前后，配置有至少2台以上的作为出射轨道调整用电磁铁的调整用电磁铁6。这些调整用电磁铁6在带电粒子束出射时励磁。由此，在出射用偏转器8的位置，使线束轨道位移，即在外侧形成用于使带电粒子束接近而将其取出的出射凸轨。
[0060]这样，根据第2实施方式，通过在出射用偏转器8的前后至少配置2台以上的调整用电磁铁6，使出射用偏转器8的位置上的闭轨道位移。由此，能够容易向出射用偏转器8导入带电粒子束。其他结构及作用与上述第I实施方式相同而省略说明。
[0061]另外，第2实施方式也能应用于上述第I实施方式。该情况下，调整用电磁铁6在出射用偏转器8的位置使线束轨道位移，即形成用于使带电粒子束接近内侧而将其取出的出射凸轨。通过这样构成，能够得到与第2实施方式同样的效果。
[0062](第3实施方式)
[0063]上述第I及第2实施方式中，圆形加速器I内的回旋线束具有分布，形成比中心能量大的线束向外周侧位移、比中心能量小的线束向内周侧位移的闭轨道。通过使向圆形加速器I入射的带电粒子束的运动量方差函数为正的值，能量大的带电粒子束向闭轨道的外侧入射，能量小的带电粒子束向内侧入射，因此能够抑制由能量的偏差产生的入射线束的振幅。
[0064]此外，在运动量方差函数为零的状态下将带电粒子束从内侧入射时，运动量方差函数成为正的值。另一方面，运动量方差函数为零的带电粒子束即使穿过四极电磁铁3，方差函数也维持零不变。
[0065]已知通过使用3台以上的四极电磁铁3，带电粒子束的水平方向、铅垂方向的线束尺寸能够在一定程度的范围内控制。因此，在内侧入射的近身处设置运动量方差为零的线束线(beam line)，配置3台以上的四极电磁铁3。由此，出射了入射用偏转器7的位置的运动量方差维持由其偏转角确定的正的固定值而实现仅线束尺寸的调整。结果，能够容易地进行线束入射条件的优化。
[0066](其他实施方式)
[0067]对本发明几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意欲限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种形态实施，在不脱离发明主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更、组合。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，同样包含在权利要求所记载的发明及其同等范围内。
[0068]例如，上述各实施方式中，通过在带电粒子束出射时将用于形成回旋轨道的偏转电磁铁2的励磁量变更并使闭轨道整体位移，能够进一步增大与圆形加速器I的入射用偏转器7之间的余隙。
[0069]此外，上述各实施方式中，在带电粒子束出射时，通过将入射时使用的调整用电磁铁5与入射时反极性地励磁，能够使闭轨道远离入射用偏转器7。由此能够进一步增大余隙。
[0070]进而，上述各实施方式中，在带电粒子束入射时，在使入射凸轨位移的中途停止入射线束的导入。这样，若减小初始的线束尺寸，则即使相同的带电粒子束出射时的线束尺寸也能够处理更低能量的线束，能够增加带电粒子束出射可利用的能量宽度。
[0071]此外，上述各实施方式中，对设置线束输送系统30并应用于重粒子线治疗装置的情况进行了说明，但不限于此，例如也能够将高能的带电粒子束用于物理学实验等那样的各种用途。
【主权项】
1.一种圆形加速器,其特征在于， 具备: 入射用偏转器，使线束入射； 偏转电磁铁，使从上述入射用偏转器入射的上述线束回旋而形成回旋轨道； 入射轨道调整用电磁铁，每当上述线束入射，就改变上述线束相对于上述回旋轨道中心的位置； 取出用电磁铁，当线束出射时调整励磁量，将从上述线束的稳定区域偏离的共振区域的上述线束取出；以及 出射用偏转器，将从上述共振区域取出的上述线束取出到外部； 将上述线束从上述回旋轨道的内侧入射，并且将上述线束向上述回旋轨道的外侧出射。
2.如权利要求1记载的圆形加速器，其特征在于， 还具备用于当上述线束出射时使上述线束的轨道接近外侧而进行取出的出射轨道调整用电磁铁。
3.—种圆形加速器,其特征在于， 具备: 入射用偏转器，使线束入射； 偏转电磁铁，使从上述入射用偏转器入射的上述线束回旋而形成回旋轨道； 入射轨道调整用电磁铁，每当上述线束入射，就改变上述线束相对于上述回旋轨道中心的位置； 取出用电磁铁，当线束出射时调整励磁量，将从上述线束的稳定区域偏离的共振区域的上述线束取出；以及 出射用偏转器，将从上述共振区域取出的上述线束取出到外部； 将上述线束从上述回旋轨道的外侧入射，并且将上述线束向上述回旋轨道的内侧出射。
4.如权利要求3记载的圆形加速器，其特征在于， 还具备用于当上述线束出射时使上述线束的轨道接近内侧而进行取出的出射轨道调整用电磁铁。
5.如权利要求1?4中任一项记载的圆形加速器,其特征在于， 当上述线束出射时，变更上述偏转电磁铁的励磁量，改变线束的中心轨道而进行取出。
6.如权利要求1?4中任一项记载的圆形加速器,其特征在于， 当上述线束出射时，将上述入射轨道调整电磁铁以反极性励磁，取得与上述入射用偏转器之间的余隙，同时进行出射。
7.如权利要求1?4中任一项记载的圆形加速器,其特征在于， 当上述线束入射时，在用上述入射轨道调整电磁铁将上述线束相对于上述回旋轨道中心的位置改变的中途停止上述线束的入射，减小入射初期的线束尺寸。
8.如权利要求1?4中任一项记载的圆形加速器,其特征在于， 当上述线束入射时，使上述入射用偏转器的运动量方差函数为正的值。
9.一种粒子线治疗装置，其特征在于， 具有圆形加速器、前级加速器和照射装置， 上述圆形加速器具有: 入射用偏转器，使线束入射； 偏转电磁铁，使从上述入射用偏转器入射的上述线束回旋而形成回旋轨道； 入射轨道调整用电磁铁，每当上述线束入射，就改变上述线束相对于上述回旋轨道中心的位置； 取出用电磁铁，当线束出射时调整励磁量，将从上述线束的稳定区域偏离的共振区域的上述线束取出；以及 出射用偏转器，将从上述共振区域取出的上述线束取出到外部； 上述前级加速器配置在上述圆形加速器的内侧，对上述入射用偏转器入射加速了的上述线束； 上述照射装置配置在上述圆形加速器的外侧，将由上述出射用偏转器取出的上述线束向照射对象照射。
10.一种粒子线治疗装置，其特征在于， 具有圆形加速器、前级加速器和照射装置， 上述圆形加速器具有: 入射用偏转器，使线束入射； 偏转电磁铁，使从上述入射用偏转器入射的上述线束回旋而形成回旋轨道； 入射轨道调整用电磁铁，每当上述线束入射，就改变上述线束相对于上述回旋轨道中心的位置； 取出用电磁铁，当线束出射时调整励磁量，将从上述线束的稳定区域偏离的共振区域的上述线束取出；以及 出射用偏转器，将从上述共振区域取出的上述线束取出到外部； 上述前级加速器配置在上述圆形加速器的外侧，对上述入射用偏转器入射加速了的上述线束； 上述照射装置配置在上述圆形加速器的内侧，将由上述出射用偏转器取出的上述线束向照射对象照射。
【专利摘要】本发明提供一种不损害线束的稳定性、维持紧凑性、可利用范围广的能量的线束的圆形加速器。根据实施方式，圆形加速器具备：使线束入射的入射用偏转器；使从入射用偏转器入射的线束回旋而形成回旋轨道的偏转电磁铁；每当线束入射则改变线束相对于回旋轨道中心的位置的入射轨道调整用电磁铁；四极电磁铁和六极电磁铁，其是当线束出射时调整励磁量并将从线束的稳定区域偏离的共振区域的线束取出的取出用电磁铁；以及将从共振区域取出的线束取出到外部的出射用偏转器；使线束从回旋轨道的内侧入射，并且使线束向回旋轨道的外侧出射。
【IPC分类】A61N5-10, H05H13-04
【公开号】CN104703381
【申请号】CN201410737841
【发明人】长内昭宏
【申请人】株式会社东芝
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月5日
【公告号】EP2881142A1, US20150157881