JP2015084886A - 荷電粒子ビームシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重さの異なる複数種類のイオンビームを発生させ、複数種類のイオンをそれぞれの最長水中飛程が異なる最高エネルギーに加速、出射される加速器を用い、ビーム輸送系で回転ガントリーに設置された照射装置から人体に照射する。照射において、照射目標の深さと各イオン種の最大水中飛程を比較し、照射目標の深さが最長水中飛程以下となるイオン種を選択して照射目標に照射する。
【選択図】図1
Description
照射目標を深さ方向に複数層に分割し、前記制御装置は、照射目標の各層の水等価深さと、各イオン種の最長水中飛程を比較し、照射目標深さに対応する水中飛程が前記最長水中飛程以下になるイオン種を選択し、選択したイオン種のエネルギーを制御して、照射装置から目標に照射する。
体積要素が水中飛程4cmより深い位置では陽子を照射し、体積要素が水中飛程4cmより浅い位置では、ヘリウムを照射する。
方向Cの方向から照射する場合については、全ての体積要素41の深さが10cm以下であり、炭素イオンビームを使って照射する。
2:ヘリウムイオン源
3:切替電磁石
5,5A:荷電粒子ビームシステム
6,6A:荷電粒子発生装置
7:炭素イオン源
8,20:直線加速器
12,12B:荷電変換装置
13:シンクロトロン加速器
15:出射用高周波電極
16:出射用デフレクター
17:高周波加速装置
18,24,26:偏向電磁石
19,23,25:4極電磁石
21:ビーム輸送系
27:回転ガントリー
30,30A:照射装置
32a,32b:走査電磁石
33:制御装置
52a,52b:照射量モニター
53:コリメータ
54:飛程補償器
55:サイクロトロン加速器
56:デグレーダ
Claims (6)
- イオン源、前記イオン源からのイオンを加速する加速器、前記加速器から取り出されたイオンビームを輸送するビーム輸送系、前期イオンビームの照射目標への照射方向を設定するための回転ガントリーと、回転ガントリーに設置され、前記イオンビームを照射目標に照射する照射装置とこれらの加速器、ビーム輸送系、回転ガントリーおよび照射装置を含む荷電粒子ビームシステムにおいて、
前記イオン源は、重さの異なる複数種類のイオンを生成するイオン源で、前記加速器は、前記複数種類のイオンを加速し、加速後の最高エネルギーでの水中飛程がイオン種で異なる加速器で、回転ガントリーで定める照射方向での照射目標の水等価深さが、前記加速後の最高エネルギーでの水中飛程以下のイオンを選択し、イオン源、加速器、ビーム輸送装置、回転ガントリーを使って照射装置に輸送し、照射装置から体内に照射することを特徴とする荷電粒子ビームシステム。 - イオン源、前記イオン源からのイオンを加速する加速器、前記加速器から取り出されたイオンビームを輸送するビーム輸送系、前期イオンビームの照射目標への照射方向を設定するための回転ガントリーと、回転ガントリーに設置され、前記イオンビームを照射目標に照射する照射装置とこれらの加速器、ビーム輸送系、回転ガントリーおよび照射装置を含む荷電粒子ビームシステムにおいて、
前記イオン源は、重さの異なる複数種類のイオンを生成するイオン源で、前記加速器は、前記複数種類のイオンを加速し、最も重いイオンを最高エネルギーへ加速後の水中飛程が、最も重いイオン以外の最高エネルギーへ加速後の水中飛程より短くなる加速器で、回転ガントリーで定める照射方向での照射目標の水等価深さが、最も重いイオンの最長水中飛程を越えると、前記複数イオンのうちの最も重いイオンを除いたイオンを選択し、照射目標の水等価深さが最も重いイオンの最長水中飛程以下の場合、最も重いイオンを含む前記複数種のイオンを選択し、イオン源、加速器、ビーム輸送装置、回転ガントリーを使って照射装置に輸送し、照射装置から体内に照射することを特徴とする荷電粒子ビームシステム。 - イオン源、前記イオン源からのイオンを加速する加速器、前記加速器から取り出されたイオンビームを輸送するビーム輸送系、前期イオンビームの照射目標への照射方向を設定するための回転ガントリーと、回転ガントリーに設置され、前記イオンビームを照射目標に照射する照射装置とこれらの加速器、ビーム輸送系、回転ガントリーおよび照射装置を含む荷電粒子ビームシステムにおいて、
前記イオン源は、重さの異なる複数種類のイオンを生成するイオン源で、前記加速器は、前記複数種類のイオンを加速し、最も重いイオンを最高エネルギーへ加速後の水中飛程が、最も重いイオンより軽いイオンの最高エネルギーへ加速後の水中飛程より短くなる加速器で、回転ガントリーで定める照射方向での照射目標の水等価深さが、最も重いイオンの最長水中飛程を越えると、前記複数イオンのうちの最も重いイオンを除いたイオンを照射し、前期照射目標の水等価深さが最も重いイオンの最長水中飛程以下の場合、最も重いイオンを選択し、イオン源、加速器、ビーム輸送装置、回転ガントリーを使って照射装置に輸送し、照射装置から体内に照射することを特徴とする荷電粒子ビームシステム。 - イオン源、前記イオン源からのイオンを加速する加速器、前記加速器から取り出されたイオンビームを輸送するビーム輸送系、前期イオンビームの照射目標への照射方向を設定するための回転ガントリーと、回転ガントリーに設置され、前記イオンビームを照射目標に照射する照射装置とこれらの加速器、ビーム輸送系、回転ガントリーおよび照射装置を含む荷電粒子ビームシステムにおいて、
前記イオン源は、重さの異なる複数種類のイオンを生成するイオン源で、前記加速器は、前複数種類のイオンをそれぞれ最高エネルギーへ加速後の水中飛程が、イオンの重さの増加とともに減少する加速器で、回転ガントリーで定める照射方向での照射目標の水等価深さが、最も重いイオンの最高エネルギーでの水中飛程を越えると、前記複数イオンのうちの最も重いイオンを除いたイオンを照射し、前期照射目標の水等価深さが最も重いイオンの最高エネルギーでの水中飛程以下の場合、最も重いイオンを含む前記複数種に含まれるイオンを用い、イオン源、加速器、ビーム輸送装置、回転ガントリーを使って照射装置に輸送し、照射装置から体内に照射することを特徴とする荷電粒子ビームシステム。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の荷電粒子ビームシステムにおいて、加速器、ビーム輸送系、ないし、照射装置に各イオン種のエネルギーを制御する手段を備え、
照射目標を深さ方向に複数層に分割し、前記制御装置は、回転ガントリーで定める照射方向からの照射目標の各層の水等価深さと、各イオン種の最長水中飛程を比較し、照射目標深さが前記最長水中飛程以下になるイオン種を選択し、選択したイオン種のエネルギーを制御して、照射装置から照射目標に照射することを特徴とする荷電粒子ビームシステム - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の荷電粒子ビームシステムにおいて、
加速器、輸送系あるいは照射装置は、各種イオンのエネルギーを制御する手段を備え、
照射装置は、照射するイオンの横方向の照射位置ないし照射範囲を定める走査電磁石を備え、
予め目標内部を複数の体積要素に分割し、
前記体積要素の横方向位置、範囲に基づき、横方向の照射位置、範囲を前記走査電磁石により制御し、
回転ガントリーで定める照射方向からの各体積要素の水等価深さと、異なるイオン種の最長水中飛程を比較し、各体積要素の水等価深さが前記最長水中飛程以下になるイオン種を選択し、他体積要素を照射するための水中飛程を得るエネルギーに加速し、各体積要素ごとに予め定めた線量を照射することを特徴とする荷電粒子ビームシステム。
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