[发明专利]粒子线加速装置、粒子线加速装置的粒子线截断方法及粒子线治疗装置

说明书

根据实施方式，粒子线加速装置(12)具备：引导部(21)，将粒子线(1)向轨道引导；加速部(24)，将在轨道(3)上回旋的粒子线(1)加速；粒子线截断部(27)，将粒子线(1)在轨道(3)上截断；以及控制部(30)，对引导部(21)、加速部(24)及粒子线截断部(27)进行控制；引导部(21)具有超导电磁铁(32)和将超导电磁铁(32)截断的超导电磁铁截断部(28)；控制部(30)构成为，在超导电磁铁(32)发生了异常的情况下，在使粒子线截断部(27)起动而完成粒子线(1)的截断后，使超导电磁铁截断部(28)起动而将超导电磁铁(32)截断。

技术领域

本发明涉及粒子线加速技术。

背景技术

近年来，将碳离子的粒子线向患者的病灶组织例如癌照射而进行治疗的粒子线治疗技术受到关注。根据该粒子线治疗技术，由于能够不给正常组织带来伤害而精准地仅将病灶组织消灭，所以与手术或投药治疗相比对于患者的负担较少，还能够期待加快治疗后的社会回归。

为了治疗处于体内的较深的位置处的癌细胞，需要将粒子线加速。通常，将粒子线加速的粒子线加速装置大体上被分为两种。一种是以直线状配置高频加速腔的线性加速器，另一种是将使粒子线的轨道弯曲的偏转装置配置为大致圆形，并且在该圆轨道的一部分上配置高频加速腔的圆形加速器。特别是，在碳或质子等的重粒子中，通常是在粒子线刚生成后的低能量带的加速中使用线性加速器，在高能量带的加速中使用圆形加速器的方式。

一边使粒子线回旋一边将其加速的圆形加速器，通过依次排列对粒子线的外形进行控制的聚束发散装置、使粒子线的轨道弯曲偏转装置以及将粒子线的轨道的偏差修正的转向电磁铁装置而构成。在该圆形加速器中，如果回旋的粒子的质量或能量增大，则磁刚性即磁场造成的弯曲的难度增大，所以粒子线的轨道半径变大。结果，包括圆形加速器的装置整体大型化。如果装置大型化，则建筑物的附属设备也将大型化，在城市等设置范围有限制的地方难以导入本装置。

为了抑制圆形加速器的大型化，需要增大偏转装置产生的磁场强度。在通常的偏转装置中，因为铁芯的磁饱和的影响而难以产生超过1.5T的磁场，但通过对偏转装置应用超导技术能够实现高磁场化，能够实现圆形加速器的小型化。但是，在构成粒子线治疗装置用的圆形加速器的偏转装置的超导电磁铁中发生了失超(quench)等的异常的情况下，有可能发生粒子线被误照射在患者上的风险。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019－141245号公报

专利文献2：日本特开2015－159060号公报

专利文献3：日本特开2017－33978号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明要解决的课题是在粒子线加速装置中将粒子线正确地保持在规定的轨道而降低粒子线的误照射风险。

附图说明

图1是表示带电粒子线治疗装置的框图。

图2是表示超导同步加速器的俯视图。

图3是表示超导电磁铁装置的电路图。

图4是表示超导同步加速器的控制系统的框图。

图5是表示超导电磁铁截断装置和带电粒子线截断装置同时起动的情况下的超导电磁铁电流值和粒子线强度各自的变化的时间图。

图6是表示在由带电粒子线截断装置进行的带电粒子线的截断完成后超导电磁铁截断装置起动的情况下的超导电磁铁电流值和粒子线强度各自的变化的时间图。

具体实施方式