JP2002228755A - 放射線発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線発生装置の運転パルス１パルス当たり
の出力が変化しても、モニターチャンバーのモニター値
に基づく照射線量と物質の吸収線量の比例関係を維持で
きる放射線発生装置を得る。 【解決手段】 収集効率算出部２０において、モニター
チャンバー７の電極に集められる放射線発生装置の運転
パルス当たりの電荷量と、当該モニターチャンバーの電
極に印加される印加電圧を用いて吸収線量を算出し、そ
の算出された吸収線量から収集効率を求め、この収集効
率によって、収集効率補正部１６がモニターチャンバー
のモニター値から算出した吸収線量率に対する収集効率
の補正を行うようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線あるいは電
子線などを悪性腫瘍等に照射してこれを治癒させるため
の医療用の放射線発生装置をはじめとする、放射線発生
のための放射線発生装置に関し、特に、それより出力さ
れる放射線の量を測定する線量モニター機能に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の放射線発生装置（ライナッ
ク）の概略構成を示すブロック図である。図において、
１はライナック本体、２は電子銃、３は加速器、４は偏
向磁石、５はビーム軌道、６は金属ターゲット、７はモ
ニターチャンバー、８はアイソセンター、９は収集電荷
測定部、１０は吸収線量算出部、１１は表示部、１２は
運転パルス繰り返し制御部、１３は積算線量カウンタ
ー、１４はビームＯＮ／ＯＦＦ制御部である。

【０００３】次に動作について説明する。電子銃２から
発生した電子ビームは加速器３にて加速され、偏向磁石
４によって２７０°偏向された後、大気中に取り出され
る。この電子ビームを金属ターゲット６に衝突させて放
射線を発生させ、発生した放射線の線量をモニターチャ
ンバー７によって測定する。すなわち、ライナック本体
１から出力される放射線は電離作用を持っており、物質
中を通過すると正負の電荷を生じる。モニターチャンバ
ー７では電圧が印加された平行電極間を放射線が通過す
ることによって、それに充填された気体が電離作用をう
ける。その時、発生した電荷は各電極に集められるの
で、電荷量、または電荷量に比例した値を測定すること
ができる。したがって、収集電荷測定部９、吸収線量算
出部１０を用いて吸収線量率を算出し、表示部１１に表
示すれば、ライナック本体１から出力される照射線量を
モニターすることができる。

【０００４】医療用の放射線発生装置においても、この
ようなモニターチャンバー７によってライナック本体１
から出力される放射線の量をモニターすることが可能で
ある。しかしながら、医療用の放射線発生装置では、モ
ニターチャンバー７を用いてモニターされる電荷量（以
下モニターチャンバー７のモニター値という）より求め
られる照射線量の値と、人体に与えられる吸収線量の値
が比例関係にあることを前提にしており、その校正定数
が変化してしまうと正しい吸収線量を知ることができな
くなってしまう。したがって、医療用の放射線発生装置
においては、モニターチャンバー７のモニター値と実際
に人体に与えられる吸収線量との関係は比例関係にある
ことが必要である。

【０００５】なお、校正定数が変化する要因は様々であ
るが、モニターチャンバー７に関していえば、例えばイ
オンの再結合によるものがある。放射線の通過によって
モニターチャンバー７内に発生した正負の電荷の中に
は、電極に達する前に再結合するものもある。すなわ
ち、モニターチャンバー７で測定される電荷量は再結合
しなかった電荷のみである。放射線の量が増えて、モニ
ターチャンバー７内の電離密度が高くなるとイオンの再
結合が起こりやすくなるので収集効率は低下する。この
場合、モニターチャンバー７で発生した電荷量から算出
した吸収線量は、実際の吸収線量よりも小さい値とな
る。したがって、あらかじめある線量率でモニターチャ
ンバー７のモニター値の校正を行って、その照射線量が
人体に与える吸収線量を指示するようにした医療用の放
射線発生装置であっても、線量率が変化すると同じ校正
定数では正しい吸収線量を示さないことがある。

【０００６】そのため、医療用の放射線発生装置におい
て意図的に線量率を変化させる場合には、運転パルス繰
り返し制御部１２により、放射線発生装置の運転パルス
当たりの出力は一定のままで運転パルスの繰り返しを変
化させている。なお、放射線発生装置の運転パルス間隔
は数ｍｓｅｃ以上であり、イオンの再結合は１パルスの
中の問題と考えることができる。

【０００７】また、吸収線量算出部１０で算出された吸
収線量は積算線量カウンター１３によってカウントされ
て積算され、この積算線量カウンター１３で積算された
積算線量が指定された吸収線量に達すると、当該放射線
発生装置の放射線の発生を停止させる信号が、ビームＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御部１４よりライナック本体１に対して自
動的に送られる。医療用の放射線発生装置ではこれによ
って、規定値の吸収線量が患者に照射されると放射線の
発生を停止する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の放射線発生装置
は以上のように構成されているので、意図せずに放射線
発生装置の運転パルス１パルス当たりの出力が変動した
場合において、収集効率の変化をできるだけ小さくする
ために、モニターチャンバー７の電極に印加する電圧を
できる限り高くしたり、運転パルス当たりの出力を小さ
くしたり（収集効率が高い動作条件でモニターチャンバ
ー７を使用した方が、運転パルス当たりの出力の変動に
対して収集効率の変化は小さくなる）しているが、これ
らの対策を行ってもまだ、収集効率の変化を完全になく
すことはできないという課題があった。

【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、放射線発生のための運転パルス１
パルス当たりの出力が変化しても、モニターチャンバー
のモニター値に基づく照射線量と物質の吸収線量の比例
関係を維持できる放射線発生装置を得ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る放射線発
生装置は、あらかじめ測定しておいた、電離箱線量計の
モニター値から算出した吸収線量と電離箱線量計の収集
効率との関係を、吸収線量／収集効率記録部に記録して
おき、この吸収線量／収集効率記録部の記録内容に基づ
いて、電離箱線量計のモニター値から算出された吸収線
量に対して収集効率による補正を行うようにしたもので
ある。

【００１１】この発明に係る放射線発生装置は、あらか
じめ測定しておいた、電子ビームのビーム電流と収集効
率との関係を、ビーム電流／収集効率記録部に記録して
おき、このビーム電流／収集効率記録部の記録内容に基
づいて、電離箱線量計のモニター値から算出された吸収
線量に対して収集効率による補正を行うようにしたもの
である。

【００１２】この発明に係る放射線発生装置は、電離箱
線量計の電極に集められる運転パルス当たりの電荷量を
測定し、その測定された電荷量から算出した収集効率を
用いて、電離箱線量計のモニター値から算出された吸収
線量率に対する収集効率の補正を行うようにしたもので
ある。

【００１３】この発明に係る放射線発生装置は、電離箱
線量計の電極に集められる運転パルス当たりの電荷量よ
り吸収線量を算出し、その算出された吸収線量から求め
た収集効率を用いて、電離箱線量計のモニター値から算
出された吸収線量率に対する収集効率の補正を行うよう
にしたものである。

【００１４】この発明に係る放射線発生装置は、電離箱
線量計の電極に印加される印加電圧をモニターし、収集
効率の計算に、収集電荷測定部で測定された電荷量また
はその電荷量より算出された吸収線量率とともに、その
印加電圧も用いるようにしたものである。

【００１５】この発明に係る放射線発生装置は、収集効
率の補正を行った後の吸収線量率を用いて積算線量をカ
ウントし、カウントされた積算線量が指定の吸収線量に
達した場合に放射線の発生を停止させるようにしたもの
である。

【００１６】この発明に係る放射線発生装置は、運転パ
ルスの繰り返しを、収集効率の補正が行われた後の吸収
線量率が一定となるようにコントロールするようにした
ものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による放
射線発生装置（ライナック）の概略構成を示すブロック
図である。図において、１は当該放射線発生装置のライ
ナック本体である。このライナック本体１内において、
２は電子ビームを発生させる電子銃であり、３はクライ
ストロンにて増幅されたマイクロ波が蓄えられて、電子
銃２からの電子ビームにエネルギーを与える電子線形加
速器などによる加速器である。４は加速器３で加速され
た電子ビームを２７０°偏向させる偏向磁石であり、５
はそのときの電子ビームの軌跡を示すビーム軌道であ
る。６はこの電子ビームが衝突すると、Ｘ線あるいは電
子線などの放射線を発生する金属ターゲットであり、放
射線治療にＸ線を用いる医療用の放射線発生装置におい
ては制動Ｘ線を発生させる。７は金属ターゲット６で発
生したＸ線（放射線）の線量をリアルタイムで測定する
ために、通過する放射線量に応じた電荷を発生させる、
平行平板電極を備えた透過型の電離箱による電離箱線量
計としてのモニターチャンバーである。８は電子ビーム
の中心軸上の一点であるアイソセンターで、上記各放射
線発生機構が搭載されたライナック本体１の回転の中心
となる。

【００１８】また、９はモニターチャンバー７に放射線
が通過することにより発生する電荷量の測定を行う収集
電荷測定部であり、１０はこの収集電荷測定部９にて測
定された電荷量から単位時間あたりの吸収線量（吸収線
量率）を算出する吸収線量算出部である。１５はモニタ
ーチャンバー７のモニター値から算出された吸収線量に
対する、モニターチャンバー７内の電荷の収集効率の関
係をあらかじめ測定しておき、この算出された吸収線量
と収集効率との関係を記録しておく吸収線量／収集効率
記録部である。１６は吸収線量／収集効率記録部１５に
記録されている吸収線量と収集効率との関係をもとに、
吸収線量算出部１０がモニターチャンバー７のモニター
値から算出した吸収線量率に対して、収集効率による補
正を行う収集効率補正部である。１１はこの収集効率補
正部１６によって補正された吸収線量率を表示する表示
部である。

【００１９】次に動作について説明する。ライナック本
体１内の電子銃２が発生した電子ビームは、クライスト
ロンによって増幅されたマイクロ波が蓄えられている加
速器３に送られてエネルギーが与えられて加速され、数
ＭｅＶ〜数十ＭｅＶの高エネルギー電子ビームとなる。
この加速された電子ビームは偏向磁石４に送られ、その
磁界の作用によりビーム軌道５に沿って走行し、２７０
°偏向されて大気中に取り出される。ここで、この放射
線発生装置が医療用であって、その放射線治療にＸ線を
用いる場合には、上記取り出された電子ビームを金属タ
ーゲット６に衝突させて制動Ｘ線を発生させる。発生し
たＸ線の線量は、平行平板による電極を有する透過型の
電離箱線量計であるモニターチャンバー７を用いて、リ
アルタイムにモニターされる。すなわち、モニターチャ
ンバー７でＸ線の線量に応じて発生した電荷量を収集電
荷測定部９で計測し、吸収線量算出部１０でそれより吸
収線量率を算出する。なお、これら各放射線発生機構は
ライナック本体１に搭載されており、ライナック本体１
はアイソセンター８を中心として回転することができ
る。

【００２０】次に出力される放射線量のモニター方法に
ついて述べる。医療用の放射線発生装置から出力される
Ｘ線や電子線などの放射線は電離作用を持っており、物
質中を通過すると正負の電荷を生じる。この発生する電
荷量によって放射線の量を表す単位が照射線量である。
空気１ｋｇ中に１Ｃの電荷を生じる場合、この放射線の
照射線量を１Ｃ／ｋｇと表す。モニターチャンバー７は
平行に向かい合った平板電極を有しており、この電極間
に電圧が印加されている。放射線の通過によってモニタ
ーチャンバー７に充填された気体が電離作用をうけ、イ
オン化して電荷を発生させる。発生した電荷は平行配置
された各平板電極に集められるので、適当な回路処理を
行えば電荷量、または電荷量に比例した値を測定するこ
とができる。したがって、モニターチャンバー７を用い
れば、ライナック本体１から出力される照射線量に対応
した電荷量を常時モニターすることができる。

【００２１】上記のように、ライナック本体１が備える
モニターチャンバー７を用いてモニターされる量は照射
線量という場の量である。しかしながら、医療用の放射
線発生装置はその用途上、人体組織がどの程度の放射線
を受けたかが注目される。放射線防護の観点からみた単
位に吸収線量があり、物質１ｋｇが放射線から１Ｊのエ
ネルギーを付与された場合、その物質が受けた吸収線量
は１Ｇｙである。放射線が物質とどの程度の相互作用を
行うかは対象となる物質に依存するので、同じ照射線量
の放射線場であっても対象となる物質が異なると、その
物質が受ける吸収線量は異なる。

【００２２】しかしながら、医療用の放射線発生装置で
対象となるのは人体組織と固定されているので、通常は
ライナック本体１からの出力線量は、人体組織が受ける
吸収線量によって表されることが多い。このように対象
とする物質が固定されているので、モニターチャンバー
７のモニター値より求めた照射線量に適切な定数を乗じ
ることによって、吸収線量を知ることができる。ただ
し、放射線と物質との相互作用の度合いは放射線の線種
（Ｘ線または電子線）やエネルギーによっても異なり、
これらを変更することが可能な場合には、それぞれの場
合に応じて校正定数を変更しなければならない。モニタ
ーチャンバー７のモニター値より求めた照射線量から吸
収線量へ変換する際の校正定数は、治療に先だってあら
かじめ測定される。

【００２３】この実施の形態１による放射線発生装置に
おいては、ライナック本体１が備えているモニターチャ
ンバー７における、イオンの再結合の効果をあらかじめ
測定して記録しておき、これを用いて放射線発生装置の
運転時におけるモニターチャンバー７のモニター値を、
その記録内容を用いてリアルタイムで補正している。こ
のイオン再結合の効果を測定する際には、照射線量が正
確に判明している放射線場の中にモニターチャンバー７
を設置して、そのモニターチャンバー７の発生する電荷
量を収集電荷測定部９によって測定する。測定された電
荷量を吸収線量算出部１０に送り、吸収線量算出部１０
はその電荷量から単位時間あたりの吸収線量である吸収
線量率を算出する。吸収線量／収集効率記録部１５で
は、このようにしてあらかじめ行う測定によって、モニ
ターチャンバー７のモニター値から算出した吸収線量
（吸収線量率）に対するモニターチャンバー７の収集効
率の関係を事前に把握しておき、それらの関係をビーム
電流／収集効率記録部１７に記録する。

【００２４】ここで、照射線量とモニターチャンバー７
のモニター値とは比例関係ではないが、前述のように、
この関係を事前の測定によって把握しておけば、実際に
放射線発生装置を運転している際にも、リアルタイムに
モニターチャンバー７のモニター値から真の照射線量を
知ることができる。この関係から、モニターチャンバー
７のモニター値から算出した吸収線量率に対する収集効
率の関係を容易に知ることができる。したがって、収集
電荷測定部９の測定値を吸収線量算出部１０にて吸収線
量率に変換した後、それを収集効率補正部１６に送り、
収集効率補正部１６では吸収線量／収集効率記録部１５
の記録内容を参照して、その吸収線量率に対して収集効
率による補正を行っている。なお、補正された吸収線量
率は表示部１１に送られて表示される。

【００２５】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、吸収線量／収集効率記録部１５に記録された吸収線
量に対する収集効率の関係に基づいて、モニターチャン
バー７のモニター値から算出した吸収線量率に収集効率
の補正を行っているので、放射線発生装置の運転パルス
当たりの出力が変化した場合でも、モニターチャンバー
７のモニター値に基づく照射線量と人体に与えられる吸
収線量の比例関係を維持することができるという効果が
得られる。

【００２６】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２による放射線発生装置の概略構成を示すブロック図
である。図において、１はライナック本体、２は電子
銃、３は加速器、４は偏向磁石、５はビーム軌道、６は
金属ターゲット、７はモニターチャンバー、８はアイソ
センター、９は収集電荷測定部、１０は吸収線量算出
部、１１は表示部であり、これらは図１に同一符号を付
して示した実施の形態１におけるそれらに相当する部分
であるため、詳細な説明は省略する。

【００２７】また、１７はあらかじめ測定しておいた、
金属ターゲット６に衝突する電子ビームのビーム電流値
と収集効率との関係を記録しているビーム電流／収集効
率記録部である。なお、１６はこのビーム電流／収集効
率記録部１７に記録されたビーム電流と収集効率との関
係を用いて、モニターチャンバー７のモニター値から吸
収線量算出部１０が算出した吸収線量率に対して収集効
率の補正を行っている点で、図１に同一符号を付して示
した実施の形態１におけるそれとは異なった収集効率補
正部である。

【００２８】次に動作について説明する。ここで、医療
用の放射線発生装置でＸ線を発生する場合、金属ターゲ
ット６に加速した電子ビームを衝突させて制動Ｘ線を発
生させるが、同じエネルギーの電子ビームであれば、発
生する制動Ｘ線の量は電子ビームのビーム電流値に比例
する。したがって、事前の測定によって電子ビームのビ
ーム電流の値と発生する制動Ｘ線の線量との関係を把握
しておけば、金属ターゲット６に衝突する電子ビームの
ビーム電流値をモニターすることによってＸ線の量を知
ることができる。しかしながら、その測定精度はそれほ
ど期待できず、収集効率の問題があったとしても、モニ
ターチャンバー７による線量モニターの方が遥かに正確
に線量を測定することができる。したがって、電子ビー
ムのビーム電流値を用いた線量モニターは、これまで実
際には用いられることはなかった。

【００２９】しかしながら、基本的には、モニターチャ
ンバー７を線量モニターとして使用し、収集効率の補正
の目安として、電子ビームのビーム電流値を用いること
は可能である。この実施の形態２においては、あらかじ
め行う測定によって電子ビームのビーム電流の値とＸ線
の線量との関係を事前に把握しておき、金属ターゲット
６に衝突する電子ビームのビーム電流値から収集効率を
算出して、それらの関係をビーム電流／収集効率記録部
１７に記録する。収集電荷測定部９はモニターチャンバ
ー７の発生する電荷量を測定し、その測定値を吸収線量
算出部１０にて吸収線量率に変換した後、収集効率補正
部１６に送る。収集効率補正部１６ではビーム電流／収
集効率記録部１７の記録内容を参照して現在のビーム電
流から収集効率を算出し、吸収線量算出部１０で算出し
た吸収線量率に対してその収集効率による補正を行う。
このようにして補正された吸収線量率は表示部１１に表
示される。

【００３０】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、ビーム電流／収集効率記録部１７に記録された電子
ビームのビーム電流値と収集効率との関係に基づいて、
モニターチャンバー７のモニター値から算出した吸収線
量率に収集効率の補正を行っているので、電子ビームの
ビーム電流値を用いた線量モニターが実用的なものとな
るという効果が得られる。

【００３１】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３による放射線発生装置の概略構成を示すブロック図
であり、相当部分には図１と同一符号を付してその説明
を省略する。図において、１８は収集電荷測定部９にて
測定された電荷量から収集効率を算出する収集効率算出
部であり、その収集電荷測定部９は放射線発生装置が放
射線を発生するための運転パルス１パルス当たりに、モ
ニターチャンバー７の電極に集められる電荷量を測定す
るものである。

【００３２】次に動作について説明する。なお、基本的
な動作は実施の形態１の場合と同様であるため、ここで
はその説明は省略し、それとは異なったこの実施の形態
３に特徴的な部分についてのみ説明する。

【００３３】一般に、電極に収集された電荷のモニター
チャンバー７内に発生した電荷に対する比で表される収
集効率ｆは次の式（１）で与えられる。なお、この式
（１）は医療用の放射線発生装置のような運転パルスの
繰り返しによる放射線発生装置の場合の式である。

【００３４】

【数１】

【００３５】ここで、上記式（１）において、 μ≒３．００×１０^１０ Ｖ＝印加電圧［Ｖ］ ｄ＝電極間隔［ｍ］ ｒ＝電離箱線量計中に発生するパルス当たりの電離密度
［Ｃ／ｍ^−３ｐｕｌｓｅ］ である。

【００３６】これまでにも述べたように、モニターチャ
ンバー７でモニターできるのは電極に集められる電荷ｐ
であるから、ｆ＝ｐ／ｒを用いて上記式（１）からｒを
消去した、以下に示す式（２）がよく用いられる。

【００３７】

【数２】

【００３８】なお、上記式（２）において、 ｐ＝運転パルス当たり電極に集められる電離密度［Ｃ／
ｍ^−３ｐｕｌｓｅ］ である。

【００３９】この実施の形態３では、収集電荷測定部９
によって運転パルス当たりに、モニターチャンバー７の
電極に集められる電荷量を測定し、収集効率算出部１８
によってこの収集電荷測定部９の測定した電荷量より、
上記式（２）を用いて収集効率をリアルタイムで算出す
る。収集効率算出部１８でリアルタイムに算出された収
集効率は収集効率補正部１６に送られ、収集効率補正部
１６は吸収線量算出部１０が算出した吸収線量率に対し
てこの収集効率による補正を行い、真の吸収線量を把握
して表示部１１に出力する。

【００４０】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、モニターチャンバー７の電極に集められる運転パル
ス当たりの電荷量より収集効率を算出し、その収集効率
に基づいて吸収線量率の補正を行っているので、放射線
発生装置の運転パルス当たりの出力が変化した場合で
も、モニターチャンバー７のモニター値に基づく照射線
量と人体に与えられる吸収線量の比例関係を維持するこ
とができるという効果が得られる。

【００４１】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４による放射線発生装置の概略構成を示すブロック図
であり、相当部分には図３と同一符号を付してその説明
を省略する。図において、１９は吸収線量算出部１０に
よって算出された吸収線量率から収集効率を算出する収
集効率算出部であり、その吸収線量算出部１０は収集電
荷測定部９にて測定された、運転パルス当たりにモニタ
ーチャンバー７の電極に集められる電荷量から吸収線量
率の算出を行うものである。

【００４２】次に動作について説明する。この場合の基
本的な動作は実施の形態３の場合と同様であるため、こ
こではその説明は省略し、それとは異なったこの実施の
形態４に特徴的な部分についてのみ説明する。

【００４３】ここで、従来の放射線発生装置では、収集
電荷測定部９によって測定された収集電荷量、あるいは
適当な電気的処理によって扱いやすいレベルに増幅され
た信号に、実測による校正定数を乗じることによって、
人体が受ける吸収線量を算出している。したがって、従
来の放射線発生装置では収集される電荷の絶対量は重要
ではなく、また、実施の形態３における放射線発生装置
によると、これを測定するための特別な配慮が必要とな
る。

【００４４】この実施の形態４による放射線発生装置で
は、校正定数を乗じた後の吸収線量率を用いてモニター
チャンバー７内に発生する電荷を算出している。すなわ
ち、収集電荷の絶対値を正確に測定する代わりに、校正
時に正確に測定される吸収線量率から照射線量率を逆算
するものである。この場合、吸収線量と照射線量の変換
係数はあらかじめ測定しておく必要がある。照射線量率
を放射線発生装置の運転繰り返し数で除算すれば、運転
パルス１パルス当たりの照射線量がわかる。照射線量は
空気１ｋｇ中に発生する電荷量であるから、モニターチ
ャンバー７内に発生する運転パルス１パルス当たりの電
荷量が算出できる。

【００４５】この計算に用いられる吸収線量率は、収集
効率の補正を行う前のものであるため、ここで算出した
電荷量はモニターチャンバー７の電極に集められる電荷
量であり、実施の形態３の場合と同じく、式（２）を用
いて求めることができる。収集効率算出部１９は、吸収
線量算出部１０がモニターチャンバー７内に発生する電
荷量から算出した吸収線量率より、照射線量率を求め、
これを放射線発生装置の運転繰り返し数で除算して、運
転パルス当たりの電荷量に変換し、式（２）を用いて収
集効率を計算する。この収集効率算出部１９で算出され
た収集効率は収集効率補正部１６に送られ、収集効率補
正部１６では吸収線量算出部１０が算出した吸収線量率
に対してこの収集効率による補正を行い、それを表示部
１１に出力する。

【００４６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、運転パルス当たりの電荷量より算出した吸収線量か
ら収集効率を求め、それに基づいて吸収線量率の補正を
行っているので、放射線発生装置の運転パルス当たりの
出力が変化した場合でも、モニターチャンバー７のモニ
ター値に基づく照射線量と人体に与えられる吸収線量の
比例関係を維持することができるという効果が得られ
る。

【００４７】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５による放射線発生装置の概略構成を示すブロック図
であり、相当部分には図４と同一符号を付してその説明
を省略する。図において、２０は吸収線量算出部１０に
て、モニターチャンバー７の電極に集められる運転パル
ス当たりの電荷量から算出された吸収線量と、モニター
チャンバー７の電極に印加された印加電圧とに基づい
て、収集効率を算出する収集効率算出部である。

【００４８】次に動作について説明する。この場合も、
基本的な動作は実施の形態３の場合と同様であるため、
ここではその説明は省略し、それとは異なったこの実施
の形態５に特徴的な部分についてのみ説明する。

【００４９】ここで、式（２）を用いて算出される収集
効率は、モニターチャンバー７の平行配置された電極間
に印加される電圧によっても影響をうける。この実施の
形態５による放射線発生装置では、モニターチャンバー
７の電極に印加される印加電圧をモニターし、その印加
電圧を式（２）の計算に取りこむことによって収集効率
を計算している。すなわち、収集効率算出部２０はモニ
ターチャンバー７のモニター値から算出した吸収線量率
から照射線量率を求め、これを放射線発生装置の運転繰
り返し数で除算して運転パルス当たりの電荷量にした値
と、モニターチャンバー７の電極に印加されている印加
電圧をモニターした印加電圧値とを用いて、式（２）か
ら収集効率を計算する。この収集効率算出部２０で算出
された収集効率は収集効率補正部１６に送られ、収集効
率補正部１６では吸収線量算出部１０が算出した吸収線
量に対してこの収集効率による補正を行い、それを表示
部１１に出力する。

【００５０】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、モニターチャンバー７の電極に印加されている印加
電圧をモニターし、その印加電圧も用いて求めた収集効
率に基づいて吸収線量率の補正を行っているので、より
正確に算出された収集効率によって吸収線量率を補正す
ることが可能となって、放射線発生装置の運転パルス当
たりの出力が変化した場合でも、モニターチャンバー７
のモニター値に基づく照射線量と人体に与えられる吸収
線量の比例関係を維持することができるという効果が得
られる。

【００５１】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６による放射線発生装置の概略構成を示すブロック図
であり、相当部分には図５と同一符号を付してその説明
を省略する。図において、１３は収集効率補正部１６で
収集効率の補正を行った後の吸収線量率を用いて積算線
量をカウントする積算線量カウンターであり、１４はこ
の積算線量カウンター１３でカウントされた積算線量が
指定の吸収線量に達した場合に、放射線の発生の停止を
指示する信号を生成し、ライナック本体１に出力するビ
ームＯＮ／ＯＦＦ制御部である。なお、これら積算線量
カウンター１３およびビームＯＮ／ＯＦＦ制御部１４
は、図８に同一符号を付して示した従来の放射線発生装
置におけるそれらと同様なものである。

【００５２】次に動作について説明する。なお、基本的
な動作は実施の形態５の場合と同様であるため、ここで
はその説明は省略し、それとは異なったこの実施の形態
６に特徴的な部分についてのみ説明する。

【００５３】ここで、従来の放射線発生装置では、モニ
ターチャンバー７のモニター値から算出した吸収線量率
を用いて積算線量のカウントを行い、積算線量が指定値
に達した時に自動的に放射線の発生停止を指示してい
る。したがって、積算線量はモニターチャンバー７内の
イオンの再結合によって実際よりも過小評価となった電
荷量から求めた吸収線量率をカウントしたものとなる。
そのため、従来の放射線発生装置ではこの実際より過小
評価された電荷値に基づく積算線量が指定値に達した
時、放射線の発生の停止が指示されることになる。

【００５４】そこでこの実施の形態６による放射線発生
装置では、収集効率の補正をした吸収線量率を用いて積
算線量のカウントを行い、積算線量が指定値に達した時
に自動的に放射線の発生停止を指示するようにしてい
る。すなわち、吸収線量算出部１０にて算出された吸収
線量率のモニターチャンバー７内のイオン再結合による
過小評価分を、収集効率補正部１６で収集効率によって
補正し、この補正後の吸収線量率を用いた積算線量のカ
ウントを積算線量カウンター１３にて行う。ビームＯＮ
／ＯＦＦ制御部１４はこの積算線量カウンター１３のカ
ウントする積算線量を監視しており、積算線量が指定の
吸収線量に達すると、放射線の発生の停止を指示する信
号を生成してライナック本体１に出力する。これによ
り、電子銃２は電子ビームの発生を停止し、したがっ
て、金属ターゲット６に電子線が衝突することによる放
射線の発生も停止する。

【００５５】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、収集効率の補正を行った吸収線効率を用いて積算線
量をカウントし、積算線量が所定値に達すると放射線の
発生を停止しているので、より正確にモニターチャンバ
ー７のモニター値に基づく照射線量と人体に与えられる
吸収線量の比例関係を維持することができ、放射線発生
装置の運転パルス当たりの線量率が変化した場合でも、
患者に照射される積算線量は正確に吸収線量に等しくな
るという効果が得られる。

【００５６】実施の形態７．図７はこの発明の実施の形
態７による放射線発生装置の概略構成を示すブロック図
であり、相当部分には図５と同一符号を付してその説明
を省略する。図において、１２は収集効率補正部１６で
収集効率の補正を行った後の吸収線量率を受けて、その
吸収線量率が一定となるように放射線発生装置の運転パ
ルスの繰り返しをコントロールする運転パルス繰り返し
制御部である。なお、この運転パルス繰り返し制御部１
２は、図８に同一符号を付して示した従来の放射線発生
装置における運転パルス繰り返し制御部と同様のもので
ある。

【００５７】次に動作について説明する。この場合も基
本的な動作は実施の形態５の場合と同様であるため、こ
こではその説明は省略し、それとは異なったこの実施の
形態７に特徴的な部分についてのみ説明する。

【００５８】ここで、従来の放射線発生装置では、モニ
ターチャンバー７内のイオンの再結合によって実際より
も過小評価となった電荷量から求めた吸収線量率が一定
となるように、放射線発生装置の運転パルス繰り返しを
コントロールしていた。例えば、運転パルス１パルス当
たりの線量率が低下した場合には、運転パルスの繰り返
し率を上げて単位時間当たりの平均線量（線量率）が一
定となるようにしている。しかしながら、従来の放射線
発生装置では、運転パルス当たりの線量率が変化した時
点でモニターチャンバー７のモニター値から算出した線
量率はもはや正確な値ではなくなるので、モニターチャ
ンバー７のモニター値から算出した線量率が一定であっ
ても、真の線量率は変化していることになる。

【００５９】そのため、この実施の形態７による放射線
発生装置では、収集効率の補正を行った吸収線量率が一
定となるように、放射線発生装置の運転パルスの繰り返
しをコントロールしている。すなわち、吸収線量算出部
１０で算出された吸収線量率のモニターチャンバー７内
のイオン再結合による過小評価分を、収集効率補正部１
６において収集効率による補正を行い、補正された吸収
線量率を運転パルス繰り返し制御部１２に入力する。運
転パルス繰り返し制御部１２では、運転パルス１パルス
当たりの線量率が低下した場合には、運転パルスの繰り
返し率を上げ、また運転パルス１パルス当たりの線量率
が上昇した場合には、運転パルスの繰り返し率を下げる
ことによって、単位時間当たりの平均線量（線量率）が
一定となるように、運転パルスの繰り返し率をコントロ
ールしている。

【００６０】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、収集効率の補正が行われた吸収線効率が一定となる
ように、放射線発生装置の運転パルスの繰り返しをコン
トロールしているので、より正確にモニターチャンバー
７のモニター値に基づく照射線量と人体に与えられる吸
収線量の比例関係を維持することができ、患者には指示
された線量率によって正確に放射線を照射することが可
能になるという効果が得られる。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、吸収
線量／収集効率記録部に記録されている、あらかじめ測
定された吸収線量と収集効率との関係に基づいて、電離
箱線量計のモニター値から算出した吸収線量率に収集効
率の補正を行うように構成したので、ある線量率で吸収
線量率への校正定数を把握していれば、放射線発生装置
の運転パルス１パルス当たりの線量率が変化した場合で
も、正確に吸収線量率を把握することができ、電離箱線
量計のモニター値に基づく照射線量と物質の吸収線量と
の比例関係を、より正確に維持できる放射線発生装置が
得られるという効果がある。

【００６２】この発明によれば、ビーム電流／収集効率
記録部に記録されている、あらかじめ測定されたビーム
電流値と収集効率との関係に基づいて、電離箱線量計の
モニター値から算出した吸収線量率に収集効率の補正を
行うように構成したので、電子ビームのビーム電流値を
用いて放射線量をモニターする、実用的な放射線発生装
置が得られるという効果がある。

【００６３】この発明によれば、電離箱線量計の電極に
印加されている印加電圧をモニターし、吸収線量率を補
正するための収集効率を、その印加電圧も用いて求める
ように構成したので、収集効率をより正確に算出するこ
とが可能になるという効果がある。

【００６４】この発明によれば、収集効率の補正を行っ
た吸収線効率をカウントした積算線量が、所定値に達す
ると放射線の発生を停止するように構成したので、放射
線発生装置の運転パルス当たりの線量率が変化した場合
でも、照射される積算線量を吸収線量に正確に等しくす
ることができるという効果がある。

【００６５】この発明によれば、収集効率による補正が
なされた吸収線効率が一定となるように、放射線発生装
置の運転パルスの繰り返しのコントロールを行うように
構成したので、放射線の照射を、指示された線量率で正
確に行うことが可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による放射線発生装
置を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態２による放射線発生装
置を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態３による放射線発生装
置を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態４による放射線発生装
置を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態５による放射線発生装
置を示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態６による放射線発生装
置を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態７による放射線発生装
置を示すブロック図である。

【図８】 従来の放射線発生装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ ライナック本体、２ 電子銃、３ 加速器、４ 偏
向磁石、５ ビーム軌道、６ 金属ターゲット、７ モ
ニターチャンバー（電離箱線量計）、８ アイソセンタ
ー、９ 収集電荷測定部、１０ 吸収線量算出部、１１
表示部、１２運転パルス繰り返し制御部、１３ 積算
線量カウンター、１４ ビームＯＮ／ＯＦＦ制御部、１
５ 吸収線量／収集効率記録部、１６ 収集効率補正
部、１７ビーム電流／収集効率記録部、１８ 収集効率
算出部、１９ 収集効率算出部、２０ 収集効率算出
部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速器によって加速された電子ビームを
   用いて放射線を発生させ、発生した放射線の線量をモニ
   ターする線量モニター機能を有する放射線発生装置にお
   いて、 前記放射線がその内部を通過し、当該放射線の通過時に
   発生する電荷量のモニターを行う電離箱線量計と、 あらかじめ測定しておいた、前記電離箱線量計のモニタ
   ー値から算出した吸収線量に対する前記電離箱線量計に
   おける収集効率の関係を記録しておく吸収線量／収集効
   率記録部と、 前記電離箱線量計のモニター値から算出された吸収線量
   率に対して、前記吸収線量／収集効率記録部の記録内容
   をもとに、収集効率による補正を行う収集効率補正部と
   を備えたことを特徴とする放射線発生装置。
2. 【請求項２】 加速器によって加速された電子ビームを
   用いて放射線を発生させ、発生した放射線の線量をモニ
   ターする線量モニター機能を有する放射線発生装置にお
   いて、 前記放射線がその内部を通過し、当該放射線の通過時に
   発生する電荷量のモニターを行う電離箱線量計と、 あらかじめ測定しておいた、前記電子ビームのビーム電
   流と収集効率の関係を記録しておくビーム電流／収集効
   率記録部と、 前記電離箱線量計のモニター値から算出された吸収線量
   率に対して、前記ビーム電流／収集効率記録部の記録内
   容をもとに、収集効率による補正を行う収集効率補正部
   とを備えたことを特徴とする放射線発生装置。
3. 【請求項３】 加速器によって加速された電子ビームを
   用いて放射線を発生させ、発生した放射線の線量をモニ
   ターする線量モニター機能を有する放射線発生装置にお
   いて、 前記放射線がその内部を通過し、当該放射線の通過時に
   発生する電荷量のモニターを行う電離箱線量計と、 放射線発生のための運転パルス当たりに、前記電離箱線
   量計の電極に集められる電荷量を測定する収集電荷測定
   部と、 前記収集電荷測定部にて測定された電荷量から収集効率
   を算出する収集効率算出部と、 前記電離箱線量計のモニター値から算出された吸収線量
   率に対して、前記収集効率算出部が算出した収集効率に
   よる補正を行う収集効率補正部とを備えたことを特徴と
   する放射線発生装置。
4. 【請求項４】 加速器によって加速された電子ビームを
   用いて放射線を発生させ、発生した放射線の線量をモニ
   ターする線量モニター機能を有する放射線発生装置にお
   いて、 前記放射線がその内部を通過し、当該放射線の通過時に
   発生する電荷量のモニターを行う電離箱線量計と、 放射線発生のための運転パルス当たりに、前記電離箱線
   量計の電極に集められる電荷量を測定する収集電荷測定
   部と、 前記電離箱線量計のモニター値から算出された吸収線量
   率より収集効率を求める収集効率算出部と、 前記電離箱線量計のモニター値から算出された吸収線量
   率に対して、前記収集効率算出部が算出した収集効率に
   よる補正を行う収集効率補正部とを備えたことを特徴と
   する放射線発生装置。
5. 【請求項５】 収集効率算出部が、電離箱線量計の電極
   に印加される印加電圧をモニターし、電離箱線量計で発
   生した電荷量、もしくはその電荷量より算出された吸収
   線量率とともに、この印加電圧も用いて収集効率の計算
   を行うものであることを特徴とする請求項３または請求
   項４記載の放射線発生装置。
6. 【請求項６】 収集効率補正部で収集効率の補正を行っ
   た後の吸収線量率を用いて積算線量をカウントする積算
   線量カウンターと、 前記積算線量カウンターでカウントされた積算線量が指
   定の吸収線量に達した場合に、放射線発生の停止を指示
   する信号を生成するビームＯＮ／ＯＦＦ制御部とを設け
   たことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいず
   れか１項記載の放射線発生装置。
7. 【請求項７】 収集効率補正部で収集効率の補正が行わ
   れた後の吸収線量率が一定となるように、放射線発生の
   ための運転パルスの繰り返しをコントロールする運転パ
   ルス繰り返し制御部を設けたことを特徴とする請求項１
   から請求項５のうちのいずれか１項記載の放射線発生装
   置。