TWI814281B - 粒子束治療裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種減少照射到患者之不必要的粒子束之粒子束治療裝置。 [解決手段]粒子束治療裝置(1)係將氦離子束照射到患者而進行治療之帶電粒子束治療裝置，其中當從陽離子束產生核種與氦離子束的核種不同的例如重氫束等其他種類的射束時，使氦離子束與其他種類的射束混合存在之混合射束通過偏向電磁鐵(21A)的偏向磁場(AY)之後，由通過選擇部(33)使混合射束中的氦離子束選擇性地通過。

Description

粒子束治療裝置
本發明係關於一種粒子束治療裝置者。 本申請案係主張基於2021年3月19日申請之日本專利申請第2021-045657號的優先權。該日本申請案的全部內容係藉由參閱而援用於本說明書中。
以往，作為這種領域的技術，已知有下述專利文獻1中所記載之質子束治療裝置。在這種質子束治療裝置中，例如利用將偏向電磁鐵或四極電磁鐵等組合而成之能量選擇系統(Energy Selection System，ESS)來切斷質子束的能量的擴散。 [先前技術文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-2772號公報
[發明所欲解決之問題]
在粒子束治療裝置中，可能會從輸送中的治療用粒子束產生其他核種的射束，並且該其他種類的射束混合存在於治療用粒子束中。若如此產生之其他種類的射束照射到與治療有關之患者，則由於該其他種類的射束的粒子的質量數小，因此有比治療用射束到達患者體內的更深側部位之情況，有對該部位帶來不必要的損傷之虞。鑑於這樣的問題，本發明的目的在於提供一種減少照射到患者之不必要的粒子束之粒子束治療裝置。 [解決問題之技術手段]
(1)本發明的粒子束治療裝置係將陽離子束照射到患者而進行治療之粒子束治療裝置，其中當從陽離子束產生核種與陽離子束的核種不同的其他種類的射束時，使陽離子束與其他種類的射束混合存在之混合射束通過偏向磁場之後，由既定的通過選擇部使混合射束中的陽離子束選擇性地通過。
依該粒子束治療裝置，在混合射束通過偏向磁場之後，混合射束中的陽離子束選擇性地通過通過選擇部，因此在被送到通過選擇部的下游側之射束中，其他種類的射束被減少。
(2)通過選擇部可以使具有與通過了偏向磁場之混合射束中的陽離子束的每單位電荷的運動量相同的每單位電荷的運動量之射束通過，並且遮蔽具有與混合射束中的陽離子束的每單位電荷的運動量不同的每單位電荷的運動量之射束。
此時，在通過選擇部，混合射束中所包含之陽離子束和具有與陽離子束等同的每單位電荷的運動量之其他種類的射束通過，並且上述以外的其他種類的射束被遮蔽，因此在被送到通過選擇部的下游側之射束中，其他種類的射束被減少。
(3)偏向磁場可以在通過選擇部的上游側使混合射束中所包含之射束的軌道根據每單位電荷的運動量而不同，通過選擇部可以在與混合射束中所包含之陽離子束的每單位電荷的運動量對應之軌道的位置處使混合射束中所包含之射束通過，在與混合射束中所包含之陽離子束的每單位電荷的運動量對應之軌道的位置以外的位置處遮蔽混合射束中所包含之射束。
此時，藉由通過偏向磁場而使混合射束中所包含之各射束的軌道根據每單位電荷的運動量而不同。而且，在通過選擇部，陽離子束和具有與陽離子束等同的每單位電荷的運動量之其他種類的射束通過，並且上述以外的其他種類的射束被遮蔽，因此在被送到通過選擇部的下游側之射束中，其他種類的射束被減少。
(4)陽離子束可以為氦離子束，在其他種類的射束中可以包含重氫離子束。藉此，可得到照射到患者之其他種類的射束被減少之氦束治療裝置。
(5)本發明的粒子束治療裝置可以具備降能器，該降能器設置於偏向磁場的上游側，降低陽離子束的能量。在這樣的降能器中，當陽離子束的能量降低時，容易產生核種與陽離子束的核種不同的其他種類的射束，其結果，如上所述，該其他種類的射束被偏向磁場及通過選擇部減少。
(6)降能器可以設置於機架內，且偏向磁場和通過選擇部可以設置於機架內。藉由降能器、偏向磁場及通過選擇部設置於機架內，能夠縮短比機架更上游側的射束輸送系統，進而，能夠實現粒子束治療裝置的小型化。
(7)本發明的粒子束治療裝置係將陽離子束照射到患者而進行治療之粒子束治療裝置，該粒子束治療裝置具備：迴旋加速器，係射出陽離子束；降能器，係設置於迴旋加速器的下游側，降低陽離子束的能量，並且當降低能量時，從陽離子束產生核種與陽離子束的核種不同的其他種類的射束；偏向電磁鐵，係設置於降能器的下游側，使陽離子束與其他種類的射束混合存在之混合射束偏向並使該混合射束中所包含之射束的軌道根據每單位電荷的運動量而不同；及通過選擇部，係設置於偏向電磁鐵的下游側，在混合射束中的陽離子束的軌道的位置處使混合射束中所包含之射束通過，並且在混合射束中的陽離子束的軌道的位置以外的位置處遮蔽混合射束中所包含之射束。
在該粒子束治療裝置中，在迴旋加速器的性質上，從迴旋加速器射出能量固定的陽離子束。藉由利用降能器降低該陽離子束的能量，能夠將陽離子束調整為適合於治療之能量。在降能器中，從陽離子束產生核種不同的其他種類的射束，陽離子束與其他種類的射束混合存在之混合射束被送到降能器的下游側。該混合射束被偏向電磁鐵偏向，在偏向電磁鐵的下游側，成為混合射束中所包含之各射束的軌道根據每單位電荷的運動量而不同者。
其後，通過選擇部在上述混合射束中的陽離子束的軌道的位置處使混合射束中所包含之射束通過。在此，在迴旋加速器的性質上，從迴旋加速器射出之陽離子束為單一核種且顯示出不均衡的能量分佈，因此在能量被降能器降低之後的陽離子束中，每單位電荷的運動量相對不均衡。因此，藉由瞄準與陽離子束的每單位電荷的運動量對應之軌道的位置，能夠實現在通過選擇部使混合射束中所包含之大部分陽離子束通過這樣的設定。其一方面，其他種類的射束係在降能器中降低陽離子束的能量時產生者，因此與來自於迴旋加速器之陽離子束相比，每單位電荷的運動量的偏差大。又，如上所述，認為能量降低之後的陽離子束的每單位電荷的運動量不均衡之區域相對窄，因此能夠使應通過通過選擇部之射束的每單位電荷的運動量的範圍變得相對窄。因此，即使其他種類的射束中具有與陽離子束等同的每單位電荷的運動量之射束通過通過選擇部，其量亦會被抑制為較小，因此其餘的大部分的其他種類的射束會被通過選擇部遮蔽。其結果，在通過選擇部的下游側照射到患者之陽離子束中，其他種類的射束被減少。 [發明之效果]
依本發明，能夠提供一種減少照射到患者之不必要的粒子束之粒子束治療裝置。
以下，參考圖式對本發明之粒子束治療裝置的較佳實施形態進行說明。另外，在圖式說明中，對相同的要素標註相同的符號，並省略重複說明。本實施形態的粒子束治療裝置1例如係適用於癌症治療者，係向患者體內的腫瘤照射作為陽離子束的一種之氦離子束(α射線)而進行治療之帶電粒子束治療裝置。
圖1係粒子束治療裝置1在俯視觀察時的配置圖。如圖1所示，粒子束治療裝置1具備射出氦離子束之加速器3、向治療台5上的患者7照射氦離子束之照射部9及將從加速器3射出之氦離子束輸送到照射部9之輸送部11。粒子束治療裝置1例如設置於單層的建築物13。
加速器3使氦原子核(α粒子)加速並射出氦離子束。在本實施形態中，加速器3為迴旋加速器(例如，超導迴旋加速器)。照射部9搭載於可旋轉之機架15上。機架15以環繞治療台5之方式設置，在建築物13內能夠圍繞治療台5附近的既定的旋轉軸線H進行旋轉。照射部9能夠隨著機架15的旋轉而在治療台5上的患者7周圍進行旋轉移動，且能夠從各個方向向患者7照射氦離子束。又，照射部9例如包括未圖示之掃描電磁鐵或多葉準直器，其一邊掃描氦離子束一邊向患者7的腫瘤進行照射。
接著，對輸送部11進行說明。以下，將輸送部11中的氦離子束的上下游方向設為Z方向，將與Z方向正交之一方向設為X方向，將與Z方向及X方向雙方正交之方向設為Y方向。另外，在圖1所示之狀態下，將在輸送部11的各部位與圖1的紙面正交之方向設為Y方向。輸送部11具備射束導管17、沿著該射束導管17配置有複數個之偏向電磁鐵21及四極電磁鐵23。偏向電磁鐵21例如為常導電磁鐵。輸送部11具有將氦離子束從加速器3輸送至機架15的入口15a之外部路徑11A及設置於機架15並將氦離子束從機架15的入口15a輸送至照射部9之內部路徑11B。外部路徑11A固定於建築物13，內部路徑11B在整體上隨著機架15的旋轉而圍繞上述旋轉軸線H進行旋轉。
射束導管17為使氦離子束通過之真空導管。偏向電磁鐵21藉由將Y方向的偏向磁場形成於射束導管17內而使氦離子束的行進方向向X方向偏向。藉由設置這樣的偏向電磁鐵21，能夠使氦離子束的輸送路徑在建築物13內的所希望的位置處彎曲，從而能夠使輸送部11成為所希望的形狀。四極電磁鐵23包括使氦離子束在X方向收斂之電磁鐵和使氦離子束在Y方向收斂之電磁鐵。藉由該四極電磁鐵23，在基於輸送部11之輸送中氦離子束聚焦而射束形狀被調整。
粒子束治療裝置1的加速器3係在迴旋加速器的性質上射出固定能量的氦離子束者，無法調整氦離子束的能量。因此，粒子束治療裝置1具備設置於外部路徑11A的射束導管17上之降能器27。降能器27設置於外部路徑11A中從加速器3向下游側以直線狀延伸之部分。亦即，降能器27配置於比配置於輸送部11的最上游側之偏向電磁鐵21更上游側的位置。
降能器27具有利用既定的材料(例如，石墨或鈹)構成之例如板狀的衰減材料。在降能器27中，藉由氦離子束通過上述衰減材料而氦離子束的能量降低。如此，藉由利用降能器27降低氦離子束的能量，被送到照射部9之氦離子束的能量被調整為適合於患者7的治療。另外，在降能器27的衰減材料的緊下游側設置有用以切斷從輸送部11的孔口偏離之射束之準直器(未圖示)。
在降能器27中，氦離子束通過衰減材料時一部分氦原子核衰變，藉此產生重氫、氚、中子、氦3、氫等其他核種的粒子束，從而產生重氫離子束、氚離子束、中子離子束、氦3離子束、氫離子束等。而且，用以治療之氦離子束與治療中不需要之如上所述之其他核種的射束(以下，稱為“其他種類的射束”)混合存在之射束(以下，稱為“混合射束”)從降能器27輸送到下游側。
圖2(a)係示意地表示從加速器3射出之氦離子束的每單位電荷的運動量的分佈F之曲線圖。圖2(b)係將通過了降能器27之氦離子束的每單位電荷的運動量的分佈Fj與在降能器27中產生之其他種類的射束的每單位電荷的運動量的分佈Fk重疊而示意地表示之曲線圖。
由於射出偏向既定的能量之單一核種的粒子束這一迴旋加速器的性質，從加速器3射出之氦離子束的每單位電荷的運動量的分佈在E0處顯示出尖銳的峰值。假設相對於如此從加速器3射出之氦離子束的每單位電荷的運動量為E0，與適合於患者7的治療之能量對應之氦離子束的每單位電荷的運動量為E1～E2(其中，E2＜E0)。
如圖2(a)、圖2(b)所示，氦離子束的每單位電荷的運動量藉由通過降能器27而由E0降低至E1～E2。如圖2(b)所示，降低後的氦離子束的每單位電荷的運動量的分佈雖然顯示出比降低前平緩的峰值，但依然分佈在E1～E2的相對窄的範圍內。其一方面，如圖2(b)所示，在降能器27中產生之其他種類的射束的每單位電荷的運動量的偏差大，橫跨E1～E2而分佈在寬範圍內。
在此，在照射到患者7之粒子束中，患者7體內的射程(range)根據粒子的質量數、價數及速度而變化。亦即，重帶電粒子(heavy charged particle)的射程大致與(A/Q 2)×v 4(其中，A為質量數，Q為價數，v為速度)成正比。 因此，若質量數、價數及速度與氦原子核的質量數、價數及速度不同的其他種類的射束照射到患者7，則對比腫瘤更跟前側或更深側部位帶來不必要的損傷之可能性高。因此，期望如上所述在降能器27中產生之其他種類的射束在到達患者7之前盡可能被去除。
因此，如圖1所示，粒子束治療裝置1在降能器27的下游側具備設置於輸送部11之射束選別部31。射束選別部31選擇性地遮蔽從降能器27輸送到下游側之混合射束中其他種類的射束，並使用以治療之氦離子束選擇性地通過。使氦離子束“選擇性地通過”並非指使氦離子束以外的射束一概不通過，而係指使氦離子束相對容易通過，而使其以外的射束相對難以通過。同樣地，“選擇性地遮蔽”其他種類的射束並非指一概遮蔽其他種類的射束以外的射束，而係指相對容易遮蔽其他種類的射束，而相對難以遮蔽其以外的射束。
具體而言，射束選別部31具有輸送部11的偏向電磁鐵21中配置於降能器27的下游側之一個偏向電磁鐵21A和配置於偏向電磁鐵21A的更下游側之通過選擇部33。構成射束選別部31之偏向電磁鐵21A為在降能器27中產生之混合射束首先通過之偏向電磁鐵21。亦即，有在降能器27與偏向電磁鐵21A之間配置四極電磁鐵23之情況，但未配置有其他偏向電磁鐵21。
通過選擇部33例如係使射束導管17的剖面的X方向上的一部分開口並使射束通過該開口部分之構件。通過選擇部33配置於比緊接著偏向電磁鐵21A而配置於下游側之偏向電磁鐵21更上游側的位置。亦即，有在構成射束選別部31之偏向電磁鐵21A與通過選擇部33之間配置四極電磁鐵23的情況，但未配置有其他偏向電磁鐵21。在圖1的例子中，在偏向電磁鐵21A與通過選擇部33之間既未配置四極電磁鐵23，亦未配置其他偏向電磁鐵21。
圖3(a)、圖3(b)係將通過選擇部33附近局部剖開而示意地表示之立體圖。作為通過選擇部33，例如可以採用圖3(a)中示出一例之狹縫構件33A。在狹縫構件33A中，在射束導管17的剖面中X方向上的一部分範圍形成有以使射束通過之方式開設之狹縫作為射束通過部35。而且，在除射束通過部35以外的位置形成有使射束碰撞而將其遮蔽之射束遮蔽部37。
圖4係放大表示射束選別部31附近之圖。在射束選別部31中，如圖4所示，混合射束101的行進方向因藉由偏向電磁鐵21A形成於射束導管17內之Y方向的偏向磁場AY而彎曲。混合射束101中所包含之各射束的彎曲的曲率半徑依存於射束的每單位電荷的運動量，射束的每單位電荷的運動量愈高，則曲率半徑愈大，射束的每單位電荷的運動量愈低，則曲率半徑愈小。其結果，混合射束101中所包含之各射束的軌道分別按每單位電荷的每個運動量而不同，在狹縫構件33A的位置處，各射束的X方向的通過位置按每單位電荷的每個運動量而不同。而且，混合射束101中只有具有E1～E2的每單位電荷的運動量之射束例如在軌道103上通過射束通過部35輸送到下游側。而且，混合射束101中具有小於E1或超過E2之每單位電荷的運動量之射束例如在軌道105上被輸送並與射束遮蔽部37碰撞而被遮蔽。
其結果，混合射束中所包含之大部分氦離子束通過通過選擇部33，在其他種類的射束中，除了具有E1～E2的每單位電荷的運動量者以外，大部分被通過選擇部33遮蔽。亦即，通過選擇部33係使混合射束中用以治療之氦離子束選擇性地通過者，並且射束選別部31係使混合射束中用以治療之氦離子束選擇性地通過者。
另外，作為通過選擇部33，亦可以採用圖3(b)中示出一例之準直器33B來代替狹縫構件33A。該準直器33B中的射束通過部35由設置於射束導管17的剖面的中央附近之開口構成來代替前述狹縫。在圖3(b)的例子中，該開口呈圓形，但亦可以為四邊形。採用了這樣的準直器33B之通過選擇部33亦係使混合射束中的氦離子束選擇性地通過者。
接著，對基於粒子束治療裝置1之作用效果進行說明。在粒子束治療裝置1中，在迴旋加速器的性質上，從加速器3射出能量固定的氦離子束。藉由用降能器27降低該氦離子束的能量，能夠將氦離子束調整為適合於治療之能量。其後，當從降能器27輸送到下游側之混合射束被偏向電磁鐵21A偏向而軌道被彎曲時，彎曲的曲率根據射束的每單位電荷的運動量而不同，因此在偏向電磁鐵21A的下游側，混合射束中所包含之各射束的軌道根據每單位電荷的運動量在X方向上不同。
其後，通過選擇部33在上述混合射束中的氦離子束的軌道的位置處使混合射束中所包含之射束通過。在此，在迴旋加速器的性質上，從加速器3射出之氦離子束顯示出偏向E0之每單位電荷的運動量的分佈，因此能量被降能器27降低之後的氦離子束亦顯示出相對偏向E1～E2之每單位電荷的運動量的分佈。因此，藉由瞄準與氦離子束的每單位電荷的運動量的範圍E1～E2對應之軌道的位置(圖4的軌道103的位置)而設置射束通過部35，能夠實現在通過選擇部33使混合射束中所包含之大部分氦離子束通過這樣的設定。
其一方面，其他種類的射束係藉由氦離子束與降能器27的碰撞而偶然產生者，因此與來自於迴旋加速器之氦離子束相比，每單位電荷的運動量的偏差大。又，如上所述，氦離子束的每單位電荷的運動量不均衡的範圍E1～E2相對窄，因此射束通過部35能夠設為相對窄。因此，即使其他種類的射束中具有與氦離子束等同的E1～E2的每單位電荷的運動量之射束通過射束通過部35，其量亦會被抑制為較小，因此其餘的大部分的其他種類的射束會被射束遮蔽部37遮蔽。其結果，在被送到通過選擇部33的下游側之氦離子束中，其他種類的射束被減少。因此，照射到患者7之其他種類的射束被減少，且向腫瘤以外的部位的不必要的損傷被減少。又，由其他種類的射束引起之輸送部11的各機器的放射化或動作不良亦被減少。
[第2實施形態] 在本實施形態中，對與第1實施形態相同或等同的構成要素標註相同的符號，並省略重複說明。在本實施形態的粒子束治療裝置中，如圖5所示，降能器27設置於機架15的入口15a的緊上游側。射束選別部31構建在機架15內的內部路徑11B。射束選別部31具有機架15內的一個偏向電磁鐵21B和配置於該偏向電磁鐵21B的下游側之通過選擇部33。如此，在機架15內設置射束選別部31之構成中，無需一定要在從加速器3延伸至機架15的入口15a之外部路徑11A中設置偏向電磁鐵21。因此，亦能夠將外部路徑11A設為直線，還能夠縮短外部路徑11A。而且，通過縮短外部路徑11A，能夠實現作為粒子束治療裝置全體的小型化。
[第3實施形態] 在本實施形態中，對與第1或第2實施形態相同或等同的構成要素標註相同的符號，並省略重複說明。在本實施形態的粒子束治療裝置中，如圖6所示，降能器27設置於機架15內的內部路徑11B。降能器27設置於機架15的入口15a的緊下游側。射束選別部31在機架15內的內部路徑11B中構建在比降能器27更下游側的位置。射束選別部31具有機架15內的一個偏向電磁鐵21B和配置於該偏向電磁鐵21B的下游側之通過選擇部33。如此，與第2實施形態相比，在降能器27設置於機架15內之構成中，能夠進一步縮短外部路徑11A，能夠實現作為粒子束治療裝置全體的進一步的小型化。
本發明以上述各實施形態為代表，可依據行業者的知識以施加了各種變更、改良之各種形態實施。又，亦能夠利用上述實施形態中所記載之技術事項構成變形例。亦可以適當地組合使用各實施形態等的構成。例如，在射束選別部31，由狹縫構件33A或準直器33B構成之通過選擇部33可以設置於由偏向電磁鐵21A形成之偏向磁場AY內，而非偏向電磁鐵21A的下游側。
又，本發明並不限定於氦離子束治療裝置，能夠適用於各種粒子束治療裝置。尤其，當治療中使用之粒子束的粒子通過降能器27時衰變而可能產生其他種類的射束時，能夠適宜適用本發明。在此，若考慮治療中使用質子束之質子束治療裝置，則當質子的能量被降能器27降低時不能成為更小的粒子，不能產生其他種類的射束。因此，本發明適宜適用於治療中使用除質子束以外的粒子束之粒子束治療裝置。作為這樣的粒子束，除了氦離子束以外，有碳離子束(碳束)等。當使碳離子束通過降能器27時，產生氫離子束、重氫離子束、氦離子束之類的其他種類的射束，但能夠利用射束選別部31減少照射到患者7之該等其他種類的射束。
1:粒子束治療裝置 3:加速器(迴旋加速器) 15:機架 21,21A,21B:偏向電磁鐵 27:降能器 33:通過選擇部 35:射束通過部 37:射束遮蔽部 103:軌道(與陽離子束的每單位電荷的運動量對應之軌道) AY:偏向磁場
[圖1]係第1實施形態之粒子束治療裝置在俯視觀察時的配置圖。 [圖2]中，圖2(a)係示意地表示從加速器射出之氦離子束的每單位電荷的運動量的分佈之曲線圖。圖2(b)係將降低之氦離子束的每單位電荷的運動量的分佈和其他種類的射束的每單位電荷的運動量的分佈重疊而示意地表示之曲線圖。 [圖3]中，圖3(a)、圖3(b)係將各例子的通過選擇部附近局部剖開而示意地表示之立體圖。 [圖4]係放大表示射束選別部附近之圖。 [圖5]係放大表示第2實施形態之粒子束治療裝置在俯視觀察時的主要部分之圖。 [圖6]係放大表示第3實施形態之粒子束治療裝置在俯視觀察時的主要部分之圖。
1:粒子束治療裝置
3:加速器(迴旋加速器)
5:治療台
7:患者
9:照射部
11:輸送部
11A:外部路徑
11B:內部路徑
13:建築物
15:機架
15a:入口
17:射束導管
21,21A:偏向電磁鐵
23:四極電磁鐵
27:降能器
31:射束選別部
33:通過選擇部
H:旋轉軸線

Claims (7)

  1. 一種粒子束治療裝置，其將陽離子束照射到患者而進行治療，其中當前述陽離子束的能量降低時從前述陽離子束產生了其他種類的射束時，使前述陽離子束與前述其他種類的射束混合存在之混合射束通過偏向磁場之後，由既定的通過選擇部使前述混合射束中的前述陽離子束選擇性地通過。
  2. 如請求項1所述之粒子束治療裝置，其中前述通過選擇部使具有與通過了前述偏向磁場之前述混合射束中的前述陽離子束的每單位電荷的運動量相同的每單位電荷的運動量之射束通過，並且遮蔽具有與前述混合射束中的前述陽離子束的每單位電荷的運動量不同的每單位電荷的運動量之射束。
  3. 如請求項1所述之粒子束治療裝置，其中前述偏向磁場在前述通過選擇部的上游側使前述混合射束中所包含之射束的軌道根據每單位電荷的運動量而不同，前述通過選擇部在與前述混合射束中所包含之前述陽離子束的每單位電荷的運動量對應之軌道的位置處使前述混合射束中所包含之射束通過，在與前述混合射束中所包含之前述陽離子束的每單位電荷的運動量對應之軌道的位置以外的位置處遮蔽前述混合射束中所包含之射束。
  4. 如請求項1至請求項3之任一項所述之粒 子束治療裝置，其中前述陽離子束為氦離子束，前述其他種類的射束中包含重氫離子束。
  5. 如請求項1至請求項3之任一項所述之粒子束治療裝置，其具備降能器，前述降能器設置於前述偏向磁場的上游側，降低前述陽離子束的能量。
  6. 如請求項5所述之粒子束治療裝置，其中前述降能器設置於機架內，且前述偏向磁場和前述通過選擇部設置於前述機架內。
  7. 一種粒子束治療裝置，其將陽離子束照射到患者而進行治療，前述粒子束治療裝置具備：迴旋加速器，係射出前述陽離子束；降能器，係設置於前述迴旋加速器的下游側，降低前述陽離子束的能量，並且當降低前述能量時，從前述陽離子束產生核種與前述陽離子束的核種不同的其他種類的射束；偏向電磁鐵，係設置於前述降能器的下游側，使前述陽離子束與前述其他種類的射束混合存在之混合射束偏向並使前述混合射束中所包含之射束的軌道根據每單位電荷的運動量而不同；及通過選擇部，係設置於前述偏向電磁鐵的下游側，在前述混合射束中的前述陽離子束的軌道的位置處使前述混合射束中所包含之射束通過，並且在前述混合射束中的前述陽離子束的軌道的位置以外的位置處遮蔽前述混合射束 中所包含之射束。
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