[发明专利]超导磁铁及带电粒子束治疗装置

说明书

本发明提供一种超导磁铁及带电粒子束治疗装置，其课题在于提高磁极之间的磁通密度的均匀性。实施方式所涉及的超导磁铁(1)具备：一对主线圈(2、2)，其呈环状；一对磁极(3、3)，配置于主线圈(2)的内周侧，分别具有沿主线圈(2)的轴线(C3)方向隔开对置的平面即对置面(3a、3a)；及一对校正线圈(4、4)，配置于一对磁极(3、3)之间。由此，因主线圈(2)产生的磁通密度通过由校正线圈(4)产生的磁通密度得到校正，且能够提高偏转电磁铁(20)内射束导管(14)内的磁通密度的均匀性。

技术领域

本申请主张基于2014年5月20日申请的日本专利申请第2014-104485号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种超导磁铁及带电粒子束治疗装置。

背景技术

例如，以往传输带电粒子束的射束传输线路中，在有带电粒子束通过的射束导管内通过偏转电磁铁产生磁场，由此使带电粒子束偏转。此时，为了使带电粒子束高精度偏转，需要将偏转电磁铁内射束导管内的磁通密度均匀化。其中，为了实现磁通密度的均匀化及电磁铁的小型化，专利文献1中公开有将超导磁铁用作射束传输线路的电磁铁的内容。

专利文献1：日本特开2011-72717号公报

然而，由于超导磁铁的磁动势较大，有时使配置于电磁铁内的磁极引起磁饱和。此时，磁极之间的磁通密度在电磁铁的中央位置附近尤为变大，且使均匀性下降。对此，能够考虑到例如通过在磁极的对置面设置凹凸形状来实现磁通密度的均匀化，但以该方法只能获得相对于特定大小的磁通密度的效果，一旦磁通密度的大小发生变化就无法维持均匀性。

发明内容

本发明是为了解决这种课题而做出的，其目的在于提供一种能够提高磁极之间的磁通密度的均匀性的超导磁铁及带电粒子束治疗装置。

为解决上述课题，本发明所涉及的超导磁铁具备：环状的主线圈；一对磁极，分别具有沿主线圈的轴线方向隔开对置的平面即对置面，且配置于主线圈的内周侧；及校正线圈，配置于一对磁极之间。

本发明所涉及的超导磁铁中，校正线圈配置于环状主线圈的内周侧的一对磁极之间。由此，基于主线圈的磁通密度通过基于校正线圈的磁通密度得到校正，且能够提高磁极之间的磁通密度的均匀性。即，通过将各磁极的对置面分别作为平面，在能够对应广泛的磁通密度的变化的状态下，能够提高磁极之间的磁通密度的均匀性。

并且，本发明所涉及的超导磁铁可以具备至少一对校正线圈。由此，能够进一步提高磁极之间的磁通密度的均匀性。

并且，本发明所涉及的超导磁铁中，在与电流的流动方向垂直的剖面，校正线圈的轴线方向的宽度可以比与校正线圈的轴线方向正交方向的宽度更窄。由此，能够将基于校正线圈的磁通密度集中在较窄的区域，因此能够有效地提高磁极之间的磁通密度的均匀性。

并且，本发明所涉及的超导磁铁中，还可以具备支承主线圈且支承校正线圈的支承部。由此，支承部能够支承校正线圈且加固主线圈，因此针对以将主线圈向外侧扩张的方式作用的扩张力，能够抑制主线圈的变形。

并且，本发明所涉及的带电粒子束治疗装置具有上述超导磁铁。由此，基于主线圈的磁通密度通过基于校正线圈的磁通密度得到校正，且能够提高磁极之间的磁通密度的均匀性。

并且，本发明所涉及的带电粒子束治疗装置具备使带电粒子束偏转的偏转电磁铁及扫描带电粒子束的扫描电磁铁，作为相比扫描电磁铁设置于带电粒子束的下游侧的偏转电磁铁可以使用上述超导磁铁。由此，即便将超导磁铁用作设置于扫描电磁铁的下游侧的偏转电磁铁，也能够提高偏转电磁铁的磁极之间的磁通密度的均匀性。

发明效果

根据本发明能够提高磁极之间的磁通密度的均匀性。

附图说明