中子捕捉疗法装置及核转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请主张基于2014年5月20日申请的日本专利申请第2014-104273号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
[0002]本发明涉及一种对被照射体照射中子束的中子捕捉疗法装置及核转换装置。
【背景技术】
[0003]以往，作为在照射中子束来杀灭癌细胞的中子捕捉疗法中使用的装置，已知有专利文献I中记载的装置。专利文献I中记载的中子捕捉疗法装置具备有:加速器，射出带电粒子束；靶，通过被照射带电粒子束，产生中子束；及射束传输线路，向靶传输在加速器中射出的带电粒子束。
[0004]专利文献1:国际公开W02012/014671号说明书
[0005]上述专利文献I中记载的中子捕捉疗法装置中，通过电流表检测照射于靶的带电粒子束的总量，但是存在无法检测带电粒子束相对于靶的照射位置是否正常的问题。
[0006]并且，中子捕捉疗法中使用的带电粒子束的电流值与质子束治疗装置相比，非常高。因此，若将在质子束治疗装置等中使用的线栅式射束位置监视器适用于中子捕捉疗法装置中，则可能会导致射束位置监视器因暴露于高电流值的带电粒子束而劣化。因此，很难在中子捕捉疗法装置中利用这种射束位置监视器。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于提供一种能够检测带电粒子束相对于靶的照射位置是否正常的中子捕捉疗法装置及核转换装置。
[0008]为了解决上述课题，本发明所涉及的中子捕捉疗法装置具备:加速器，射出带电粒子束；靶，受到带电粒子束的照射而产生中子束；射束传输线路，向靶传输从加速器射出的带电粒子束；及电流检测部，检测带电粒子束的电流值，电流检测部在射束传输线路的内部以与射束传输线路的内壁绝缘的状态沿着内壁设置。
[0009]并且，本发明所涉及的核转换装置具备:加速器，射出带电粒子束；靶，受到带电粒子束的照射，通过核散裂反应产生规定的原子核或中子；射束传输线路，向靶传输从加速器射出的带电粒子束；及电流检测部，检测带电粒子束的电流值，电流检测部在射束传输线路的内部以与射束传输线路的内壁绝缘的状态沿着内壁设置。
[0010]本发明所涉及的中子捕捉疗法装置及核转换装置中，检测带电粒子束的电流值的电流检测部在射束传输线路的内部以与射束传输线路的内壁绝缘的状态沿着内壁设置，因此能够检测靠近该内壁的低电流区域的带电粒子束的电流值。因此，电流检测部不易暴露于高电流区域中的带电粒子束，因此劣化得到抑制。因此，能够根据通过这种电流检测部检测出的电流值检测带电粒子束相对于靶的照射位置是否正常。
[0011]并且，本发明所涉及的中子捕捉疗法装置中，电流检测部可形成为环状。此时，通过环状的简单结构的电流检测部，能够检测围绕高电流区域的带电粒子束的低电流区域的带电粒子束的微小电流值。
[0012]并且，本发明所涉及的中子捕捉疗法装置中，电流检测部可沿着内壁设置有多个。此时，能够通过多个电流检测部检测带电粒子束的电流值。因此，根据以各电流检测部检测出的电流值，得知异常状态下的带电粒子束与哪一个电流检测部接触。由此，能够获得与异常状态下的带电粒子束射向哪一个电流检测部的位置有关的信息。
[0013]并且，本发明所涉及的中子捕捉疗法装置中，电流检测部可设置成从射束传输线路的内壁侧向射束传输线路的内部突出。此时，沿着射束传输线路的内壁的电流检测部设置成从该内壁侧向射束传输线路的内部突出，因此能够适宜地检测围绕高电流区域的带电粒子束的低电流区域的带电粒子束的微小的电流值。
[0014]并且，本发明所涉及的中子捕捉疗法装置中，还可具备控制部，其根据通过电流检测部检测出的电流值的大小，控制带电粒子束的照射。此时，能够在带电粒子束相对于靶的照射位置正常时将通过电流检测部检测出的电流值作为基准电流值，在检测出小于该基准电流值的下限值以下的电流值或大于该基准电流值的上限值以上的电流值时，视作带电粒子束相对于靶的照射位置异常，通过控制部控制带电粒子束的照射。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明，能够提供一种能够检测带电粒子束是否相对于靶照射到正常的位置的中子捕捉疗法装置及核转换装置。
【附图说明】
[0017]图1是表示第I实施方式的中子捕捉疗法装置的结构的图。
[0018]图2是表示图1的中子捕捉疗法装置中的中子束生成部的概要立体图。
[0019]图3是表示图2所示的电流检测部的概要结构的侧剖视图。
[0020]图4是沿着图3所示的IV-1V线的横剖视图。
[0021]图5是表示图2所示的电流检测部的安装结构的一例的侧剖视图。
[0022]图6是表示带电粒子束相对于靶的照射位置的异常状态的示意图。
[0023]图7是第2实施方式所涉及的中子捕捉疗法装置所具备的电流检测部的与图4对应的横剖视图。
[0024]图中:1A、1B-中子捕捉疗法装置，10-加速器，48-射束传输线路，48a-内壁，60-电流检测部，102-控制部，P-带电粒子束，N-中子束，T-靶。
【具体实施方式】
[0025]以下，参考附图对本发明所涉及的中子捕捉疗法装置的实施方式进行说明。另外，以下说明中，对相同或相应要素赋予相同符号，并省略重复说明。
[0026](第I实施方式)
[0027]首先，利用图1及图2对第I实施方式所涉及的中子捕捉疗法装置的概要进行说明。本实施方式所涉及的中子捕捉疗法装置例如为利用硼中子捕捉疗法来进行癌症治疗的中子捕捉疗法装置。如图1及图2所示，中子捕捉疗法装置IA向注射有硼(wB)的患者等被照射体40照射中子束N。
[0028]中子捕捉疗法装置IA具备加速器10。加速器10是使质子等带电粒子加速来生成质子束(质子射束)以作为带电粒子束P的加速器。本实施方式中，作为加速器10采用回旋加速器。加速器10例如具有生成射束半径为40mm、60kW( = 30MeVX2mA)的带电粒子束P的能力。另外，作为加速器10，可使用同步加速器、同步回旋加速器或直线加速器等其他加速器来代替回旋加速器。
[0029]从加速器10射出的带电粒子束P依次通过水平型转向器12、四向切割器14、水平垂直型转向器16、四极电磁铁18、19、20、90度偏转电磁铁22、四极电磁铁24、水平垂直型转向器26、四极电磁铁28、四向切割器30、电流监视器32、带电粒子束扫描部34，引导至中子束生成部36。该带电粒子束P在中子束生成部36中照射于靶T，由此产生中子束N。中子束N照射到治疗台38上的被照射体40。
[0030]水平型转向器12、水平垂直型转向器16、26例如使用电磁铁来抑制带电粒子束P的射束的发散。同样地，四极电磁铁18、19、20、24、28例如使用电磁铁进行带电粒子束P的射束轴调整。四向切割器14、30通过切掉端部的射束来进行带电粒子束P的射束整形。
[0031]90度偏转电磁铁22对带电粒子束P的行进方向进行90度偏转。另外，90度偏转电磁铁22上设置有切换部42，能够通过切换部42使带电粒子束P离开正规轨道而引导至射束收集器44。射束收集器44在治疗前等进行带电粒子束P的输出确认。
[0032]电流监视器32实时测定照射于靶T的带电粒子束P的电流值(即，电荷、照射剂量率)。作为电流监视器32，使用不会对带电粒子束P带来影响就能够测定电流的非破坏型DCCT (DC Current Transformer)。该电流监视器32上连接有控制器100。另外，“剂量率”表示每单位时间的剂量(下同)。
[0033]控制器100由控制部102及显示部104而构成。控制部102根据通过电流监视器32测定出的带电粒子束P的电流值求出中子束N的照射剂量，并根据该照射剂量控制中子射束N的照射，例如由CPU、ROM及RAM等构成。显示部104显示由控制部102求出的中子束N的照射剂量，例如使用显示器或监视器。
[0034]带电粒子束扫描部34扫描带电粒子束P，并进行带电粒子束P相对于靶T的照射控制。其中，带电粒子束扫描部34例如控制带电粒子束P相对于靶T的照射位置和带电粒