AT527184A1

AT527184A1 - Teilchentherapieanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen

Info

Publication number: AT527184A1
Application number: ATA50369/2023A
Authority: AT
Inventors: Wastl Alexander; Nowak Sebastian
Original assignee: Ebg Medaustron Gmbh
Priority date: 2023-05-11
Filing date: 2023-05-11
Publication date: 2024-11-15
Also published as: AU2024270544A1; WO2024229493A2; WO2024229493A3; EP4709474A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Teilchentherapieanlage (10), insbesondere Hadronenthera- pieanlage, umfassend - eine Teilchenquelle (1), - eine an die Teilchenquelle (1) angeschlossene Vorbeschleunigungseinrich- tung (2) zum Beschleunigen der aus der Teilchenquelle (1) kommenden Teilchen, - ein Synchrotron (4) mit einer umlaufenden Teilchenbahn (5) mit einer Injek- tionsstelle (6) und einer Extraktionsstelle (7), - eine von der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) zur Injektionsstelle (6) füh- rende Transferstrahlführung (3) zum Injizieren der von der Vorbeschleuni- gungseinrichtung (2) beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) oberhalb oder unterhalb der Bahnebene (B) des Synchrotrons (4) angeordnet ist, wobei die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) mit einem ersten Bahnabschnitt (11) der um- laufenden Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4) vertikal überlappt.

Description

Krankenhaus und Verfahren zum Betreiben einer Teilchentherapieanlage.

Auf einem Synchrotron basierende Teilchentherapieanlagen gemäß dem Stand der Technik weisen einen hohen Platzbedarf auf und können daher nur in eigens dafür vorgesehenen Gebäuden installiert werden. Die Größe solcher Anlagen ergibt sich durch die einzelnen Komponenten sowie deren räumlicher Anordnung zueinander. Dabei sind die einzelnen Komponenten, insbesondere die lonenquelle, der Vorbeschleuniger und das Synchrotron, in einer Ebene nebeneinander angeordnet. Ebenfalls in dieser Ebene werden die notwendige Infrastruktur zur Stromversorgung und Kühlung sowie weitere Komponenten zur Strahlführung, insbesondere auch die Strahlführung von der Extraktionsstelle im Synchrotron zum

Behandlungsplatz angeordnet.

Der aufgrund einer solchen Anordnung erforderliche Raum verhindert eine Installation solcher Teilchentherapieanlagen, insbesondere wenn es sich um Hadronen-

therapieanlagen, wie Protonentherapieanlagen, handelt, direkt in Krankenhäusern.

Im Gegenzug zur konventionellen Strahlentherapie mit Photonen können Teilchen, insbesondere Protonen, deutlich tiefer in das menschliche Gewebe eindringen (etwa bis zu 30cm). Somit können mit der Hadronentherapie auch tiefliegende Tu-

moren effektiv und nebenwirkungsarm bestrahlt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Teilchentherapieanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen zur Verfügung zu stellen, durch die der Platzbedarf deutlich

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und einen deutlich verringerten Footprint auszeichnen. Diese Aufgabe wird durch eine Teilchentherapieanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Teilchentherapieanlage, insbesondere Hadronentherapieanlage, umfasst

- eine Teilchenquelle,

- eine an die Teilchenquelle angeschlossene Vorbeschleunigungseinrichtung zum Beschleunigen der aus der Teilchenquelle kommenden Teilchen,

- ein Synchrotron mit einer umlaufenden Teilchenbahn mit einer Injektionsstelle und einer Extraktionsstelle,

- eine von der Vorbeschleunigungseinrichtung zur Injektionsstelle führende Transferstrahlführung zum Injizieren der von der Vorbeschleunigungseinrichtung

beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn des Synchrotrons.

Die Teilchentherapieanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung oberhalb oder unterhalb der Bahnebene des Synchrotrons (Hauptbeschleuniger) angeordnet ist, wobei die Vorbeschleunigungseinrichtung mit einem ersten Bahnabschnitt der umlaufenden Teilchenbahn des Synchrotrons

- zumindest teilweise -vertikal überlappt.

Durch diese Anordnung wird der raumeinnehmende Vorbeschleuniger, welcher üblicherweise einen Linearbeschleuniger mit einer Länge von mehr als 1m, meist von einigen Metern, umfasst in eine Ebene außerhalb der Bahnebene des Synchrotrons platziert, wodurch der Footprint der Anlage deutlich verringert wird. Die vertikal überlappende Anordnung von Vorbeschleunigungseinrichtung und einem ersten Bahnabschnitt der umlaufenden Teilchenbahn des Synchrotrons bewirkt zudem, dass auch der vom Ring des Synchrotrons umschlossene Raum nicht vom Vorbeschleuniger eingenommen wird und somit Raum für weitere Komponenten, wie Energieversorgungseinrichtung, Vakuumerzeugungseinrichtung, Kühlungsein-

richtung und Steuerungseinrichtung, bietet.

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weise um Hadronen, besonders bevorzugt Protonen.

Die von der lonenquelle kommenden Teilchen werden in der Vorbeschleunigungseinrichtung beschleunigt (z.B. eine Energie von 7 MeV) bevor sie in das Synchrotron injiziert werden. Die Vorbeschleunigungseinrichtung kann mehrerer Komponenten umfassen, welche neben der Beschleunigung auch die Strahlformung/bündelung bewirken. Bevorzugt umfasst die Vorbeschleunigungseinrichtung zumindest einen Linearbeschleuniger (Linac), bevorzugt in Form eines Quadrupol-

Radiofrequenz-Beschleunigers (RFQ-Linac).

Ein Synchrotron ist ein Teilchenbeschleuniger in Form eines Ringbeschleunigers. Geladene Elementarteilchen oder lonen können darin auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden, wodurch sie sehr hohe kinetische Energien erhalten. Die Energie bzw. Energieverteilung der Teilchen, welche anschließend über die Extraktionsstelle in Richtung Behandlungsplatz geführt werden, ist in einem Syn-

chrotron bevorzugt variabel einstellbar.

Vertikal überlappend bedeutet, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung und die Teilchenbahn des Synchrotrons vertikal, also in vertikaler Richtung, übereinander liegen. Mit anderen Worten: von oben betrachtet verdeckt eine dieser Komponenten (z.B. die Vorbeschleunigungseinrichtung) die andere Komponente (Teilchenbahn des Synchrotrons). Dabei besteht sowohl die Möglichkeit, die Vorbeschleunigungseinrichtung oberhalb der Teilchenbahn anzuordnen, als auch die Möglichkeit, die Vorbeschleunigungseinrichtung unterhalb der Teilchenbahn anzuordnen. Wie bereits oben erwähnt bewirkt dies eine Verringerung der erforderlichen Grundfläche (footprint). Es ist somit bevorzugt, wenn die Vorbeschleunigungseinrichtung vertikal oberhalb oder unterhalb des ersten Bahnabschnittes angeordnet

ist.

Bevorzugt ist, wenn die Vorbeschleunigungseinrichtung entlang zumindest 50%,

bevorzugt zumindest 75%, besonders bevorzugt zumindest 100%, ihrer Längser-

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dabei vorzugsweise durchgehend, d.h. ohne Unterbrechung.

Wenn der erste Bahnabschnitt ein (ausschließlich) linearer Bahnabschnitt ist, wird bevorzugt, dass das Verhältnis zwischen der Länge des Strahlenganges innerhalb der Vorbeschleunigungseinrichtung oder innerhalb eines Linearbeschleunigers der Vorbeschleunigungseinrichtung und der Länge des ersten (linearen) Bahnabschnittes zwischen 0,7 und 1,3, vorzugsweise zwischen 0,85 und 1,15, liegt. Dies zeigt, dass die aufeinander abgestimmten Dimensionen zu einer maximalen Platz-

ersparnis führen können.

Die Teilchenbahn des Synchrotrons wird durch eine mit Vakuum beaufschlagte Röhre gebildet, in denen die Teilchen durch entsprechende Strahlführungskompo-

nenten, insbesondere Magnete, im Strahlengang gehalten werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Extraktionsstelle in dem ersten Bahnabschnitt angeordnet ist und die Vorbeschleunigungseinrichtung mit der Extraktionsstelle vertikal überlappt. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Bauweise erreicht werden, da die Komponenten zur Vorbeschleunigung und jene zur Extraktion (einschließlich der Extraktionsstrahlführung) auf engstem Raum untergebracht werden können, wodurch der

Platz optimal ausgenützt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Teilchenquelle mit dem ersten Bahnabschnitt der umlaufenden Teilchenbahn des Synchrotrons zumindest teilweise vertikal überlappt. Durch diese Maßnahme trägt auch die Teilchen- bzw. lonenquelle nicht oder nur geringfügig zum Footprint der

Anlage bel.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Bahnabschnitt ein linearer Bahnabschnitt ist und die Vorbeschleunigungseinrichtung einen Linearbeschleuniger umfasst, wobei der Strahlengang des ersten

Bahnabschnittes und der Strahlengang des Linearbeschleunigers im Wesentlichen

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pung bewirkt.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Transferstrahlführung zwischen der Vorbeschleunigungseinrichtung und der Injektions-

stelle eine Höhendifferenz überwindet.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Transferstrahlführung seitlich über die Außenkontur der umlaufenden Teilchenbahn des Synchrotrons hinausgeführt ist. Dadurch wird einerseits ermöglicht, die Vorbeschleunigereinrichtung vollständig auf einer Seite des Synchrotrons unterzubringen, und andererseits die vorbeschleunigten Teilchen in einer - horizontalen oder eine horizontale Richtungskomponente aufweisende - Richtung in das Synchrotron zu injizieren. Letzteres verringert den Platzbedarf in der Horizontalen weiter, weil dort im Bereich der Injektionsstelle keine Umlenkmagnete vorgesehen werden

müssen.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Transferstrahlführung einen ersten Bahnabschnitt, mit dem die Höhendifferenz zwischen der Vorbeschleunigungseinrichtung und der Bahnebene des Synchrotrons überwunden wird, und einen zweiten Bahnabschnitt, der zwischen dem ersten Bahnabschnitt und der Injektionsstelle in der Bahnebene des Synchrotrons verläuft, auf-

weist.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Transferstrahlführung mit einer horizontalen Richtungskomponente, vorzugsweise von einem Bereich außerhalb des von der Teilchenbahn umschlossenen Bereiches in

die Injektionsstelle mündet.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Injektions-

stelle in einem zweiten, vorzugsweise linearen, Bahnabschnitt des Synchrotrons

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gestaltet werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Bahnabschnitt, der ein linearer Bahnabschnitt ist, unmittelbar in einen bogenförmigen Bahnabschnitt übergeht und der bogenförmige Bahnabschnitt unmittelbar in den zweiten Bahnabschnitt, der ein linearer Bahnabschnitt ist, übergeht, wobei vorzugsweise der bogenförmige Bahnabschnitt ein 90°-Bogen ist. Durch diese Maßnahme kann die Transferstrahlführung besonders platzsparend geführt wer-

den.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Vorbeschleunigereinrichtung und dem ersten Bahnabschnitt eine elektromagnetische Abschirmung, vorzugsweise in Form einer Platte, einer Folie, eines Gitters oder eines Netzes, aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet ist. Dadurch wird eine nachteilige gegenseitige Beeinflussung der übereinanderliegenden Kom-

ponenten, insbesondere durch Streufelder, effizient verhindert.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorbeschleunigereinrichtung zumindest teilweise durch dasselbe Gestell, welches auch das Synchrotron trägt, getragen ist. Dadurch werden weitere Komponenten ge-

spart, wodurch die Anlage material- und kostensparender realisiert werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung und/oder die Teilchenquelle durch zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei, Tragstütze(n), welche sich in von unten nach oben erstreckt/-en, getragen ist, wobei zumindest eine Tragstütze an der Außenseite ei-

nes bogenförmigen Bahnabschnittes des Synchrotrons angeordnet ist. Dadurch

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Kompaktheit der Konstruktion weiter erhöht.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Teilchenanlage eine von der Extraktionsstelle ausgehende und zu einem Behandlungsplatz führende Extraktionsstrahlführung umfasst, wobei vorzugsweise die Extraktionsstrahlführung einen bogenförmigen Bahnabschnitt, vorzugsweise in Form eines 90°-Bogens, aufweist. An dem Behandlungsplatz selbst ist es bevorzugt, wenn der Patient in sitzender Position auf einem beweglichen Element immobilisiert und behandelt wird. Dabei wird der Patient und/oder der Teilchenstrahl so

ausgerichtet, dass der er auf die zu behandelnde Stelle trifft.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Projektion der Transferstrahlführung in die Bahnebene des Synchrotrons - zumindest abschnittsweise - zwischen der Teilchenbahn des Synchrotrons und der Extraktionsstrahlführung liegt. Dadurch kann auch der - ansonsten freibleibende - Bereich zwischen dem Verlauf der Extraktionsstrahlführung und dem Synchrotron genutzt

werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine - in einer Horizontalebene - um die Anordnung aus Synchrotron, Teilchenquelle, Vorbeschleunigungseinrichtung, Extraktionsstrahlführung und Behandlungsplatz gezogene Kontur, eine Fläche von höchstens 100m?, vorzugsweise höchstens 85m?, umschließt. Dadurch können erfindungsgemäße Teilchentherapieanlagen auch in

bestehenden Krankenhäusern installiert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Teilchentherapieanlage eine Energieversorgungseinrichtung, eine Vakuumerzeugungseinrichtung, eine Kühlungseinrichtung und eine Steuerungseinrichtung umfasst, wobei zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei, dieser Komponenten oberhalb und/oder unterhalb des Synchrotrons und/oder innerhalb der umlaufenden Teilchenbahn des Synchrotrons angeordnet ist/sind. Die erforderliche Grundfläche

kann dadurch weiter reduziert werden.

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- eine Teilchenquelle,

- eine von der Vorbeschleunigungseinrichtung zur Injektionsstelle führende Transferstrahlführung zum Injizieren der von der Vorbeschleunigungseinrichtung beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn des Synchrotrons,

dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchentherapieanlage eine Steuerungseinrichtung mit einem Betriebsmodus zum Rückspeisen der in den - zur Führung oder Umlenkung der Teilchen vorgesehenen - Magneten gespeicherten Energie in einen elektrischen Energiespeicher (z.B. Bufferspeicher, Akku, etc.) oder in das

Stromnetz aufweist.

Auch diese Maßnahme führt (neben Energieeinsparungen) dazu, dass die Anlage kompakter gestaltet werden kann. Die Rückspeisung der in den Magnetfeldern gespeicherten Energie ermöglicht, dass die Kühleinrichtungen — welche ansonsten die in Wärme umgewandelte Energie zur Gänze abführen müssten — kleiner dimensioniert können und daher in geringerem Ausmaß zum Footprint der Anlage

beitragen.

Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Teilchentherapieanlage, insbesondere Hadronentherapieanlage, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend

- eine Teilchenquelle,

- ein Synchrotron mit einer umlaufenden Teilchenbahn mit einer Injektions-

stelle und einer Extraktionsstelle,

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dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchentherapieanlage eine Steuerungseinrichtung mit einem Betriebsmodus zum Abbremsen der Teilchen im Synchrotron umfasst, wobei der Betriebsmodus eingerichtet ist, durch Ansteuerung zumindest einer Kavität eines Beschleunigungsabschnittes des Synchrotrons die Geschwindigkeit der Teilchen zu reduzieren, indem durch die zumindest eine Kavität eine auf die Teilchen einwirkende Kraft entgegen ihrer Fortbewegungsrichtung erzeugt wird. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Hochfrequenzspule(n) der Kavität 26 derart beaufschlagt werden, dass die hochfrequenten elektromagnetischen Wellen die Teilchen entgegen ihrer Fortbewegungsrichtung beschleunigen (d.h. aktiv ab-

bremsen).

Die aktive Reduktion der Teilchenenergie im Synchrotron (Hauptbeschleuniger) reduziert die Strahlenbelastung deutlich, wodurch auch die Strahlenschutzmaß-

nahmen reduziert werden können und folglich auch der Platzbedarf sinkt.

Die Erfindung betrifft auch ein Krankenhaus, in dem eine erfindungsgemäße Teil-

chentherapieanlage angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Teilchentherapieanlage, bei welchem Verfahren die aus der Teilchenquelle kommenden Teilchen mit der Vorbeschleunigungseinrichtung beschleunigt und mittels der Transferstrahlführung in das Synchrotron injiziert werden. Dabei werden die Teilchen von einer ersten Ebene (Ebene der Vorbeschleunigungseinrichtung) in die Bahnebene des Synchrotrons geführt, wobei die Teilchen eine vertikale Hö-

hendifferenz (nach oben oder nach unten) überwinden.

Die Aufgabe wird auch gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben einer Teilchentherapieanlage, vorzugsweise nach Anspruch 21, wobei die Teilchentherapieanlage

- eine Teilchenquelle,

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- eine von der Vorbeschleunigungseinrichtung zur Injektionsstelle führende Transferstrahlführung zum Injizieren der von der Vorbeschleunigungseinrichtung beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn des Synchrotrons

umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebsmodus der Teilchentherapieanlage die in den - zur Führung oder Umlenkung der Teilchen vorgesehenen - Magneten gespeicherte Energie in einen elektrischen Energiespeicher oder in

das Stromnetz gespeist wird.

Die Aufgabe wird auch gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben einer Teilchentherapieanlage, vorzugsweise nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Teilchentherapieanlage

- eine Teilchenquelle,

umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebsmodus die Teilchen im Synchrotron abgebremst werden, indem zumindest eine Kavität eines Beschleunigungsabschnittes des Synchrotrons angesteuert wird, um die Geschwindigkeit der Teilchen zu reduzieren, indem durch die zumindest eine Kavität eine auf die Teil-

chen einwirkende Kraft entgegen ihrer Fortbewegungsrichtung erzeugt wird.

Die oben im Zusammenhang mit der Teilchentherapieanlage beschriebenen Vor-

teile sind gleichermaßen auch auf die Verfahren zu übertragen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden

Figuren näher erläutert.

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Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Teilchen-

therapieanlage von oben;

Fig. 2 eine Teilchentherapieanlage in perspektivischer Ansicht; Fig. 3 einen Ausschnitt einer Teilchentherapieanlage von der Seite; Fig. 4 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäße Teilchenthe-

rapieanlage von der Seite; Fig. 5 schematisch ein Krankenhaus mit einer Teilchentherapieanlage.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-

angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen

Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzel-

merkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen

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unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-

grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert

und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Teilchentherapieanlage 10, insbesondere Hadronentherapieanlage. Eine an die Teilchenquelle 1 angeschlossene Vorbeschleunigungseinrichtung 2 dient zum Beschleunigen der aus der Teilchenquelle 1 kommenden Teilchen. Von der Vorbeschleunigungseinrichtung 2 führt eine Transferstrahlführung 3 zur Injektionsstelle 6 der umlaufenden Teilchenbahn 5 des Synchrotrons 4. Dort werden die von der Vorbeschleunigungseinrichtung 2 beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn 5 des

Synchrotrons 4 injiziert.

Im Synchrotron 4 werden die Teilchen weiter beschleunigt. Dazu weist das Synchrotron 4 zumindest einen Beschleunigungsabschnitt 8 auf, welcher eine Kavität 26 (Hohlraumresonator) umfasst. In der Kavität werden die Teilchen mit Hilfe elektrischer Felder beschleunigt, indem sie stehenden elektromagnetischen Wel-

len hoher Frequenz ausgesetzt werden.

Die auf die gewünschte kinetische Energie gebrachten Teilchen werden an einer Extraktionsstelle 7 aus dem Synchrotron ausgekoppelt und mittels einer Extrakti-

onsstrahlführung 17 zu einem Behandlungsplatz 16 geführt. Der Behandlungsplatz

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befindet sich in einem von dem Synchrotron getrennten Raum mit speziellen

strahlungsabsorbierenden Wänden.

Gemäß der Erfindung ist die Vorbeschleunigungseinrichtung 2 oberhalb oder unterhalb der Bahnebene B des Synchrotrons 4 angeordnet (siehe auch Fig. 3 und 4), wobei die Vorbeschleunigungseinrichtung 2 mit einem ersten Bahnabschnitt 11 der umlaufenden Teilchenbahn 5 des Synchrotrons 4 vertikal überlappt (siehe

Fig. 1 und 2). Die Vorbeschleunigungseinrichtung 2 kann dabei entlang zumindest 50%, bevorzugt zumindest 75%, besonders bevorzugt zumindest 100%, ihrer Längserstreckung oder der Längserstreckung ihres Strahlenganges mit dem ersten Bahnabschnitt 11 vertikal überlappen. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Überlappung durchgehend entlang nahezu der gesamten Länge der

Vorbeschleunigungseinrichtung 2.

Die Vorbeschleunigungseinrichtung 2 kann dabei vertikal oberhalb (Fig. 1) oder

vertikal unterhalb (Fig. 4) des ersten Bahnabschnittes 11 angeordnet sein.

Aus Fig. 1 und 2 ist zu sehen, dass die Extraktionsstelle 7 in dem ersten Bahnabschnitt 11 angeordnet sein und die Vorbeschleunigungseinrichtung 2 mit der Extraktionsstelle 7 vertikal überlappen kann. Auch die Teilchenquelle 1 kann mit dem ersten Bahnabschnitt 11 der umlaufenden Teilchenbahn 5 des Synchrotrons 4 ver-

tikal überlappen.

In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Fig. 1 ist der erste Bahnabschnitt 11 ein linearer Bahnabschnitt ist und umfasst die Vorbeschleunigungseinrichtung 2 einen Linearbeschleuniger L. Der Strahlengang S1 des ersten Bahnabschnittes 11 und der Strahlengang SL des Linearbeschleunigers L sind im Wesentlichen parallel zueinander. Alternativ können die Strahlengänge S1 und SL zueinander geneigt sein, vorzugsweise um einen Winkel von höchstens 20° (d.h. mit

einer Abweichung von einer parallelen Ausrichtung von höchstens 20°).

Die Transferstrahlführung 3 überwindet zwischen der Vorbeschleunigungseinrich-

tung 2 und der Injektionsstelle 6 eine Höhendifferenz. Die Umlenkung erfolgt dabei

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mit entsprechend dimensionierten Magneten. In den dargestellten Ausführungsformen ist die Transferstrahlführung 3 seitlich über die Außenkontur der umlaufenden

Teilchenbahn 5 des Synchrotrons 4 hinausgeführt.

Die Transferstrahlführung 3 wird vorzugsweise mit einer horizontalen Richtungskomponente, vorzugsweise von einem Bereich außerhalb des von der Teilchenbahn 5 umschlossenen Bereiches (siehe Fig. 1 und 4), in die Injektionsstelle 6

mündet.

Dabei kann die Transferstrahlführung 3 einen ersten Bahnabschnitt 13, mit dem die Höhendifferenz zwischen der Vorbeschleunigungseinrichtung 2 und der Bahnebene B des Synchrotrons 4 überwunden wird, und einen zweiten Bahnabschnitt 12, der zwischen dem ersten Bahnabschnitt 11 und der Injektionsstelle 6 in der

Bahnebene B des Synchrotrons 4 verläuft, aufweisen.

Wie in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 4 zu sehen kann die Injektionsstelle 6 in einem zweiten, vorzugsweise linearen, Bahnabschnitt 12 des Synchrotrons 4 angeordnet sein. Dabei sind die durch den zweiten Bahnabschnitt 12 definierte Strahlrichtung S2 und die durch den ersten Bahnabschnitt 11 definierte Strahlrichtung S1 um einen Winkel, der vorzugsweise mindestens 60° und höchstens 120°, besonders bevorzugt 90°, beträgt, zueinander geneigt. Der erste Bahnabschnitt 11, der ein linearer Bahnabschnitt ist, geht unmittelbar in einen bogenförmigen Bahnabschnitt 9 über und der bogenförmige Bahnabschnitt 9 geht unmittelbar in den zweiten Bahnabschnitt 12, der ein linearer Bahnabschnitt ist, über. In der dar-

gestellten Ausführungsform ist der bogenförmige Bahnabschnitt 9 ein 90°-Bogen.

Aus Fig. 2 ist zu sehen, dass zwischen der Vorbeschleunigereinrichtung 2 und dem ersten Bahnabschnitt 11 eine elektromagnetische Abschirmung 8, vorzugsweise in Form einer Platte, einer Folie, eines Gitters oder eines Netzes, aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet sein kann, um gegenseitige Einflüsse zwischen den übereinander liegenden Komponenten zu eliminieren. Es ist weiters bevorzugt, wenn die Vorbeschleunigereinrichtung 2 zumindest teil-weise durch

dasselbe Gestell, welches auch das Synchrotron 4 trägt, getragen ist.

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Die Vorbeschleunigungseinrichtung 2 und/oder die Teilchenquelle 1 können durch zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei, Tragstütze(n) 15, welche sich in von unten nach oben erstreckt/-en, getragen sein. Um den zur Verfügung stehenden Platz optimal auszunutzen ist zumindest eine Tragstütze 15 an der Außenseite eines bogenförmigen Bahnabschnittes 9 des Synchrotrons 4 angeordnet (d.h. in dem/den durch den/die bogenförmigen Bahnabschnitt(e) freigelassenen Eckbereich(e) einer (gedachten) das Synchrotron 4 eng umschließenden recht-

eckigen Kontur).

Wie aus den Figuren zu sehen, umfasst die Teilchenanlage 10 eine von der Extraktionsstelle 7 ausgehende und zu einem Behandlungsplatz 16 führende Extraktionsstrahlführung 17. Diese kann einen bogenförmigen Bahnabschnitt 18 (hier: in Form eines 90°-Bogens) aufweisen. Die besondere Anordnung der einzelnen Komponenten in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform zeigt, dass eine optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes dadurch optimiert werden kann, dass die Projektion der Transferstrahlführung 3 in die Bahnebene des Synchrotrons 4 - zumindest teilweise (vorzugsweise zur Gänze) - in einem Bereich zwischen der Teilchenbahn 5 des Synchrotrons 4 und der Extraktionsstrahl-

führung 17 liegt.

Durch diese Maßnahmen kann erreicht werden, und ist eine solche Ausführungsform besonders bevorzugt, dass eine - in einer Horizontalebene - um die Anord-

nung aus Synchrotron 4, Teilchenquelle 1, Vorbeschleunigungseinrichtung 2, Extraktionsstrahlführung 17 und Behandlungsplatz 16 gezogene (gedachte) Kontur,

eine Fläche von höchstens 100m?, vorzugsweise höchstens 85m?, umschlieRt.

Aus den Figuren 1, 2 und 4 ist weiters zu sehen, dass die Teilchentherapieanlage 10 eine Energieversorgungseinrichtung 19 (insbesondere zur Versorgung der Teilchen- bzw. lonenquelle, der Vorbeschleunigungseinrichtung, der Kavität(en), der (Umlenk-)Magnete, usw.), eine Vakuumerzeugungseinrichtung 20 (zur Erzeugung eines Vakuums in der die Teilchenbahn bildenden Röhre), eine Kühlungseinrichtung 21 (zur Kühlung der vorgenannten Komponenten) und eine Steuerungsein-

richtung 22 (zur Steuerung des Verfahrens) umfasst. Zur optimalen Nutzung des

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Platzes ist/sind zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei, dieser Komponenten oberhalb und/oder unterhalb des Synchrotrons 4 und/oder innerhalb der umlaufenden Teilchenbahn 5 des Synchrotrons 4 angeordnet ist/sind. In der dargestellten Ausführungsform sind alle diese Komponenten in dem von dem Ringbe-

schleuniger umschlossenen Innenbereich angeordnet.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die in den Figuren dargestellten und oben beschriebenen Ausführungsformen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen. Selbstverständlich ist es denkbar, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung über oder unter einem anderen Bahnabschnitt des Synchrotrons angeordnet ist, solange sie mit diesem Bahnabschnitt vertikal überlappt. Auch ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Extraktionsstelle in dem ersten Bahnabschnitt ausgebildet ist. Ebenso kann die Injektion an einer anderen Stelle erfolgen. Entsprechend länger oder kürzer kann der Transferstrahlengang dimensioniert

werden. Viele weitere Varianten sind möglich.

In Kombination mit oder auch unabhängig von den oben beschriebenen Merkmalen kann die Teilchentherapieanlage 10 eine Steuerungseinrichtung 22 mit einem Betriebsmodus zum Rückspeisen der in den - zur Führung oder Umlenkung der Teilchen vorgesehenen - Magneten 23 gespeicherten Energie in einen elektri-

schen Energiespeicher 24 oder in das Stromnetz 25 aufweisen.

Ebenso in Kombination mit oder auch unabhängig von den oben beschriebenen Merkmalen kann die Teilchentherapieanlage 10 eine Steuerungseinrichtung 22 mit einem Betriebsmodus zum Abbremsen der Teilchen im Synchrotron 4 umfasst, wobei der Betriebsmodus eingerichtet ist, durch Ansteuerung zumindest einer Kavität 26 eines Beschleunigungsabschnittes 8 des Synchrotrons 4 die Geschwindigkeit der Teilchen zu reduzieren, indem durch die zumindest eine Kavität 26 eine auf die Teilchen einwirkende Kraft entgegen ihrer Fortbewegungsrichtung erzeugt wird. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Hochfrequenzspule(n) der Kavität 26 derart beaufschlagt werden, dass die hochfrequenten elektromagnetischen Wellen die Teilchen entgegen ihrer Fortbewegungsrichtung beschleunigen (d.h. aktiv ab-

bremsen).

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Schließlich zeigt die Fig. 5 schematisch ein Krankenhaus 27, welches eine erfindungsgemäße Teilchentherapieanlage 10 enthält. Wie bereits eingangs erwähnt wird aufgrund des deutlich verringerten Platzbedarfs die Installation einer solchen Teilchentherapieanlage in kleineren Räumen und somit auch in Räumlichkeiten ei-

nes Krankenhauses ermöglicht.

Die Erfindung betrifft schließlich auch Verfahren zum Betreiben einer Teilchentherapieanlage 10, bei welchem Verfahren die aus der Teilchenquelle 1 kommenden Teilchen mit der Vorbeschleunigungseinrichtung 2 beschleunigt und mittels der

Transferstrahlführung 3 in das Synchrotron 4 injiziert werden.

Zusätzlich kann in einem Betriebsmodus der Teilchentherapieanlage 10 die in den - zur Führung oder Umlenkung der Teilchen vorgesehenen - Magneten 23 gespeicherte Energie in einen elektrischen Energiespeicher 24 oder in das Stromnetz 25

gespeist werden.

In einem weiteren Betriebsmodus können die Teilchen im Synchrotron 4 (aktiv, d.h. durch Einbringen elektromagnetischer Energie) abgebremst werden, indem zumindest eine Kavität 26 eines Beschleunigungsabschnittes 8 des Synchrotrons 4 angesteuert wird, um die Geschwindigkeit der Teilchen zu reduzieren, indem durch die zumindest eine Kavität 26 eine auf die Teilchen einwirkende Kraft entge-

gen ihrer Fortbewegungsrichtung erzeugt wird.

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Bezugszeichenliste

Teilchenquelle Vorbeschleunigungseinrichtung

Transferstrahlführung Synchrotron

umlaufende Teilchenbahn Injektionsstelle Extraktionsstelle Beschleunigungsabschnitt bogenförmiger Bahnabschnitt der Teilchenbahn 5 Teilchentherapieanlage

erster Bahnabschnitt der umlaufenden Teilchenbahn 5 zweiter Bahnabschnitt der umlaufenden Teilchenbahn 5 erster Bahnabschnitt der Transferstrahlführung 3 zweiter Bahnabschnitt der Transferstrahlführung 3 Tragstütze

Behandlungsplatz Extraktionsstrahlführung bogenförmiger Bahnabschnitt der Extraktionsstrahlführung 17 Energieversorgungseinrichtung Vakuumerzeugungseinrichtung Kühlungseinrichtung

Steuerungseinrichtung

23 24 25 26 27 28

S1

S2

SL

Magnete

Elektrischer Energiespeicher Stromnetz

Kavität

Krankenhaus

Abschirmung

Bahnebene Linearbeschleuniger Strahlengang des ersten Bahnabschnittes 11

Strahlengang des ersten Bahnabschnittes 12

Strahlengang des Linearbe-

schleunigers L

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Claims

Patentansprüche

1. Teilchentherapieanlage (10), insbesondere Hadronentherapieanlage, umfassend

- eine Teilchenquelle (1),

- eine an die Teilchenquelle (1) angeschlossene Vorbeschleunigungseinrichtung (2) zum Beschleunigen der aus der Teilchenquelle (1) kommenden Teilchen,

- ein Synchrotron (4) mit einer umlaufenden Teilchenbahn (5) mit einer Injektionsstelle (6) und einer Extraktionsstelle (7),

- eine von der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) zur Injektionsstelle (6) führende Transferstrahlführung (3) zum Injizieren der von der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4),

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) oberhalb oder unterhalb der Bahnebene (B) des Synchrotrons (4) angeordnet ist, wobei die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) mit einem ersten Bahnabschnitt (11) der umlaufenden Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4) - zumindest teilweise - vertikal

überlappt.

2. Teilchentherapieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) vertikal oberhalb oder vertikal unter-

halb des ersten Bahnabschnittes (11) angeordnet ist.

3. Teilchentherapieanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktionsstelle (7) in dem ersten Bahnabschnitt (11) angeordnet ist und die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) mit der Extraktionsstelle (7) ver-

tikal überlappt.

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4. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchenquelle (1) mit dem ersten Bahnab-

schnitt (11) der umlaufenden Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4) vertikal über-

lappt.

5. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bahnabschnitt (11) ein linearer Bahnabschnitt ist und die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) einen Linearbeschleuniger (L) umfasst, wobei der Strahlengang ($1) des ersten Bahnabschnittes (11) und der Strahlengang (SL) des Linearbeschleunigers (L) im Wesentlichen parallel zueinander sind oder eine Abweichung von einer parallelen Ausrichtung von höchs-

tens 20° aufweisen.

6. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferstrahlführung (3) zwischen der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) und der Injektionsstelle (6) eine Höhendifferenz überwindet und/oder dass die Transferstrahlführung (3) seitlich über die Außen-

kontur der umlaufenden Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4) hinausgeführt ist.

7. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Transferstrahlführung (3) einen ersten Bahnabschnitt (13), mit dem die Höhendifferenz zwischen der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) und der Bahnebene (B) des Synchrotrons (4) überwunden wird, und einen zweiten Bahnabschnitt (12), der zwischen dem ersten Bahnabschnitt (11) und der

Injektionsstelle (6) in der Bahnebene (B) des Synchrotrons (4) verläuft, aufweist.

8. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferstrahlführung (3) mit einer horizontalen Richtungskomponente, vorzugsweise von einem Bereich außerhalb des von der

Teilchenbahn (5) umschlossenen Bereiches, in die Injektionsstelle (6) mündet.

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9. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsstelle (6) in einem zweiten, vorzugsweise linearen, Bahnabschnitt (12) des Synchrotrons (4) angeordnet ist, wobei die durch den zweiten Bahnabschnitt (12) definierte Strahlrichtung (S2) und die durch den ersten Bahnabschnitt (11) definierte Strahlrichtung (S$1) um einen Winkel, der vorzugsweise mindestens 60° und höchstens 120°, besonders bevorzugt 90°, be-

trägt, zueinander geneigt sind.

10. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bahnabschnitt (11), der ein linearer Bahnabschnitt ist, unmittelbar in einen bogenförmigen Bahnabschnitt (9) übergeht und der bogenförmige Bahnabschnitt (9) unmittelbar in den zweiten Bahnabschnitt (12), der ein linearer Bahnabschnitt ist, übergeht, wobei vorzugsweise der bogen-

förmige Bahnabschnitt (9) ein 90°-Bogen ist.

11. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorbeschleunigereinrichtung (2) und dem ersten Bahnabschnitt (11) eine elektromagnetische Abschirmung (8), vorzugsweise in Form einer Platte, einer Folie, eines Gitters oder eines Netzes, aus

elektrisch leitfähigem Material angeordnet ist.

12. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbeschleunigereinrichtung (2) zumindest teilweise durch dasselbe Gestell, welches auch das Synchrotron (4) trägt, getragen

ist.

13. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) und/oder die Teilchenquelle (1) durch zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei, Tragstütze(n) (15), welche sich in von unten nach oben erstreckt/-en, getragen ist, wobei zumindest eine Tragstütze (15) an der Außenseite eines bogenförmigen Bahn-

abschnittes (9) des Synchrotrons (4) angeordnet ist.

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14. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchenanlage (10) eine von der Extraktionsstelle (7) ausgehende und zu einem Behandlungsplatz (16) führende Extraktionsstrahlführung (17) umfasst, wobei vorzugsweise die Extraktionsstrahlführung (17) einen bogenförmigen Bahnabschnitt (18), vorzugsweise in Form eines 90°-Bo-

gens, aufweist.

15. Teilchentherapieanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektion der Transferstrahlführung (3) in die Bahnebene des Synchrotrons (4) - zumindest teilweise, vorzugsweise zur Gänze - in einem Bereich zwischen der Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4) und der Extraktionsstrahlführung (17) liegt.

16. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine - in einer Horizontalebene - um die Anordnung aus Synchrotron (4), Teilchenquelle (1), Vorbeschleunigungseinrichtung (2), Extraktionsstrahlführung (17) und Behandlungsplatz (16) gezogene Kontur, eine Flä-

che von höchstens 100m?, vorzugsweise höchstens 85m?, umschlieRt.

17. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchentherapieanlage (10) eine Energieversorgungseinrichtung (19), eine Vakuumerzeugungseinrichtung (20), eine Kühlungseinrichtung (21) und eine Steuerungseinrichtung (22) umfasst, wobei zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei, dieser Komponenten oberhalb und/oder unterhalb des Synchrotrons (4) und/oder innerhalb der umlaufenden Teilchenbahn

(5) des Synchrotrons (4) angeordnet ist/sind.

18. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbeschleunigungseinrichtung (2) entlang zumindest 50%, bevorzugt zumindest 75%, besonders bevorzugt zumindest 100%, ihrer Längserstreckung oder der Längserstreckung ihres Strahlenganges mit dem

ersten Bahnabschnitt (11) vertikal überlappt.

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19. Teilchentherapieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bahnabschnitt (11) ein ausschließlich linearer Bahnabschnitt ist und dass das Verhältnis zwischen der Länge des Strahlenganges innerhalb der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) oder innerhalb eines Linearbeschleunigers (L) der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) und der Länge des ersten Bahnabschnittes (11) zwischen 0,7 und 1,3, vorzugsweise zwischen 0,85 und 1,15, liegt.

20. Teilchentherapieanlage (10), insbesondere Hadronentherapieanlage, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend

- eine Teilchenquelle (1),

dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchentherapieanlage (10) eine Steuerungseinrichtung (22) mit einem Betriebsmodus zum Rückspeisen der in den - zur Führung oder Umlenkung der Teilchen vorgesehenen - Magneten (23) gespeicherten Energie in einen elektrischen Energiespeicher (24) oder in das Stromnetz (25) auf-

weist.

21. Teilchentherapieanlage (10), insbesondere Hadronentherapieanlage, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend - eine Teilchenquelle (1), - eine an die Teilchenquelle (1) angeschlossene Vorbeschleunigungseinrichtung (2) zum Beschleunigen der aus der Teilchenquelle (1) kommenden

Teilchen,

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dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchentherapieanlage (10) eine Steuerungseinrichtung (22) mit einem Betriebsmodus zum Abbremsen der Teilchen im Synchrotron (4) umfasst, wobei der Betriebsmodus eingerichtet ist, durch Ansteuerung zumindest einer Kavität (26) eines Beschleunigungsabschnittes (8) des Synchrotrons (4) die Geschwindigkeit der Teilchen zu reduzieren, indem durch die zumindest eine Kavität (26) eine auf die Teilchen einwirkende Kraft entgegen ihrer Fort-

bewegungsrichtung erzeugt wird.

22. Krankenhaus (27), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Krankenhaus (27) eine Teilchentherapieanlage (10) nach einem der vorhergehenden An-

sprüche angeordnet ist.

23. Verfahren zum Betreiben einer Teilchentherapieanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei welchem Verfahren die aus der Teilchenquelle (1) kommenden Teilchen mit der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) beschleunigt

und mittels der Transferstrahlführung (3) in das Synchrotron (4) injiziert werden.

24. Verfahren zum Betreiben einer Teilchentherapieanlage (10), vorzugsweise nach Anspruch 23, wobei die Teilchentherapieanlage (10)

- eine Teilchenquelle (1),

- ein Synchrotron (4) mit einer umlaufenden Teilchenbahn (5) mit einer Injek-

tionsstelle (6) und einer Extraktionsstelle (7),

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- eine von der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) zur Injektionsstelle (6) führende Transferstrahlführung (3) zum Injizieren der von der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4)

umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebsmodus der Teilchentherapieanlage (10) die in den - zur Führung oder Umlenkung der Teilchen vorgesehenen - Magneten (23) gespeicherte Energie in einen elektrischen Energiespei-

cher (24) oder in das Stromnetz (25) gespeist wird.

25. Verfahren zum Betreiben einer Teilchentherapieanlage (10), vorzugsweise nach Anspruch 23 oder 24, wobei die Teilchentherapieanlage (10)

- eine Teilchenquelle (1),

- eine von der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) zur Injektionsstelle führende Transferstrahlführung (3) zum Injizieren der von der Vorbeschleunigungseinrichtung (2) beschleunigten Teilchen in die Teilchenbahn (5) des Synchrotrons (4)

umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebsmodus die Teilchen im Synchrotron (4) abgebremst werden, indem zumindest eine Kavität (26) eines Beschleunigungsabschnittes (8) des Synchrotrons (4) angesteuert wird, um die Geschwindigkeit der Teilchen zu reduzieren, indem durch die zumindest eine Kavität (26) eine auf die Teilchen einwirkende Kraft entgegen ihrer Fortbewegungsrich-

tung erzeugt wird.

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