JPH0361160B2 - - Google Patents
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- JPH0361160B2 JPH0361160B2 JP56081792A JP8179281A JPH0361160B2 JP H0361160 B2 JPH0361160 B2 JP H0361160B2 JP 56081792 A JP56081792 A JP 56081792A JP 8179281 A JP8179281 A JP 8179281A JP H0361160 B2 JPH0361160 B2 JP H0361160B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- angle
- edge
- scoff
- bending
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/08—Deviation, concentration or focusing of the beam by electric or magnetic means
- G21K1/093—Deviation, concentration or focusing of the beam by electric or magnetic means by magnetic means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は荷電粒子のビームを曲げて標的に収束
させるためのビーム偏向装置、具体的には２重に
色消しの、２重に焦点を合わせ収束させる磁石装
置に関するものである。
させるためのビーム偏向装置、具体的には２重に
色消しの、２重に焦点を合わせ収束させる磁石装
置に関するものである。
（従来の技術及び問題点）
現在の治療用電子加速器では、通常加速器のビ
ームを90°曲げて標的に当てるような曲げ磁石装
置を備えることが必要である。その幾何学的構成
は５〜25MeVの電子エネルギーの範囲において
許容されるように小型でなければならない。この
幾何学的構成はビームが曲がつて戻りそのビーム
自体を横切つて225°から280°の角度で偏向された
ビームが生じるようにすることを通常必要とす
る。
ームを90°曲げて標的に当てるような曲げ磁石装
置を備えることが必要である。その幾何学的構成
は５〜25MeVの電子エネルギーの範囲において
許容されるように小型でなければならない。この
幾何学的構成はビームが曲がつて戻りそのビーム
自体を横切つて225°から280°の角度で偏向された
ビームが生じるようにすることを通常必要とす
る。
ビームにおける電子の幅の広いエネルギーの広
がり及び標的へのビーム発散角に要求される制限
のために、２重の色消し装置が必要である。
がり及び標的へのビーム発散角に要求される制限
のために、２重の色消し装置が必要である。
Review of Scientific Instruments，Vol.34，
1963年号385ページには、H.A.Engeによりビー
ムを270°曲げるための２重に色消しする単一の磁
石装置が説明されている。しかしながら、この装
置は製造するのが困難であり極めて正確な磁界の
整合と調整を必要とする。
1963年号385ページには、H.A.Engeによりビー
ムを270°曲げるための２重に色消しする単一の磁
石装置が説明されている。しかしながら、この装
置は製造するのが困難であり極めて正確な磁界の
整合と調整を必要とする。
標準的な２重色消しの、２重収束装置は磁石装
置を通つて途中まで対称的な鏡面を有することに
基づいている。対称的な３個の磁石の装置の例は
1972年９月12日付でLeboutetへ付与された米国
特許第3691374号と、1975年２月18日付でBrown
等へ付与された米国特許第3767635号に説明され
ている。４個の磁石の180°（偏向）装置の例は
1976年６月29日付でE.A.Heighwayへ付与された
米国特許第3967225号に説明されている。これら
の装置は比較的に大きな軌道寸法、すなわち、入
射した入力軸の上の方の磁石装置の垂直な距離す
なわち高さを有することがすでにわかつている。
置を通つて途中まで対称的な鏡面を有することに
基づいている。対称的な３個の磁石の装置の例は
1972年９月12日付でLeboutetへ付与された米国
特許第3691374号と、1975年２月18日付でBrown
等へ付与された米国特許第3767635号に説明され
ている。４個の磁石の180°（偏向）装置の例は
1976年６月29日付でE.A.Heighwayへ付与された
米国特許第3967225号に説明されている。これら
の装置は比較的に大きな軌道寸法、すなわち、入
射した入力軸の上の方の磁石装置の垂直な距離す
なわち高さを有することがすでにわかつている。
それゆえ本発明の目的はビーム軌道寸法が最小
となるような曲げ磁石装置を提供することであ
る。
となるような曲げ磁石装置を提供することであ
る。
（問題点を解決するための手段）
本発明のこの目的及びその他の目的は第１と第
２の双極子磁石を有する磁気ビーム偏向装置にお
いて達成されている。
２の双極子磁石を有する磁気ビーム偏向装置にお
いて達成されている。
第１の双極子磁石は曲げ半径ρ1と180°より大き
く225°より小さい曲げ角度θ1とを有して、進路に
沿つた平面内にビームを偏向させる。第１の磁石
は出口におけるビームの進路に対して角度（90°
−η1）のSCOFF出口縁を有する。第２の磁石は
ビームを曲げ半径ρ2と90°より小さい曲げ角度θ2
とを有して、進路に沿つた平面内へさらに偏向さ
せる。第２の磁石はビーム進路に対して角度
（90°−η2）のSCOFF入口縁を有する。但しη1〓
−η2である。第１の磁石のSCOFF出口縁は第２
の磁石のSCOFF入口縁からドリフト距離Ｄだけ
離れており、この点においてＤはこのドリフト領
域における第１及び第２の双極子磁石の分散に一
致するように選択される。
く225°より小さい曲げ角度θ1とを有して、進路に
沿つた平面内にビームを偏向させる。第１の磁石
は出口におけるビームの進路に対して角度（90°
−η1）のSCOFF出口縁を有する。第２の磁石は
ビームを曲げ半径ρ2と90°より小さい曲げ角度θ2
とを有して、進路に沿つた平面内へさらに偏向さ
せる。第２の磁石はビーム進路に対して角度
（90°−η2）のSCOFF入口縁を有する。但しη1〓
−η2である。第１の磁石のSCOFF出口縁は第２
の磁石のSCOFF入口縁からドリフト距離Ｄだけ
離れており、この点においてＤはこのドリフト領
域における第１及び第２の双極子磁石の分散に一
致するように選択される。
この装置の全体の偏向は225°以上280°以内であ
ればよく双極子の内側の縁は角度η2η1を成す。
ここでη2またはη1はθ2−（θ1−180°）／２のオー
ダーで ある。
ればよく双極子の内側の縁は角度η2η1を成す。
ここでη2またはη1はθ2−（θ1−180°）／２のオー
ダーで ある。
ビームを約270°の角度を通して偏向させるため
の小型の曲げ磁石装置では、ρ2は通常ρ1にほぼ等
しくなりそれゆえドリフト距離Ｄは ρ1（１＋cos2η2）／＋（１＋sinη2／sin45
°） に等しく、θ2−η2は約45°になる。
の小型の曲げ磁石装置では、ρ2は通常ρ1にほぼ等
しくなりそれゆえドリフト距離Ｄは ρ1（１＋cos2η2）／＋（１＋sinη2／sin45
°） に等しく、θ2−η2は約45°になる。
本発明の多数のその他の目的及び特徴は図面の
詳細な説明から明らかとなるであろう。
詳細な説明から明らかとなるであろう。
（実施例）
本発明による磁気ビーム偏向装置を第１図に関
連させて説明する。第１図に図示されている縁の
角度φ1、φ2、η1及びη2は全て便宜上符号が正とな
るように明示されている。この装置は２つのほぼ
平行に対向した双極子磁石１及び２を含みこれら
の双極子磁石は加速器からの、電子ビームのよう
な、荷電粒子のビーム３を実質上一定のほぼ等し
い曲げ半径ρ1及びρ2とを有して、進路に沿つて偏
向させるのに使用される。第１の磁石１はビーム
を角度θ1全体を通して偏向させる。その入口の縁
４はビーム３に対して垂直な直線に対して角度
φ1を成しておりその出口の縁５はこの進路に垂
直な直線に対して角度η1を成している。
連させて説明する。第１図に図示されている縁の
角度φ1、φ2、η1及びη2は全て便宜上符号が正とな
るように明示されている。この装置は２つのほぼ
平行に対向した双極子磁石１及び２を含みこれら
の双極子磁石は加速器からの、電子ビームのよう
な、荷電粒子のビーム３を実質上一定のほぼ等し
い曲げ半径ρ1及びρ2とを有して、進路に沿つて偏
向させるのに使用される。第１の磁石１はビーム
を角度θ1全体を通して偏向させる。その入口の縁
４はビーム３に対して垂直な直線に対して角度
φ1を成しておりその出口の縁５はこの進路に垂
直な直線に対して角度η1を成している。
第２の磁石２の入口の縁６は磁石１の出口の縁
５に関してドリフト距離Ｄのところに配置されて
いる。磁石２はビームを角度θ2全体を通して偏向
させる。その入口の縁６は出口の縁５にほぼ平行
であり、入口に於いてビームの進路に垂直な直線
に対して角度η1と逆極性に角度η2を成している。
その出口の縁７はビームの進路３に垂直な直線に
対し角度φ2を成している。第１図に一本線で図
示した入口と出口の縁４，５，６，及び７は
SCOFFの縁として公知のものであり双極子磁石
を縁どつている磁界により決定される双極子磁石
に有効な鋭く切断された縁である。
５に関してドリフト距離Ｄのところに配置されて
いる。磁石２はビームを角度θ2全体を通して偏向
させる。その入口の縁６は出口の縁５にほぼ平行
であり、入口に於いてビームの進路に垂直な直線
に対して角度η1と逆極性に角度η2を成している。
その出口の縁７はビームの進路３に垂直な直線に
対し角度φ2を成している。第１図に一本線で図
示した入口と出口の縁４，５，６，及び７は
SCOFFの縁として公知のものであり双極子磁石
を縁どつている磁界により決定される双極子磁石
に有効な鋭く切断された縁である。
磁石１はビームを180°かそれ以上の角度に曲げ
るため、2ρ1はこの装置におけるビームの軌道の
高さ、ｈ、となる。ビーム３は、一旦磁石１を出
ると、上の方へは入射しないためこの軌道は最小
に保持される。
るため、2ρ1はこの装置におけるビームの軌道の
高さ、ｈ、となる。ビーム３は、一旦磁石１を出
ると、上の方へは入射しないためこの軌道は最小
に保持される。
第２図及び第３図は２重の色消しが達成される
原理を説明するのを助ける。僅かなエネルギーの
広がり±δを有する、発散が無い、束線のビーム
１０がビーム180°以上偏向させるための入口及び
出口の縁１４及び１５を有する双極子磁石１１の
中へ入射すると、出力ビーム１３は第２図に概略
的に図示したように収斂する。同じビーム１０が
ビームを90°以内に偏向させるための入口及び出
口の縁１７及び１６を有する反対の極性の双極子
磁石１２の中へ入射すると、出力ビーム１８は第
３図に概略的に図示したように発散する。
原理を説明するのを助ける。僅かなエネルギーの
広がり±δを有する、発散が無い、束線のビーム
１０がビーム180°以上偏向させるための入口及び
出口の縁１４及び１５を有する双極子磁石１１の
中へ入射すると、出力ビーム１３は第２図に概略
的に図示したように収斂する。同じビーム１０が
ビームを90°以内に偏向させるための入口及び出
口の縁１７及び１６を有する反対の極性の双極子
磁石１２の中へ入射すると、出力ビーム１８は第
３図に概略的に図示したように発散する。
第１図における磁気ビーム偏向装置はこれらの
２つの効果を以下のようにして結合させる。
２つの効果を以下のようにして結合させる。
(1) 磁石１１により生じる収斂の角度を磁石１２
により生じる発散の角度に一致させることと、 (2) わずかのエネルギーの広がり±δを有する放
射線が双極子磁石１１及び１２の間の領域で正
確に重なるように磁石間の適切な距離Ｄを選択
すること。
により生じる発散の角度に一致させることと、 (2) わずかのエネルギーの広がり±δを有する放
射線が双極子磁石１１及び１２の間の領域で正
確に重なるように磁石間の適切な距離Ｄを選択
すること。
放射線の角度の一致と重ねるための正確なドリ
フト距離Ｄの計算とはいずれも次のようにして容
易に達成される。
フト距離Ｄの計算とはいずれも次のようにして容
易に達成される。
第１の磁石１１からの出口におけるビームエネ
ルギーに関するビーム角度の変化の割合は dθB／dδ＝−〔sinθ1＋（１−cosθ1）tanη1〕(1) である。
ルギーに関するビーム角度の変化の割合は dθB／dδ＝−〔sinθ1＋（１−cosθ1）tanη1〕(1) である。
極性が逆の第２の磁石１２へ逆の方向から入射
したビームに関しては、ビームエネルギーに関す
るビーム角度の変化の割合は次式で与えられる。
したビームに関しては、ビームエネルギーに関す
るビーム角度の変化の割合は次式で与えられる。
dθB／dδ＝−〔sinθ2＋（１−cosθ2）tanη2〕(2)
同じ極性の２つの磁石１１及び１２の２重の色
消し装置をつくるために、エネルギーに対する角
度の変化の２つの割合は大きさが等しく符号は反
対でなければならない。同様に、２つの磁石１１
及び１２の空間分散はドリフト領域内で一致しな
ければならない。このことは磁石１１及び１２の
有効なSCOFF縁の間のドリフト距離Ｄを次式が
成り立つように選択することで達成される。
消し装置をつくるために、エネルギーに対する角
度の変化の２つの割合は大きさが等しく符号は反
対でなければならない。同様に、２つの磁石１１
及び１２の空間分散はドリフト領域内で一致しな
ければならない。このことは磁石１１及び１２の
有効なSCOFF縁の間のドリフト距離Ｄを次式が
成り立つように選択することで達成される。
Ｄ＝ρ1（１−cosθ1）−ρ2（１−cosθ2）／dθB／
dδ］第１の磁石(3) ρ2＝ρ1である場合には、次のようになる。
dδ］第１の磁石(3) ρ2＝ρ1である場合には、次のようになる。
Ｄ＝ρ1（cosθ2−cosθ1）／dθB／dδ］第１の磁石
（3′） cosθ2と（−cosθ1）はいずれもこの磁石におい
てとりうる値の範囲における正の数である。
（3′） cosθ2と（−cosθ1）はいずれもこの磁石におい
てとりうる値の範囲における正の数である。
２重の色消しの基本的な原理は内部の縁１５及
び１６が平行になることには依存していないが、
実際にはビームを図面の紙面に垂直方向に対峙し
ている実際の磁石のギヤツプの大きさ以内に保持
するのに必要とされる図面の紙面に垂直な方向に
おける軸上の収束は角度η1が−η2にほぼ等しい時
にのみ達成される。すなわち、内部の縁はほぼ平
行である。
び１６が平行になることには依存していないが、
実際にはビームを図面の紙面に垂直方向に対峙し
ている実際の磁石のギヤツプの大きさ以内に保持
するのに必要とされる図面の紙面に垂直な方向に
おける軸上の収束は角度η1が−η2にほぼ等しい時
にのみ達成される。すなわち、内部の縁はほぼ平
行である。
η1−η2 (4)
もし、解析的な計算を簡単にするために、内角
η1及びη2を等しくかつ正反対にとると、一次方程
式は簡単になり放射線の角度を一致させる条件は
次のようになる。
η1及びη2を等しくかつ正反対にとると、一次方程
式は簡単になり放射線の角度を一致させる条件は
次のようになる。
θ2−η2＝（θT−180°／２）
すなわち
2η2＝θ2−（θ1180°）(5)
但し
θT＝θ1＋θ2 (6)
は磁石の曲げの全角度である。270°の曲げ磁石の
場合には、角度に関する束縛は次のようになり、 θ2−η2＝45° (7) ρ2＝ρ1の時SCOFF縁の間のドリフト距離は Ｄ＝ρ1（１＋cos2η2）／（１＋sinη2／sin45°） ＝ρ12cos2η2／（１＋1.414sinη2） (8) となる。ρ2＝ρ1の場合の第１図に図示した構成の
270°の磁石装置の特定の実施例は次のようであ
る。
場合には、角度に関する束縛は次のようになり、 θ2−η2＝45° (7) ρ2＝ρ1の時SCOFF縁の間のドリフト距離は Ｄ＝ρ1（１＋cos2η2）／（１＋sinη2／sin45°） ＝ρ12cos2η2／（１＋1.414sinη2） (8) となる。ρ2＝ρ1の場合の第１図に図示した構成の
270°の磁石装置の特定の実施例は次のようであ
る。
θ1＝193°（磁石１におけるビーム偏向角度）
θ2＝77°（磁石２におけるビーム偏向角度）
η1＝−32°（磁石１の出口の縁の角度）
η2＝32°（磁石２の入口の縁の角度）
Ｄ＝0.882ρ1（内部のSCOFF縁５及び６の間のド
リフト距離） ｇ＝0.2ρ1（磁極ギヤツプの間隙） 上記の式の全ては鋭い切断縁としての近似及び
一次の磁気光学に基づいている。磁石装置の完全
な設計に際しては、２重色消しのための条件と空
間での収束特性と、中央軌道パラメータ等のわず
かな修正を必要とする広がつた縁どり磁界及び二
次効果が磁石の技術の当業者により知られ理解さ
れている方法で考慮され、それらは、S.Penner
著の「Calculatinns of Properties of Magnetic
Deflection Systems」Rev.Sci.Instr.32、150、
1961年と、H.A.Enge著の「Effect of Extended
Fringing Fields on Ion−Focusing Properties
of Deflecting Magnets」Rev.Sci.Instr.35、278、
1964年と、E.A.Heighway著の「Focusing for
Dipole Mag6ets with Large Gap to Bending
Radius Ratios」N.I.M.123、413、1975年の各論
文に説明されている通りであり、これらはここに
参照として組み込まれている。
リフト距離） ｇ＝0.2ρ1（磁極ギヤツプの間隙） 上記の式の全ては鋭い切断縁としての近似及び
一次の磁気光学に基づいている。磁石装置の完全
な設計に際しては、２重色消しのための条件と空
間での収束特性と、中央軌道パラメータ等のわず
かな修正を必要とする広がつた縁どり磁界及び二
次効果が磁石の技術の当業者により知られ理解さ
れている方法で考慮され、それらは、S.Penner
著の「Calculatinns of Properties of Magnetic
Deflection Systems」Rev.Sci.Instr.32、150、
1961年と、H.A.Enge著の「Effect of Extended
Fringing Fields on Ion−Focusing Properties
of Deflecting Magnets」Rev.Sci.Instr.35、278、
1964年と、E.A.Heighway著の「Focusing for
Dipole Mag6ets with Large Gap to Bending
Radius Ratios」N.I.M.123、413、1975年の各論
文に説明されている通りであり、これらはここに
参照として組み込まれている。
この実施例における最大の修正効果は磁石間の
空間における拡張された縁どり磁界の修正効果で
ある。このことは、この極めて小型の曲げ磁石装
置において、磁極ギヤツプ間隙、ｇ、が平均の曲
げ半径に対し、無視できない大きさであるためで
ある。従つて、磁極間の領域の中へと磁界はふく
らみ実際に、２つの磁極による磁界はいくらか重
なり、そのため、実際に、実際の磁極間には磁界
の無いドリフト領域は存在しない。この効果を一
次の計算で修正することはTRANSPORT（ここ
に参照により組み込まれているStanford
Linuear Accelerator Laboratory Report
SLAC−91）、すなわち放射線追跡プログラム、
か技術的に通常知られている、荷電粒子ビーム伝
送装置を設定するための任意の別のプログラムを
用いて達成される。
空間における拡張された縁どり磁界の修正効果で
ある。このことは、この極めて小型の曲げ磁石装
置において、磁極ギヤツプ間隙、ｇ、が平均の曲
げ半径に対し、無視できない大きさであるためで
ある。従つて、磁極間の領域の中へと磁界はふく
らみ実際に、２つの磁極による磁界はいくらか重
なり、そのため、実際に、実際の磁極間には磁界
の無いドリフト領域は存在しない。この効果を一
次の計算で修正することはTRANSPORT（ここ
に参照により組み込まれているStanford
Linuear Accelerator Laboratory Report
SLAC−91）、すなわち放射線追跡プログラム、
か技術的に通常知られている、荷電粒子ビーム伝
送装置を設定するための任意の別のプログラムを
用いて達成される。
重畳した拡張された縁どり磁界の分布の修正結
果を計算するための１つの簡単な方法はドリフト
領域における適切に選択された一定の磁界を仮定
し、SCOFF縁の分離を増加させビーム進路に沿
つた磁界の積分が実際の磁界に対するものと同一
になるようにすることである。このことにより２
重の色消し条件の修正がなされそのため前述の実
施例は、一次の磁気光学を用いて、次のようにな
る。
果を計算するための１つの簡単な方法はドリフト
領域における適切に選択された一定の磁界を仮定
し、SCOFF縁の分離を増加させビーム進路に沿
つた磁界の積分が実際の磁界に対するものと同一
になるようにすることである。このことにより２
重の色消し条件の修正がなされそのため前述の実
施例は、一次の磁気光学を用いて、次のようにな
る。
θ1＝197.3°
θ2＝60.0°
η1＝−32°
η2＝32°
Ｄ＝1.19ρ1（今修正された内部のSCOFF縁５及び
６の間の距離） ｇ＝0.2ρ1 もしこれらの計算を二次効果を含むまで拡張す
ると、最適動作の設計は入力ビームの特性に依存
し、またわずかながら４重極の対の片方に依存す
る。これは入力ビームの空間的特性を磁石の収束
特性に一致させるのに使用できる。
６の間の距離） ｇ＝0.2ρ1 もしこれらの計算を二次効果を含むまで拡張す
ると、最適動作の設計は入力ビームの特性に依存
し、またわずかながら４重極の対の片方に依存す
る。これは入力ビームの空間的特性を磁石の収束
特性に一致させるのに使用できる。
２つの磁石装置に対する入力において磁気４重
極を設けることは２重色消しに大いには影響せず
に空間的収束特性の範囲を広げる。
極を設けることは２重色消しに大いには影響せず
に空間的収束特性の範囲を広げる。
第４図は、本発明による磁石装置の一実施例
を、ビーム進路の面に沿つて得られる平面断面図
で例示的に示している。この装置は円筒状に対称
的な25MeVのビーム２３を受け取つて標的に集
中するように設計されており、0.2cmの半径、４
重極から100cm手前から入射、±25ミリラジアンの
最大発散角度、及び±10％のエネルギーの広がり
を特徴とする。
を、ビーム進路の面に沿つて得られる平面断面図
で例示的に示している。この装置は円筒状に対称
的な25MeVのビーム２３を受け取つて標的に集
中するように設計されており、0.2cmの半径、４
重極から100cm手前から入射、±25ミリラジアンの
最大発散角度、及び±10％のエネルギーの広がり
を特徴とする。
この装置は側面のヨーク１９、斜線で示した端
部ヨーク２０と、双極子面２１及び２２を有する
電磁石を含む。双極子面２１及び２２は公知の方
法で縁を面取りしてある。上で説明したように、
磁極の縁における縁どり磁界はこのような小さな
装置でも無視できないものであり、また、それゆ
え、有効なすなわちSCOFF縁は実際の磁極の縁
に対応せず、SCOFF縁２４，２５，２６及び２
７はそれぞれ実際の縁に隣接した破線で図示して
ある。この装置はコイル面がビームの進路の面に
平行となるように磁極の上を覆つてはめられたコ
イル２８により作動する。さらに、概略的に図示
した４重極の対の片方２９は曲げ磁石装置に対し
てビーム２３を調整するのに使用される。
部ヨーク２０と、双極子面２１及び２２を有する
電磁石を含む。双極子面２１及び２２は公知の方
法で縁を面取りしてある。上で説明したように、
磁極の縁における縁どり磁界はこのような小さな
装置でも無視できないものであり、また、それゆ
え、有効なすなわちSCOFF縁は実際の磁極の縁
に対応せず、SCOFF縁２４，２５，２６及び２
７はそれぞれ実際の縁に隣接した破線で図示して
ある。この装置はコイル面がビームの進路の面に
平行となるように磁極の上を覆つてはめられたコ
イル２８により作動する。さらに、概略的に図示
した４重極の対の片方２９は曲げ磁石装置に対し
てビーム２３を調整するのに使用される。
この磁石装置は7.0cmの曲げ半径ρ1＝ρ2と1.4cm
の磁極面ギヤツプ、ｇ、における２次効果に対し
て最適であつた。この装置におけるパラメータは
以下の通りである。
の磁極面ギヤツプ、ｇ、における２次効果に対し
て最適であつた。この装置におけるパラメータは
以下の通りである。
θ1＝197.6°
θ2＝59.7°
η1＝−32.0°
η2＝32.0°
φ1＝10.0°
φ2＝15.0°
Ｄ＝7.38cm−ビーム進路に沿つた実際の磁極面の
分離はおよ0.3cm大きい。
分離はおよ0.3cm大きい。
本発明の上述の実施例における数多くの修正は
その意図からはずれることなく実施でき、それゆ
え、本発明の意図は特許請求の範囲によつてのみ
限定されるべきものとする。
その意図からはずれることなく実施でき、それゆ
え、本発明の意図は特許請求の範囲によつてのみ
限定されるべきものとする。
第１図は本発明による磁気ビーム偏向装置の概
略図、第２図は荷電粒子のビームに関する180°以
上の曲げ磁石の偏向の効果の概略的説明図、第３
図は荷電粒子のビームに関する90°以内の曲げ磁
石の偏向の効果の概略的説明図、第４図は空間的
収束特性を変えるための４重極双極子を含む磁気
ビーム偏向装置の一実施例の説明図である。 符号の説明、１，２……双極子磁石、３，２３
……荷電粒子ビーム、５，７……出口の縁、４，
６……入口の縁、４，５，６，７，２４，２５，
２６，２７……SCOFF縁。
略図、第２図は荷電粒子のビームに関する180°以
上の曲げ磁石の偏向の効果の概略的説明図、第３
図は荷電粒子のビームに関する90°以内の曲げ磁
石の偏向の効果の概略的説明図、第４図は空間的
収束特性を変えるための４重極双極子を含む磁気
ビーム偏向装置の一実施例の説明図である。 符号の説明、１，２……双極子磁石、３，２３
……荷電粒子ビーム、５，７……出口の縁、４，
６……入口の縁、４，５，６，７，２４，２５，
２６，２７……SCOFF縁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 曲げ半径ρ1と180°以上225°以内の曲げ角度θ1
とを有して、ビームの進路に沿つた平面内にビー
ムを偏向させるためのものであり、装置の出口に
於いて、ビーム進路に対して角度（90°−η1）の
SCOFF出口縁を有する第１の双極子磁石装置と、 曲げ半径ρ2と90°以内の曲げ角度θ2とを有して、
ビームの進路に沿つた平面内にビームをさらに偏
向させるためのものであり、装置の入口に於い
て、ビーム進路に対して角度（90°−η2）の
SCOFF入口縁を有する第２の双極子磁石装置と
を含み、ここでη1−η2であり、前記SCOFF出
口縁は前記SCOFF入口縁からドリフト距離Ｄだ
け離れており、前記ドリフト距離Ｄは前記第１と
第２の双極子磁石装置間のドリフト領域におい
て、前記第１及び第２の双極子磁石装置によるビ
ームの分散が実質的に一致するように選択される
ことを特徴とする磁気荷電粒子ビーム偏向装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、 225°＜（θ1＋θ2）＜280°となるようにしたことを
特徴とする前記磁気荷電粒子ビーム偏向装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、 2η2θ2−（θ1−180°）となるようにしたことを
特徴とする前記磁気荷電粒子ビーム偏向装置。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項、もしくは第
３項において、ρ2＝ρ1となるようにしたことを特
徴とする前記磁気荷電粒子ビーム偏向装置。 ５ 特許請求の範囲第１項において、およそ270°
の角度全体を通して前記ビームを偏向させるため
にρ2＝ρ1及び Ｄρ1（１＋con2η2）／１＋（sinη2／sin4
5°） となるようにしたことを特徴とする前記磁気荷電
粒子ビーム偏向装置。 ６ 特許請求の範囲第５項において、 θ2−η245°となるようにしたことを特徴とす
る前記磁気荷電粒子偏向装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000353640A CA1143839A (en) | 1980-06-04 | 1980-06-04 | Two magnet asymmetric doubly achromatic beam deflection system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5726799A JPS5726799A (en) | 1982-02-12 |
| JPH0361160B2 true JPH0361160B2 (ja) | 1991-09-18 |
Family
ID=4117145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8179281A Granted JPS5726799A (en) | 1980-06-04 | 1981-05-28 | Magnetic charged particle beam deflector |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4389572A (ja) |
| JP (1) | JPS5726799A (ja) |
| CA (1) | CA1143839A (ja) |
| DE (1) | DE3120301A1 (ja) |
| FR (1) | FR2484182A1 (ja) |
| GB (1) | GB2077486B (ja) |
| SE (1) | SE447431B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5198674A (en) * | 1991-11-27 | 1993-03-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Particle beam generator using a radioactive source |
| JP2836446B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1998-12-14 | 三菱電機株式会社 | 荷電粒子ビーム照射装置 |
| EP0635849A1 (de) * | 1993-06-24 | 1995-01-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Umlenkung eines sich entlang einer Achse auf einen Zielpunkt zubewegenden Teilchenstrahls |
| JP3332706B2 (ja) * | 1996-02-16 | 2002-10-07 | 三菱重工業株式会社 | 偏向電磁石 |
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| US6885008B1 (en) | 2003-03-07 | 2005-04-26 | Southeastern Univ. Research Assn. | Achromatic recirculated chicane with fixed geometry and independently variable path length and momentum compaction |
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| JP4273059B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2009-06-03 | 志村 尚美 | Ｘ線発生方法及びｘ線発生装置 |
| KR100759864B1 (ko) | 2006-02-14 | 2007-09-18 | 한국원자력연구원 | 볼록 자극 편향기를 이용한 비대칭 분포 이온빔 조사 장치및 그 방법 |
| US20080116390A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Pyramid Technical Consultants, Inc. | Delivery of a Charged Particle Beam |
| US8111025B2 (en) | 2007-10-12 | 2012-02-07 | Varian Medical Systems, Inc. | Charged particle accelerators, radiation sources, systems, and methods |
| US8198587B2 (en) * | 2008-11-24 | 2012-06-12 | Varian Medical Systems, Inc. | Compact, interleaved radiation sources |
| CN105939566B (zh) * | 2016-04-14 | 2018-08-24 | 中国原子能科学研究院 | 一种消色差双磁铁偏转装置 |
| US10864384B2 (en) * | 2019-03-29 | 2020-12-15 | Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh | Non-achromatic compact gantry |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3379911A (en) * | 1965-06-11 | 1968-04-23 | High Voltage Engineering Corp | Particle accelerator provided with an adjustable 270deg. non-dispersive magnetic charged-particle beam bender |
| US3541328A (en) * | 1969-03-12 | 1970-11-17 | Deuteron Inc | Magnetic spectrograph having means for correcting for aberrations in two mutually perpendicular directions |
| DE1936102B2 (de) * | 1969-07-16 | 1971-03-25 | Kernforschung Gmbh Ges Fuer | Schwerionenbeschleuniger mit elektrostatischer tandem an ordnung mit zwei umlenk magnetspiegeln mit glas umlade strecke und mit festkoerper folien zum abstreifen von elektronen von den ionen |
| FR2058485A1 (ja) * | 1969-09-10 | 1971-05-28 | Thomson Csf | |
| US3867635A (en) * | 1973-01-22 | 1975-02-18 | Varian Associates | Achromatic magnetic beam deflection system |
| CA993124A (en) * | 1974-08-15 | 1976-07-13 | Edward A. Heighway | Magnetic beam deflector system |
-
1980
- 1980-06-04 CA CA000353640A patent/CA1143839A/en not_active Expired
-
1981
- 1981-03-23 US US06/246,872 patent/US4389572A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-05-21 GB GB8115635A patent/GB2077486B/en not_active Expired
- 1981-05-21 FR FR8110152A patent/FR2484182A1/fr active Granted
- 1981-05-21 DE DE19813120301 patent/DE3120301A1/de active Granted
- 1981-05-27 SE SE8103336A patent/SE447431B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-05-28 JP JP8179281A patent/JPS5726799A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3120301A1 (de) | 1982-04-29 |
| CA1143839A (en) | 1983-03-29 |
| US4389572A (en) | 1983-06-21 |
| JPS5726799A (en) | 1982-02-12 |
| FR2484182B1 (ja) | 1984-06-29 |
| FR2484182A1 (fr) | 1981-12-11 |
| SE447431B (sv) | 1986-11-10 |
| GB2077486A (en) | 1981-12-16 |
| GB2077486B (en) | 1984-01-18 |
| SE8103336L (sv) | 1981-12-05 |
| DE3120301C2 (ja) | 1993-08-26 |
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