[发明专利]圆形加速器以及粒子线治疗装置

说明书

本发明提供一种不损害线束的稳定性、维持紧凑性、可利用范围广的能量的线束的圆形加速器。根据实施方式，圆形加速器具备：使线束入射的入射用偏转器；使从入射用偏转器入射的线束回旋而形成回旋轨道的偏转电磁铁；每当线束入射则改变线束相对于回旋轨道中心的位置的入射轨道调整用电磁铁；四极电磁铁和六极电磁铁，其是当线束出射时调整励磁量并将从线束的稳定区域偏离的共振区域的线束取出的取出用电磁铁；以及将从共振区域取出的线束取出到外部的出射用偏转器；使线束从回旋轨道的内侧入射，并且使线束向回旋轨道的外侧出射。

技术领域

本发明涉及圆形加速器(circular accelerator)以及使用其的粒子线治疗装置(ion therapy system)。

背景技术

通常，在照射将带电粒子加速而得到的高能(high energy)的线束(beam)来进行治疗的粒子线治疗装置中，需要根据照射部位和深度来调整照射线束的体内射程。

在这样的粒子线治疗装置中，主要使用圆形加速器。该圆形加速器中，可以考虑通过改变出射的线束能量(beam energy)而对照射线束(irradiation beam)的体内射程进行调整的可变能量(variable energy)照射方法。

例如，在用出射用设备实现与回旋线束(circulating beam)的分离(separation)后，用偏转角更大的例如切割电磁铁(septum magnet)那样的其他出射用设备使得向反方向偏转。

此外，可以考虑通过控制向圆形加速器的高频加速空洞施加的高频电压的参数(parameter)，使从回旋轨道取出的带电粒子的出射电流变更，生成照射线束的方法。作为粒子线治疗装置的现有技术，有JP2012－22776A。此外，作为圆形加速器的现有技术，有JP2011－198748A。

然而，在上述圆形加速器和粒子线治疗装置中，根据线束的能量，回旋的线束的尺寸(纵横宽度)变化。特别是，在想要以线束的尺寸大的低能量出射线束的情况下，无法充分确保圆形加速器内的构成设备与线束之间的空间上的宽绰(以下称作余隙(clearance))，无法将线束稳定出射。因此，为了减少由于构成设备而消失的线束(即，为了稳定出射)，可以考虑增大余隙，但会新产生圆形加速器自身变大的问题。

发明内容

因此，本发明的实施方式是为了解决上述课题而做出的，目的在于提供能够在维持圆形加速器自身的紧凑性的同时，以范围广的能量将线束稳定出射的圆形加速器以及粒子线治疗装置。

为了达成上述目的，本实施方式的圆形加速器的特征在于，具备：使线束入射的入射用偏转器；使从上述入射用偏转器入射的上述线束回旋而形成回旋轨道的偏转电磁铁；每当上述线束入射就改变上述线束相对于上述回旋轨道中心的位置的入射轨道调整用电磁铁；当线束出射时调整励磁量并将从上述线束的稳定区域偏离的共振区域的上述线束取出的取出用电磁铁；以及将从上述共振区域取出的上述线束取出到外部的出射用偏转器；使上述线束从上述回旋轨道的内侧入射，并且使上述线束向上述回旋轨道的外侧出射。

此外，本实施方式的圆形加速器的特征在于，具备：使线束入射的入射用偏转器；使从上述入射用偏转器入射的上述线束回旋而形成回旋轨道的偏转电磁铁；每当上述线束入射则改变上述线束相对于上述回旋轨道中心的位置的入射轨道调整用电磁铁；当线束出射时调整励磁量并将从上述线束的稳定区域偏离的共振区域的上述线束取出的取出用电磁铁；以及将从上述共振区域取出的上述线束取出到外部的出射用偏转器；使上述线束从上述回旋轨道的外侧入射，并且使上述线束向上述回旋轨道的内侧出射。