[发明专利]扫描电磁铁及粒子束治疗系统

说明书

本发明的目的在于，使扫描电磁铁小型化，并且减小带电粒子束偏转的角度误差。本发明涉及使带电粒子束轨道偏转的扫描电磁铁。绕组(U)设置于在对置的位置设置的槽(SL1)以及槽(SL4)。当把导线的经过方向定义为构成绕组(U)的导线沿γ轴正方向经过槽(SL1)时，构成绕组(U)的导线沿γ轴负方向经过槽(SL4)。即，构成绕组(U)的导线围绕在槽(SL1)中朝向γ轴正方向，在槽(SL4)中朝向γ轴负方向的环路路径(SL1)－(SL2)。当配置在槽(SL1)的绕组区间(U+)中沿γ轴正方向流过电流时，配置在槽(SL4)的绕组区间(U﹣)中沿γ轴负方向流过电流。磁轭(10)、绕组(U)、绕组(V)以及绕组(W)相对于磁轭(10)的中心轴具有120°旋转对称构造。

技术领域

本发明涉及扫描电磁铁以及粒子束治疗系统，尤其涉及向患者照射的带电粒子束的扫描技术。

背景技术

广泛进行向患部照射质子束、碳离子束等带电粒子束的粒子束治疗。在进行粒子束治疗的粒子束治疗系统中，通过输送装置将基于带电粒子的带电粒子束输送到照射喷嘴，并从照射喷嘴照射患部，其中，上述带电粒子通过加速器加速至具有所需能量。

在粒子束治疗中，有时进行一边变更带电粒子束的照射位置一边向患部进行照射的扫描照射。在扫描照射中，通过变更带电粒子束的能量来变更带电粒子束的照射位置的深度。另外，通过产生横穿带电粒子束的方向的磁场来使带电粒子束偏转，从而变更与深度方向垂直的面内的照射位置。因此，加速器具备控制带电粒子束能量的装置，照射喷嘴具备用于产生横穿带电粒子束的磁场的扫描电磁铁。

在以下的专利文献1中记载了圆筒状的扫描电磁铁。在横穿圆筒状长度方向的XY平面中，产生X轴方向以及Y轴方向的磁场即二极磁场。另外，在专利文献2中记载了能够在XY平面内进行2个方向扫描的8极的扫描电磁铁。该扫描电磁铁具有在包围带电粒子束的周向上以等角度间隔配置的8个绕组。对置的一对绕组与同一电源串联连接，通过调整4对绕组中流过的电流来进行2个方向的扫描。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-206635号公报

专利文献2：美国专利第8378312号说明书

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的扫描电磁铁产生一个方向的磁场。因此，为了在横穿粒子束的平面上沿2个方向扫描带电粒子束，需要级联配置在不同方向上产生磁场的2个扫描电磁铁，照射喷嘴变得很大。另外，下游侧扫描电磁铁需要形成包含由上游侧扫描电磁铁扫描的带电粒子束的轨道的磁场产生区域，因此比上游侧的扫描电磁铁大。

另一方面，在专利文献2的扫描电磁铁中，能够利用1个扫描电磁铁进行2个方向扫描。但是，由于包围带电粒子束的周向方向上的磁场分布不适当等，有时根据带电粒子束的照射位置，带电粒子束的偏转角度产生误差。

本发明的目的在于使扫描电磁铁小型化，并且减小带电粒子束的偏转角度的误差。

用于解决课题的手段

本发明的特征为具备多个绕组，该多个绕组分别具有沿着带电粒子束的轨道延伸的去路区间和回路区间，并且包围使所述带电粒子束通过的柱状空间，观察所述柱状空间的外周方向以预定的间隔配置了各个所述绕组中的去路区间和回路区间，在多个所述绕组中的1个绕组的去路区间与回路区间之间配置了其他所述绕组的去路区间或回路区间。

发明效果

根据本发明，能够使扫描电磁铁小型化，并且减小带电粒子束的偏转角度的误差。

附图说明

图1概念性地表示扫描电磁铁及带电粒子束。

图2示意性地表示扫描电磁铁的截面形状。