(57)【要約】  粒子線照射設備１００では、制御部２は、最初のアライメント時に、カメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）により取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報を基準位置の位置情報として記憶部３に記憶させ、記憶部３に記憶する基準位置の位置情報に基づいて、再アライメント時にカメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）により取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報から変位量を取得する。
2016084218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高エネルギービーム照射系ラインの上流側に設けられた第１の電磁石と、
前記高エネルギービーム照射系ラインの下流側に設けられた第２の電磁石と、
前記第１の電磁石と前記第２の電磁石との位置情報を取得する位置情報取得手段と、
最初のアライメント時の前記第１の電磁石と前記第２の電磁石の位置情報を基準位置情報として予め記憶する記憶部と、
前記第１の電磁石および前記第２の電磁石の位置および姿勢を調整する調整機構と、
前記記憶部に記憶する基準位置情報に基づいて、再アライメント時に前記位置情報取得手段により取得した前記第１の電磁石と前記第２の電磁石の位置情報から、最初のアライメント時から再アライメント時までの前記第１の電磁石および前記第２の電磁石の位置および姿勢の変位量を算出し、前記変位量に応じて前記調整機構により前記第１の電磁石および前記第２の電磁石の位置および姿勢を調整制御する制御部と
を備えた粒子線照射設備。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の電磁石または前記第２の電磁石のいずれか一方の位置および姿勢を調整することで、前記第１の電磁石と前記第２の電磁石との相対的な位置および姿勢を制御することを特徴とする請求項１に記載の粒子線照射設備。
【請求項３】
前記位置情報取得手段は、複数のステレオカメラからなり、前記ステレオカメラは、隣り合うステレオカメラの視野角が重なるように並べられ、前記視野角に配置された少なくとも４つのターゲットの位置座標に基づき、前記隣り合うステレオカメラの位置座標を変換して座標系を一致させて、前記第１の電磁石と前記第２の電磁石との位置情報を取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粒子線照射設備。
【請求項４】
前記位置情報取得手段は、変形シミュレータからなり、前記変形シミュレータを用いて記第１の電磁石および前記第２の電磁石の位置情報を計算により取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粒子線照射設備。
【請求項５】
前記位置情報取得手段は、ＧＰＳ送信機とＧＰＳ受信機からなり、前記ＧＰＳ送信機は前記第１の電磁石および前記第２の電磁石にそれぞれ少なくとも３つ配置され、前記ＧＰＳ受信機は、１つのみ配置され、前記ＧＰＳ送信機から送信された前記第１の電磁石および前記第２の電磁石の位置情報を取得し、前記制御部は、前記ＧＰＳ受信機により受信した位置情報から前記ＧＰＳ受信機の位置を基準として前記第１の電磁石および前記第２の電磁石の位置および姿勢の変位量を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粒子線照射設備。
【請求項６】
前記第１の電磁石および前記第２の電磁石は、それぞれ建屋の異なる階層に設置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の粒子線照射設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粒子線照射装置に用いられる電磁石を精度よく位置および姿勢等を制御することのできる粒子線照射設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の粒子線照射装置は、シンクロトロン等の加速器と治療室が同一平面上に存在することが一般的である。近年、粒子線照射装置の大型化に伴い、外気温の季節変動や地盤沈下等の地殻変動よる建屋の変形によりアライメントが狂い、照射ビームが所定の性能を満たさなくなるため、その対処として粒子線照射装置の使用においては季節ごとに運転パラメータを変更したり、定期的に電磁石等の位置および姿勢等の再調整を実施する必要が生じていた。粒子線照射装置の据え付け時に、アライメントする方法としては、予め建屋内もしくは装置上の基準点となる設定位置とのズレ量を算出してアライメントをすることが開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。一方で、病院などに隣接した狭隘な土地に粒子線照射施設を建設する場合に、加速器と治療室を上下の関係に配置する構造等が採用される傾向にある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４４４６６号公報（段落００２４、図２）
【特許文献２】特開２００６−３０２８１８号公報（段落００２５、図２）
【特許文献３】特開２０１１−１８２９８７号公報（段落００３２、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加速器と治療室を上下関係に配置した場合には、建物の構造が複雑になり、季節間の温度変化などに起因する建物の変形が大きくなるという問題があった。特に、治療室の上部に加速器またはビーム輸送系装置を配置した場合、装置を設置したフロアが地盤改良もしくは杭打ちにより強化した建物基礎部から離れ、装置を設置したフロアの下部に治療室等の空間が存在するため、よりその変形が顕著であるという問題があった。また、ビーム輸送系装置においては、ビームの輸送を制御する電磁石が異なるフロアにそれぞれ設置されるため、電磁石の相対的な位置および姿勢を精度よく制御することが困難であるという問題があった。【０００５】
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あり、粒子線照射装置の加速器等と治療室が同一平面上に存在する場合だけでなく、上下の関係に配置された場合であっても、高精度なビーム照射が可能となる粒子線照射設備を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の粒子線照射設備は、高エネルギービーム照射系ラインの上流側に設けられた第１の電磁石と、高エネルギービーム照射系ラインの下流側に設けられた第２の電磁石と、第１の電磁石と第２の電磁石との位置情報を取得する位置情報取得手段と、最初のアライメント時の第１の電磁石と第２の電磁石の位置情報を基準位置情報として予め記憶する記憶部と、第１の電磁石および第２の電磁石の位置および姿勢を調整する調整機構と、記憶部に記憶する基準位置情報に基づいて、再アライメント時に位置情報取得手段により取得した第１の電磁石と第２の電磁石の位置情報から、最初のアライメント時から再アライメント時までの第１の電磁石および第２の電磁石の位置および姿勢の変位量を算出し、変位量に応じて調整機構により第１の電磁石および第２の電磁石の位置および姿勢を調整制御する制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、高エネルギービーム照射系ラインの上流側に設けられた第１の電磁石と下流側に設けられた第２の電磁石との基準位置情報を予め記憶部に記憶しておき、再アライメント時に、記憶部に記憶する基準位置情報に基づいて第１の電磁石および第２の電磁石の位置および姿勢を調整することで、外気温の季節変動や地殻変動等により建屋の変形した場合でも、容易に電磁石の位置および姿勢等を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１における粒子線照射設備の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における粒子線照射設備の外観を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１における粒子線照射設備による調整方法を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１における粒子線照射設備による位置情報の取得を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１における粒子線照射設備による位置および姿勢の制御方法を説明するフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態２における粒子線照射設備の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２における粒子線照射設備の外観を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態３における粒子線照射設備の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３における粒子線照射設備の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における粒子線照射設備１００の構成を示すブロック図である。図２は、粒子線照射設備１００を備えた粒子線照射装置用の電磁石１Ａの外観図である。
【００１０】
図１および図２に示すように、粒子線照射設備１００は、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等の位置情報を取得する位置情報取得手段である測定部としての複数のカメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ
[ｎは整数]）、粒子線照射装置の据え付け時の電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報を基準位置として記憶する記憶部３、カメラ１０で測定した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の測定位置と記憶部３に記憶する電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の基準位置を取得し制御情報を出力する制御部２、制御部２からの制御情報により電磁石１の位置および姿勢を調整する調整機構としてのアクチュエータ１１（１１Ａ、１１Ｂ）から構成される。
【００１１】
カメラ１０には、２つの離れた位置にある第１の電磁石１Ａおよび第２の電磁石１Ｂの相対的な位置および姿勢を計測するために、ステレオカメラを用いる。ただし、加速器と照射室とが建屋の異なる階層にあるような粒子線照射装置の場合、高エネルギービーム照射系（High-Energy  Beam  
Transport、以下ＨＥＢＴ）系と称す）ライン中の２か所の主要な電磁石１Ａと電磁石１Ｂは、１つのカメラ１０の視野に収まりきらない。このため、カメラ１０を用いる計測には工夫が必要である。
【００１２】
この発明の実施の形態１では、上述のカメラ視野の問題を解決するため、以下の方法を用いた。ＨＥＢＴ系ラインの上流側にある主要な電磁石１Ａと、ＨＥＢＴ系ラインの下流側にある別の主要な電磁石１Ｂとを計測することとする。１台のカメラ１０−１によって電磁石１Ａ上に設けられたターゲット１２Ａ（１２Ａ−１、１２Ａ−２、１２Ａ−３、１２Ａ−４）の位置を測定する。次に、別のカメラ１０−２によって電磁石１Ｂ上に設けられたターゲット１２Ｂ（１２Ｂ−１、１２Ｂ−２、１２Ｂ−３、１２Ｂ−４）の位置を測定する。ただし、このままでは電磁石１Ａの位置および姿勢はカメラ
１０−１が有する座標系（ｘ，ｙ，ｚ）上で表現され、電磁石１Ｂの位置および姿勢はカメラ１０−２が有する座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上で表現されたに過ぎない。電磁石１Ａと電磁石１Ｂとの相対的な位置および姿勢の関係はわからない。
【００１３】
そこで、図３に示すように、カメラ１０−Ａとカメラ１０−Ｂ２との視野に重複部分が存在し、その重複部分内の異なった位置に少なくとも４つ（２次元ならば３つ）からなる座標変換用ターゲット１２Ｍ（１２Ｍ−ａ、１２Ｍ−ｂ、１２Ｍ−ｃ、１２Ｍ−ｄ）を置くことができれば、４つのターゲット１２Ｍ（１２Ｍ−ａ、１２Ｍ−ｂ、１２Ｍ−ｃ、１２Ｍ−ｄ）についてのカメラ１０−Ａ上の座標の情報と、カメラ１０−Ｂ上の座標の情報とから、カメラ１０−Ａ上の座標系からカメラ１０−Ｂ上の座標系への座標変換式を求めることができる。
【００１４】
具体的には、以下のとおりである。
カメラ１０−Ａ上の座標系（ｘ，ｙ，ｚ）からカメラ１０−Ｂ上の座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）への座標変換式は、次式の構造を有する。
【数１】
2016084218.tif 000003
座標変換式（１）を確定するには、１２個の未知パラメータＴ11、・・、Ｔ３３、Ｏ１、・・、Ｏ３を求める必要がある。
【００１５】
座標変換用ターゲット１２Ｍ（１２Ｍ−ａ、１２Ｍ−ｂ、１２Ｍ−ｃ、１２Ｍ−ｄ）のそれぞれについて数式１を用いれば、４つの式からなる連立方程式を解く問題に帰着される。その４つの式を、行列表現を使って１つにまとめれば、以下のように表現できる。
【数２】
2016084218.tif 000004
【００１６】
また、測定誤差等を考慮し、４つ以上のターゲットを用いて座標変換を求める場合は、最小二乗法により求めることが考えられる。
【数３】
2016084218.tif 000005
ただし、上付きのＴは、転置行列であることを示す。
【００１７】
カメラ１０−Ａとカメラ１０−Ｂとの視野に重複部分が存在しない場合は、図４に示すように、複数のカメラを別途用意し、カメラ１０−１からカメラ１０−ｎまで少しずつ視野の重複部分が存在するように数珠つなぎにすることが考えられる。隣り合うカメラの視野が重複する位置にそれぞれ４つのターゲットからなる座標変換用ターゲット１２Ｍ−１、１２Ｍ−２、・・・、１２Ｍ−（ｎ−１）を置いて測定し、それぞれのカメラの座標系の座標変換から、最終的にはカメラ１０−１上の座標系（ｘ１，ｙ１，ｚ１）からカメラ１０−ｎ上の座標系（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）への座標変換式を求めることができる。
【００１８】
このように、複数のカメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）を用いて座標系を合わせることで、ＨＥＢＴ系ラインの上流側にある主要な電磁石１Ａと、ＨＥＢＴ系ラインの下流側にある別の主要な電磁石１Ｂとが建屋の異なる階層にあるような場合でも、電磁石１Ａと電磁石１Ｂとの相対的な位置および姿勢等を計測することができる。
【００１９】
記憶部３は、ハードディスク、リムーバブルディスク、メモリなどの記憶媒体によって構成され、粒子線照射装置の据え付け時（最初のアライメント時）に、カメラ１０により測定した電磁石１の位置および姿勢等の位置情報を基準位置として記憶する。
【００２０】
制御部２は、最初のアライメント時の電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等の位置情報をカメラ１０により取得し、記憶部３に基準位置として記憶させる。また、制御部２は、再アライメント時の電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等の位置情報をカメラ１０により取得し、記憶部３から取り出した基準位置としての電磁石１の位置情報と比較して、建物の変形等に伴う変位量等を計算し、算出された変位量等の制御情報に応じてアクチュエータ１１を制御し電磁石１の位置および姿勢を調整する。制御部２は、汎用的なコンピュータシステム等（例えばパーソナルコンピュータ）で実現することができる。
【００２１】
アクチュエータ１１は、電磁石１の架台１４（１４Ａ−１、１４Ａ−２、１４Ｂ−１、１４Ｂ−２）に搭載される。図２に示すように、アクチュエータ１１Ａ（１１Ｂ）は、垂直方向（１１Ａ（Ｂ）−１、１１Ａ（Ｂ）−２、１１Ａ（Ｂ）−３）および水平方向（１１Ａ（Ｂ）−４、１１Ａ（Ｂ）−５）２方向の合計３方向（６自由度）分搭載される。アクチュエータ１１
（１１Ａ、１１Ｂ）は、制御部２からの制御情報に従い駆動する。
【００２２】
次に、この発明の実施の形態１における粒子線照射設備１００の動作について図５を用いて説明する。図５は、粒子線照射設備１００の動作を示すフロー図である。
【００２３】
図５に示すように、まず最初のアライメント時に、粒子線照射設備１００の制御部２は、カメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）により、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）上にある４つのターゲット１２Ａ−１、１２Ａ−２、１２Ａ−３、１２Ａ−４の位置を測定する。得られた位置座標のデータから、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等を算出し、最初のアライメント時の位置情報を取得する（ステップＳ５１）。
【００２４】
続いて、ステップＳ５１で取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の最初のアライメント時の位置情報を、制御部２は、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の基準位置の位置情報として記憶部３に記憶させる（ステップＳ５２）。このとき、上流側にある主要な電磁石１Ａと下流側にある電磁石１Ｂが離れた位置にある場合でも、複数のカメラ１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎを用いることにより、隣り合うカメラの視野が重複する位置に座標変換用ターゲット
１２Ｍ−１、１２Ｍ−２、・・・、１２Ｍ−（ｎ−１）を置いて測定し、電磁石１Ａおよび電磁石１Ｂの座標軸を合わせた位置情報とすることで、相対的な基準位置としての位置情報となる。
【００２５】
そして、外気温の季節変動や地殻変動等による建屋の変形により、再度、アライメントをする場合、制御部２は、カメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）により、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）上にある４つのターゲット１２Ａ−１、１２Ａ−２、１２Ａ−３、１２Ａ−４の位置を再度測定する。得られた位置座標のデータから、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等を算出し、再アライメント時の位置情報を取得する（ステップＳ５３）。
【００２６】
次いで、ステップＳ５３で電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の再アライメント時の位置情報を取得すると、制御部２は、記憶部３から基準位置の位置情報を取り出し、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の再アライメント時の位置情報と基準位置の位置情報とを比較して変位量を算出する（ステップＳ５４）。このとき、電磁石１Ａと電磁石１Ｂが離れた位置にある場合でも、最初のアライメント時の場合と同様に、複数のカメラ１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎを用いることにより、隣り合うカメラの視野が重複する位置に置いてある座標変換用ターゲット１２Ｍ−１、１２Ｍ−２、・・・、１２Ｍ−（ｎ−１）を測定し、電磁石１Ａおよび電磁石１Ｂの座標軸を合わせた相対的な位置情報とすることで、電磁石１Ａと電磁石１Ｂの相対的な位置関係として基準位置と比較するため、高精度に変位量を得ることができる。
【００２７】
最後に、得られた電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の変位量に基づき、制御部２は、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の垂直方向のアクチュエータ（１１Ａ−１、１１Ａ−２、１１Ａ−３、１１Ｂ−１、１１Ｂ−２、１１Ｂ−３）および水平方向のアクチュエータ（１１Ａ−４、１１Ａ−５、１１Ｂ−４、１１Ｂ−５）のそれぞれに駆動量等の制御情報を出力して駆動を指示し、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等を調整する。
【００２８】
以上のように、この発明の実施の形態１における粒子線照射設備１００では、制御部２は、最初のアライメント時に、カメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）により取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報を基準位置の位置情報として記憶部３に記憶させ、記憶部３に記憶する基準位置の位置情報に基づいて、再アライメント時にカメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）により取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報から変位量を取得するようにしたので、外気温の季節変動や地殻変動等により建屋の変形した場合でも、容易に電磁石の位置および姿勢等を調整することができる。
【００２９】
また、複数のカメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）を用いて相対的な位置情報を取得するようにしたので、ＨＥＢＴ系ライン中の上流側にある主要な電磁石と下流側にある電磁石が離れた位置、例えば、建屋の異なる階層にあるような場合でも、電磁石の相対的な位置および姿勢等を一定に保った状態で精度よく調整することができ、高精度なビーム照射が実現可能となる。
【００３０】
実施の形態２．
実施の形態１では、再アライメント時の位置情報をカメラ１０により取得する場合について示したが、実施の形態２では、シミュレーションにより取得する場合について示す。
【００３１】
図６は、この発明の実施の形態２における粒子線照射設備２００の構成を示すブロック図である。図７は、粒子線照射設備２００を備えた粒子線照射装置用の電磁石の外観図である。
【００３２】
図６および図７に示すように、粒子線照射設備２００は、実施の形態１における測定部であるカメラ１０（（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）の代わりに、解析部である変形シミュレータ４を備える。変形シミュレータ４は、例えば、建屋及び装置等をすべてモデル化した有限要素解析により変形シミュレーションを実施する。制御部２は、最初のアライメント時に、測定した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等の位置情報を記憶部３に予め記憶させておき、再アライメント時に変形シミュレータ４により建屋及び装置等の変形量を算出し、記憶部３に記憶する基準位置としての位置情報に基づき、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の再アライメント時の位置情報を取得する。
【００３３】
このように、変形シミュレータ４により、再アライメント時の建屋及び装置等の全体の変形量を算出し位置情報を取得することで、ＨＥＢＴ系ラインの上流側にある主要な電磁石１Ａと、ＨＥＢＴ系ラインの下流側にある別の主要な電磁石１Ｂとが建屋の異なる階層にあるような場合でも、電磁石１Ａと電磁石１Ｂとの相対的な位置および姿勢等を容易に把握でき、電磁石１Ａと電磁石１Ｂの相対的な位置関係として基準位置と比較するため、高精度に変位量を得ることができる。
【００３４】
粒子線照射設備２００のその他の構成および動作については、図１および図５に示す実施の形態１の粒子線照射設備１００の構成および動作と同様であり、同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
以上のように、この発明の実施の形態２における粒子線照射設備２００では、制御部２は、最初のアライメント時に、測定した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等の位置情報を記憶部３に予め記憶させ、記憶部３に記憶する基準位置としての位置情報に基づき、再アライメント時に変形シミュレータ４により取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報から変位量を取得するようにしたので、外気温の季節変動や地殻変動等により建屋の変形した場合でも、容易に電磁石の位置および姿勢等を調整することができる。
【００３６】
また、変形シミュレータ４を用いて建屋及び装置等の全体の変形量を算出するようにしたので、ＨＥＢＴ系ライン中の上流側にある主要な電磁石と下流側にある電磁石が離れた位置、例えば、建屋の異なる階層にあるような場合でも、電磁石の相対的な位置および姿勢等を一定に保った状態で精度よく調整することができ、高精度なビーム照射が実現可能となる。
【００３７】
なお、この実施の形態２においては、再アライメント時に、変形シミュレータ４により電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の再アライメント時の位置情報を取得するようにしたが、これに限るものではない。最初のアライメント時に、記憶部３に記憶する基準位置である位置情報に基づき、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の変位量を予測することで、再アライメントが必要となる時期を把握することもでき、予め再アライメントの計画を立てることも可能となる。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態１では、再アライメント時の位置情報をカメラ１０により取得する場合について示したが、実施の形態３では、ＧＰＳ受信機により取得する場合について示す。
【００３９】
図８は、この発明の実施の形態３における粒子線照射設備３００の構成を示すブロック図である。図９は、粒子線照射設備３００を備えた粒子線照射装置用の電磁石１Ａの外観図である。
【００４０】
図８および図９に示すように、粒子線照射設備２００は、実施の形態１における測定部であるカメラ１０（１０−１、１０−２、・・・、１０−ｎ）の代わりに、受信部であるＧＰＳ受信機５を備える。また、実施の形態１におけるターゲット１２（１２Ａ、１２Ｂ）の代わりに、送信部であるＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）を備える。ＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）は、電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の上にそれぞれ３点ずつ設けられ、それぞれ複数のＧＰＳ衛星５０からの位置等を観測して自分の位置を決定し位置情報を送信する。送信されたＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）からの位置情報は、建物内の原点（例えば、シンクロトロンの中心点）に設置されたＧＰＳ受信機５で受信する。各３点のＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）から発信された位置情報を受信することによって各３点のＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）をもつ電磁石１（１Ａ、１Ｂ）からみたＧＰＳ受信機５の位置が決まる。ＧＰＳ受信機５の位置を原点として逆算すれば、ＧＰＳ受信機５を基準としたときの電磁石１Ａと電磁石１Ｂとの相対的な位置および姿勢等を求めることができる。
【００４１】
制御部２は、最初のアライメント時にＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）から送信される位置情報をＧＰＳ受信機５により受信し、ＧＰＳ受信機５の位置を原点として電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等を算出することで、最初のアライメント時の位置情報を取得する。また、再アライメント時も、同様に、ＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）から送信される位置情報をＧＰＳ受信機５により受信し、ＧＰＳ受信機５の位置を原点として電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置および姿勢等を算出することで、再アライメント時の位置情報を取得する。
【００４２】
このように、ＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）から送信される位置情報から、ＧＰＳ受信機５の位置を原点として電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報を取得することで、ＨＥＢＴ系ラインの上流側にある主要な電磁石１Ａと、ＨＥＢＴ系ラインの下流側にある別の主要な電磁石１Ｂとが建屋の異なる階層にあるような場合でも、電磁石１Ａと電磁石１Ｂとの相対的な位置および姿勢等を容易に把握できる。
【００４３】
粒子線照射設備３００のその他の構成および動作については、図１および図５に示す実施の形態１の粒子線照射設備１００の構成および動作と同様であり、同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４４】
以上のように、この発明の実施の形態３における粒子線照射設備３００では、制御部２は、最初のアライメント時に、ＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）から送信される位置情報から、ＧＰＳ受信機５の位置を原点として取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報を基準位置の位置情報として記憶部３に記憶させ、記憶部３に記憶する基準位置の位置情報に基づいて、再アライメント時にＧＰＳ送信機１３（１３Ａ、１３Ｂ）から送信される位置情報から、ＧＰＳ受信機５の位置を原点として取得した電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報から変位量を取得するようにしたので、外気温の季節変動や地殻変動等により建屋の変形した場合でも、容易に電磁石の位置および姿勢等を調整することができる。
【００４５】
また、ＧＰＳ受信機５を用いてＧＰＳ受信機５の位置を原点として各電磁石１（１Ａ、１Ｂ）の位置情報を取得するようにしたので、ＨＥＢＴ系ライン中の上流側にある主要な電磁石と下流側にある電磁石が離れた位置、例えば、建屋の異なる階層にあるような場合でも、電磁石の相対的な位置および姿勢等を一定に保った状態で精度よく調整することができ、高精度なビーム照射が実現可能となる。
【００４６】
なお、上記実施の形態１〜３においては、電磁石１Ａと電磁石１Ｂの両方の位置および姿勢等を調整するように説明したが、これに限るものではない。電磁石１Ａと電磁石１Ｂとの相対的な位置および姿勢が保たれるように、いずれか一方を調整することでも高精度なビーム照射の実現が可能となる。電磁石のアライメントは、建屋の異なる階層にあるような場合、地面に近い側の電磁石を動かさずに建屋の伸縮の影響を受けやすい上方の階の電磁石のみを相対位置が変わらないように調整するのが一般的である。
【００４７】
また、この発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１、１Ａ、１Ｂ  電磁石、２  制御部、３  記憶部、４  解析部、  ５  ＧＰＳ受信機、１０、１０−１、１０−２、・・、１０−ｎ  カメラ、１１、１１Ａ、１１Ａ−１、１１Ａ−２、１１Ａ−３、１１Ａ−４、１１Ａ−５、１１Ｂ、１１Ｂ−１、１１Ｂ−２、１１Ｂ−３、１１Ｂ−４、１１Ｂ−５  アクチュエータ、１２、１２Ａ、１２Ａ−１、１２Ａ−２、１２Ａ−３、１２Ａ−４、１２Ｂ、１２Ｂ−１、１２Ｂ−２、１２Ｂ−３、１２Ｂ−４  ターゲット、１３、１３Ａ、１３Ａ−１、１３Ａ−２、１３Ａ−３、１３Ｂ、１３Ｂ−１、１３Ｂ−２、１３Ｂ−３  ＧＰＳ送信機、１００、２００、３００  粒子線照射設備。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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