TWI549570B - 同步加速器用射入器系統，及同步加速器用射入器系統的運轉方法 - Google Patents

同步加速器用射入器系統，及同步加速器用射入器系統的運轉方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI549570B
TWI549570B TW103113985A TW103113985A TWI549570B TW I549570 B TWI549570 B TW I549570B TW 103113985 A TW103113985 A TW 103113985A TW 103113985 A TW103113985 A TW 103113985A TW I549570 B TWI549570 B TW I549570B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ion
accelerator
synchrotron
ions
injector system
Prior art date
Application number
TW103113985A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201521524A (zh
Inventor
山本和男
川崎定博
井上博光
Original Assignee
三菱電機股份有限公司
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 三菱電機股份有限公司 filed Critical 三菱電機股份有限公司
Publication of TW201521524A publication Critical patent/TW201521524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI549570B publication Critical patent/TWI549570B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/08—Arrangements for injecting particles into orbits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H13/00—Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
    • H05H13/04—Synchrotrons
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H9/00—Linear accelerators
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H9/00—Linear accelerators
    • H05H9/04—Standing-wave linear accelerators
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/08—Arrangements for injecting particles into orbits
    • H05H2007/081—Sources
    • H05H2007/082—Ion sources, e.g. ECR, duoplasmatron, PIG, laser sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2277/00—Applications of particle accelerators
    • H05H2277/10—Medical devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

同步加速器用射入器系統，及同步加速器用射入器系統的運轉方法
本發明係關於為了構成可在一個同步加速器系統中使不同種類的離子加速之系統，而使不同種類的離子射入至同步加速器之同步加速器用射入器系統。
過去，一直將粒子束，亦即利用同步加速器(synchrotron)使帶電粒子加速然後從同步加速器射出的高能量的帶電粒子束，利用於例如癌症的治療。在治療用的粒子束方面，有最好按照治療對象而選擇粒子束的種類之情形。因此，希望可以從一個同步加速器系統射出不同種類的粒子束。同步加速器係使射入的帶電粒子，亦即離子加速者，為了可射出不同種類的粒子束，必須要有使不同種類的離子射入同步加速器之同步加速器用射入器系統。
專利文獻1中，揭示一種可用同一個同步加速器將全種類的離子加速到任意的能量等級(energy level)之技術。其中，關於用來使離子射入至該同步加速器 之射入器系統，有使經前段加速器予以加速至一定的能量等級之離子束射入之記載。
此外，專利文獻2中，有為了合併利用質子束及碳粒子束，必須要有產生質子束及碳粒子束的離子源之記載，但是關於用來使離子射入至同步加速器之前段加速器則沒有詳細的記載。
專利文獻3中，則揭示有可在APF-IH型線性加速器中使大電流的質子等的粒子束加速之構成。
[先前技術文獻]
(專利文獻)
(專利文獻1)日本特開2006-310013號公報(段落0058等)
(專利文獻2)日本特開2009-217938號公報(段落0048等)
(專利文獻3)WO 2012/008255號
用來將例如質子及碳離子之不同種類的離子予以預備加速至可在同步加速器中加速之同步加速器用射入器系統，係如例如專利文獻1中記載的將不同種類的離子都加速到相同能量。因此，以往的系統係受到兩種離子要有相同的預備加速能量、要在同一個加速器之條件的拘束。如此的以往的射入器系統，因為不是使各種離子分別有最適合的預備加速能量之射入器系統，所以效率不佳 且太大型。電荷質量比(電荷/質量)大之離子(例如質子，其電荷/質量=1/1)，空間電荷效應(space charge effect)大，所以希望其射入同步加速器之射入能量，比電荷質量比小之離子(例如碳離子，其電荷/質量=4/12)高。電荷質量比小之離子，要使之加速所需的加速電壓係比電荷質量比大之離子高，加速器會變得較大型，所以希望其射入同步加速器之射入能量，比電荷質量比大之離子低。過去，並無法解決上述需求，而不管電荷質量比大之離子、電荷質量比小之離子，都將其射入同步加速器之射入能量固定為相同的值，因而變得大型。
本發明係為了解決如以上所述的以往的同步加速器用射入器系統的問題點而完成者，其目的在得到可將不同種類的離子加速到不同的能量而使之射出之小型的同步加速器用射入器系統。
本發明係使要射入至同步加速器(synchrotron)之離子射出之同步加速器用射入器系統，具備有：產生第一離子之第一離子源；產生比第一離子的電荷質量比小的電荷質量比的第二離子之第二離子源；具有無論是第一離子及第二離子的哪一離子都可使之加速的能力之前加速器(pre-accelerator)；形成為使第一離子及第二離子之任一離子射入至前加速器的構成之低能量射束輸送路；以及僅使從前加速器射出的加速後的第一離子加速之自聚焦型的後加速器(post-accelerator)。
根據本發明，就可提供小型且可使不同種類的離子以不同的能量射出之之同步加速器用射入器系統。
1‧‧‧第一離子源
2‧‧‧第二離子源
4‧‧‧低能量射束輸送路
5‧‧‧前加速器
6‧‧‧後加速器
7‧‧‧同步加速器
10‧‧‧同步加速器用射入器系統
30‧‧‧分配器
31,32‧‧‧偏向器
33‧‧‧合成器
34‧‧‧中能量射束輸送路
41‧‧‧第一低能量射束輸送路
42‧‧‧第二低能量射束輸送路
43‧‧‧合成器
44‧‧‧射束線
51‧‧‧前段加速器
52‧‧‧後段加速器
第1圖係顯示本發明的實施形態1之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。
第2圖係顯示本發明的實施形態2之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。
第3圖係顯示本發明的實施形態3之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。
第4圖係顯示本發明的實施形態4之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。
就同步加速器用射入器系統而言，使較重的離子加速會比使較輕的離子加速需要較大的電力，所以首先要將加速器設計成能夠使較重的離子(例如碳離子)加速至必要的能量。至於較輕的離子(例如質子)，則可想成只要在能夠使碳離子加速至必要的能量之加速器中，使電力減小就可使質子加速到與碳離子相同的能量，在這樣的設想之下，在過去，實現了使碳離子及質子加速到相同的能量而使之射出的射入器系統。然而，射入同步加速器之射入能量，質子之類之電荷質量比大的離子，最好比碳離 子之類之電荷質量比小的離子高。過去，因為是先考慮較重的碳離子之設計，所以不曾有要實現在同一個射入器系統中使碳離子及質子以不同的能量射出之射入器系統這樣的發想。
相對於此，本發明係捨棄掉將針對電荷質量比小的離子為最佳化的射入器系統也使用於電荷質量比大的離子之加速這樣的想法，根據與以往相反的發想，將用來使電荷質量比大的離子加速到適合於同步加速器的射入能量之射入器系統的一部份用於電荷質量比小的離子的加速，而實現使不同的離子分別以不同的能量加速之射入器系統。根據此發想，而能夠以小型的形態實現可使電荷質量比小的離子及電荷質量比大的離子分別以適合作為射入同步加速器的射入能量之能量射出之射入器系統。以下，利用實施形態來說明本發明。
實施形態1.
第1圖係顯示本發明的實施形態1之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。此同步加速器用射入器系統10，係可使兩種離子射入至同步加速器7之系統。同步加速器用射入器系統10具備有：產生第一離子之第一離子源1；以及產生電荷質量比比第一離子小的第二離子之第二離子源2。以下，以質子為第一離子、以碳離子為第二離子為例進行說明。但是，只要是第一離子的電荷質量比比第二離子的電荷質量比小之組合，不管是什麼種類的組合本發明都可適用，也可適用於例如：第一離子為質子(電荷質 量比=1)、第二離子為氦離子(電荷質量比=1/2)之組合；第一離子為氦離子、第二離子為碳離子之組合等。
質子為1價，若假設其質量為1，則質子的電荷質量比為1/1，碳離子為4價，其質量在假設質子為1的情況下為12，所以碳離子的電荷質量比為4/12。因此，碳離子的電荷質量比比質子小。從第一離子源1產生之質子通過第一低能量射束輸送路41而射入至合成器43，從第二離子源2產生之碳離子通過第二低能量射束輸送路42而射入至合成器43。第一低能量射束輸送路41與第二低能量射束輸送路42藉由合成器43而匯合成一個射束線(beam line)44而使質子或碳離子射入至前加速器(pre-accelerator)5。從第一離子源1射出質子到射入至前加速器5為止之輸送路、以及從第二離子源2射出碳離子到射入至前加速器5為止之輸送路統稱為低能量射束輸送路4。
在合成器43中，使來自第二離子源2之碳離子偏向而匯流至射束線44。從第二離子源2射出之碳離子包含有4價以外的不同價數的碳離子。加速器僅使4價的碳離子加速。因此，藉由在合成器43的部份使來自第二離子源2之碳離子偏向而形成為僅使4價的碳離子匯流至射束線44之構成。
前加速器5係形成為可使射入的質子或碳離子加速至例如4MeV/u之構成。亦即，前加速器5係具有不僅可使質子也可使碳離子加速的能力之加速器。從前 加速器5射出的質子或碳離子射入至後加速器(post-accelerator)6。後加速器6係為例如APF(Alternating-Phase Focusing)-IH(Interdigital-H)型線性加速器等並未內建用來使離子聚焦的電磁鐵之自聚焦型加速器。此後加速器6係形成為可使質子從例如4MeV/u加速至7MeV/u之構成。射入至後加速器6之離子為質子之情況，會加速至7MeV/u而射出。但是，後加速器6在所射入之離子為碳離子之情況，則不進行加速動作，維持4MeV/u而射出。然後，使射出的7MeV/u之質子、或4MeV/u之碳離子射入至同步加速器7，以利用同步加速器7再使之加速。
如以上所述，本發明的實施形態1之同步加速器用射入器系統，係在例如治療用的粒子線所需的離子為質子的情況，藉由第一離子源1使質子產生，並使質子通過低能量射束輸送路4而射入至前加速器5以使之加速至4MeV/u之能量。然後，利用後加速器6使加速至4MeV/u之能量之質子再加速至7MeV/u之能量然後射入同步加速器7。然後，在同步加速器7使質子再加速至治療所需的能量。
另一方面，在治療用的粒子線所需的離子為碳離子的情況，藉由第二離子源2使碳離子產生，並使碳離子通過低能量射束輸送路4而射入至前加速器5以使之加速至4MeV/u之能量。然後，加速至4MeV/u之能量之碳離子雖然射入至後加速器6，但後加速器6並不使碳 離子加速，而是直接使4MeV/u之能量之碳離子射出而射入至同步加速器7。然後，在同步加速器7使碳離子再加速至治療所需的能量。
如上述，在射入後加速器6之離子為碳離子之情況，後加速器6並不做加速動作，直接使射入的碳離子通過後加速器6內而射出。因為後加速器6為未內建電磁鐵之自聚焦型加速器，所以射入的碳離子可不受磁場的影響而直接射出。而且，因為後加速器6係形成為可僅使質子加速之構成，所以相較於形成為也可使碳離子加速之構成，可做成電力較小且較小型之加速器。
其中，最好將後加速器6的射束口徑設成為比前加速器5的射束口徑大。只要使後加速器6的射束口徑，例如加速電極等的孔徑(aperture)，設成為比前加速器5的射束口徑，例如加速電極等的孔徑大，就可防止在後加速器6的內部通過之碳離子撞擊到電極等而損耗並污染後加速器6內部之情形。
如以上所說明的，實施形態1之同步加速器用射入器系統，係將前加速器5形成為可使電荷質量比小的碳離子也可使電荷質量比大的質子加速，且係加速到適合電荷質量比小的碳離子作為射入同步加速器的射入能量之能量的構成，將後加速器6形成為使電荷質量比大的質子加速到適於作為射入同步加速器的射入能量之能量的構成。因此，能夠以小型的形態實現：可使電荷質量比小的碳離子也可使電荷質量比大的質子分別加速到適合作為 射入同步加速器的射入能量之能量然後使之射出之同步加速器用射入器系統，來作為可使兩種離子射入同步加速器之射入器。
實施形態2.
第2圖係顯示本發明的實施形態2之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。本實施形態之同步加速器用射入器系統與實施形態1一樣，具備有：產生第一離子(質子)之第一離子源1；以及產生電荷質量比(電荷/質量)比第一離子小的第二離子(碳離子)之第二離子源2。從第一離子源1產生之質子通過第一低能量射束輸送路41而射入至合成器43，從第二離子源2產生之碳離子通過第二低能量射束輸送路42而射入至合成器43。第一低能量射束輸送路41與第二低能量射束輸送路42藉由合成器43而匯合成一個射束線(beam line)44而使質子或碳離子射入至前加速器5。
前加速器5係形成為可使射入的質子或碳離子加速至例如4MeV/u之構成。從前加速器5射出的質子或碳離子，係由分配器30將之分配為若離子為質子則使質子經由偏向器31而射入至後加速器6。後加速器6係為例如APF(Alternating-Phase Focusing)-IH(Interdigital-H)型線性加速器等並未內建用來使離子聚焦的電磁鐵之自聚焦型加速器。此後加速器6係形成為可使質子從例如4MeV/u加速至7MeV/u之構成。
另一方面，若離子為碳離子，則從前加速器5射出的碳離子，並不通過後加速器6，而是通過分配 器30及合成器33然後從中能量射束輸送路34直接射出並直接射入至同步加速器7。
在後加速器6加速至例如7MeV/u之質子，經由偏向器32及合成器33而匯流入與碳離子相同之中能量射束輸送路34然後射入至同步加速器。
如以上所述，本發明的實施形態2之同步加速器用射入器系統，係在例如治療用的粒子線所需的離子為質子的情況，由第一離子源1使質子產生，並使質子通過低能量射束輸送路4而射入至前加速器5以使之加速至4MeV/u之能量。然後，利用後加速器6使加速至4MeV/u之能量之質子再加速至7MeV/u之能量然後射入同步加速器7。然後，在同步加速器7使質子再加速至治療所需的能量。
另一方面，在治療用的粒子線所需的離子為碳離子的情況，由第二離子源2使碳離子產生，並使碳離子通過低能量射束輸送路4而射入至前加速器5以使之加速至4MeV/u之能量。然後，加速至4MeV/u之能量之碳離子並不射入至後加速器6，而是直接保有4MeV/u之能量從同步加速器用射入器系統10射出，然後射入至同步加速器7。然後，在同步加速器7使碳離子再加速至治療所需的能量。
如上述，在碳離子之情況，使經前加速器5使之加速而增大能量之碳離子不通過後加速器6而直接從同步加速器用射入器系統10射出。因為後加速器6係形成 為可僅使質子加速之構成，所以相較於形成為也可使碳離子加速之構成，可做成電力較小且較小型之加速器。而且，由於碳離子並不通過後加速器6內，所以具有可防止碳離子在後加速器6的內部撞擊到電極等而損耗並污染後加速器6內部的情形之效果。
實施形態3.
第3圖係顯示本發明的實施形態3之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。本實施形態之同步加速器用射入器系統與實施形態1及實施形態2一樣，具備有：產生第一離子(質子)之第一離子源1；以及產生電荷質量比(電荷/質量)比第一離子小的第二離子(碳離子)之第二離子源2。從第一離子源1產生之質子通過第一低能量射束輸送路41而射入至合成器43，從第二離子源2產生之碳離子通過第二低能量射束輸送路42而射入至合成器43。前加速器5具備有前段加速器51及後段加速器52。第一低能量射束輸送路41與第二低能量射束輸送路42藉由合成器43而匯合成一個射束線(beam line)44而使質子或碳離子射入至前段加速器51。
前段加速器51使射入的質子或碳離子群集化(bunching)。例如RFQ(Radio Frequency Quadrupole)型等之加速器適合用來作為前段加速器51。使在前段加速器51中群集化之質子或碳離子在後段加速器52中加速至適合作為例如碳離子之射入同步加速器7的射入能量之4MeV/u。例如DTL(Drift Tube Linac)型等之加速器適合用來 作為後段加速器52。
藉由後段加速器52使之加速至4MeV/u之質子或碳離子與實施形態1一樣，射入至後加速器6。後加速器6係為例如APF(Alternating-Phase Focusing)-IH(Interdigital-H)型線性加速器等並未內建用來使離子聚焦的電磁鐵之自聚焦型加速器。此後加速器6係形成為可使質子從例如4MeV/u加速至7MeV/u之構成。射入至後加速器6之離子為質子之情況，會加速至7MeV/u而射出。但是，射入的離子為碳離子之情況，則不進行加速動作，維持4MeV/u而射出。然後，使7MeV/u之質子、或4MeV/u之碳離子射入至同步加速器7，以利用同步加速器7再使之加速。
如以上所述，本發明的實施形態3之同步加速器用射入器系統，係在例如治療用的粒子線所需的離子為質子的情況，由第一離子源1使質子產生，並使質子通過低能量射束輸送路4而射入至前段加速器51以使之群集化，然後利用後段加速器52使之加速至4MeV/u之能量。然後，利用後加速器6使加速至4MeV/u之能量之質子再加速至7MeV/u之能量然後射入同步加速器7。然後，在同步加速器7使質子再加速至治療所需的能量。
另一方面，在治療用的粒子線所需的離子為碳離子的情況，由第二離子源2使碳離子產生，並使碳離子通過低能量射束輸送路4而射入至前段加速器51以使之群集化，然後利用後段加速器52使之加速至4MeV/u 之能量。然後，加速至4MeV/u之能量之碳離子雖然射入至後加速器6，但後加速器6並不使碳離子加速，而是直接使4MeV/u之能量之碳離子射出而射入至同步加速器7。然後，在同步加速器7使碳離子再加速至治療所需的能量。
如上述，本實施形態3之同步加速器用射入器系統與實施形態1一樣，在射入後加速器6之離子為碳離子之情況，後加速器6並不做加速動作，而是直接使射入的碳離子通過後加速器6而射出。因為後加速器6為未內建電磁鐵之自聚焦型加速器，所以射入的碳離子可不受磁場的影響而直接射出。而且，因為後加速器6係形成為可僅使質子加速之構成，所以相較於形成為也可使碳離子加速之構成，可做成電力較小且較小型之加速器。其中，與在實施形態1中說明過的一樣，最好將後加速器6的射束口徑設成為比前加速器5的射束口徑大。只要將後加速器6的射束口徑設成為比前加速器5的射束口徑大，就可防止在後加速器6的內部通過之碳離子撞擊到電極等而損耗並污染後加速器6內部之情形。
實施形態4.
第4圖係顯示本發明的實施形態4之同步加速器用射入器系統的構成之方塊圖。本實施形態4係與實施形態3一樣，在前段加速器51使質子或碳離子群集化，在後段加速器52使射入的離子加速至適合例如碳離子作為射入同步加速器7的射入能量之能量，亦即4MeV/u。
從後段加速器52射出的質子或碳離子，與實施形態2一樣，係射入至分配器30。分配器30在射入的離子為質子的情況，係進行使質子經由偏向器31而射入至後加速器6之分配。射入至後加速器6之質子，係由後加速器6使之加速至例如7MeV/u之能量，然後使之經由偏向器32後通過合成器33而匯流至中能量射束輸送路34，然後從同步加速器用射入器系統10射出。另一方面，射入至分配器30的離子為碳離子的情況，係不使碳離子射入至後加速器6，而是使之保持原來的能量而從中能量射束輸送路34射出。
如上述，在碳離子之情況，使經後段加速器52使之加速而增大能量之碳離子不通過後加速器6而直接從同步加速器用射入器系統10射出。因為後加速器6係形成為可僅使質子加速之構成，所以相較於形成為也可使碳離子加速之構成，可做成電力較小且較小型之加速器。而且，根據本實施形態4之同步加速器用射入器系統，與實施形態2一樣，由於碳離子並不通過後加速器6內，所以具有可防止碳離子在後加速器6的內部撞擊到電極等而損耗並污染後加速器6內部的情形之效果。
1‧‧‧第一離子源
2‧‧‧第二離子源
4‧‧‧低能量射束輸送路
5‧‧‧前加速器
6‧‧‧後加速器
7‧‧‧同步加速器
10‧‧‧同步加速器用射入器系統
41‧‧‧第一低能量射束輸送路
42‧‧‧第二低能量射束輸送路
43‧‧‧合成器
44‧‧‧射束線

Claims (9)

  1. 一種同步加速器用射入器系統，係使要射入至同步加速器之離子射出之同步加速器用射入器系統，具備有：產生第一離子之第一離子源；產生比前述第一離子的電荷質量比小的電荷質量比的第二離子之第二離子源；具有無論是前述第一離子及前述第二離子的哪一離子都可使之加速的能力之前加速器；形成為使前述第一離子及前述第二離子之任一離子射入至前述前加速器的構成之低能量射束輸送路；以及僅使從前述前加速器射出的加速後的前述第一離子加速之自聚焦型的後加速器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之同步加速器用射入器系統，其中，前述後加速器，係為無論是前述第一離子及前述第二離子的哪一離子都會射入其中之構成，且在射入的是前述第一離子之情況進行加速動作，射入的是前述第二離子之情況則不進行加速動作。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之同步加速器用射入器系統，其中，前述後加速器中的射束口徑，係比前述前加速器中的射束口徑大。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之同步加速器用射入器系 統，其具備有：分配器，係在從前述前加速器射出的離子為前述第一離子之情況時，使該第一離子射入至前述後加速器，而在從前述前加速器射出的離子為前述第二離子之情況時，則使該第二離子不射入至前述後加速器而從系統射出。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之同步加速器用射入器系統，其中，前述前加速器具備有：使射入的離子群集化之前段加速器、以及使經前述前段加速器群集化後的離子加速之後段加速器。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之同步加速器用射入器系統，其中，前述第一離子為質子，前述第二離子為碳離子。
  7. 如申請專利範圍第5項中任一項所述之同步加速器用射入器系統，其中，前述第一離子為質子，前述第二離子為碳離子。
  8. 一種同步加速器用射入器系統的運轉方法，該同步加速器用射入器系統係使要射入至同步加速器之離子射出之同步加速器用射入器系統，並具備有：產生第一離子之第一離子源；產生比前述第一離子的電荷質量比小的電荷質量比的第二離子之第二離子源； 具有無論是前述第一離子及前述第二離子的哪一離子都可使之加速的能力之前加速器；形成為使前述第一離子及前述第二離子之任一離子射入至前述前加速器的構成之低能量射束輸送路；以及使從前述前加速器射出的加速後的離子加速之自聚焦型的後加速器，該運轉方法係包括：在射入前述後加速器之離子為前述第一離子之情況進行加速動作，在射入前述後加速器之離子為前述第二離子之情況則不進行加速動作。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之同步加速器用射入器系統的運轉方法，其中，前述第一離子為質子，前述第二離子為碳離子。
TW103113985A 2013-11-26 2014-04-17 同步加速器用射入器系統，及同步加速器用射入器系統的運轉方法 TWI549570B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/081750 WO2015079487A1 (ja) 2013-11-26 2013-11-26 シンクロトロン用入射器システム、およびシンクロトロン用入射器システムの運転方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201521524A TW201521524A (zh) 2015-06-01
TWI549570B true TWI549570B (zh) 2016-09-11

Family

ID=53198479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103113985A TWI549570B (zh) 2013-11-26 2014-04-17 同步加速器用射入器系統，及同步加速器用射入器系統的運轉方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9661735B2 (zh)
EP (1) EP3076767B1 (zh)
JP (1) JP6033462B2 (zh)
CN (1) CN105766068B (zh)
TW (1) TWI549570B (zh)
WO (1) WO2015079487A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016135877A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 三菱電機株式会社 シンクロトロン用入射器システム、およびドリフトチューブ線形加速器の運転方法
JP6758958B2 (ja) * 2016-07-01 2020-09-23 株式会社東芝 重イオンビーム生成装置及び方法
JP6736452B2 (ja) * 2016-10-31 2020-08-05 株式会社東芝 線形加速装置、中性子ビーム生成装置及び粒子線治療装置
CN108811297A (zh) * 2017-05-03 2018-11-13 王云 一种医用质子重离子加速器
US11483920B2 (en) * 2019-12-13 2022-10-25 Jefferson Science Associates, Llc High efficiency normal conducting linac for environmental water remediation
CN116489864B (zh) * 2023-01-09 2024-01-30 中国科学院近代物理研究所 紧凑型强流h2+超导回旋加速器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09189769A (ja) * 1996-01-05 1997-07-22 Mitsubishi Electric Corp 粒子線治療システム及び粒子線治療方法
JPH11297500A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Hitachi Ltd 加速器システムとその運転方法
US6683318B1 (en) * 1998-09-11 2004-01-27 Gesellschaft Fuer Schwerionenforschung Mbh Ion beam therapy system and a method for operating the system
JP2005302734A (ja) * 2005-06-03 2005-10-27 Hitachi Ltd 医療用加速器施設

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4412796Y1 (zh) * 1965-07-09 1969-05-27
JPH0513196A (ja) * 1991-07-02 1993-01-22 Toshiba Corp 中性子発生装置
JP3307521B2 (ja) * 1995-06-09 2002-07-24 三菱電機株式会社 シンクロトロン装置
ATE358878T1 (de) * 2001-02-05 2007-04-15 Schwerionenforsch Gmbh Vorrichtung zur erzeugung und zum auswählen von ionen die in einer schwerionen-krebstherapie- anlage verwendt werden
JP3896420B2 (ja) 2005-04-27 2007-03-22 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 全種イオン加速器及びその制御方法
ES2346355T3 (es) * 2006-12-28 2010-10-14 Fondazione Per Adroterapia Oncologica - Tera Sistema de aceleracion ionica para aplicaciones medicas y/u otras aplicaciones.
JP2009217938A (ja) 2008-03-07 2009-09-24 Hitachi Ltd 加速器システム及び粒子線治療システム
CN101631420B (zh) * 2009-01-12 2010-10-13 中国科学院近代物理研究所 用于质子-重离子束治癌的加速器
JP5602855B2 (ja) 2010-07-12 2014-10-08 三菱電機株式会社 ドリフトチューブ線形加速器
CN102793979B (zh) * 2012-07-28 2015-05-20 中国科学院近代物理研究所 质子或重离子束治癌装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09189769A (ja) * 1996-01-05 1997-07-22 Mitsubishi Electric Corp 粒子線治療システム及び粒子線治療方法
JPH11297500A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Hitachi Ltd 加速器システムとその運転方法
US6683318B1 (en) * 1998-09-11 2004-01-27 Gesellschaft Fuer Schwerionenforschung Mbh Ion beam therapy system and a method for operating the system
JP2005302734A (ja) * 2005-06-03 2005-10-27 Hitachi Ltd 医療用加速器施設

Also Published As

Publication number Publication date
TW201521524A (zh) 2015-06-01
WO2015079487A1 (ja) 2015-06-04
JPWO2015079487A1 (ja) 2017-03-16
EP3076767B1 (en) 2018-12-26
US9661735B2 (en) 2017-05-23
US20160249444A1 (en) 2016-08-25
EP3076767A4 (en) 2017-07-05
EP3076767A1 (en) 2016-10-05
CN105766068A (zh) 2016-07-13
JP6033462B2 (ja) 2016-11-30
CN105766068B (zh) 2017-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI549570B (zh) 同步加速器用射入器系統，及同步加速器用射入器系統的運轉方法
US9386683B2 (en) Particle accelerator and medical equipment
US6838676B1 (en) Particle beam processing system
US8436325B2 (en) Synchrotron and particle therapy system using the same
US10051722B2 (en) Synchrotron injector system and operating method for drift tube linear accelerator
US9694209B2 (en) Particle beam therapy system
US20230199935A1 (en) Charged particle beam injector and charged particle beam injection method
JP2005302734A (ja) 医療用加速器施設
Takayama et al. Heavy ion beam factory for material science based on the KEK digital accelerator
Shin et al. Interleaving lattice design for APS linac
RU93026U1 (ru) Ускорительный комплекс для терапии рака протонными и ионными пучками
Vinatier et al. Development of a focusing system for the AXSIS project
TWI615064B (zh) 圓形加速器
Li et al. Study of an electron gun for terahertz radiation source
Almomani Matching a laser driven proton injector to a CH-drift tube linacs
KR20230051264A (ko) 입자선 가속 장치, 입자선 가속 장치의 입자선 차단 방법, 및 입자선 치료 장치
Steiner et al. Beam Dynamic Simulations of the New Polarized Electron Injector of the S-DALINAC
Hollinger et al. Comparison of different extraction and acceleration systems for a high intense proton beam for the future proton linac at GSI
Hug et al. Increasing the Stability of the Electron Beam of the S-DALINAC
Belli et al. The Frascati LINAC beam facility performance and upgrades
Manuilenko Acceleration of the short high-current compensated ion bunches in the peaked fence magnetic field with additional space charge compensation by thermal electrons: 2D3V PIC simulation
Alexandrov et al. Low energy channel for modernized LU-20
Keller The SNS front-end, an injector for a high-power hydrogen-ion accelerator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees