TW201337309A - 放射線光束監控裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之目的係提升放射線光束監控裝置中之氣密窗的耐久性。本發明之放射線光束監控裝置係具備：金屬製框體，在放射線的入射側設有窗；高分子窗膜，將窗從框體的外側予以覆蓋；密封構件，將窗的周圍從框體的內側予以包圍；金屬製窗膜，將窗從框體的內側予以覆蓋，且透過密封構件而固定於框體；第1屏蔽膜，與窗膜對向配置且設定為與框體相同電位；第1金屬膜，配置在較第1屏蔽膜更靠放射線之下游側且接受電壓的施加；第2金屬膜，配置在較第1金屬膜更靠放射線之下游側且接受電壓的施加；信號電極，配置在第1金屬膜與第2金屬膜之間，且連接於測量器；及第2屏蔽膜，配置在較第2金屬膜更靠放射線之下游側且設定為與框體相同電位。

Description

放射線光束監控裝置

本發明係關於一種放射線光束監控裝置，尤其關於一種提升放射線光束監控裝置之氣密窗的耐久性。

包含粒子線之放射線的數量、線量、位置、能量等係使用放射線光束監控裝置來測量。為了提高檢測靈敏度，在放射線光束監控裝置之內部係封入有氮氣等電離氣體。為了防止電離氣體的露出，在放射線光束監控裝置中，係設有利用金屬薄膜等的氣密窗。在氣密窗的材料中，係適用放射化較少的鋁。

在專利文獻1中，係揭示一種在氣密窗使用經鋁蒸鍍之厚度3μm的梅拉(Mylar)膜之例。在專利文獻2中，係揭示一種利用PET膜(厚度200μm)與銅薄膜(厚度20μm)的氣密窗。在處理放射線光束監控裝置的文獻中，另外已知有專利文獻3、4等。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開2001-141831號公報

專利文獻2：日本特開2004-286548號公報

專利文獻3：日本特表2008-534950號公報

專利文獻4：日本特開平06-283132號公報

當放射線光束入射於氣密窗時，放射線光束會因為散射而衰減。為了抑制放射線光束因為散射所導致的衰減，氣密窗係以較薄為理想。另一方面，電離氣體之壓力、與人或物的接觸壓力、來自電極之電磁壓力等的外力會作用在氣密窗。為了確保承受此等外力的機械性強度，對於氣密窗，係要求某程度的厚度。雖然經鋁蒸鍍之梅拉薄膜(sheet)之光束散射較少，機械性強度亦較高，但當長期間照射放射線時，會有劣化而破損的情形。

本發明係有鑑於上述問題而研創者，其目的在提升氣密窗的耐久性。

本發明之放射線光束監控裝置係具備：金屬製框體，在放射線的入射側設有窗；高分子窗膜，將窗從框體的外側予以覆蓋；密封構件，將窗的周圍從框體的內側予以包圍；金屬製窗膜，將窗從框體的內側予以覆蓋，且透過密封構件而固定於框體；第1屏蔽膜(shield film)，與窗膜對向配置且設定為與框體相同電位；第1金屬膜，配置在較第1屏蔽膜更靠放射線之下游側且接受電壓的施加；第2金屬膜，配置在較第1金屬膜更靠放射線之下游側且接受電壓的施加；信號電極，配置在第1金屬膜與第2金屬膜之間，且連接於測量器；及第2屏蔽膜，配置在較第2金屬膜更靠放射線之下游側且設定為與框體相同電位。

由於本發明之放射線光束監控裝置係削減了朝向氣 密窗的外力，因此氣密窗相對於外力的耐久性較高。此外，由於可將氣密窗的膜厚設為較薄，因此因為放射線之散射所導致的衰減較少。

(實施形態1)

以下根據第1圖來說明本發明之實施形態1。第1圖係為顯示放射線光束監控裝置之構成的整體圖。放射線光束監控裝置100係由高壓電極3a、3b、氣密窗4、5、保護用高分子片材(sheet)6、7、屏蔽電極8、9、框體10、信號電極11、密封構件12a、12b、固定具13a、13b等所構成。框體10係由鋁製頂板10a、胴體10b、底板10c所構成，在內部中係封入有含二氧化碳之氬氣、氮氣、空氣等。在框體10的頂板10a及框體10的底板10c，係分別開口有窗(開口部)14、及窗(開口部)15。設有頂板10a的一方係相當於放射線光束監控裝置100的入射側，而設有底板10c的一方則相當於放射線光束監控裝置100的出射側。

入射至放射線光束監控裝置100的放射線光束2，雖有一部分散射，但大部分都通過放射線光束監控裝置100。從放射線光束監控裝置100出射的放射線光束2，係供治療等使用。高壓電極3a與高壓電極3b係相對於放射線光束2的入射方向垂直設置。高壓電極3的材質，係例如由鋁薄膜所構成。在高壓電極3a與高壓電極3b之間，係配置有信號電極11。信號電極11之形狀、數量雖依據 測量目的(數量、線量、位置、能量等)而有所不同，但在此係使用一片金屬膜來測量放射線光束2的線量。在信號電極11中係連接有電流放大器等測量器20，有助於信號的讀取。直流高電壓電源21係連接於高壓電極3。

窗14、15係藉由氣密窗4、5與密封構件12a、12b密封，以使框體10之內部的電離氣體不會洩漏。密封構件12a係將窗14的周圍從框體10的內側予以包圍。密封構件12b係將窗15的周圍從框體10的內側予以包圍。氣密窗(窗膜)4係藉由密封構件12a而以氣密方式固定於框體10的頂板10a。氣密窗(窗膜)5係藉由密封構件12b而以氣密方式固定於框體10的底板10b。氣密窗4、5的材質係設為放射化較少，且即使被放射線光束2長期間照射也不會劣化的鋁。在密封構件12中，係適用黏接劑、填充(packing)材等。

在氣密窗4、5中，為了要盡量抑制放射線光束2的散射，係以使用15μm以下極薄的鋁膜為佳。由於將厚度設為較薄，因此放射線光束2幾乎不會受到因為散射所導致的衰減而被導入於放射線光束監控裝置100的內部。由於將厚度設為較薄，雖然使得因為外力導致破損的機率變高，但在本發明中，係構成為一種設想3種外力A至C，從氣密窗4、5來排除該等外力的構造。外力A係一種因為從放射線光束監控裝置100之外部施加之人或物的接觸等所產生的物理性外力。外力B係一種因為來自高壓電極3之高電壓施加所產生的電磁壓力。外力C係一種因為框體 10之內部之氣體所產生的氣體壓力。此等外力中，外力C原本就是氣密窗4、5應維持的外力，因此乃著眼在外力A與外力B。

為了排除外力A，在氣密窗4、5的外側設置有保護用高分子片材6、7。保護用高分子片材6係將窗14從框體10的外側予以覆蓋。同樣地，保護用高分子片材7係將窗15從框體10的外側予以覆蓋。藉此，受到外力A施加，也會被保護用高分子片材6所吸收，因此可防止氣密窗4、5的破損。保護用高分子片材6係藉由固定具13a固定於框體10(頂板10a)，以易於更換。同樣地，保護用高分子片材7係藉由固定具13b而固定於框體10(頂板10c)，以易於更換。在保護用高分子片材6、7中，係可運用聚酯(polyester)系梅拉薄膜、PET(Polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二醇酯)片材等。保護用高分子片材6、7相較於鋁雖然放射線光束的散射較少，但較易於因為長期間的放射線光束照射而劣化。即使保護用高分子片材6、7劣化，藉由將固定具13a、13b取下，也不會將粉塵等暗電流增加的原因導入於內部，而可安全且容易地更換。

為了排除外力B，在氣密窗4、5的內側係安裝有屏蔽電極8、9。屏蔽電極8、9的材質，與氣密窗4、5相同，係15μm以下之極薄的鋁薄膜。藉此，對於氣密窗4、5的電磁壓力完全被遮蔽，可防止氣密窗4、5的破損。由於屏蔽電極8、9係保持為與框體10相同電位，因此接地於 框體10。綜上所述，可實現具備有因為放射線光束2之散射所導致之衰減更少之氣密窗4、5的放射線光束監控裝置100。

(實施形態2)

根據第2圖來說明本發明之實施形態2。在實施形態2中，氣密窗及保護用高分子片材係僅設在放射線的入射側。放射線光束監控裝置100係在屏蔽電極9之後，亦即在放射線的下游側具備有塊體20。由於塊體20係具有遠較放射線光束2之射程更大的厚度，因此入射至放射線光束監控裝置100的放射線光束2，係被塊體20所吸收。

(實施形態3)

根據第3圖來說明本發明之實施形態3。實施形態3係在信號電極具有特徵。實施形態3之信號電極11，係由信號電極11a與信號電極11b所構成。信號電極11a係由並聯排列之複數個線狀電極所構成。同樣地，信號電極11b係由並聯排列的複數個線狀電極所構成。信號電極11a係設在較信號電極11b靠上游側。構成信號電極11a之線群的方向與構成信號電極11b之線群的方向，係彼此正交。在線的每一條都連接電流放大器。從流通於信號電極11a及構成信號電極11a之線的電流，可監控放射線的位置。

另外，本發明在發明之範圍內，可自由組合各實施形態，或可將各實施形態予以適當變形、省略。

2‧‧‧放射線光束

3、3a、3b‧‧‧高壓電極

4‧‧‧氣密窗

5‧‧‧氣密窗

6‧‧‧保護用高分子片材

7‧‧‧保護用高分子片材

8‧‧‧屏蔽電極

9‧‧‧屏蔽電極

10‧‧‧框體

10a‧‧‧頂板

10b‧‧‧胴體

10c‧‧‧底板

11、11a、11b‧‧‧信號電極

12、12a、12b‧‧‧密封構件

13、13a、13b‧‧‧固定具

14‧‧‧窗

15‧‧‧窗

20‧‧‧塊體

21‧‧‧直流高電壓電源

100‧‧‧放射線光束監控裝置

第1圖係顯示本發明之實施形態1之放射線光束監控 裝置之構成的整體圖。

第2圖係顯示本發明之實施形態2之放射線光束監控裝置之構成的整體圖。

第3圖係顯示本發明之實施形態3之放射線光束監控裝置之電極之構成圖。

2‧‧‧放射線光束

3a、3b‧‧‧高壓電極

4‧‧‧氣密窗

5‧‧‧氣密窗

6‧‧‧保護用高分子片材

7‧‧‧保護用高分子片材

8‧‧‧屏蔽電極

9‧‧‧屏蔽電極

10‧‧‧框體

10a‧‧‧頂板

10b‧‧‧胴體

10c‧‧‧底板

11‧‧‧信號電極

12a、12b‧‧‧密封構件

13a、13b‧‧‧固定具

14‧‧‧窗

15‧‧‧窗

20‧‧‧塊體

21‧‧‧直流高電壓電源

100‧‧‧放射線光束監控裝置

Claims (5)

1. 一種放射線光束監控裝置，係具備：金屬製框體，在放射線的入射側設有窗；高分子窗膜，將前述窗從前述框體的外側予以覆蓋；密封構件，將前述窗的周圍從前述框體的內側予以包圍；金屬製窗膜，將前述窗從前述框體的內側予以覆蓋，且透過前述密封構件而固定於前述框體；第1屏蔽膜(shield film)，與前述窗膜對向配置且設定為與前述框體相同電位；第1金屬膜，配置在較前述第1屏蔽膜更靠前述放射線之下游側且接受電壓的施加；第2金屬膜，配置在較前述第1金屬膜更靠前述放射線之下游側且接受電壓的施加；信號電極，配置在前述第1金屬膜與前述第2金屬膜之間，且連接於測量器；及第2屏蔽膜，配置在較前述第2金屬膜更靠前述放射線之下游側且設定為與前述框體相同電位。
2. 如申請專利範圍第1項所述之放射線光束監控裝置，其中，在前述框體中，係於前述放射線之出射側設有窗，且具備：出射側的高分子窗膜，將前述出射側的窗從前述框體的外側予以覆蓋； 出射側的密封構件，將前述出射側之窗的周圍從前述框體的內側予以包圍；及金屬製之出射側的窗膜，將前述出射側的窗從前述框體的內側予以覆蓋，且透過前述出射側的密封構件而固定於前述框體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之放射線光束監控裝置，該裝置係具備配置在較前述第2屏蔽膜更靠前述放射線的下游側，用以吸收前述放射線的塊體(block)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之放射線光束監控裝置，其中，前述信號電極係由金屬膜所構成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之放射線光束監控裝置，其中，前述信號電極係具有由並聯排列的複數條線(wire)所構成的第1線群、及由並聯排列的複數條線所構成的第2線群，前述第1線群與前述第2線群係隔開間隔配設在彼此正交的方向。