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JP2020141944A - Scanning electromagnet - Google Patents

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JP2020141944A
JP2020141944A JP2019042305A JP2019042305A JP2020141944A JP 2020141944 A JP2020141944 A JP 2020141944A JP 2019042305 A JP2019042305 A JP 2019042305A JP 2019042305 A JP2019042305 A JP 2019042305A JP 2020141944 A JP2020141944 A JP 2020141944A
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JP
Japan
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charged particle
particle beam
vacuum
gap
scanning electromagnet
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JP2019042305A
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Japanese (ja)
Inventor
長昭 上口
Nagaaki Kamiguchi
長昭 上口
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

【課題】磁極部の間のギャップを小さくすることが可能となる走査電磁石を提供する。【解決手段】真空構造100は、ギャップ形成面70a,70aを真空中に配置するように構成されている。この場合、ギャップ形成面70a,70a同士の間に形成されるギャップGP自体が真空な空間となる。従って、ギャップGPに真空形成用のダクト200(図6参照)を配置する必要がなくなるため、当該ギャップGPを小さくすることが可能となる。【選択図】図5A scanning electromagnet capable of reducing a gap between magnetic pole portions is provided. A vacuum structure (100) is configured to place gap forming surfaces (70a, 70a) in a vacuum. In this case, the gap GP itself formed between the gap forming surfaces 70a, 70a becomes a vacuum space. Therefore, since it is not necessary to dispose the vacuum forming duct 200 (see FIG. 6) in the gap GP, the gap GP can be made smaller. [Selection drawing] Fig. 5

Description

本発明は、走査電磁石に関する。 The present invention relates to a scanning electromagnet.

従来、患者の患部に荷電粒子線を照射することによって治療を行う荷電粒子線治療装置が知られている。荷電粒子線治療装置では、加速器から出射された荷電粒子線が走査電磁石で走査されながら患部に照射される。このような荷電粒子線治療装置に用いられる走査電磁石として、特許文献1に記載されたものが知られている。この走査電磁石では、荷電粒子線が発散しないように、磁極間に形成されたギャップ内にダクトが配置され、当該ダクト内を荷電粒子線が通過している。 Conventionally, a charged particle beam therapy device that treats an affected part of a patient by irradiating it with a charged particle beam is known. In the charged particle beam therapy device, the charged particle beam emitted from the accelerator is irradiated to the affected area while being scanned by the scanning electromagnet. As a scanning electromagnet used in such a charged particle beam therapy apparatus, the one described in Patent Document 1 is known. In this scanning electromagnet, a duct is arranged in a gap formed between the magnetic poles so that the charged particle beam does not diverge, and the charged particle beam passes through the duct.

特開2012−254138号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-254138

ここで、磁極間のギャップが大きい場合、同じ磁束密度を出力するときに大きい起磁力が必要になり、大きい電源が必要になるなど、各種問題が生じる。従って、磁極間のギャップを小さくすることが求められる。これに対し、上述のような走査電磁石では、磁極間のギャップ内にダクトが配置されているため、磁極間のギャップを小さくすることができないという問題があった。 Here, when the gap between the magnetic poles is large, various problems occur such that a large magnetomotive force is required to output the same magnetic flux density and a large power source is required. Therefore, it is required to reduce the gap between the magnetic poles. On the other hand, in the scanning electromagnet as described above, since the duct is arranged in the gap between the magnetic poles, there is a problem that the gap between the magnetic poles cannot be reduced.

そこで本発明は、磁極部の間のギャップを小さくすることが可能となる走査電磁石を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a scanning electromagnet capable of reducing the gap between the magnetic pole portions.

上記課題を解決するため、本発明に係る走査電磁石は、荷電粒子線治療装置において荷電粒子線を走査する走査電磁石であって、基準軸線回りに巻回されると共に、基準軸線が延びる軸方向に互いに対向する一対のコイルと、磁性部材によって形成され、一対のコイルを内周側でそれぞれ支持すると共に、軸方向に互いに対向する一対の磁極部と、荷電粒子線の通過位置を真空とする真空構造と、を備え、一対の磁極部は、軸方向に互いに離間して対向することで荷電粒子線を通過させるギャップを形成するギャップ形成面をそれぞれ有し、真空構造は、一対のギャップ形成面を真空中に配置するように構成される。 In order to solve the above problems, the scanning electromagnet according to the present invention is a scanning electromagnet that scans a charged particle beam in a charged particle beam therapy apparatus, and is wound around a reference axis and in an axial direction in which the reference axis extends. A vacuum formed by a pair of coils facing each other and a magnetic member, supporting the pair of coils on the inner peripheral side, and having a pair of magnetic poles facing each other in the axial direction and a vacuum at which a charged particle beam passes through. Each of the pair of magnetic poles has a structure and a gap forming surface for forming a gap through which a charged particle beam passes by facing each other in the axial direction, and the vacuum structure has a pair of gap forming surfaces. Is configured to be placed in a vacuum.

走査電磁石において、一対の磁極部は、軸方向に互いに離間して対向することで荷電粒子線を通過させるギャップを形成するギャップ形成面をそれぞれ有する。これに対し、真空構造は、一対のギャップ形成面を真空中に配置するように構成されている。この場合、一対のギャップ形成面同士の間に形成されるギャップ自体が真空な空間となる。従って、ギャップに真空形成用のダクト等を配置する必要がなくなるため、当該ギャップを小さくすることが可能となる。 In the scanning electromagnet, each of the pair of magnetic pole portions has a gap forming surface that forms a gap through which charged particle beams pass by facing each other at a distance from each other in the axial direction. On the other hand, the vacuum structure is configured to arrange a pair of gap forming surfaces in a vacuum. In this case, the gap itself formed between the pair of gap forming surfaces becomes a vacuum space. Therefore, it is not necessary to arrange a duct or the like for forming a vacuum in the gap, so that the gap can be reduced.

真空構造は、一対のコイルを真空中に配置するように構成されてよい。この場合、コイル周辺の構造を変更しなくてよくなるため、コイルを磁極部に巻回するときの巻回態様を従来通りとすることができる。 The vacuum structure may be configured to place a pair of coils in a vacuum. In this case, since it is not necessary to change the structure around the coil, the winding mode when winding the coil around the magnetic pole portion can be the same as before.

本発明によれば、磁極部の間のギャップを小さくすることが可能となる走査電磁石を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a scanning electromagnet capable of reducing the gap between the magnetic pole portions.

本発明の一実施形態に係る走査電磁石が採用される荷電粒子線治療装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the charged particle beam therapy apparatus which adopts the scanning electromagnet which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の荷電粒子線治療装置の照射部付近の概略構成図である。It is a schematic block diagram near the irradiation part of the charged particle beam therapy apparatus of FIG. 腫瘍に対して設定された層を示す図である。It is a figure which shows the layer set for a tumor. 本発明の実施形態に係る走査電磁石の斜視図である。It is a perspective view of the scanning electromagnet which concerns on embodiment of this invention. 図5(a)は、図4に示すVa−Va線に沿った概略断面図であり、図5(b)は、図4に示すVb−Vb線に沿った概略断面図である。5 (a) is a schematic cross-sectional view taken along the line Va-Va shown in FIG. 4, and FIG. 5 (b) is a schematic cross-sectional view taken along the line Vb-Vb shown in FIG. 比較例に係る走査電磁石を示す概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which shows the scanning electromagnet which concerns on a comparative example. 変形例に係る走査電磁石を示す概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which shows the scanning electromagnet which concerns on the modification.

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る走査電磁石について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, the scanning electromagnet according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図1は、本発明の一実施形態に係る走査電磁石が採用される荷電粒子線治療装置1を示す概略構成図である。荷電粒子線治療装置1は、放射線療法によるがん治療等に利用される装置である。荷電粒子線治療装置1は、イオン源装置で生成した荷電粒子を加速して荷電粒子線として出射する加速器3と、荷電粒子線を被照射体へ照射する照射部2と、加速器3から出射された荷電粒子線を照射部2へ輸送するビーム輸送ライン21と、を備えている。照射部2は、治療台4を取り囲むように設けられた回転ガントリ5に取り付けられている。照射部2は、回転ガントリ5によって治療台4の周りに回転可能とされている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a charged particle beam therapy device 1 in which a scanning electromagnet according to an embodiment of the present invention is adopted. The charged particle beam therapy device 1 is a device used for cancer treatment or the like by radiotherapy. The charged particle beam therapy device 1 is emitted from an accelerator 3 that accelerates a charged particle generated by an ion source device and emits it as a charged particle beam, an irradiation unit 2 that irradiates an irradiated object with the charged particle beam, and an accelerator 3. A beam transport line 21 for transporting the charged particle beam to the irradiation unit 2 is provided. The irradiation unit 2 is attached to a rotating gantry 5 provided so as to surround the treatment table 4. The irradiation unit 2 is made rotatable around the treatment table 4 by the rotating gantry 5.

図2は、図1の荷電粒子線治療装置の照射部付近の概略構成図である。なお、以下の説明においては、「X軸方向」、「Y軸方向」、「Z軸方向」という語を用いて説明する。「Z軸方向」とは、荷電粒子線Bの基軸AXが延びる方向であり、荷電粒子線Bの照射の深さ方向である。なお、「基軸AX」とは、後述の走査電磁石50で偏向しなかった場合の荷電粒子線Bの照射軸とする。図2では、基軸AXに沿って荷電粒子線Bが照射されている様子を示している。「X軸方向」とは、Z軸方向と直交する平面内における一の方向である。「Y軸方向」とは、Z軸方向と直交する平面内においてX軸方向と直交する方向である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the vicinity of the irradiation portion of the charged particle beam therapy apparatus of FIG. In the following description, the terms "X-axis direction", "Y-axis direction", and "Z-axis direction" will be used. The "Z-axis direction" is a direction in which the base axis AX of the charged particle beam B extends, and is a depth direction of irradiation of the charged particle beam B. The "base axis AX" is the irradiation axis of the charged particle beam B when it is not deflected by the scanning electromagnet 50 described later. FIG. 2 shows how the charged particle beam B is irradiated along the base axis AX. The "X-axis direction" is one direction in a plane orthogonal to the Z-axis direction. The "Y-axis direction" is a direction orthogonal to the X-axis direction in a plane orthogonal to the Z-axis direction.

まず、図2を参照して、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置1の概略構成について説明する。荷電粒子線治療装置1はスキャニング法に係る照射装置である。なお、スキャニング方式は特に限定されず、ラインスキャニング、ラスタースキャニング、スポットスキャニング等を採用してよい。図2に示されるように、荷電粒子線治療装置1は、加速器3と、照射部2と、ビーム輸送ライン21と、制御部7と、を備えている。 First, with reference to FIG. 2, a schematic configuration of the charged particle beam therapy apparatus 1 according to the present embodiment will be described. The charged particle beam therapy device 1 is an irradiation device according to a scanning method. The scanning method is not particularly limited, and line scanning, raster scanning, spot scanning, or the like may be adopted. As shown in FIG. 2, the charged particle beam therapy device 1 includes an accelerator 3, an irradiation unit 2, a beam transport line 21, and a control unit 7.

加速器3は、荷電粒子を加速して予め設定されたエネルギーの荷電粒子線Bを出射する装置である。加速器3として、例えば、サイクロトロン、シンクロサイクロトロン、ライナック等が挙げられる。なお、加速器3として予め定めたエネルギーの荷電粒子線Bを出射するサイクロトロンを採用する場合、エネルギー調整部20(図1参照)を採用することで、照射部2へ送られる荷電粒子線のエネルギーを調整(低下)させることが可能となる。この加速器3は、制御部7に接続されており、供給される電流が制御される。加速器3で発生した荷電粒子線Bは、ビーム輸送ライン21によって照射部2へ輸送される。ビーム輸送ライン21は、加速器3と、エネルギー調整部20と、照射部2と、を接続し、加速器3から出射された荷電粒子線を照射部2へ輸送する。 The accelerator 3 is a device that accelerates a charged particle and emits a charged particle beam B having a preset energy. Examples of the accelerator 3 include a cyclotron, a synchrocyclotron, and a linac. When a cyclotron that emits a charged particle beam B having a predetermined energy is adopted as the accelerator 3, the energy of the charged particle beam sent to the irradiation unit 2 can be obtained by adopting the energy adjusting unit 20 (see FIG. 1). It is possible to adjust (decrease). The accelerator 3 is connected to the control unit 7, and the supplied current is controlled. The charged particle beam B generated by the accelerator 3 is transported to the irradiation unit 2 by the beam transport line 21. The beam transport line 21 connects the accelerator 3, the energy adjusting unit 20, and the irradiation unit 2, and transports the charged particle beam emitted from the accelerator 3 to the irradiation unit 2.

照射部2は、患者15の体内の腫瘍(被照射体)14に対し、荷電粒子線Bを照射するものである。荷電粒子線Bとは、電荷をもった粒子を高速に加速したものであり、例えば陽子線、重粒子(重イオン)線、電子線等が挙げられる。具体的に、照射部2は、イオン源(不図示)で生成した荷電粒子を加速する加速器3から出射されてビーム輸送ライン21で輸送された荷電粒子線Bを腫瘍14へ照射する装置である。照射部2は、走査電磁石50、四極電磁石8、プロファイルモニタ11、ドーズモニタ12、ポジションモニタ13a,13b、コリメータ40、及びディグレーダ30を備えている。走査電磁石50、各モニタ11,12,13a,13b、四極電磁石8、及びディグレーダ30は、収容体としての照射ノズル9に収容されている。このように、照射ノズル9に各主構成要素を収容することによって照射部2が構成されている。なお、四極電磁石8、プロファイルモニタ11、ドーズモニタ12、ポジションモニタ13a,13b、及びディグレーダ30は省略してもよい。 The irradiation unit 2 irradiates the tumor (irradiated body) 14 in the body of the patient 15 with the charged particle beam B. The charged particle beam B is a high-speed acceleration of a charged particle, and examples thereof include a proton beam, a heavy particle (heavy ion) beam, and an electron beam. Specifically, the irradiation unit 2 is a device that irradiates the tumor 14 with a charged particle beam B emitted from an accelerator 3 that accelerates charged particles generated by an ion source (not shown) and transported by a beam transport line 21. .. The irradiation unit 2 includes a scanning electromagnet 50, a quadrupole electromagnet 8, a profile monitor 11, a dose monitor 12, position monitors 13a and 13b, a collimator 40, and a degrader 30. The scanning electromagnet 50, each monitor 11, 12, 13a, 13b, the quadrupole electromagnet 8, and the degrader 30 are housed in an irradiation nozzle 9 as an accommodating body. In this way, the irradiation unit 2 is configured by accommodating each main component in the irradiation nozzle 9. The quadrupole electromagnet 8, the profile monitor 11, the dose monitor 12, the position monitors 13a and 13b, and the degrader 30 may be omitted.

走査電磁石50として、X軸方向走査電磁石50A及びY軸方向走査電磁石50Bが用いられる。X軸方向走査電磁石50A及びY軸方向走査電磁石50Bは、それぞれ一対の電磁石から構成され、制御部7から供給される電流に応じて一対の電磁石間の磁場を変化させ、当該電磁石間を通過する荷電粒子線Bを走査する。X軸方向走査電磁石50Aは、X軸方向に荷電粒子線Bを走査し、Y軸方向走査電磁石50Bは、Y軸方向に荷電粒子線Bを走査する。これらの走査電磁石50は、基軸AX上であって、加速器3よりも荷電粒子線Bの下流側にこの順で配置されている。なお、走査電磁石50は、治療計画装置90で予め計画された走査経路で荷電粒子線Bが照射されるように、荷電粒子線Bを走査する。走査電磁石50の詳細な構造については後述する。 As the scanning electromagnet 50, an X-axis direction scanning electromagnet 50A and a Y-axis direction scanning electromagnet 50B are used. The X-axis direction scanning electromagnet 50A and the Y-axis direction scanning electromagnet 50B are each composed of a pair of electromagnets, change the magnetic field between the pair of electromagnets according to the current supplied from the control unit 7, and pass between the electromagnets. The charged particle beam B is scanned. The X-axis direction scanning electromagnet 50A scans the charged particle beam B in the X-axis direction, and the Y-axis direction scanning electromagnet 50B scans the charged particle beam B in the Y-axis direction. These scanning electromagnets 50 are arranged on the base axis AX in this order on the downstream side of the charged particle beam B with respect to the accelerator 3. The scanning electromagnet 50 scans the charged particle beam B so that the charged particle beam B is irradiated by the scanning path planned in advance by the treatment planning device 90. The detailed structure of the scanning electromagnet 50 will be described later.

四極電磁石8は、X軸方向四極電磁石8a及びY軸方向四極電磁石8bを含む。X軸方向四極電磁石8a及びY軸方向四極電磁石8bは、制御部7から供給される電流に応じて荷電粒子線Bを絞って収束させる。X軸方向四極電磁石8aは、X軸方向において荷電粒子線Bを収束させ、Y軸方向四極電磁石8bは、Y軸方向において荷電粒子線Bを収束させる。四極電磁石8に供給する電流を変化させて絞り量(収束量)を変化させることにより、荷電粒子線Bのビームサイズを変化させることができる。四極電磁石8は、基軸AX上であって加速器3と走査電磁石50との間にこの順で配置されている。なお、ビームサイズとは、XY平面における荷電粒子線Bの大きさである。また、ビーム形状とは、XY平面における荷電粒子線Bの形状である。 The quadrupole electromagnet 8 includes an X-axis direction quadrupole electromagnet 8a and a Y-axis direction quadrupole electromagnet 8b. The X-axis direction quadrupole electromagnet 8a and the Y-axis direction quadrupole electromagnet 8b narrow and converge the charged particle beam B according to the current supplied from the control unit 7. The X-axis quadrupole electromagnet 8a converges the charged particle beam B in the X-axis direction, and the Y-axis quadrupole electromagnet 8b converges the charged particle beam B in the Y-axis direction. The beam size of the charged particle beam B can be changed by changing the current supplied to the quadrupole electromagnet 8 to change the aperture amount (convergence amount). The quadrupole electromagnet 8 is arranged on the base axis AX between the accelerator 3 and the scanning electromagnet 50 in this order. The beam size is the size of the charged particle beam B in the XY plane. The beam shape is the shape of the charged particle beam B in the XY plane.

プロファイルモニタ11は、初期設定の際の位置合わせのために、荷電粒子線Bのビーム形状及び位置を検出する。プロファイルモニタ11は、基軸AX上であって四極電磁石8と走査電磁石50との間に配置されている。ドーズモニタ12は、荷電粒子線Bの線量を検出する。ドーズモニタ12は、基軸AX上であって走査電磁石50に対して下流側に配置されている。ポジションモニタ13a,13bは、荷電粒子線Bのビーム形状及び位置を検出監視する。ポジションモニタ13a,13bは、基軸AX上であって、ドーズモニタ12よりも荷電粒子線Bの下流側に配置されている。各モニタ11,12,13a,13bは、検出した検出結果を制御部7に出力する。 The profile monitor 11 detects the beam shape and position of the charged particle beam B for alignment at the time of initial setting. The profile monitor 11 is arranged on the base axis AX between the quadrupole electromagnet 8 and the scanning electromagnet 50. The dose monitor 12 detects the dose of the charged particle beam B. The dose monitor 12 is arranged on the base axis AX and downstream of the scanning electromagnet 50. The position monitors 13a and 13b detect and monitor the beam shape and position of the charged particle beam B. The position monitors 13a and 13b are arranged on the base axis AX and on the downstream side of the charged particle beam B with respect to the dose monitor 12. Each of the monitors 11, 12, 13a and 13b outputs the detected detection result to the control unit 7.

ディグレーダ30は、通過する荷電粒子線Bのエネルギーを低下させて当該荷電粒子線Bのエネルギーの微調整を行う。本実施形態では、ディグレーダ30は、照射ノズル9の先端部9aに設けられている。なお、照射ノズル9の先端部9aとは、荷電粒子線Bの下流側の端部である。 The degrader 30 reduces the energy of the passing charged particle beam B to fine-tune the energy of the charged particle beam B. In the present embodiment, the degrader 30 is provided at the tip 9a of the irradiation nozzle 9. The tip 9a of the irradiation nozzle 9 is the downstream end of the charged particle beam B.

コリメータ40は、少なくとも走査電磁石50よりも荷電粒子線Bの下流側に設けられ、荷電粒子線Bの一部を遮蔽し、一部を通過させる部材である。ここでは、コリメータ40は、ポジションモニタ13a,13bの下流側に設けられている。コリメータ40は、当該コリメータ40を移動させるコリメータ駆動部41と接続されている。 The collimator 40 is a member provided at least on the downstream side of the charged particle beam B with respect to the scanning electromagnet 50, and shields a part of the charged particle beam B and allows a part of the charged particle beam B to pass through. Here, the collimator 40 is provided on the downstream side of the position monitors 13a and 13b. The collimator 40 is connected to a collimator drive unit 41 that moves the collimator 40.

制御部7は、例えばCPU、ROM、及びRAM等により構成されている。この制御部7は、各モニタ11,12,13a,13bから出力された検出結果に基づいて、加速器3、走査電磁石50、四極電磁石8、及びコリメータ駆動部51を制御する。 The control unit 7 is composed of, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The control unit 7 controls the accelerator 3, the scanning electromagnet 50, the quadrupole electromagnet 8, and the collimator drive unit 51 based on the detection results output from the monitors 11, 12, 13a, and 13b.

また、荷電粒子線治療装置1の制御部7は、荷電粒子線治療の治療計画を行う治療計画装置90と接続されている。治療計画装置90は、治療前に患者15の腫瘍14をCT等で測定し、腫瘍14の各位置における線量分布(照射すべき荷電粒子線の線量分布)を計画する。具体的には、治療計画装置90は、腫瘍14に対して治療計画マップを作成する。治療計画装置90は、作成した治療計画マップを制御部7へ送信する。治療計画装置90が作成した治療計画マップでは、荷電粒子線Bがどのような走査経路を描くかが計画されている。 Further, the control unit 7 of the charged particle beam therapy device 1 is connected to a treatment planning device 90 that performs a treatment plan for the charged particle beam therapy. The treatment planning device 90 measures the tumor 14 of the patient 15 by CT or the like before the treatment, and plans the dose distribution (the dose distribution of the charged particle beam to be irradiated) at each position of the tumor 14. Specifically, the treatment planning device 90 creates a treatment planning map for the tumor 14. The treatment planning device 90 transmits the created treatment planning map to the control unit 7. In the treatment planning map created by the treatment planning apparatus 90, what kind of scanning path the charged particle beam B draws is planned.

スキャニング法による荷電粒子線の照射を行う場合、腫瘍14をZ軸方向に複数の層に仮想的に分割し、一の層において荷電粒子線を治療計画において定めた走査経路に従うように走査して照射する。そして、当該一の層における荷電粒子線の照射が完了した後に、隣接する次の層における荷電粒子線Bの照射を行う。 When irradiating a charged particle beam by the scanning method, the tumor 14 is virtually divided into a plurality of layers in the Z-axis direction, and the charged particle beam is scanned in one layer so as to follow the scanning path defined in the treatment plan. Irradiate. Then, after the irradiation of the charged particle beam in the one layer is completed, the irradiation of the charged particle beam B in the adjacent next layer is performed.

図2に示す荷電粒子線治療装置1により、スキャニング法によって荷電粒子線Bの照射を行う場合、通過する荷電粒子線Bが収束するように四極電磁石8を作動状態(ON)とする。 When the charged particle beam therapy device 1 shown in FIG. 2 irradiates the charged particle beam B by the scanning method, the quadrupole electromagnet 8 is set to the operating state (ON) so that the passing charged particle beam B converges.

続いて、加速器3から荷電粒子線Bを出射する。出射された荷電粒子線Bは、走査電磁石50の制御によって治療計画において定めた走査経路に従うように走査される。これにより、荷電粒子線Bは、腫瘍14に対してZ軸方向に設定された一の層における照射範囲内を走査されつつ照射されることとなる。一の層に対する照射が完了したら、次の層へ荷電粒子線Bを照射する。 Subsequently, the charged particle beam B is emitted from the accelerator 3. The emitted charged particle beam B is scanned so as to follow the scanning path defined in the treatment plan under the control of the scanning electromagnet 50. As a result, the charged particle beam B is irradiated to the tumor 14 while being scanned within the irradiation range in one layer set in the Z-axis direction. When the irradiation of one layer is completed, the charged particle beam B is irradiated to the next layer.

制御部7の制御に応じた走査電磁石50の荷電粒子線照射イメージについて、図3(a)及び(b)を参照して説明する。図3(a)は、深さ方向において複数の層に仮想的にスライスされた被照射体を、図3(b)は、深さ方向から見た一の層における荷電粒子線の走査イメージを、それぞれ示している。 The charged particle beam irradiation image of the scanning electromagnet 50 under the control of the control unit 7 will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. FIG. 3 (a) shows an irradiated body virtually sliced into a plurality of layers in the depth direction, and FIG. 3 (b) shows a scanned image of a charged particle beam in one layer viewed from the depth direction. , Each is shown.

図3(a)に示すように、被照射体は照射の深さ方向において複数の層に仮想的にスライスされており、本例では、深い(荷電粒子線Bの飛程が長い)層から順に、層L、層L、…層Ln−1、層L、層Ln+1、…層LN−1、層LとN層に仮想的にスライスされている。また、図3(b)に示すように、荷電粒子線Bは、走査経路TLに沿ったビーム軌道を描きながら、連続照射(ラインスキャニング又はラスタースキャニング)の場合は層Lの走査経路TLに沿って連続的に照射され、スポットスキャニングの場合は層Lの複数の照射スポットに対して照射される。荷電粒子線Bは、X軸方向に延びる走査経路TL1に沿って照射され、走査経路TL2に沿ってY軸方向に僅かにシフトし、隣の走査経路TL1に沿って照射される。このように、制御部7に制御された照射部2から出射した荷電粒子線Bは、走査経路TL上を移動する。 As shown in FIG. 3A, the irradiated body is virtually sliced into a plurality of layers in the irradiation depth direction, and in this example, from a deep layer (the flight of the charged particle beam B is long). In order, the layers L 1 , the layer L 2 , ... the layer L n-1 , the layer L n 1 , the layer L n + 1 , ... the layer L N-1 , and the layers L N and N are virtually sliced. Further, as shown in FIG. 3 (b), the charged particle beam B while drawing a beam trajectory along the scan path TL, the scan path TL layer L n for continuous illumination (line scanning or raster scanning) along which are successively irradiated, in the case of spot scanning is irradiated to a plurality of irradiation spots of the layer L n. The charged particle beam B is irradiated along the scanning path TL1 extending in the X-axis direction, slightly shifted in the Y-axis direction along the scanning path TL2, and irradiated along the adjacent scanning path TL1. In this way, the charged particle beam B emitted from the irradiation unit 2 controlled by the control unit 7 moves on the scanning path TL.

次に、図4及び図5を参照して、走査電磁石50の構成について詳細に説明する。図4は、本発明の実施形態に係る走査電磁石50の斜視図である。図4は、内部構成を示すために、一部の構造が破断されている。図5(a)は、図4に示すVa−Va線に沿った概略断面図である。図5(b)は、図4に示すVb−Vb線に沿った概略断面図である。ただし、図5は、構造を理解するために、図4に比して構造がデフォルメして示されたものである。 Next, the configuration of the scanning electromagnet 50 will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a perspective view of the scanning electromagnet 50 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, a part of the structure is broken to show the internal structure. FIG. 5A is a schematic cross-sectional view taken along the Va-Va line shown in FIG. FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along the line Vb-Vb shown in FIG. However, FIG. 5 shows the structure deformed as compared with FIG. 4 in order to understand the structure.

なお、コイル60A,60Bの巻回の基準軸線CLを設定し、当該基準軸線CLが延びる方向を「軸方向D1」とする。また、軸方向D1と直交する方向のうち、荷電粒子線Bの基軸AXと直交する方向を「幅方向D2」とする。また、荷電粒子線Bの基軸AXが延びる方向を「長さ方向D3」とする。また、各方向に対して「内側」「外側」という語を用いる場合があるが、各方向における走査電磁石50の中心位置に近い側が「内側」であり、中心位置から遠い側が「外側」であるものとする。 The reference axis CL for winding the coils 60A and 60B is set, and the direction in which the reference axis CL extends is defined as the "axial direction D1". Further, among the directions orthogonal to the axial direction D1, the direction orthogonal to the basic axis AX of the charged particle beam B is defined as the "width direction D2". Further, the direction in which the base axis AX of the charged particle beam B extends is defined as the "length direction D3". Further, although the terms "inside" and "outside" may be used for each direction, the side near the center position of the scanning electromagnet 50 in each direction is "inside", and the side far from the center position is "outside". Shall be.

図4及び図5に示すように、走査電磁石50は、コイル60A,60Bと、磁極部70A,70Bと、ヨーク80と、真空構造100と、を備える。 As shown in FIGS. 4 and 5, the scanning electromagnet 50 includes coils 60A and 60B, magnetic pole portions 70A and 70B, a yoke 80, and a vacuum structure 100.

コイル60A,60Bは、コイル導線を基準軸線CL回りに巻回することによって構成される。本実施形態では、コイル60A,60Bは、矩形環状に巻回されている(図5参照)。コイル60A,60Bは、軸方向D1に互いに対向して離間した状態で配置されている。また、コイル60A,60Bは、軸方向D1から見て互いに重なり合うように配置される。コイル60Aは、長さ方向D3に延びる一対の辺部61,61と、幅方向D2に延びる一対の辺部62,62と、を有する(図4参照)。コイル60Bも同様に一対の辺部61,61と、一対の辺部62,62と、を有する。 The coils 60A and 60B are configured by winding the coil conductor around the reference axis CL. In this embodiment, the coils 60A and 60B are wound in a rectangular ring shape (see FIG. 5). The coils 60A and 60B are arranged so as to face each other and are separated from each other in the axial direction D1. Further, the coils 60A and 60B are arranged so as to overlap each other when viewed from the axial direction D1. The coil 60A has a pair of side portions 61, 61 extending in the length direction D3 and a pair of side portions 62, 62 extending in the width direction D2 (see FIG. 4). The coil 60B also has a pair of side portions 61, 61 and a pair of side portions 62, 62.

磁極部70A,70Bは、磁性部材によって形成され、コイル60A,60Bを内周側でそれぞれ支持する部分である。磁極部70A,70Bは、軸方向D1に互いに対向して離間した状態で配置されている。磁極部70A,70Bは、軸方向D1に互いに離間して対向することで荷電粒子線Bを通過させるギャップGPを形成するギャップ形成面70a,70aをそれぞれ有する。ギャップ形成面70a,70aは、幅方向D2及び長さ方向D3と平行な平面となる。ギャップ形成面70a、70aは、軸方向D1から見た時にコイル60A,60Bの内周側の形状に対応する形状を有している。 The magnetic pole portions 70A and 70B are portions formed by a magnetic member and support the coils 60A and 60B on the inner peripheral side, respectively. The magnetic pole portions 70A and 70B are arranged so as to face each other and are separated from each other in the axial direction D1. The magnetic pole portions 70A and 70B each have gap forming surfaces 70a and 70a forming a gap GP through which the charged particle beam B is passed by facing each other in the axial direction D1 so as to be separated from each other. The gap forming surfaces 70a and 70a are planes parallel to the width direction D2 and the length direction D3. The gap forming surfaces 70a and 70a have a shape corresponding to the shape on the inner peripheral side of the coils 60A and 60B when viewed from the axial direction D1.

ヨーク80は、磁性部材によって形成され、長さ方向D3から見てコイル60A,60Bを外周側から取り囲むように形成される(図5(a)参照)。ヨーク80は、コイル60A,60Bに対する幅方向D2の外側において、軸方向D1に延びる壁部81,81と、コイル60A,60Bに対する軸方向D1の外側において、幅方向D2に延びる壁部82,82を有する。なお、図5(a)では、ヨーク80及び磁極部70A,70Bは磁性部材で形成されるため、同一のハッチングが付されている。この磁性部材は、組立などの関係から、任意の箇所に境界面を設定して、別ピースとして構成してもよい。 The yoke 80 is formed of a magnetic member, and is formed so as to surround the coils 60A and 60B from the outer peripheral side when viewed from the length direction D3 (see FIG. 5A). The yoke 80 has wall portions 81 and 81 extending in the axial direction D1 outside the width direction D2 with respect to the coils 60A and 60B, and wall portions 82 and 82 extending in the width direction D2 outside the axial direction D1 with respect to the coils 60A and 60B. Has. In FIG. 5A, since the yoke 80 and the magnetic pole portions 70A and 70B are made of magnetic members, they have the same hatching. This magnetic member may be configured as a separate piece by setting a boundary surface at an arbitrary position for the sake of assembly and the like.

ヨーク80は、長さ方向D3において磁極部70A,70Bと略同じ長さに形成されている。従って、長さ方向D3の一方においてコイル60A,60Bの辺部62,62は、ヨーク80から露出し、長さ方向D3の他方においてコイル60A,60Bの辺部62,62は、ヨーク80から露出する。 The yoke 80 is formed to have substantially the same length as the magnetic pole portions 70A and 70B in the length direction D3. Therefore, the sides 62 and 62 of the coils 60A and 60B are exposed from the yoke 80 on one side of the length direction D3, and the sides 62 and 62 of the coils 60A and 60B are exposed from the yoke 80 on the other side of the length direction D3. To do.

真空構造100は、荷電粒子線Bの通過位置を真空とするための構造である。本実施形態では、真空構造100は、ギャップ形成面70a,70aを真空中に配置するように構成される。また、真空構造100は、コイル60A,60Bを真空中に配置するように構成される。真空構造100は、真空容器110とヨーク80とを組み合わせることによって、ギャップ形成面71A,71B及びコイル60A,60Bを真空中に配置するように構成される。 The vacuum structure 100 is a structure for setting the passing position of the charged particle beam B to a vacuum. In the present embodiment, the vacuum structure 100 is configured to arrange the gap forming surfaces 70a and 70a in a vacuum. Further, the vacuum structure 100 is configured to arrange the coils 60A and 60B in a vacuum. The vacuum structure 100 is configured to arrange the gap forming surfaces 71A and 71B and the coils 60A and 60B in a vacuum by combining the vacuum container 110 and the yoke 80.

具体的に、真空構造100は、真空容器110A,110Bをヨーク80に取り付けることによって構成される。真空容器110Aは、長さ方向D3から見た時に、コイル60A,60Bを四方から囲む壁部111,111,112,112と、ヨーク80と長さ方向D3に対向する壁部113と、を有する。壁部111,111は、コイル60A,60Bよりも幅方向D2における外側に配置され、軸方向D1に延びている。壁部112,112は、コイル60A,60Bよりも軸方向D1における外側に配置され、幅方向D2に延びている。各壁部111,111,112,112は、端部同士で互いに隙間がないように接続されている。壁部113は、各壁部111,111,112,112の長さ方向D3の外側の端部によって形成される開口部を塞ぐ。 Specifically, the vacuum structure 100 is configured by attaching the vacuum containers 110A and 110B to the yoke 80. The vacuum vessel 110A has wall portions 111, 111, 112, 112 surrounding the coils 60A and 60B from all sides when viewed from the length direction D3, and wall portions 113 facing the yoke 80 and the length direction D3. .. The wall portions 111 and 111 are arranged outside the coils 60A and 60B in the width direction D2 and extend in the axial direction D1. The wall portions 112 and 112 are arranged outside the coils 60A and 60B in the axial direction D1 and extend in the width direction D2. The wall portions 111, 111, 112, 112 are connected so that there is no gap between the end portions. The wall portion 113 closes the opening formed by the outer end portion of each wall portion 111, 111, 112, 112 in the length direction D3.

真空容器110Aは、各壁部111,111,112,112の長さ方向D3の内側の端部にて、ヨーク80の長さ方向D3における一方側の端面80aに固定される。真空容器110Aは、フランジ部114にて、端面80aに対して気密性が十分に確保された状態で固定される。なお、壁部113には、荷電粒子線Bが通過する位置に開口部113aが形成されている。開口部113aには、真空容器110A内の真空性を確保しつつ、荷電粒子線Bの通過を許容するフィルムなどが設けられる。 The vacuum vessel 110A is fixed to the one end surface 80a of the yoke 80 in the length direction D3 at the inner end of each wall portion 111, 111, 112, 112 in the length direction D3. The vacuum container 110A is fixed at the flange portion 114 in a state where airtightness is sufficiently secured with respect to the end face 80a. The wall portion 113 is formed with an opening 113a at a position through which the charged particle beam B passes. The opening 113a is provided with a film or the like that allows the passage of the charged particle beam B while ensuring the vacuum inside the vacuum container 110A.

真空容器110Bは、長さ方向D3における向きが異なる点以外は、真空容器110Aと同様な構成を有する。真空容器110Bは、ヨーク80の長さ方向D3における他方側の端面80aに固定される。真空容器110A,110B内の空間は、図示されない真空ポンプなどによって真空に保たれる。 The vacuum vessel 110B has the same configuration as the vacuum vessel 110A except that the orientation in the length direction D3 is different. The vacuum vessel 110B is fixed to the other end surface 80a of the yoke 80 in the length direction D3. The space inside the vacuum containers 110A and 110B is kept in a vacuum by a vacuum pump or the like (not shown).

以上より、図5(b)に示すように、長さ方向D3から見て、ギャップ形成面70a,70a、ギャップGP、及びコイル60A,60Bの全体は、壁部111,111,112,112及びヨーク80に全周にわたって取り囲まれる。また、真空構造100の端部は、長さ方向D3において両側の壁部113,113で封止されている。従って、真空構造100は、ギャップ形成面70a,70a、ギャップGP、及びコイル60A,60Bの全体を真空中に配置することができる。 From the above, as shown in FIG. 5B, when viewed from the length direction D3, the entire gap forming surfaces 70a, 70a, the gap GP, and the coils 60A, 60B are the wall portions 111, 111, 112, 112 and Surrounded by the yoke 80 all around. Further, the end portion of the vacuum structure 100 is sealed with wall portions 113 and 113 on both sides in the length direction D3. Therefore, in the vacuum structure 100, the entire gap forming surfaces 70a and 70a, the gap GP, and the coils 60A and 60B can be arranged in a vacuum.

次に、本実施形態に係る走査電磁石50の作用・効果について説明する。 Next, the action / effect of the scanning electromagnet 50 according to the present embodiment will be described.

まず、図6を参照して、比較例に係る走査電磁石250について説明する。走査電磁石250は、ギャップ形成面70a,70a同士の間のギャップGPに真空形成用のダクト200を有している。このような構成では、ギャップGPを小さくしようとしても、ギャップ形成面70a、70aがダクト200と干渉してしまう。また、走査電磁石250のように高周期で励磁する電磁石内に金属を置いた場合、渦電流の効果で発熱が大きくなるという問題が生じる。従って、ダクト200の材料としては、プラスチックやセラミックが使用される。しかし、これらの材料は、金属に比して強度が低いため、ダクト200の壁の厚みを大きくする必要が生じる。これにより、ギャップGPを更に大きくする必要が生じる。以上より、比較例に係る走査電磁石250では、ギャップGPを小さくすることができないという問題がある。 First, the scanning electromagnet 250 according to the comparative example will be described with reference to FIG. The scanning electromagnet 250 has a duct 200 for forming a vacuum in the gap GP between the gap forming surfaces 70a and 70a. In such a configuration, even if the gap GP is reduced, the gap forming surfaces 70a and 70a interfere with the duct 200. Further, when a metal is placed in an electromagnet that is excited at a high cycle such as the scanning electromagnet 250, there arises a problem that heat generation is increased due to the effect of eddy current. Therefore, as the material of the duct 200, plastic or ceramic is used. However, since these materials have lower strength than metal, it is necessary to increase the thickness of the wall of the duct 200. This makes it necessary to further increase the gap GP. From the above, the scanning electromagnet 250 according to the comparative example has a problem that the gap GP cannot be reduced.

それに対し、本実施形態に係る走査電磁石50において、磁極部70A,70Bは、軸方向D1に互いに離間して対向することで荷電粒子線Bを通過させるギャップGPを形成するギャップ形成面70a,70aをそれぞれ有する。これに対し、真空構造100は、ギャップ形成面70a,70aを真空中に配置するように構成されている。この場合、ギャップ形成面70a,70a同士の間に形成されるギャップGP自体が真空な空間となる。従って、ギャップGPに真空形成用のダクト200(図6参照)を配置する必要がなくなるため、当該ギャップGPを小さくすることが可能となる。 On the other hand, in the scanning electromagnet 50 according to the present embodiment, the magnetic pole portions 70A and 70B are separated from each other in the axial direction D1 and face each other to form a gap GP through which the charged particle beam B is passed. Each has. On the other hand, the vacuum structure 100 is configured to arrange the gap forming surfaces 70a and 70a in a vacuum. In this case, the gap GP itself formed between the gap forming surfaces 70a and 70a becomes a vacuum space. Therefore, since it is not necessary to arrange the vacuum forming duct 200 (see FIG. 6) in the gap GP, the gap GP can be reduced.

同じ磁束密度を出力する場合、ギャップGPが小さければ小さい起磁力で当該出力を得ることができる。従って、本実施形態の構造を採用して、ギャップGPを小さくすることで、電源をコンパクトにすることができる。また、必要な磁束密度の平坦度を得るとき、ギャップGPが小さいことにより、磁極幅を小さくしても必要な平坦領域を確保できる。このため、走査電磁石50全体の小型化を図ることができる。また、起磁力の低下、及び磁極面積を小さくできるため、インダクタンスを小さくすることができる。従って、応答の高速化を図ることが可能となる。 When the same magnetic flux density is output, if the gap GP is small, the output can be obtained with a small magnetomotive force. Therefore, by adopting the structure of the present embodiment and reducing the gap GP, the power supply can be made compact. Further, when the required flatness of the magnetic flux density is obtained, the required flat region can be secured even if the magnetic pole width is reduced because the gap GP is small. Therefore, the size of the scanning electromagnet 50 as a whole can be reduced. Further, since the magnetomotive force can be reduced and the magnetic pole area can be reduced, the inductance can be reduced. Therefore, it is possible to speed up the response.

真空構造100は、コイル60A,60Bを真空中に配置するように構成される。この場合、後述の図7(b),(c)の構造とは異なり、コイル60A,60B周辺の構造を変更しなくてよくなるため、コイル60A,60Bを磁極部70A,70Bに巻回するときの巻回態様を従来通りとすることができる。 The vacuum structure 100 is configured to arrange the coils 60A and 60B in a vacuum. In this case, unlike the structures shown in FIGS. 7B and 7C described later, it is not necessary to change the structure around the coils 60A and 60B. Therefore, when the coils 60A and 60B are wound around the magnetic poles 70A and 70B. The winding mode of is the same as before.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment.

上述の真空構造100は一例に過ぎず、ギャップ形成面70a,70aを真空中に配置できる限り、あらゆる構造を採用してもよい。 The above-mentioned vacuum structure 100 is only an example, and any structure may be adopted as long as the gap forming surfaces 70a and 70a can be arranged in a vacuum.

例えば、図7(a)に示すような走査電磁石350を採用してよい。この走査電磁石350の真空構造300は、コイル60A,60B、磁極部70A,70B、及びヨーク80全体を収容できる真空容器310を備えている。これにより、コイル60A,60B及びギャップ形成面70a,70aを真空中に配置することができる。 For example, the scanning electromagnet 350 as shown in FIG. 7A may be adopted. The vacuum structure 300 of the scanning electromagnet 350 includes coils 60A and 60B, magnetic poles 70A and 70B, and a vacuum vessel 310 capable of accommodating the entire yoke 80. As a result, the coils 60A and 60B and the gap forming surfaces 70a and 70a can be arranged in a vacuum.

また、図7(b)に示すような走査電磁石450を採用してよい。この走査電磁石450の真空構造400は、磁極部70A,70B近傍のみを真空にすることで、ギャップ形成面70a,70aを真空中に配置する。真空構造400は、コイル60A,60Bの内周側に配置され、磁極部70A,70Bの四方の側面全周を囲むような壁部材410を有している。壁部材410は、磁極部70Aの四方の側面を囲んだ状態で上方へ延び、ギャップGPの周囲を通過して、磁極部70Bの四方の側面を囲んでいる。壁部材410は、幅方向D2に対向する一対の壁部と、長さ方向D3に対向する一対の壁部(不図示)と、を有する。なお、長さ方向D3に対向する壁部には、内部の真空を確保した状態で、荷電粒子線Bを通過させる開口部が形成される。また、壁部材410と磁極部70A,70Bとの間の僅かな隙間は、真空用のシーリング材などによって間埋めがなされる。 Further, a scanning electromagnet 450 as shown in FIG. 7B may be adopted. In the vacuum structure 400 of the scanning electromagnet 450, the gap forming surfaces 70a and 70a are arranged in a vacuum by evacuating only the vicinity of the magnetic pole portions 70A and 70B. The vacuum structure 400 is arranged on the inner peripheral side of the coils 60A and 60B, and has a wall member 410 that surrounds all four side surfaces of the magnetic pole portions 70A and 70B. The wall member 410 extends upward while surrounding the four side surfaces of the magnetic pole portion 70A, passes around the gap GP, and surrounds the four side surfaces of the magnetic pole portion 70B. The wall member 410 has a pair of wall portions facing the width direction D2 and a pair of wall portions (not shown) facing the length direction D3. The wall portion facing the length direction D3 is formed with an opening through which the charged particle beam B passes while the internal vacuum is secured. Further, the slight gap between the wall member 410 and the magnetic pole portions 70A and 70B is filled with a vacuum sealing material or the like.

また、図7(c)に示すような走査電磁石550を採用してよい。この走査電磁石550の真空構造500は、磁極部70A,70Bをヨーク80とは別パーツとした上で、真空容器510に収容している。このような構成により、ギャップ形成面70a,70aが真空容器510に収容されることで、当該ギャップ形成面70a,70aが真空中に配置される。真空容器510は、壁部材410は、幅方向D2に対向する一対の壁部と、長さ方向D3に対向する一対の壁部(不図示)と、軸方向に対向する一対の壁部と、を有する。 Further, a scanning electromagnet 550 as shown in FIG. 7C may be adopted. In the vacuum structure 500 of the scanning electromagnet 550, the magnetic pole portions 70A and 70B are separated from the yoke 80 and housed in the vacuum container 510. With such a configuration, the gap forming surfaces 70a and 70a are housed in the vacuum vessel 510, so that the gap forming surfaces 70a and 70a are arranged in the vacuum. In the vacuum vessel 510, the wall member 410 includes a pair of wall portions facing the width direction D2, a pair of wall portions facing the length direction D3 (not shown), and a pair of wall portions facing the axial direction. Has.

1…荷電粒子線治療装置、50,350,450,550…走査電磁石、60A,60B…コイル、70A,70B…磁極部、70a…ギャップ形成面、100,300,400,500…真空構造。 1 ... Charged particle beam therapy device, 50, 350, 450, 550 ... Scanning electromagnet, 60A, 60B ... Coil, 70A, 70B ... Magnetic pole, 70a ... Gap forming surface, 100, 300, 400, 500 ... Vacuum structure.

Claims (2)

荷電粒子線治療装置において荷電粒子線を走査する走査電磁石であって、
基準軸線回りに巻回されると共に、前記基準軸線が延びる軸方向に互いに対向する一対のコイルと、
磁性部材によって形成され、一対の前記コイルを内周側でそれぞれ支持すると共に、前記軸方向に互いに対向する一対の磁極部と、
前記荷電粒子線の通過位置を真空とする真空構造と、を備え、
一対の前記磁極部は、前記軸方向に互いに離間して対向することで前記荷電粒子線を通過させるギャップを形成するギャップ形成面をそれぞれ有し、
前記真空構造は、一対の前記ギャップ形成面を真空中に配置するように構成される、走査電磁石。
A scanning electromagnet that scans a charged particle beam in a charged particle beam therapy device.
A pair of coils that are wound around the reference axis and face each other in the axial direction in which the reference axis extends.
A pair of magnetic poles formed of a magnetic member, supporting the pair of coils on the inner peripheral side, and facing each other in the axial direction,
It is provided with a vacuum structure in which the passing position of the charged particle beam is a vacuum.
Each of the pair of magnetic pole portions has a gap forming surface that forms a gap through which the charged particle beam passes by facing each other at a distance from each other in the axial direction.
The vacuum structure is a scanning electromagnet configured to arrange the pair of gap forming surfaces in a vacuum.
前記真空構造は、一対の前記コイルを真空中に配置するように構成される、請求項1に記載の走査電磁石。 The scanning electromagnet according to claim 1, wherein the vacuum structure is configured to arrange the pair of the coils in a vacuum.
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