要。需要使通路3的外 侧的出入口处的有效剂量衰减，从而使其在粒子射线照射室外的放射线的有效剂量的限制 值以下。已知一般在粒子射线治疗中，对于放射线的有效剂量，中子射线量占主导地位，使 中子射线量衰减至法令限制以下在粒子射线照射室的屏蔽设计中变得较为重要。下面，实 施方式的说明以中子的屏蔽为主要关注点来进行说明。
[0017] 接着，使用图1对本实施方式的通路3的结构进行说明。通路3的两个出入口中， 将屏蔽壁2的内壁侧的出入口设为第一开口部7，将屏蔽壁2的外壁侧的出入口设为第二开 口部8。此时，构成为连结第一开口部7的中心和第二开口部8的中心的第一线段9不与通 路3的两壁相交叉。在将从等中心点6朝向第一开口部7的中心的矢量设为第二矢量9a， 将从第一开口部7的中心朝向第二开口部8的中心的矢量设为第二矢量9b，并将连结第一 开口部7的两端的线段设为线段10时，构成为第一矢量9a的线段10方向的分量P和第二 矢量9b的线段10方向的分量Q均不为零，且为相反方向。并且，换言之，在将等中心点和 第一开口部的中心相连结的线段设为第一线段，将第一开口部的中心和第二开口部的中心 相连结的线段设为第二线段的情况下，第一线段和第二线段形成不等号的符号"< "或" >" 的形状。
[0018] 由此构成的通路3中，粒子射线照射室1的内侧的出入口（第一开口部）和照射 室1的外侧的出入口（第二开口部）能相互望见。在第一开口部的宽度和第二开口部的宽 度相同的情况下，通路3的宽度比第一开口部的宽度及第二开口部的宽度均要窄。换言之， 在粒子射线照射室1的屏蔽壁2由图1所示那样的长方形构成的情况下，通路3成为倾斜 的通路形状。
[0019] 图2是用于说明本实施方式的粒子射线照射室中的屏蔽效果的说明图。图2中， A及C是粒子射线照射室1的内侧的出入口的两端的点，B及D是粒子射线照射室1的外侧 的出入口的两端的点。将相对于连结粒子射线照射室1的内侧的出入口的两端的点的直线 E，从等中心点6向下延伸的垂线的长度设为a。将通过粒子射线照射室1的内侧的出入口 的两端的点中离等中心点6较远的点（图2的情况下为点A)，且相对于与连结粒子射线照 射室1的内侧的出入口的两端的点的直线E垂直的直线F，从等中心点向下延伸的垂线的长 度设为b。将通路部分的两侧的内壁假定为是平行的平面，将两壁面的间隔设为t。并且， 将与连结粒子射线照射室1的内侧的出入口的两端的点的直线E垂直的直线F和通路部分 的内部所成的角度设为Q。
[0020] 如文献"放射线设施的屏蔽计算实务说明书20072-12~2-14"所示那样，可知通 路内的中子剂量满足以下所示的中村?上蓑的式（1)及式（2)。
[0021] 为了使用中村?上蓑的式子，需要设定粒子射线照射室的内侧的出入口（第一开 口部）的虚拟射线源。虚拟射线源的位置是通路3内的距离平方衰减开始的点，将连结等 中心点和放射线直接到达通路内的边界点X的线段的从通路宽度面的重心起向粒子射线 照射室内侧偏移一半的通路宽度的点设为a。该虚拟射线源a的剂量H。能利用下式（1) 来获得。此处，D。是标准化常数（与射线源相距Im的距离中的剂量）、R是从射线源（等 中心点）到虚拟射线源a为止的距离，s是将照射室的横向宽度与纵向深度的几何平均值 除以2后得到的值，S是粒子射线照射室内表面的整个表面积，S'是能从虚拟射线源位置直 视的粒子射线照射室内表面的表面积。
[0022] [数学式1]
[0023] 并且，通路内的辐射线的剂量I(r)可通过下式（2)获得。此处，r是与虚拟射线 源a的距离。
[0024] [数学式2]
[0025] 如式⑵所示，通路内的剂量以距离的平方的倒数进行衰减，因此，XB之间的距离 越长，能使第二开口部（粒子射线照射室的外侧的出入口）处的剂量越小。从等中心点（射 线源）到虚拟射线源a位置的距离越长，虚拟射线源a的位置处的剂量H。变得越小，但 从式（1)的括号内的第二项可知，H。整体的衰减比距离的平方要小。该第二项是表示粒子 射线照射室内的散射的影响的项。因此，在将从照射室外到室内的等中心点6为止的路径 的总距离设为固定的情况下，相比使虚拟射线源a的位置远离射线源，增长虚拟射线源a 到第二开口部8为止的距离r。结果更能减小粒子射线照射室的外侧的出入口附近的剂量。 换言之，剂量是否被抑制在限制值内基本由r。的长度来决定，因此在r。为固定的条件下，在 如本实施方式所示那样使通路倾斜的情况下，通路的路径会变短。
[0026] 从虚拟射线源a到第二开口部8为止的距离r。是表示粒子射线照射室的结构的 参数，能利用a、b、d、t及0，由下式（3)计算出。
[0027] [数学式3]
[0028] 图3表示在将0设为参数时利用式（3)计算出的通路的长度d。作为示例，设为 a = 5. 5m、b = 6. 5m、t = 2. 5m、r。= 4m。根据式（3)可知，在0满足下式⑷时，与0 = 0°的情况相比，d的值变小。
[0029] [数学式4] (asin 9 +bcos 9 -t) cos 9 > b_t (4)
[0030] 因而，可知若是满足0° < 0 <90°且满足式（4)那样的0值（图3的范围0)， 与0 = 0°的情况相比，能以较短的d获得同等的屏蔽效果。0 >0°意味着连结粒子射 线照射室的内侧的出入口的两端的点的直线E与通路两侧的壁面未以不垂直的角度相交， 本实施方式中，将这样的通路表示为"倾斜的通路"。
[0031] 通过如上所述配置倾斜的通路3,将照射室外的剂量抑制在某个值以下的情况下， 能在通路内用于衰减的距离r。固定的条件下，缩短通路的长度d，因此，能减小粒子射线照 射室的占有面积。此外，由于通路没有弯曲，因此从粒子射线照射室的入口移动到治疗床的 患者、治疗相关者的移动路线不会变得复杂，到治疗开始为止的时间、到治疗后离开治疗室 为止的时间变短，治疗的吞吐量得以提高。
[0032] 实施方式2. 图4是表示实施方式2中的粒子射线照射室的俯视图。本实施方式中的粒子射线照射 室1的结构与实施方式1的粒子射线照射室的结构相同，但在使构成通路3的两侧的侧壁 分别由每两个平面的组合来构成这一点、及粒子射线照射喷嘴5的位置上与实施方式1不 同。本实施方式中，粒子射线照射喷嘴5设置在与设有通路3的屏蔽壁的面相对的面上。
[0033] 可知由粒子射线和目标之间的相互作用而产生的中子射线在越靠近原本的入射 粒子射线的前进方向的方向上，单位立体角所产生的高能量中子射线的强度变得越大。越 是高能量的中子射线，贯穿屏蔽壁的概率越高，因此在本实施方式那样的粒子射线照射喷 嘴的位置（入射射束的方向）上，与实施方式1的粒子射线照射喷嘴的位置相比，到达通路 侧的屏蔽壁的中子射线的强度（中子个数）及能量变大。因此，优选确保对直接到达通路、 粒子射线照射室的外侧的出入口的中子射线进行屏蔽的屏蔽壁的局部13的厚度。
[0034] 如图4所示，本实施方式的粒子射线照射室中，通路3的一个侧壁11由平面Ila 和平面Ilb构成，通路3的另一个侧壁12由平面12a和平面12b构成。然而，与实施方式 1同样地构成为连结第一开口部7的中心和第二开口部8的中心的第一线段9不与通路3 的两侧的侧壁相交叉。也就是说，通路3在中途平缓地弯折。若将平面Ila和屏蔽壁的厚 度方向所成角度设为9 1，平面Ilb和屏蔽壁的厚度方向所成的角度设为0 2,则通过使0 1 < 9 2,能使屏蔽壁的局部13的厚度变得较厚。
[0035] 通过上述结构，能与实施方式1同样地减小粒子射线照射室的占有面积。此外，由 于通路的长度变短，并且通路没有大的弯曲，因此从粒子射线照射室的入口移动到治疗台 的患者、治疗相关者的移动路线不会变得复杂，到治疗开始为止的时间、到治疗后离开治疗 室为止的时间变短，治疗的吞吐量得以提高。并且，本实施方式中，由两个平面的组合来构 成两侧的侧壁，该两侧的侧壁构成通路，因此与实施方式1的粒子射线照射室相比，能使第 一开口部7附近的屏蔽壁的局部13的屏蔽壁2的厚度变厚。其结果是，能使贯穿屏蔽壁的 局部13并射入通路3的放射线进一步衰减。
[0036] 实施方式3. 图5是表示实施方式3中的粒子射线照射室的俯视图。本实施方式中的粒子射线照射 室1的结构与实施方式2的粒子射线照射室的结构相同，但在使构成通路3的两侧的侧壁 由曲面构成这一点上与实施方式2不同。
[0037] 如图5所示，本实施方式中的粒子射线照射室的通路3的两侧的侧壁由平缓的曲 面构成。然而，与