JPH0227300A - 荷電粒子線走査方法 - Google Patents
荷電粒子線走査方法Info
- Publication number
- JPH0227300A JPH0227300A JP63176995A JP17699588A JPH0227300A JP H0227300 A JPH0227300 A JP H0227300A JP 63176995 A JP63176995 A JP 63176995A JP 17699588 A JP17699588 A JP 17699588A JP H0227300 A JPH0227300 A JP H0227300A
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- Japan
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- axis
- particle beam
- charged particle
- voltage
- irradiation field
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、癌治療等に用いられる荷電粒子線の走査方
法に関し、特に荷電粒子線のエネルギを有効に利用して
照射野の強度分布を平坦化できる荷電粒子線走査方法に
関するものである。
法に関し、特に荷電粒子線のエネルギを有効に利用して
照射野の強度分布を平坦化できる荷電粒子線走査方法に
関するものである。
［従来の技術］
第４図は、例えば核科学のＩＥＥＥ会報（ＩＥＥＥ、Ｔ
ｒａｎｓ。
ｒａｎｓ。
ｏｎ Ｎｕｅｌ、Ｓｃｉ、）ＢＮＳ−３２Ｊ３２１（１
９８５年）に記載されたダブリュ・チュ等（１１，ｃｈ
ｕ ｅｔ ａｔ、）による一般的な荷電粒子線照射装置
を示す概略構成図である。
９８５年）に記載されたダブリュ・チュ等（１１，ｃｈ
ｕ ｅｔ ａｔ、）による一般的な荷電粒子線照射装置
を示す概略構成図である。
図において、荷電粒子線（１）は線源（図示せず）から
ｘＹ千面に垂直なＺ軸方向に放射される。
ｘＹ千面に垂直なＺ軸方向に放射される。
Ｘ軸走査ｔｉｉ１石（２）は、Ｘ１ｌｌｋ走査電１（３
）からのＸ軸電圧ｖＸにより荷電粒子線（１）をＸ軸方
向に走査する。Ｙ軸走査電磁石（４）は、Ｙ軸走査電源
（５）からのＹ軸電圧ｖｙにより荷電粒子線（１）をＹ
軸方向に走査する。
）からのＸ軸電圧ｖＸにより荷電粒子線（１）をＸ軸方
向に走査する。Ｙ軸走査電磁石（４）は、Ｙ軸走査電源
（５）からのＹ軸電圧ｖｙにより荷電粒子線（１）をＹ
軸方向に走査する。
荷電粒子線（１）の強度は破線のように正規分布してお
り、Ｘ軸走査電磁石（２）及びＹ軸走査電磁石（４）を
介してＸＹ平面方向に走査されたときに、照射野Ｆにお
いて平坦化された強度分布Ｂを形成するようになってい
る。
り、Ｘ軸走査電磁石（２）及びＹ軸走査電磁石（４）を
介してＸＹ平面方向に走査されたときに、照射野Ｆにお
いて平坦化された強度分布Ｂを形成するようになってい
る。
次に、第５図及び第６図を参照しながら、第４図の荷電
粒子線照射装置を用いた従来の荷電粒子線走査方法につ
いて説明する。
粒子線照射装置を用いた従来の荷電粒子線走査方法につ
いて説明する。
Ｘ軸走査電源（３）は、正弦波の交流電圧がらなるＸ＠
電圧ｖＫをＸ軸走査電磁石（２）に印加し、Ｙ軸走査電
源（５）は、Ｘａｔ圧ｖＫよりπ／２だけ位相が遅れた
Ｙ軸電圧ｖＹをＹ軸走査電磁石（４）に印加する。この
とき、各電圧■に及びＶｙの周期は等しく、それぞれ２
０ｍ秒程程度ある。
電圧ｖＫをＸ軸走査電磁石（２）に印加し、Ｙ軸走査電
源（５）は、Ｘａｔ圧ｖＫよりπ／２だけ位相が遅れた
Ｙ軸電圧ｖＹをＹ軸走査電磁石（４）に印加する。この
とき、各電圧■に及びＶｙの周期は等しく、それぞれ２
０ｍ秒程程度ある。
Ｘ軸電圧ｖＸ及びＹ軸電圧ｖＹにより、Ｘ軸走査電磁石
（２）及びＹ軸走査電磁石（４）には、それぞれＸＩＩ
ＩＩ電流ＩＸ及びＹ軸電流ｒｙが供給される。このとき
、Ｘ軸走査電磁石（２）及びＹ軸走査電磁石（４）はイ
ンダクタンスを含んでいるので、各走査電磁石（２）及
びＹ軸走査電磁石（４）には、各電圧Ｖｘ及びｖＹから
更にπ／２だけ位相が遅れたＸ軸電流ＩＸ及びＹ軸電流
ＩＹが流れる。
（２）及びＹ軸走査電磁石（４）には、それぞれＸＩＩ
ＩＩ電流ＩＸ及びＹ軸電流ｒｙが供給される。このとき
、Ｘ軸走査電磁石（２）及びＹ軸走査電磁石（４）はイ
ンダクタンスを含んでいるので、各走査電磁石（２）及
びＹ軸走査電磁石（４）には、各電圧Ｖｘ及びｖＹから
更にπ／２だけ位相が遅れたＸ軸電流ＩＸ及びＹ軸電流
ＩＹが流れる。
これにより、荷電粒子線（１）は、第６図のように時刻
１＝０の点から円弧を描きながら走査され、平坦化され
た強度分布Ｂを有する照射野Ｆを形成する。
１＝０の点から円弧を描きながら走査され、平坦化され
た強度分布Ｂを有する照射野Ｆを形成する。
このとき、円形の照射野Ｆの中心０に対しても周辺部と
同等のエネルギ強度を与えるため、荷電粒子線（１）の
強度分布は第４図の破線で示すように比較的広く設定さ
れている。従って、照射野Ｆのすそに相当し、治療に寄
与しない外周部Ｇにおいても、エネルギ強度が広く分布
する。
同等のエネルギ強度を与えるため、荷電粒子線（１）の
強度分布は第４図の破線で示すように比較的広く設定さ
れている。従って、照射野Ｆのすそに相当し、治療に寄
与しない外周部Ｇにおいても、エネルギ強度が広く分布
する。
［発明が解決しようとする課Ｍ］
従来の荷電粒子線走査方法は以上のように、エネルギ強
度分布が平坦化された照射野Ｆを形成するため、荷電粒
子線（１）を円形に走査しているので、荷電粒子線（１
）の強度分布を広く設定しなければならず、不必要な外
周部Ｇのエネルギ強度が大きくなり、効率良く荷電粒子
線（１）を利用することができないという問題点があっ
た。
度分布が平坦化された照射野Ｆを形成するため、荷電粒
子線（１）を円形に走査しているので、荷電粒子線（１
）の強度分布を広く設定しなければならず、不必要な外
周部Ｇのエネルギ強度が大きくなり、効率良く荷電粒子
線（１）を利用することができないという問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、効率良く照射野の強度分布を平坦化できる荷
電粒子線走査方法を得ることを目的とする。
たもので、効率良く照射野の強度分布を平坦化できる荷
電粒子線走査方法を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る荷電粒子線走査方法は、Ｘ軸走査電磁石
及びＹ軸走査電磁石に、周期が互いに異なり且つ整数倍
となる交流電圧を印加するものである。
及びＹ軸走査電磁石に、周期が互いに異なり且つ整数倍
となる交流電圧を印加するものである。
［作用］
この発明においては、荷電粒子線を照射野内で複数回折
り返すように走査する。
り返すように走査する。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を説明するための波形図、第２
図は第１図のこの発明による荷電粒子線の照射野を示す
説明図、第３図は第２図の照射野の強度分布を示す説明
図である。尚、この発明が適用される荷電粒子線照射装
置は、第４図に示したものと同様である。
図はこの発明の一実施例を説明するための波形図、第２
図は第１図のこの発明による荷電粒子線の照射野を示す
説明図、第３図は第２図の照射野の強度分布を示す説明
図である。尚、この発明が適用される荷電粒子線照射装
置は、第４図に示したものと同様である。
Ｘ軸走査電源（３）及びＹ軸走査電源（５）は、第１図
の波形に従う交流電圧、即ちＸ軸電圧ｖＸ及びＹｌｌｌ
ｌ電圧ｖＹを、各走査電磁石（２）及び（４）に印加す
る。
の波形に従う交流電圧、即ちＸ軸電圧ｖＸ及びＹｌｌｌ
ｌ電圧ｖＹを、各走査電磁石（２）及び（４）に印加す
る。
このとき、Ｘ軸電圧ｖＸ及びＹｌｆ＆電圧Ｖｙは矩形波
であり、Ｘ軸電圧Ｖにの周期は８０−秒、Ｙ軸電圧Ｖｙ
の周期は２０輪秒で、Ｘ軸電圧Ｖｘの周期はＹ軸電圧ｖ
Ｙの周期の４倍に設定されている。
であり、Ｘ軸電圧Ｖにの周期は８０−秒、Ｙ軸電圧Ｖｙ
の周期は２０輪秒で、Ｘ軸電圧Ｖｘの周期はＹ軸電圧ｖ
Ｙの周期の４倍に設定されている。
これにより、Ｘ軸走査電磁石（２）及びＹ軸走査電磁石
（４）には、三角波からなるＸ軸電流ｒｘ及びＹ軸電流
ＩＹが流れる。従って、荷電粒子線（１）は、第２図の
ように時刻１＝０の点から複数回（この場合４回）折り
返しながら、強度分布Ｂが平坦化された照射野Ｆを形成
する。
（４）には、三角波からなるＸ軸電流ｒｘ及びＹ軸電流
ＩＹが流れる。従って、荷電粒子線（１）は、第２図の
ように時刻１＝０の点から複数回（この場合４回）折り
返しながら、強度分布Ｂが平坦化された照射野Ｆを形成
する。
この場合、照射野Ｆ内にも荷電粒子線（１）が照射され
るため、荷電粒子線（１）の強度分布は第３図の破線の
ように比較的狭く設定されている。従って、所定の大き
さの照射野Ｆに対して外周部Ｇの分布が狭くなるので、
不要なエネルギ強度は小さくなり、効率良く照射野Ｆを
平坦化することができる。
るため、荷電粒子線（１）の強度分布は第３図の破線の
ように比較的狭く設定されている。従って、所定の大き
さの照射野Ｆに対して外周部Ｇの分布が狭くなるので、
不要なエネルギ強度は小さくなり、効率良く照射野Ｆを
平坦化することができる。
尚、上記実施例では、照射野Ｆの形状がＸ軸方向に延長
している場合について説明したが、荷電粒子線（１）を
更にＹ軸方向に移動して同様の走査を行なえば、円形を
含む任意形状の照射野を形成できることは言うまでもな
い。
している場合について説明したが、荷電粒子線（１）を
更にＹ軸方向に移動して同様の走査を行なえば、円形を
含む任意形状の照射野を形成できることは言うまでもな
い。
又、Ｘ軸電圧ｖＫの周期をＹ軸電圧ｖＹの４倍に設定し
たが、任意の整数倍に設定して照射腎Ｆ内での折り返し
数を増やせば、荷電粒子線（１）の強炭分布を更に狭く
でき、照射野Ｆの外周部Ｇの分布も小さくなるので、荷
電粒子線（１）のエネルギを更に効率良く用いることが
できる。
たが、任意の整数倍に設定して照射腎Ｆ内での折り返し
数を増やせば、荷電粒子線（１）の強炭分布を更に狭く
でき、照射野Ｆの外周部Ｇの分布も小さくなるので、荷
電粒子線（１）のエネルギを更に効率良く用いることが
できる。
更に、Ｘ軸走査電磁石（２）及びＹ軸走査電磁石（４）
に対し、矩形波からなる交流電圧を印加して三角波の交
流電流を供給したが、各交流電圧Ｖｘ及びＶｙの周期が
互いに異なり且つ整数倍となるように設定されていれば
、正弦波の交流電圧を印加してもよい。
に対し、矩形波からなる交流電圧を印加して三角波の交
流電流を供給したが、各交流電圧Ｖｘ及びＶｙの周期が
互いに異なり且つ整数倍となるように設定されていれば
、正弦波の交流電圧を印加してもよい。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、Ｘ軸走査電磁石及びＹ
軸走査電磁石に対し、周期が互いに異なり且つ整数倍と
なる交流電圧を印加し、荷電粒子線を照射野内で複数回
折り返すように走査したので、荷電粒子線のエネルギを
効率良く使用して照射野の強度分布を平坦化できる荷電
粒子線走査方法が得られる効果がある。
軸走査電磁石に対し、周期が互いに異なり且つ整数倍と
なる交流電圧を印加し、荷電粒子線を照射野内で複数回
折り返すように走査したので、荷電粒子線のエネルギを
効率良く使用して照射野の強度分布を平坦化できる荷電
粒子線走査方法が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を説明するための波形図、
第２図はこの発明の一実施例による荷電粒子線の走査状
層を示す説明図、第３図はこの発明の一実施例による照
射野の強度分布を示す説明図、第４図は一最的な荷電粒
子線照射装置を示す概略構成図、第５図は従来の荷電粒
子線走査方法を説明するための波形図、第６図は従来方
法による荷電粒子線の走査状態を示す説明図である。 （１）・・・荷電粒子線 （２）・・・Ｘ軸走査電
磁石（４）・・・Ｙ軸走査電磁石 ｖＸ・・・Ｘ軸電圧
Ｖｙ・・・Ｙ軸電圧 Ｆ・・・照射野Ｂ・・・強
度分布 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 Ｆ−腰射野 Ｂ−弦度会今
第２図はこの発明の一実施例による荷電粒子線の走査状
層を示す説明図、第３図はこの発明の一実施例による照
射野の強度分布を示す説明図、第４図は一最的な荷電粒
子線照射装置を示す概略構成図、第５図は従来の荷電粒
子線走査方法を説明するための波形図、第６図は従来方
法による荷電粒子線の走査状態を示す説明図である。 （１）・・・荷電粒子線 （２）・・・Ｘ軸走査電
磁石（４）・・・Ｙ軸走査電磁石 ｖＸ・・・Ｘ軸電圧
Ｖｙ・・・Ｙ軸電圧 Ｆ・・・照射野Ｂ・・・強
度分布 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 Ｆ−腰射野 Ｂ−弦度会今
Claims (1)
- Ｘ軸走査電磁石及びＹ軸走査電磁石にそれぞれ位相の異
なる交流電圧を印加して、前記Ｘ軸走査電磁石及び前記
Ｙ軸走査電磁石を通過する荷電粒子線をＸ軸方向及びＹ
軸方向に走査し、前記荷電粒子線の照射野内の強度分布
を平坦化する荷電粒子線走査方法において、前記Ｘ軸走
査電磁石及び前記Ｙ軸走査電磁石に、周期が互いに異な
り且つ整数倍となる交流電圧を印加することを特徴とす
る荷電粒子線走査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63176995A JPH0227300A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 荷電粒子線走査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63176995A JPH0227300A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 荷電粒子線走査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0227300A true JPH0227300A (ja) | 1990-01-30 |
Family
ID=16023342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63176995A Pending JPH0227300A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 荷電粒子線走査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0227300A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010019584A1 (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | Ion Beam Applications S.A. | High-current dc proton accelerator |
| US9084336B2 (en) | 2011-02-08 | 2015-07-14 | High Voltage Engineering Europa B.V. | High current single-ended DC accelerator |
-
1988
- 1988-07-18 JP JP63176995A patent/JPH0227300A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010019584A1 (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | Ion Beam Applications S.A. | High-current dc proton accelerator |
| US8148922B2 (en) | 2008-08-11 | 2012-04-03 | Ion Beam Applications Sa | High-current DC proton accelerator |
| US9084336B2 (en) | 2011-02-08 | 2015-07-14 | High Voltage Engineering Europa B.V. | High current single-ended DC accelerator |
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