth direction. Specifically, this fine degrader 8 changes the energy loss of the charged particle beam R passing through, and adjusts the depth of arrival of the charged particle beam R in the body of the patient 13, The arrival depth of the charged particle beam R is adjusted to one of the divided layers.

제어장치(제어수단)(6)는, 모니터(4b) 및 주사 전자석(5a, 5b)에 전기적으로 접속되어 있어서, 모니터(4b)에서 감시한 하전입자선(R)의 선량의 절대치와 선량 분포에 근거하여, 주사 전자석(5a, 5b)의 동작을 제어한다. 제어장치(6)는, 사이클로트론(2)에 전기적으로 접속되어 있어서, 사이클로트론(2)의 동작을 제어한다. 제어장치(6)는, 사이클로트론(2)의 가속전압, 아크전압을 제어한다.The control device (control means) 6 is electrically connected to the monitor 4b and the scanning electromagnets 5a and 5b, and the absolute value and dose distribution of the dose of the charged particle beam R monitored by the monitor 4b. Based on this, the operation of the scanning electromagnets 5a and 5b is controlled. The controller 6 is electrically connected to the cyclotron 2 to control the operation of the cyclotron 2. The controller 6 controls the acceleration voltage and the arc voltage of the cyclotron 2.

도 3은, 도 2 중의 사이클로트론의 개략 구성도이다. 사이클로트론(2)은, 이온화 입자(하전입자)를 발생시키는 이온소스(하전입자 발생원)(21), 고주파 전원(22)에 접속되어 하전입자를 가속시키는 한 쌍의 가속전극(23, 24), 가속전극(23, 24)의 양측에 배치된 복수의 대항전극(25~28), 하전입자의 주회 궤도(R1)의 양측에 배치된 위상 슬릿(34)을 구비하고 있다.3 is a schematic configuration diagram of the cyclotron in FIG. 2. The cyclotron 2 is connected to an ion source (charged particle generation source) 21 for generating ionized particles (charged particles), a pair of acceleration electrodes 23 and 24 connected to a high frequency power source 22 to accelerate charged particles, A plurality of counter electrodes 25 to 28 disposed on both sides of the acceleration electrodes 23 and 24 and phase slits 34 arranged on both sides of the main raceway R1 of the charged particles are provided.

가속전극(23)은, 사이클로트론(2)의 중앙부에 배치되어 하전입자의 주회 궤도(R1)를 규정하는 중심전극(31, 32)을 가지고 있다. 가속전극(24)은 사이클로트론(2)의 중앙부에 배치되어, 하전입자의 주회 궤도(R1)를 규정하는 중심전극(33)을 가지고 있다.The acceleration electrode 23 has center electrodes 31 and 32 which are arranged in the center of the cyclotron 2 and define the main trajectory R1 of the charged particles. The acceleration electrode 24 is disposed at the center of the cyclotron 2 and has a center electrode 33 that defines the main trajectory R1 of the charged particles.

이온소스(21)에서 발생한 하전입자는, 가속전극(23, 24)에 의하여, 가속전압이 인가되어, 통상의 조사상태에 있어서, 주회 궤도(R1)상을 주회하면서 가속된다.The charged particles generated in the ion source 21 are accelerated by the acceleration electrodes 23, 24 while being accelerated while circulating on the orbit R1 in a normal irradiation state.

제어장치(6)는, 하전입자를 가속시키는 가속전압을 제어하는 제어수단으로서 기능하는 것이다. 제어장치(6)는, 가속전압을 전환함으로써, 하전입자선(R)의 조사상태/비조사상태의 제어를 행한다.The control device 6 functions as control means for controlling an acceleration voltage for accelerating charged particles. The control device 6 controls the irradiation state / non-irradiation state of the charged particle beam R by switching the acceleration voltage.

제어장치(6)는, 조사상태의 가속전압을 기준가속전압(V(H))으로 하고, 가속전압을 기준가속전압(V(H))보다 작은 설정가속전압(V(L))으로 전환함으로써, 하전입자선(R)을 비조사상태로 한다. 설정가속전압(V(L))으로서는, 기준가속전압(V(H))보다 10-30% 정도 낮은 전압이 바람직하다. 설정가속전압(V(L))의 하한은, 가속 공동(空洞)의 멀티팩터링 조건에 의하여 제한된다.The controller 6 sets the acceleration voltage in the irradiation state to the reference acceleration voltage V (H) and switches the acceleration voltage to the set acceleration voltage V (L) smaller than the reference acceleration voltage V (H). By doing so, the charged particle beam R is brought into a non-irradiated state. As the set acceleration voltage V (L), a voltage about 10-30% lower than the reference acceleration voltage V (H) is preferable. The lower limit of the set acceleration voltage V (L) is limited by the multi-factoring condition of the acceleration cavity.

또한, 제어장치(6)는, 이온소스(21)에 있어서의 아크방전을 발생시키기 위한 아크전압을 제어하는 아크전압 제어수단으로서 기능한다.The control device 6 also functions as arc voltage control means for controlling the arc voltage for generating arc discharge in the ion source 21.

도 5는, 가속전압의 전환만을 실시했을 경우의 가속전압, 아크전압, 빔 전류의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5에서는, 횡축에 시간의 경과를 나타내고, 「V1」은 가속전압, 「V2」는 아크전압, 「I1」은 빔 전류의 변화를 나타내고 있다.5 is a graph showing the relationship between the acceleration voltage, the arc voltage and the beam current when only the acceleration voltage is switched. In FIG. 5, the horizontal axis represents the passage of time, "V1" represents an acceleration voltage, "V2" represents an arc voltage, and "I1" represents a change in beam current.

우선, 시각(T1)에 있어서, 제어장치(6)는, 가속전압(V1)을 설정가속전압(V(L))으로 한다. 이어서, 시각(T2)에 있어서, 이온소스(21)에서의 아크전압(V2)을 발생시킨다. 이때, 이온소스(21)로부터 인출된 하전입자는, 도 4에 있어서 실선으로 나타내는 궤도(R0)를 따라서 운동하여, 중심전극(32)에 충돌한다. 하전입자는 소멸하여 비조사상태가 된다.First, at time T1, control device 6 sets acceleration voltage V1 to set acceleration voltage V (L). Next, at the time T2, the arc voltage V2 at the ion source 21 is generated. At this time, the charged particles extracted from the ion source 21 move along the trajectory R0 indicated by the solid line in FIG. 4 and collide with the center electrode 32. The charged particles disappear and become unirradiated.

다음으로, 시각(T3)에 있어서, 가속전압(V1)을 기준가속전압(V(H))으로 한다. 이때, 이온소스(21)로부터 인출된 하전입자는, 도 4에 있어서 파선으로 나타내는 궤도(R1)를 따라서 운동하고 가속되어, 조사상태가 된다.Next, at time T3, the acceleration voltage V1 is referred to as the reference acceleration voltage V (H). At this time, the charged particles extracted from the ion source 21 move and accelerate along the trajectory R1 indicated by the broken line in FIG. 4 to enter the irradiation state.

이어서, 시각(T4)에 있어서, 가속전압(V1)을 설정가속전압(V(L))으로 한다. 이때, 이온소스(21)로부터 인출된 하전입자는, 도 4에 있어서 실선으로 나타내는 궤도(R0)를 따라 운동하여, 중심전극(32)에 충돌한다. 하전입자는 소멸하여 비조사상태가 된다.Next, at time T4, the acceleration voltage V1 is set to the set acceleration voltage V (L). At this time, the charged particles extracted from the ion source 21 move along the trajectory R0 indicated by the solid line in FIG. 4 and collide with the center electrode 32. The charged particles disappear and become unirradiated.

도 6은, 아크전압의 ON/OFF 제어를 도입했을 경우의 가속전압, 아크전압, 빔 전류의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 6에서는, 횡축에 시간의 경과를 나타내고, 「V3」는 가속전압, 「V4」는 아크전압, 「I2」는 빔 전류의 변화를 나타내고 있다.6 is a graph showing the relationship between the acceleration voltage, the arc voltage, and the beam current when the ON / OFF control of the arc voltage is introduced. In FIG. 6, the horizontal axis represents the passage of time, "V3" represents an acceleration voltage, "V4" represents an arc voltage, and "I2" represents a change in beam current.

우선, 시각(T5)에 있어서, 가속전압(V3)을 기준가속전압(V(H))으로 한다. 이어서, 시각(T6)에 있어서, 가속전압(V3)을 설정가속전압(V(L))으로 한다. 다음으로, 시각(T7)에 있어서, 아크전압(V4)을 발생시켜 비조사상태로 하고, 시각(T8)에 있어서, 가속전압(V3)을 기준가속전압(V(H))으로 한다. 이때, 이온소스(21)로부터 인출된 하전입자는, 도 4에 있어서 파선으로 나타내는 궤도(R1)를 따라 운동하여, 가속되어 조사상태가 된다.First, at time T5, the acceleration voltage V3 is referred to as the reference acceleration voltage V (H). Next, at time T6, the acceleration voltage V3 is set to the set acceleration voltage V (L). Next, at time T7, the arc voltage V4 is generated to be in the non-irradiated state, and at time T8, the acceleration voltage V3 is referred to as the reference acceleration voltage V (H). At this time, the charged particles extracted from the ion source 21 move along the trajectory R1 indicated by the broken line in FIG. 4 to accelerate and enter the irradiation state.

이어서, 시각(T9)에 있어서, 가속전압(V3)을 설정가속전압(V(L))으로 한다. 이때, 이온소스(21)로부터 인출된 하전입자는, 도 4에 있어서 실선으로 나타내는 궤도(R0)를 따라 운동하여, 중심전극(32)에 충돌한다. 하전입자는 소멸하여 비조사상태가 된다.Next, at time T9, the acceleration voltage V3 is set to the set acceleration voltage V (L). At this time, the charged particles extracted from the ion source 21 move along the trajectory R0 indicated by the solid line in FIG. 4 and collide with the center electrode 32. The charged particles disappear and become unirradiated.

다음으로, 시각(T10)에 있어서, 아크전압(V4)을 OFF로 하고, 시각(T11)에 있어서, 가속전압(V3)을 기준가속전압(V(H))으로 한다.Next, at time T10, the arc voltage V4 is turned off, and at time T11, the acceleration voltage V3 is set to the reference acceleration voltage V (H).

다음으로, 상기 설명한 하전입자선 조사장치(1)의 동작에 대해 설명한다.Next, operation | movement of the charged particle beam irradiation apparatus 1 demonstrated above is demonstrated.

하전입자선 조사장치(1)에서는, 종양(14)을 깊이방향으로 복수층으로 분할하고, 그 중 한 층에 설정된 조사필드(F)를 향하여 하전입자선(R)을 조사한다. 그리고, 이것을 각 층에 반복하여 실시함으로써, 종양(14)의 3차원 형상을 따라서 하전입자선(R)이 조사되게 된다.In the charged particle beam irradiation apparatus 1, the tumor 14 is divided into multiple layers in the depth direction, and the charged particle beam R is irradiated toward the irradiation field F set in one of them. Then, by repeatedly performing this on each layer, the charged particle beam R is irradiated along the three-dimensional shape of the tumor 14.

하전입자선(R)을 조사할 때에는, 제어장치(6)로 주사 전자석(5a, 5b)을 제어함으로써, 조사필드(F)의 조사라인(L)을 따라서 하전입자선(R)을 평행하게 주사한다.When irradiating the charged particle beam R, by controlling the scanning electromagnets 5a and 5b with the control apparatus 6, the charged particle beam R is paralleled along the irradiation line L of the irradiation field F. In FIG. Inject.

여기서, 하전입자선(R)을 조사상태로 하는 경우, 제어장치(6)는, 이온소스(21)에서 아크방전을 발생시킴과 함께, 가속전압을 기준가속전압(V(H))으로 제어하여, 하전입자를 가속시킨다(제어공정). 이로써, 가속된 하전입자가 사이클로트론(2)으로부터 조사된다.Here, when the charged particle beam R is set to the irradiation state, the control device 6 generates an arc discharge in the ion source 21 and controls the acceleration voltage to the reference acceleration voltage V (H). To accelerate the charged particles (control process). As a result, accelerated charged particles are irradiated from the cyclotron 2.

한편, 하전입자선(R)을 조사상태에서 비조사상태로 전환할 때에는, 제어장치(6)는, 가속전압을 기준가속전압(V(H))에서 설정가속전압(V(L))으로 변경한다(설정가속전압 제어공정). 이로써, 이온소스(21)으로부터 인출된 하전입자는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 궤도(R0)를 따라 진행하여, 중심전극(32)에 충돌하여, 가속되지 않게 된다. 따라서, 하전입자가 사이클로트론(2)으로부터 조사되지 않는다.On the other hand, when switching the charged particle beam R from the irradiation state to the non-irradiation state, the control apparatus 6 changes the acceleration voltage from the reference acceleration voltage V (H) to the set acceleration voltage V (L). Change (set acceleration voltage control process). As a result, the charged particles extracted from the ion source 21 travel along the trajectory R0, collide with the center electrode 32, and do not accelerate as shown in FIG. 4. Therefore, charged particles are not irradiated from the cyclotron 2.

하전입자선(R)을 비조사상태에서 조사상태로 전환할 때에는, 제어장치(6)는, 가속전압을 설정가속전압(V(L))에서 기준가속전압(V(H))으로 변경한다.When the charged particle beam R is switched from the non-irradiated state to the irradiated state, the control device 6 changes the acceleration voltage from the set acceleration voltage V (L) to the reference acceleration voltage V (H). .

이와 같이 본 실시형태의 하전입자선 조사장치(1)에 의하면, 하전입자선의 조사상태의 가속전압을 기준가속전압으로 하고, 가속전압을, 기준가속전압보다 작은 설정가속전압으로 전환함으로써, 비조사상태로 한다. 즉, 가속전압을 작게 하여, 하전입자선의 궤도를 변경하여, 하전입자선을 중심전극(32)에 충돌시켜서 소멸시킨다. 이와 같이, 가속전압을 작게 전환하는 것만으로도, 비조사상태로 할 수 있기 때문에, 하전입자선의 조사상태/비조사상태의 전환의 고속화를 도모할 수 있다. 여기서, 본 실시형태의 하전입자선 조사장치(1)에서는, 예컨대 1ms 이하로 빔 전류의 ON/OFF 제어를 실행할 수 있다.Thus, according to the charged particle beam irradiation apparatus 1 of this embodiment, non-irradiation is made by making the acceleration voltage of the irradiation state of a charged particle beam into a reference acceleration voltage, and switching the acceleration voltage into the set acceleration voltage smaller than a reference acceleration voltage. It is in a state. That is, the acceleration voltage is reduced, the trajectory of the charged particle beam is changed, and the charged particle beam is collided with the center electrode 32 to be extinguished. In this way, the non-irradiated state can be made only by switching the acceleration voltage small, so that the switching of the irradiated state / non-irradiated state of the charged particle beam can be speeded up. Here, in the charged particle beam irradiation apparatus 1 of this embodiment, ON / OFF control of beam current can be performed, for example in 1 ms or less.

본 발명의 하전입자선 조사제어장치를 구비한 하전입자선 장치는, 하전입자선의 조사상태/비조사상태의 전환(ON/OFF 제어)을 고속으로 행할 수 있기 때문에, 스캐닝 조사(照射)를 행하는 치료장치에 있어서 특히 유효하다. 스캐닝 조사를 행하는 경우, 예컨대 1ms 이하에서 빔을 안정시키는 것이 중요하고, 1ms 이하에서 빔을 전환하여 안정시킴으로써, 빔의 균일성을 적합하게 유지할 수 있다. 예컨대, 도 7 중의 제1 조사라인(L1)을 따른 조사에서는, 1 라인 당, 10ms 이하의 연속 조사가 행하여진다.Since the charged particle beam apparatus provided with the charged particle beam irradiation control apparatus of this invention can perform switching (ON / OFF control) of the irradiation state / non-irradiation state of a charged particle beam at high speed, it carries out scanning irradiation. It is particularly effective in treatment devices. In the case of scanning irradiation, it is important to stabilize the beam at, for example, 1 ms or less, and the uniformity of the beam can be suitably maintained by switching and stabilizing the beam at 1 ms or less. For example, in irradiation along the 1st irradiation line L1 in FIG. 7, continuous irradiation of 10 ms or less is performed per line.

또한, 이온소스(21)의 아크방전의 ON/OFF 제어에 의하지 않고, 하전입자의 조사/비조사를 전환할 수 있기 때문에, 이 전환시에 있어서, 아크방전의 기동에 있어서의 불안정성의 영향을 받지 않는다. 이로써, 하전입자선의 조사상태로의 전환 후에 있어서의 하전입자선의 안정화를 도모할 수 있다.In addition, since the irradiation / non-irradiation of charged particles can be switched without the ON / OFF control of the arc discharge of the ion source 21, the influence of the instability in the start of the arc discharge during this switching is influenced. Do not receive. Thereby, the charged particle beam can be stabilized after switching to the irradiation state of a charged particle beam.

또한, 중심전극(32)에 하전입자선을 충돌시켜 소멸시키는 구성이기 때문에, 종래부터 설정되어 있는 중심전극(32)을 이용함으로써, 하전입자선을 비조사상태로 할 수 있다.In addition, since the charged particle beam collides with the center electrode 32 to be extinguished, the charged particle beam can be brought into the non-irradiated state by using the center electrode 32 which has been conventionally set.

또한, 가속전압을 OFF 하지 않고, 비조사상태로 할 수 있기 때문에, 가속전극의 온도가 큰 폭으로 저하하는 일이 없다.In addition, since the acceleration voltage can be set to the non-irradiated state without turning OFF, the temperature of the acceleration electrode does not significantly decrease.

여기서, 가속전극의 온도저하를 더욱 억제하는 경우에는, 하전입자선을 조사상태로 하기 직전까지 이온소스 아크를 OFF 함과 함께, 가속전압을 기준가속전압(V(H))의 상태로 해 놓는다. 다음으로, 가속전압을 기준가속전압(V(H))에서 설정가속전압(V(L))으로 전환한 후, 이온소스(21)에서의 아크방전을 발생시킨다. 이어서, 아크방전의 안정 후에, 가속전압을, 설정가속전압(V(L))에서 기준가속전압(V(H))으로 전환한다. 이로써, 가속전압을 설정가속전압(V(L))으로 제어하는 시간을 단축함으로써, 가속전극의 온도저하를 최소한으로 억제할 수 있어서, 하전입자선의 안정화를 도모할 수 있다.In the case where the temperature drop of the acceleration electrode is further suppressed, the ion source arc is turned off until the charged particle beam is brought into the irradiation state, and the acceleration voltage is set to the reference acceleration voltage (V (H)). . Next, after switching the acceleration voltage from the reference acceleration voltage V (H) to the set acceleration voltage V (L), an arc discharge in the ion source 21 is generated. Subsequently, after the stabilization of the arc discharge, the acceleration voltage is switched from the set acceleration voltage V (L) to the reference acceleration voltage V (H). Thereby, by shortening the time for controlling the acceleration voltage to the set acceleration voltage V (L), the temperature drop of the acceleration electrode can be suppressed to the minimum, and stabilization of the charged particle beam can be achieved.

도 9는, 가속전압과 빔 전류의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 9에서는, 횡축에 가속전압을 나타내고, 종축에 빔 전류를 나타내고 있다. 도면 중, 「Vpmax」는, 가속 공동(空洞)의 멀티팩터링 조건의 최고 전압을 나타내고, 「V(L)」은, 설정가속전압(V(L))이며, 「V(H)」는, 기준가속전압(V(H))이다. 또한, 「V(H)min」은, 빔 전류가 생기기 시작하는 가속전압(V(H)min)이다. 빔 전류가 생기기 시작하는 가속전압(V(H)min)은, 개개의 사이클로트론에서 상이한 것으로서, 간단한 규칙성은 없는 것이다. 설정가속전압(V(L))은, 가속전압(V(H)min)보다 낮게 설정되어 있으면 된다. 또한, 기준가속전압(H)은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 소정의 범위를 가지며, 1점의 값은 아니다.9 is a graph showing the relationship between the acceleration voltage and the beam current. In FIG. 9, the acceleration voltage is shown on the horizontal axis, and the beam current is shown on the vertical axis. In the figure, "Vpmax" represents the highest voltage of the multi-factoring condition of the acceleration cavity, "V (L)" is the set acceleration voltage (V (L)), and "V (H)" is Reference acceleration voltage (V (H)). In addition, "V (H) min" is an acceleration voltage (V (H) min) at which beam current starts to occur. The acceleration voltage V (H) min at which the beam current starts to be generated is different in the individual cyclotrons, and there is no simple regularity. The set acceleration voltage V (L) may be set lower than the acceleration voltage V (H) min. In addition, the reference acceleration voltage H has a predetermined range as shown in FIG. 9 and is not a value of one point.

이상, 본 발명을 그 실시형태에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태에서는, 하전입자선의 조사상태의 가속전압을 기준가속전압으로 하고, 가속전압을 기준가속전압보다 작은 설정가속전압으로 전환함으로써, 하전입자선을 비조사상태로 하고 있지만, 가속전압을 기준가속전압보다 큰 설정가속전압으로 전환함으로써, 하전입자선을 비조사상태로 해도 된다.As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. In the above embodiment, the charged particle beam is set to the non-irradiated state by setting the acceleration voltage in the irradiation state of the charged particle beam as the reference acceleration voltage and changing the acceleration voltage to the set acceleration voltage smaller than the reference acceleration voltage. By switching to the set acceleration voltage larger than the acceleration voltage, the charged particle beam may be in an unirradiated state.

도 4에서는, 가속전압을 기준가속전압보다 큰 설정가속전압으로 전환했을 경우의 하전입자의 궤도(R2)가 도시되어 있다. 이 경우의 궤도(R2)는, 통상의 조사상태의 주회 궤도(R1)보다, 직경 방향의 외측으로 진행되고, 하전입자는, 중심전극(31)에 충돌한다. 이로써, 하전입자선을 비조사상태로 할 수 있다.In Fig. 4, the trajectory R2 of the charged particles when the acceleration voltage is switched to the set acceleration voltage larger than the reference acceleration voltage is shown. In this case, the trajectory R2 travels outward in the radial direction than the main trajectory R1 in the normal irradiation state, and the charged particles collide with the center electrode 31. Thereby, the charged particle beam can be made into the non-irradiated state.

또한, 상기 실시형태에서는, 중심전극(32)에 이온소스로부터 출사된 하전입자를 충돌시키도록, 설정가속전압을 결정하고 있지만, 예컨대, 다른 중심전극, 가속전극, 대항전극, 위상 슬릿, 벽체 등에, 하전입자를 충돌시켜서, 비조사상태로 해도 된다.In addition, in the above embodiment, the set acceleration voltage is determined so as to collide the charged particles emitted from the ion source to the center electrode 32. For example, other center electrodes, acceleration electrodes, counter electrodes, phase slits, walls, etc. The charged particles may be collided to bring the non-irradiated state.

또한, 상기 실시형태에서는, 본 발명의 하전입자선 조사장치(방법)의 의료 분야에의 적용에 대하여 설명하고 있지만, 예컨대, 반도체 웨이퍼 조사(照射) 등의 산업용의 방사선 조사장치 등, 기타 분야의 하전입자선 조사장치에 본 발명을 적용해도 된다.
Moreover, although the said embodiment demonstrated the application to the medical field of the charged particle beam irradiation apparatus (method) of this invention, For example, in other fields, such as industrial radiation irradiation apparatuses, such as semiconductor wafer irradiation, You may apply this invention to a charged particle beam irradiation apparatus.

본 발명은 하전입자선 조사제어장치의 산업에 이용될 수 있다.
The present invention can be used in the industry of charged particle beam irradiation control device.

1…하전입자선 조사장치
2…사이클로트론(가속기)
6…제어장치(제어수단, 설정가속전압 제어수단, 아크전압 제어수단)
21…이온소스
23, 24…가속전극
31~33…중심전극One… Charged particle beam irradiation device
2… Cyclotron (accelerator)
6 ... Control device (control means, set acceleration voltage control means, arc voltage control means)
21 ... Ion source
23, 24... Acceleration Electrode
31 to 33. Center electrode

Claims (6)

하전입자선의 조사를 제어하는 하전입자선 조사제어장치로서,
하전입자를 가속시키는 가속전압을 제어하는 제어수단을 구비하고,
상기 제어수단은, 하전입자선의 조사상태의 가속전압을 기준가속전압으로 하고, 가속전압을 상기 기준가속전압보다 크거나 또는 작은 설정가속전압으로 전환함으로써, 하전입자선을 비조사상태로 하는 설정가속전압 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 하전입자선 조사제어장치.A charged particle beam irradiation control device for controlling irradiation of charged particle beams,
And control means for controlling an acceleration voltage for accelerating charged particles,
The control means sets the acceleration voltage in the irradiation state of the charged particle beam as the reference acceleration voltage and sets the acceleration voltage to the non-irradiation state by switching the acceleration voltage to a setting acceleration voltage larger or smaller than the reference acceleration voltage. Charged particle beam irradiation control device comprising a voltage control means. 청구항 1에 있어서,
상기 설정가속전압 제어수단은, 가속기 내에 마련된 전극에, 이온소스로부터 출사된 하전입자를 충돌시키도록, 상기 설정가속전압을 제어하는 하전입자선 조사제어장치.The method according to claim 1,
The set acceleration voltage control means controls the set acceleration voltage so that the charged acceleration particles emitted from the ion source collide with the electrodes provided in the accelerator. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 설정가속전압으로의 전환 후에, 이온소스에서의 아크방전을 발생시키는 아크전압 제어수단과,
아크방전 발생 후에, 상기 가속전압을 상기 기준가속전압으로 전환하는 상기 제어수단을 더욱 구비하는 하전입자선 조사제어장치.The method according to claim 1 or 2,
Arc voltage control means for generating arc discharge in the ion source after switching to the set acceleration voltage;
And a control means for converting said acceleration voltage into said reference acceleration voltage after arc discharge occurs. 피조사체에 하전입자선을 조사하는 하전입자선 조사방법으로서,
하전입자선을 가속시키는 가속전압을 제어하는 제어공정을 구비하고,
상기 제어공정은, 하전입자선의 조사상태의 가속전압을 기준가속전압으로 하고, 가속전압을 상기 기준가속전압보다 크거나 또는 작은 설정가속전압으로 전환함으로써, 하전입자선을 비조사상태로 하는 설정가속전압 제어공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 하전입자선 조사방법.As a charged particle beam irradiation method for irradiating a charged particle beam to a subject,
A control step of controlling an acceleration voltage for accelerating the charged particle beam,
The control step sets the accelerating voltage in the irradiation state of the charged particle beam as the reference acceleration voltage, and sets the accelerating voltage to the set acceleration voltage larger or smaller than the reference acceleration voltage, thereby setting the charged particle beam to the non-irradiated state. Charged particle beam irradiation method comprising a voltage control step. 청구항 4에 있어서,
상기 설정가속전압 제어공정은, 가속기 내에 마련된 전극에, 이온소스로부터 출사된 하전입자를 충돌시키도록, 상기 설정가속전압을 제어하는 하전입자선 조사방법.The method of claim 4,
The set acceleration voltage control step controls the set acceleration voltage so that the charged particles emitted from the ion source collide with the electrodes provided in the accelerator. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 설정가속전압으로의 전환 후에, 이온소스에서의 아크방전을 발생시키는 아크전압 제어공정과,
아크방전 발생 후에, 상기 가속전압을 상기 기준가속전압으로 전환하는 상기 제어공정을 더욱 구비하는 하전입자선 조사방법.The method according to claim 4 or 5,
An arc voltage control step of generating arc discharge in the ion source after switching to the set acceleration voltage;
And a control step of converting the acceleration voltage to the reference acceleration voltage after the arc discharge is generated.
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