(57)【要約】  【課題】  広範囲のイオンビーム電流調整範囲をもち、しかも省電力且つ長メンテナンス周期で、間違って多くの照射線量が下流側に輸送されてしまう虞れのない加速器システムを提供すること。  【解決手段】  シンクロトロンからなる後段加速器４でイオンビームを加速し、照射室６〜８に高エネルギーのイオンビームを供給して治療を行う加速器システムにおいて、後段加速器４に供給すべきイオンビーム電流値の制御を、イオン源１０と四重極電磁石１５、高周波四重極加速器１７、ドリフトチューブ型加速器１９からなる前段加速器側で行うように構成したもの。省電力で長メンテナンス周期、且つ高信頼性の加速器システムが提供できる。  【選択図】  図１
2005302734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン源を含む前段加速器から供給されるイオンビームを後段加速器で加速して照射部に輸送し、照射室内のターゲットにビームを照射する方式の加速器システムにおいて、
前記照射室内のターゲットに照射すべきイオンビーム電流値が、前記前段加速器で制御されるように構成したことを特徴とする加速器システム。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
前記イオン源が、高周波放電型及びマイクロ波放電型の少なくとも一方のイオン源で構成されていることを特徴とする加速器システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の発明において、
前記前段加速器がビーム集束装置を備え、
前記イオンビーム電流値の制御が、当該ビーム集束装置の集束力の制御により与えられるように構成されていることを特徴とする加速器システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の発明の何れかにおいて、
前記前段加速器が高周波線形加速器と高周波四重極加速器、それにドリフトチューブ型加速器の少なくとも１種の加速器を備え、
前記イオンビーム電流値の制御が、これら加速器の少なくとも１種の制御又は２種の組合わせの制御の少なくとも一方の制御により与えられるように構成されていることを特徴とする加速器システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載の発明の何れかにおいて、
前記後段加速器が、シンクロトロン及びサイクロトロン、それにこれらの加速器の組合わせで構成されていることを特徴とする加速器システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載の発明の何れかにおいて、
前記イオンビーム電流値の制御が、予め作成されている治療手順に基づいて実行され、照射室内で治療に利用されるように構成されていることを特徴とする加速器システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６に記載の発明の何れかにおいて、
前記イオンビームが陽子線であることを特徴とする陽子線加速器システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７に記載の発明の何れかによる加速器システムを医療用加速器として設置したことを特徴とする医療用加速器施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオンビーム照射用の加速器システムに係り、特に医療用に好適な加速器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガンの治療などにイオンビームを患部に照射して医療を行なうようにした、いわゆる放射線治療法が注目を集めているが、この場合、患部に照射すべきイオンビームの線量を広範囲に渡り長期間、安定して制御する必要があり、このため、例えば図５に示す加速システムが従来から用いられている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
この図５に示した加速器システムは、イオン源を含む前段加速器１で発生させたイオンビームＢを入射器２、３により偏向して後段加速器４に入射させ、この後段加速器４で必要なエネルギーまで加速した後、出射ビーム輸送系５により、各々の照射室(治療室)６、８、８に輸送して治療に使用するようになっている。
【０００４】
ここで、例えばイオンビームとして陽子線を用いた場合、必要なエネルギー強度は２５０ＭｅＶ程度で、平均電流も１０ｎＡ程度が必要であり、このため、通常、前段加速器１として、イオン源と線形加速器を直線的に並べた装置が用いられ、ここでイオンビームＢを１０ＭｅＶ程度まで加速し、後段加速器４には、例えばシンクロトロンが用いられている(例えば、特許文献２参照)。
【０００５】
このとき、イオン源には、熱陰極方式のデュオプラズマトロン型イオン源やＰＩＧ型イオン源の使用が一般的であるが、これは、これらのイオン源がコンパクトで単純な装置構成で実現できるからである。
【０００６】
ところで、この図５に示した従来技術による加速器システムでは、前段加速器１の下流側のイオンビームの経路にフィルタ９を挿入し、ここでイオンビームの透過量を制限することにより、治療室６、７、８に導入されるイオンビーム電流の制御を行う方法が採用されている。
【０００７】
ここで、このフィルタ９としては、金属メッシュや多孔プレートなどが使用され、このときメッシュでは、その網目の間隔と本数の変更により、多孔プレートの場合は、そのアパーチャの径と個数の変更により、夫々イオンビーム量が制御できるようにしている。
【特許文献１】特許第２５９６２９２号明細書
【特許文献２】特開平１０−２４７６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術は、イオン源と線形加速器を含む前段加速器で加速されたイオンビームの量が、常時、照射期間中に必要とする最大値に保持されている点について配慮がされておらず、省電力性能の低下とメンテナンス周期の短縮、それに過大なイオンビーム照射の阻止に問題があった。
【０００９】
すなわち、従来技術では、図５で説明したように、前段加速器１の下流のイオンビームの経路にフィルタ２０を設け、これによりイオンビーム電流値を調整しており、従って、前段加速器１からは、常時、治療室１２のイオンビーム照射期間中に必要とするイオンビーム電流値の中で、予想される最大の強さのイオンビームが出力されているようにする必要がある。
【００１０】
この結果、従来技術では、イオンビーム電流の利用率が低く、電力効率が低下してしまう上、装置の寿命が短縮されてしまう。また、この結果、フィルター２０等に何らかの不具合が生じた場合には、大電流のビームが間違って下流側に輸送されてしまう。
【００１１】
このため、従来技術では、省電力化が図れず、メンテナンスの頻度が増し、且つ過大イオンビーム照射の阻止に問題が生じてしまうのである。
【００１２】
本発明の目的は、広範囲のイオンビーム電流調整範囲をもち、しかも省電力且つ長メンテナンス周期で、間違って多くの照射線量が下流側に輸送されてしまう虞れのない加速器システムを提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、広範囲のイオンビーム電流調整範囲をもち、しかも省電力且つ長メンテナンス周期で、間違って多くの照射線量が下流側に輸送されてしまう虞れのない医療用加速器施設を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、イオン源を含む前段加速器から供給されるイオンビームを後段加速器で加速して照射部に輸送し、照射室内のターゲットにビームを照射する方式の加速器システムにおいて、前記照射室内のターゲットに照射すべきイオンビーム電流値が、前記前段加速器で制御されるようにして達成される。
【００１５】
このとき、前記イオン源が、高周波放電型及びマイクロ波放電型の少なくとも１種のイオン源で構成されているようにしても上記目的が達成され、前記前段加速器がビーム集束装置を備え、前記イオンビーム電流値の制御が、当該ビーム集束装置の集束力の制御により与えられるように構成しても、やはり上記目的が達成され、前記前段加速器が、高周波線形加速器と高周波四重極加速器、それにドリフトチューブ型加速器の少なくとも１種の加速器を備え、前記イオンビーム電流値の制御が、これら加速器の少なくとも１種の制御又は２種の組合わせの制御の少なくとも一方の制御により与えられるように構成しても、同じく上記目的が達成される。
【００１６】
更に、このとき、前記後段加速器が、シンクロトロン及びサイクロトロン、それにこれらの加速器の組合わせからなっていても上記目的が達成され、同じく前記イオンビーム電流値の制御が、予め作成されている治療手順に基づいて実行され、照射室内で治療に利用されるように構成されていても上記目的が達成でき、前記イオンビームが陽子線であっても、やはり上記目的が達成せきる。
【００１７】
更に上記目的は、請求項１乃至請求項７に記載の発明の何れかによる加速器システムを医療用加速器として設置することによっても達成できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、広範囲のビーム電流調整範囲を有し、省電力で長メンテナンス周期の加速器システムと医療用加速器施設が確実に提供できるという効果がある。
【００１９】
また、本発明によれば、装置に不具合が生じた場合にも、下流側に最大値のイオンビームが供給されてしまう虞れが無いので、信頼性の高い加速器システムと医療用加速器施設が確実に提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による加速器システム及び医療用加速器施設について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
まず、初めに、本発明による加速器システムの一実施形態について、図１により説明する。なお、この実施形態でも、シンクロトロンからなる後段加速器４と出射ビーム輸送系５、それに照射室(治療室)６、８、８は、図５で説明した従来技術と同じである。
【００２２】
図１の実施形態において、１０はマイクロ波放電型イオン源、１１はイオン源電流制御装置、１２は高周波放電型イオン源、１３はイオン源電流制御装置、１４は偏向電磁石、１５は四重極電磁石、１６は四重極電磁石制御装置、１７は高周波四重極加速器、１８は高周波四重極加速器制御装置、１９はドリフトチューブ型加速器、２０はドリフトチューブ型加速器制御装置、２１は分岐用偏向電磁石、そして２２は照射装置である。
【００２３】
まず、マイクロ波放電型イオン源１０は、長寿命で大電流ビームを発生するための主イオン源とに使用される。そして、高周波放電型イオン源１１は予備用のイオン源として使用され、偏向電磁石１４により切り替えられる。
【００２４】
このとき、高周波放電型イオン源の代りにマイクロ波放電型イオン源を使用しても、予備のイオン源を使用せずに１台のイオン源で構成しても良い。
【００２５】
なお、ここでイオン源にマイクロ波放電型イオン源や高周波放電型イオン源を使用する理由は、大電流の正(＋)イオンビームを得るためであるが、イオン源としての寿命が長いという理由もある。
【００２６】
特にマイクロ波放電型イオン源は、電子サイクロトロン共鳴磁場以上の磁場中で電波が伝播できるホイスラーモードを使用した伝播モードのとき、高密度プラズマを生成することより、イオン源の出力を最大性能で引出すことができ、従って、最終段のビーム照射部におけるビーム電流調整範囲を広く取ることができるが、このとき何れのイオン源の場合も、イオンビームは５０ｋＶ程度の高電圧で引き出す。
【００２７】
四重極電磁石１５は３段型構成のもので、ビームを集束して前段加速器に入射させる磁気レンズシステム、つまり集束レンズ系を構成している。ここでは四重極電磁石１５を使用しているが、アインツェルレンズ、ソレノイドレンズ、四重極電場等を使用しても同等の効果が得られる。
【００２８】
この磁気レンズシステムの役割はビームを集束させ、高周波線形加速器(後述)の直径１０ｍｍ程度の小さな領域に入射させることであり、このとき、ソレノイドレンズは弱い磁力でビームを簡易的に収束させることができ、四重極レンズは径方向に強い収束力を発生し、ビームを強く収束させることができる。
【００２９】
高周波四重極加速器１７とドリフトチューブ型加速器１９は、組み合わされて最終的に１０ＭｅＶ程度の高エネルギービームを生成する高周波線形加速器として働く。
【００３０】
このとき、まず高周波四重極加速器１７は、１〜３ＭｅＶ程度までの比較的低いエネルギー領域の加速に使用される線形加速器で、同等の加速性能の静電型加速器に比較した場合、ビーム電流値が更に多くとれる。次にドリフトチューブ型加速器１９は、３〜１０ＭｅＶ程度までの比較的高いエネルギー領域で使用される線形加速器で、ビーム電流値も多くとれる。
【００３１】
なお、ここで、高周波四重極加速器１７に代えて、六極以上の偶数の磁極を持つ多重極電極型の高周波加速器を用いても良く、これら以外の高周波加速器を用いることもできる。
【００３２】
これまでが前段加速器を構成し、これにより１０ＭｅＶ程度まで加速されたイオンビームは分岐用偏向電磁石２１で偏向され、高エネルギー使用の場合は、患者の治療用ビームを生成するため、イオンビームＢ１としてシンクロトロンからなる後段加速器４側に切り替えて入射され、低エネルギービーム使用の場合はイオンビームＢ２として照射装置６０に入射される。
【００３３】
後段加速器４は周知のシンクロトロンで構成され、１０ＭｅＶ程度のエネルギーで入射されたイオンビームを偏向電磁石４０と種々の収束系４１により所定の周回経路に沿って周回させ、周回の都度、高周波加速空洞４２で次々に加速してゆき、最終的には２００〜２５０ＭｅＶ程度のエネルギーになるまで加速し、それを出射ビーム輸送系５に出射する働きをする。
【００３４】
この出射ビーム輸送系５は、後段加速器４から分岐用偏向電磁石５０により取りだされた高エネルギーのイオンビームを効率よく輸送し、複数の照射室６〜８に導入する働きをする。
【００３５】
そして、各照射室６、７、８では、イオンビームの照射による患者の治療が行なわれるが、このときの患者に対するビーム照射電流の強さは、患部の形状、患部の病状進行度に応じて変化させる必要があり、このため、予めビーム照射計画が作成され、これに従ってイオンビームが照射されるが、ここで本発明の場合、イオンビームが後段加速器４に入射される前、前段加速器側で予めビーム電流の制御が行われることが特徴である。
【００３６】
ここで、本発明の実施形態の場合、このイオンビームを制御する方法は、例えば次の３種に大分される。
【００３７】
(1) イオン源装置での制御
(2) 集束レンズ装置での制御
(3) 高周波加速装置での制御
そこで、以下、これらの制御について、順次説明する。
【００３８】
まず、(1)のイオン源装置での制御について、図２により説明すると、この図はマイクロ波放電型イオン源１０の一実施形態で、略円筒形をした放電室１０１を設け、この中に、図では左側に設けてある開口からマイクロ波Ｍが供給されるようになっていて、右側には３枚のステンレス、銅、モリブデンなどからなる引出し電極１０４が設けてある。
【００３９】
そして、この放電室１０１の外周には永久磁石１０２が設けられ、更にソレノイドコイル１０３によっても磁場が印加されるようになっていて、これらによる磁場とマイクロ波Ｍの相互作用により、放電室１０１内に高密度のプラズマを生成し、生成された高密度プラズマから引出し電極７３によってイオンビームを引き出すことにより、イオン源として働く。
【００４０】
このマイクロ波放電型イオン源１０の場合、イオンビームの引出し電圧は通常５０ｋＶ程度であるが、ここで、そのイオンビーム電流の値は幾つかのパラメータにより制御可能で、放電室１０１内に供給されるマイクロ波Ｍの電力をパラメータとしても制御でき、ソレノイドコイル１０３による磁界の強度をパラメータとして変化させても制御することができる。
【００４１】
また、引出し電極１０４に印加されている引出し電圧をパラメータとして変化させても制御可能であり、更には放電室１０１内のガス圧力をパラメータとして調整しても制御することができ、勿論、これらのパラメータを組合せても制御可能である。
【００４２】
まず、マイクロ波電力をパラメータとした場合、図示されていないマイクロ波発振装置のマグネトロンのアノード電流を調整してやればマイクロ波出力が変化し、イオンビーム強度が変わるので、これをパラメータとすることができる。
【００４３】
次に、磁界の強度をパラメータとした場合は、ソレノイドコイル１０３に供給されている電流を変化させればプラズマ密度が変化し、イオンビーム強度が変わるので、これをパラメータとすることができる。
【００４４】
また、引出し電圧をパラメータとしたときは、引出し電極１０４に引出し電圧を印加している高圧電源の出力電圧を調整してやれば良く、更にガス圧をパラメータとした場合は、ガス圧調整用のバルブを制御し、プラズマ用ガスの供給圧力を調整してやれば良く、何れの場合も容易にパラメータとすることができる。
【００４５】
そこで、この実施形態では、これらのパラメータの調整機能、すなわちマイクロ波電力調整機能やコイル電流調整機能、引出し電圧調整機能、ガス圧調整機能をイオン源電流制御装置１１に設け、これにより、各照射室６、７、８におけるターゲット(患部)へのイオンビーム電流値を参照し、それが当該患者のビーム照射計画に指定されてるイオンビーム電流値に等しくなるように、各パラメータを制御する。
【００４６】
このときの制御は、一例として、通常のイオンビーム電流値制御範囲では、マイクロ波電力とコイル電流の調整を主体として行い、更に広い電流値範囲に渡る制御では、引出し電圧とガス圧の調整を併用する。
【００４７】
ここで、まずマイクロ波電力とコイル電流の調整を主体としている理由は、これらの調整は応答性が良く、イオンビーム軌道に変化を与えないことによる。
【００４８】
また、このとき、各パラメータの組合わせ、すなわち４種類の組合わせ、２種類の組合わせ、２種類の混合組合わせ、３種類の組合わせ、更には４種類の組合わせなどが可能であり、これにより１０〜１００倍以上の広範囲に渡るイオンビーム電流の調整も容易になる。
【００４９】
次に、(2)の集束レンズ装置での制御について説明すると、これは四重極電磁石制御装置１６に組込まれた四重極電磁石１５の電流調整機能によって容易に制御することができる。つまり、この四重極電磁石１５の電流を制御してやれば入射したイオンビームの集束力が調整され、これにより後段の高周波線形加速器に入射されるビーム電流値が変化されるからである。
【００５０】
ここで、この四重極電磁石１５の電流を制御すると、イオンビームの軌道が変化する。このとき、仮に変化前、最適な集束条件に設定されていたとすると、四重極電磁石１５の電流が制御された結果、最適状態から外れることになり、結果として集束力が調整されたことになり、一方、後段の高周波線形加速器では、入射されるビームの集束条件が厳しいので、これが変化した結果は、ビーム電流値の変化として現われるからである。
【００５１】
最後に、(3)の高周波線形加速器による制御について説明すると、これは、高周波四重極加速器１７とドリフトチューブ型加速器１９が組合わされて構成されている。そこで、まず図３を用いて高周波四重極加速器１７による制御について説明する。
【００５２】
この図３は、高周波四重極加速器１７に供給されたＲＦ電力に対する加速電流の変化を示した特性図で、ここには、ＲＦ電力が或る大きさ以上になると加速電流が増加し始め、その後、或る範囲以上では、ＲＦ電力を増大させても加速電流が飽和してしまうことが示されており、このことから、或る範囲でＲＦ電力を調整することにより、加速電流(イオンビーム電流)がかなり大幅に制御できることが判る。
【００５３】
従って、高周波四重極加速器制御装置１８に、高周波四重極加速器１７に供給されるＲＦ電力の調整機能を組み込むことにより、後段加速器側に入射させるビーム電流値が容易に制御できる。
【００５４】
このことは、ドリフトチューブ型加速器１９についても同様で、ドリフトチューブ型加速器制御装置２０を設けることによってもイオンビーム電流値の調整が可能であり、この結果、これらを組合わせても使用できることになり、更に広範囲の調整が可能になる。
【００５５】
ところで、これまでは、３種の制御、すなわち、(1)のイオン源装置での制御と(2)の集束レンズ装置での制御、それに(3)の高周波加速装置での制御の夫々について単独に説明したが、本発明の実施形態としては、これらを組合わせ、２種の制御を併用したり、３種全部の制御を併用しても良く、この場合には、更に広範囲に渡るイオンビーム電流値の制御が可能である。
【００５６】
従って、以上の実施形態によれば、金属メッシュなどのフィルタによりイオンビーム電流値を調整するようにした従来技術の場合に比較して、イオン源における動作電力が最低限度に抑えられるので、省電力運転が得られるばかりでなく、低ビーム電流値照射時にはイオン源などの負担が小さくて済むことになり、この結果、メンテナンス周期が永くて済み、使用可能時間が増加するので、稼働率を大きく上げることができる。
【００５７】
また、この実施形態によれば、低電流ビーム照射時には、イオン源、集束レンズ系、高周波線形加速器などの大元からイオンビーム電流値が小さく調整されているため、以下に説明するように、金属メッシュなどフィルタによりビーム電流を調整する場合に比較して、更に信頼性を向上させることができる。
【００５８】
従来技術のように、金属メッシュなどのフィルタによるイオンビーム電流制御の場合は、大元でのイオンビーム電流値が最大値なっている状態で使用されるので、金属メッシュなどのフィルタに何等かの問題が発生した場合、この最大値にあるイオンビームが下流に供給され、最悪の場合、照射室まで達してしまう虞れがある。
【００５９】
一方、この実施形態の場合、イオン源や集束レンズ系、高周波加速系などの大元で、既に必要なイオンビーム電流値に抑えられてからイオンビームが輸送されるので、如何なる場合でも最大値にあるイオンビームが下流に輸送されてしまう虞れはなく、従って、高い信頼性が確実に保持できるのである。
【００６０】
ところで、図１の実施形態では、前段加速器側に偏向電磁石２１が設けられ、これにより、イオンビームの到達先を、低エネルギービーム使用の場合は照射装置６０側に、高エネルギー使用の場合は、患者の治療用ビームを生成するためのシンクロトロンからなる後段加速器４側に切り替えて入射できるように構成してある。
【００６１】
そこで、この実施形態によれば、シンクロトロンからなる後段加速器４では、例えば癌治療用の陽子線ビームを生成し、照射室６〜８において、患者の治療を行い、一方、照射装置６０では、例えば癌治療後の経過を診断するための放射性薬剤の製造や、元素分析などの評価試験ができるようになっている。
【００６２】
従って、この実施形態によれば、同一の装置で患者の治療だけではなく、診断及び治療用薬剤製造に使用するイオンビームが生成できることになり、利用効率が大きく向上できる。
【００６３】
このとき、当然のことながら、分岐用の偏向電磁石２１を使用せず、シンクロトロン側の高エネルギービーム系のみの構成によって実施しても良いことはいうまでもない。
【００６４】
ところで、図１で説明した本発明の実施形態は、広範囲に渡るイオンビーム電流調整範囲を持ち、省電力で長メンテナンス周期が実現され、しかも、同一の装置で患者の治療と、診断及び治療用薬剤製造に使用することができる加速器システムであり、従って、これを医療用加速器施設に適用すれは、多大な利点が得られる。
【００６５】
そこで、本発明を医療用加速器施設に適用した場合の一実施形態について、図４により説明すると、この図において、６０はコンクリート壁で、このコンクリート壁６０により、前段加速器収容領域６１と、診断及び治療用薬剤製造部収容領域６２、シンクロトロン収容領域６３、それに各治療照射室収容領域６４、６５、６６が区画されている。
【００６６】
そして、この図４は、これらの各領域６１〜６６の夫々に、図１の実施形態における各部分を隔離して設置し、医療用加速器施設を構成した場合の一実施形態であり、図示のように、前段加速器を構成する部分は領域６１に、そして照射２２は領域６２に夫々設置してあり、領域６３には後段加速器４を構成するシンクロトロンが設置され、更に各領域６４〜６６には、各照射室６〜８が設置されている。
【００６７】
この図４の実施形態の場合、コンクリート壁６０に、陽子線などのイオンビームに対して遮蔽機能を持たせることにより、各領域に保守などの必要が生じたときでも、他の領域での稼働状態と関係無く、作業を行うことができ、従って、治療と診断を分離して別々に実施することが可能になり、稼働率を大幅に向上させることができる。
【００６８】
ところで、以上の実施形態では、後段加速器としてシンクロトロンを用いた場合について説明したが、本発明はサイクロトロンにより実施しても良く、これらシンクロトロンとサイクロトロンを組合わせて使用しても良い。勿論、後段加速器が複数台使用され、イオンビームが順次加速されるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による加速器システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるマイクロ波放電型イオン源の一例を示す構成図である。
【図３】高周波四重極加速器の加速電流特性図である。
【図４】本発明による医療用加速器施設の一実施形態を示す構成図である。
【図５】従来技術による加速器システムの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
４：シンクロトロンからなる後段加速器
５：出射ビーム輸送系
６、７、８：照射室(治療室)
１０：マイクロ波放電型イオン源
１１：イオン源電流制御装置
１２：高周波放電型イオン源
１３：イオン源電流制御装置
１４：偏向電磁石
１５：四重極電磁石
１６：四重極電磁石制御装置
１７：高周波四重極加速器
１８：高周波四重極加速器制御装置
１９：ドリフトチューブ型加速器
２０：ドリフトチューブ型加速器制御装置
２１：分岐用偏向電磁石
２２：照射装置
６０：コンクリート壁
６１：前段加速器収容領域
６２：診断及び治療用薬剤製造部収容領域
６３：シンクロトロン収容領域
６４、６５、６６：治療照射室収容領域
１０１：放電室
１０２：永久磁石
１０３：ソレノイドコイル
１０４：引出し電極
【図１】
2005302734.tif 000003
【図２】
2005302734.tif 000004
【図３】
2005302734.tif 000005
【図４】
2005302734.tif 000006
【図５】
2005302734.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月13日(2005.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン源を含む前段加速器から供給されるイオンビームを後段加速器で加速して照射部に輸送し、照射室内のターゲットに前記イオンビームを照射する方式の加速器システムを医療用加速器として設置した医療用加速器施設において、
前記照射室内の前記ターゲットに照射すべき前記イオンビームの電流値が、前記前段加速器で制御されるように構成したことを特徴とする医療用加速器施設。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
前記イオン源が、高周波放電型及びマイクロ波放電型の少なくとも一方のイオン源で構成されていることを特徴とする医療用加速器施設。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の発明において、
前記前段加速器がビーム集束装置を備え、
前記イオンビーム電流値の制御が、当該ビーム集束装置の集束力の制御により与えられるように構成されていることを特徴とする医療用加速器施設。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の発明の何れかにおいて、
前記前段加速器が高周波線形加速器と高周波四重極加速器、それにドリフトチューブ型加速器の少なくとも１種の加速器を備え、
前記イオンビーム電流値の制御が、これら加速器の少なくとも１種の制御又は２種の組合わせの制御の少なくとも一方の制御により与えられるように構成されていることを特徴とする医療用加速器施設。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載の発明の何れかにおいて、
前記後段加速器が、シンクロトロン及びサイクロトロン、それにこれらの加速器の組合わせで構成されていることを特徴とする医療用加速器施設。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載の発明の何れかにおいて、
前記イオンビーム電流値の制御が、予め作成されている治療手順に基づいて実行され、
照射室内で治療に利用されるように構成されていることを特徴とする医療用加速器施設。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６に記載の発明の何れかにおいて、
前記イオンビームが陽子線であることを特徴とする医療用加速器施設。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明はイオンビーム照射用の医療用加速器施設に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の目的は、広範囲のイオンビーム電流調整範囲をもち、しかも省電力且つ長メンテナンス周期で、間違って多くの照射線量が下流側に輸送されてしまう虞れのない医療用加速器施設を提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記目的は、イオン源を含む前段加速器から供給されるイオンビームを後段加速器で加速して照射部に輸送し、照射室内のターゲットにビームを照射する方式の加速器システムを医療用加速器として設置した医療用加速器施設において、前記照射室内のターゲットに照射すべきイオンビーム電流値が、前記前段加速器で制御されるようにして達成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明によれば、広範囲のビーム電流調整範囲を有し、省電力で長メンテナンス周期の医療用加速器施設が確実に提供できるという効果がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明によれば、装置に不具合が生じた場合にも、下流側に最大値のイオンビームが供給されてしまう虞れが無いので、信頼性の高い医療用加速器施設が確実に提供できるという効果がある。