线圈架，而是仅放置在相应的线圈室中。可以通过支撑结构将线圈保持在适当位置。液态氦和每个相应的超导线圈在不同的室中(例如，分别在冷却室707、708和线圈室704、705中)保持分离。因此，在超导线圈与冷却剂例如液态氦之间不存在直接实际接触。此外，由于线圈架的主体是不锈钢，所以经由每个线圈架的主体(例如，714、715)在超导线圈与冷却剂之间存在很少(如果存在的话)热接触。因此，引入导热结构，其接触超导线圈和液态氦，并且用于在这二者之间传递热，从而冷却超导线圈。
[0107]如图所示，每个线圈室704、705的结构大致为圆形。因此，当放置在线圈室中时，超导线圈采取此大致圆形的配置。如果超导线圈偏离此圆形配置，则磁力可能会影响粒子加速器的操作或者对线圈造成损坏。例如，在超导磁体的操作期间，紧箍力可能会促使超导线圈向外扩展，从而迫使超导线圈抵靠着线圈室的外内侧壁。如果超导线圈足够偏离圆形配置，则该紧箍力可能会导致线圈撕裂。
[0108]每个超导线圈产生的磁场在圆形配置的内部区域中比在圆形配置的外部区域中更强。例如，由超导线圈包围的区域750内的磁场比在由超导线圈包围的区域外侧的区域752中的磁场更强。在某些实施方式中，内部区域中的磁场可能强达外部区域中的磁场的十倍；然而，这并非是所有实施方式中的情况。磁场在距超导线圈的内部区域及外部区域的距离处减弱。
[0109]参照图17，可以将一个或多个磁垫片引入到轭753、754的狭槽755a、755b、755c、755d中，以便影响磁场以及因此由轭施加在超导线圈上的磁力。在某些实施方式中，将磁垫片引入到超导线圈的内部区域750中的狭槽中，尽管这不是必需的。因为磁力在内部区域中比在外部区域中更大，所以可以在内部区域中使用更小和/或更少的磁垫片来产生将会由位于外部区域中的更大和/或更多数量的磁垫片所产生的相同的力。在其它实施方式中，磁垫片中的一个或多个可以在内部区域中并且/或者磁垫片中的一个或多个可以在外部区域中。在某些实施方式中，相比于外部区域，磁垫片可能仅更靠近内部区域，反之亦然。
[0110]在该实施方式中，每个轭包含接近于相应超导线圈的一个或多个狭槽。例如，狭槽755a在线圈756附近；狭槽755c在线圈757附近等等。狭槽及磁垫片的数量和大小因系统不同而变化，这取决于各种因素，比如由超导磁体所产生的磁场。
[0111]图18示出了超导磁体的一部分的分解透视图，其包括轭753和冷物块760。狭槽761a、761b、761c和761d示出的是，可以将上文所述类型的四个磁垫片引入到顶部轭753(图中的轭)中。对于底部轭(未示出)来说可以存在相应的配置。
[0112]在某些实施方式中，通过使用铁或钢磁垫片(比如图19中所示的磁垫片762)来实施磁垫片。磁垫片762可以是棒(或柱塞)的形状，或者可以具有其它适当的形状。可以将磁垫片放置在相应超导线圈附近的轭的狭槽中。使磁垫片向下移动(进一步在轭内)增加超导线圈附近的铁磁材料的量，从而增加施加在相应超导线圈上的磁力的量。相反，使磁垫片向上移动且移出轭减少超导线圈附近的铁磁材料的量，从而减少施加在相应超导线圈上的磁力的量。
[0113]在图19的示例中，磁垫片762包括外壳763内的棒状部分。可以通过使用螺钉764将该部分移入或移出轭。帽765可以将磁垫片762连接至轭。图20示出了磁垫片770，其可以永久地固定在狭槽中并且经由帽771而保持在适当位置。例如，可以将磁垫片770机械加工成特定的大小，将其引入到狭槽中且将其固定，而不可能进一步调整。
[0114]图20示出了引入到轭的帽777中的磁垫片。垫片772是图19所示的类型，垫片774是图20所示的类型。垫片773被部分地安装，但尚未包括帽，也尚未被固定至轭。狭槽775尚未包括垫片。要指出的是，轭可以包含所有相同类型的磁垫片，或者可以在同一轭(如图21所示)中使用不同的类型。此外，并非所有的狭槽都需要垫片。
[0115]可以通过作为粒子治疗系统的一部分的控制系统来对磁垫片的移动进行计算机控制。例如，可以基于如由其上安装有粒子加速器的台架的旋转位置所测量的粒子加速器的旋转位置(且因此加速器内的电磁体的旋转位置)来控制磁垫片773的移动。用来设定磁垫片位置关于加速器旋转位置的各种参数可以凭经验测量，并且可以被编程到控制系统计算机中。可以使用一个或多个计算机控制的致动器来实施磁垫片的实际移动。
[0116]在某些实施方式中，可以实时地控制磁垫片的移动。在其它实施方式中，可以通过测试来确定磁垫片的最佳位置，并且可以在适当深度将磁垫片永久地插入到轭中的狭槽中。在某些实施方式中，可能存在八个狭槽/磁垫片(每个轭半体为四个)。在其它实施方式中，可以使用不同数量的狭槽/磁垫片。在图21示出的示例中，可以将四个磁垫片引入到相应的轭中。在此示例中，对于另一轭(未示出)提供类似的磁垫片配置。
[0117]在某些实施方式中，磁垫片(例如，上文所述的磁垫片)可以替代地是或包括一个或多个微型电磁体，控制穿过其的电流从而以上文所述的方式影响由再生器产生的磁场。可以通过作为粒子治疗系统的一部分的控制系统来对穿过所述一个或多个电磁体的电流进行计算机控制。例如，可以基于如由其上安装有粒子加速器的台架的旋转位置所测量的粒子加速器的旋转位置来对该电流进行控制。用于设定电流关于加速器的旋转位置的各种参数可以根据经验测量，并且可以被编程到控制系统计算机中。
[0118]返回参照图17，如上文所解释，在一些实施方式中，为了调整超导线圈的位置的目的，磁性可被引入到超导线圈的内部区域750中的狭槽中。在一些实施方式中，本文所述类型的磁垫片(尽管磁垫片可能具有较小的尺寸)可被引入到内部区域750中，以便影响区域750内粒子轨道的能量。更具体地，如上文所解释，磁场再生器定位在腔(区域750)中，以调整腔内的现有磁场，从而改变从等离子体柱加速的粒子的连续轨道的位置，最终使得粒子输出到包含在轭中的提取通道。再生器可以增加在腔的区域处的磁场，从而促使在该区域的每个连续的粒子轨道朝向提取通道的进入点向外旋进，最终到达提取通道。提取通道接收从等离子体柱加速的粒子，并且输出来自该腔的所接收的粒子。
[0119]在某些情况下，随着超导线圈在旋转过程中移动，由再生器702所影响的轨道因线圈的重力运动发生改变。该运动可以少至数十毫米。然而，其结果是，进入提取通道的粒子束的能量可以不同于穿过整个通道所需的能量。为了调整进入提取通道的粒子的能量的此变化，在某些情况下，结构被放置在提取通道内或者在其进入点处。该结构可以用来吸收粒子束中的多余能量。然而，该结构可以改变所得到的束的斑点大小。在采用扫描来扫描整个照射目标上粒子束的粒子治疗系统的实施方式中，改变粒子束斑点大小可能并非是所希望的。
[0120]因此，磁垫片(本文描述了其示例)可以用来消除使用提取通道内或在进入点处的结构来吸收粒子束的多余能量。例如，可以将磁垫片引入到区域750中来改变区域750内的磁场，从而改变区域750中粒子的轨道，使得到达提取通道入口(其连接到区域750)的粒子的能量密切匹配于横过提取通道所需的能量。由于磁垫片的适当定位，在提取通道处不需要能量吸收器来从粒子束吸收能量，从而影响粒子束斑点的大小。
[0121]更具体地，由于不使用磁垫片或吸收结构，进入提取通道的一些粒子可以具有超过横过提取通道所需的能量。其结果是，这样的粒子可以在穿过期间撞击提取通道的壁或其他结构，从而防止它们输出。在其他情况下，一些粒子可能不具有足够的能量来到达提取通道，从而也防止它们输出。本文所述的磁垫片可以用来在区域750内的一个或多个位置使磁场成形，以便在特定能级扰动粒子轨道，使得到达提取通道的在该能级的粒子具有足够的能量来进入提取通道并横过提取通道用于输出。
[0122]在一些实施方式中，磁垫片可以用来使腔中的磁场成形，而不使用再生器。例如，上面描述的情况是，一个或多个磁垫片用于与再生器相合作来使腔中的磁场成形。在一些实施方式中，再生器本身可以被替换为本文所述类型的一个或多个磁垫片。因此，可以通过使用磁垫片来使腔中的整个磁场成形，使系统成为可定制的。
[0123]区域750中的磁垫片可以是计算机控制的。可以预先设定一个或多个磁垫片位置，使得它们在同步回旋加速器的操作过程中无变化地被定位。可替代地，可以在同步回旋加速器的操作期间交互地控制一个或多个磁垫片，以便实时地使区域750内的磁场成形。可以在区域750中使用一个或多个磁垫片。
[0124]在采用主动返回系统(比如在美国专利申请序列号13/907601中所述)的实施方式中，各个磁垫片的大小和位置将不同于本文中所呈现的这些。磁垫片可以通过合适磁极片中的孔以与它们是如何被引入磁轭中类似的方式而被引入。如果必要的话，在采用主动返回系统的实施方式中，还可以使用额外的铁磁结构来控制线圈位置。
[0125]可以以适当的组合使用前述特征中的任何两个以上来调整电磁体中的超导线圈的定位。
[0126]可以组合本文所述的不同实施方式的元件来形成上文并未具体阐述的其它实施方式。各元件可能会从本文所述的程序、系统、设备等中遗漏，而并不会不利地影响其操作。各个单独的元件可以组合成一个或多个单个元件来执行本文所述的功能。
[0127]本文所述的示例性实施方式并不限于与粒子治疗系统一起使用或者与本文所述的示例性粒子治疗系统一起使用。相反，示例性实施方式可用于包括超导线圈的任何适当的系统中。
[0128]关于可以用于如在本文所述的系统中的粒子加速器的示例性实施方式的设计的额外信息可参见以下各项:2006年I月20日提交的标题为“High-Field SuperconductingSynchrocyclotron”的美国临时申请第60/760788号；2006年8月9日提交的标题为“Magnet Structure For Particle Accelerat1n” 的美国专利申请序列号 11/463402 ;以及 2006 年 10 月 10 日提交的标题为 “Cryogenic Vacuum Break Pneumatic ThermalCoup I er ”的美国临时申请第60/850565号，所有这些申请通过弓I用并入本文。
[0129]以下申请通过引用并入本申请:标题为“CONTROLLING INTENSITY OF A PARTICLEBEAM”(申请号 61/707466)的美国临时申请；标题为 “ADJUSTING ENERGY OF A PARTICLEBEAM” (申请号61/707515)的美国临时申请;标题为“ADJUSTING COIL POSIT1N” (申请号 61/707548)的美国临时申请；标题为 “FOCUSING A PARTICLE BEAM USING MAGNETICFIELD FLUTTER”(申请号61/707572)的美国临时申请；标题为“MAGNETIC FIELDREGENERATOR”(申请号 61/707590)的美国临时申请；标题为 “FOCUSING A PARTICLEBEAM”(申请号61/707704)的美国临时申请；标题为“CONTROLLING PARTICLE THERAPY”(申请号61/707624)的美国临时申请；以及标题为“CONTROL SYSTEM FOR A PARTICLEACCELERATOR” (申请号61/707645)的美国临时申请。
[0130]以下各项同样通过引用并入到本申请中:2010年6月I日颁布的美国专利第7728311号；2007年11月30日提交的美国专利申请序列号11/948359 ；2008年11月20日提交的美国专利申请序列号12/275103 ;2007年11月30日提交的美国专利申请序列号11/948662 ;2007年11月30日提交的美国临时申请第60/991454号；2011年8月23日颁