JP3098937B2 - Linear accelerator - Google Patents
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- JP3098937B2 JP3098937B2 JP07168744A JP16874495A JP3098937B2 JP 3098937 B2 JP3098937 B2 JP 3098937B2 JP 07168744 A JP07168744 A JP 07168744A JP 16874495 A JP16874495 A JP 16874495A JP 3098937 B2 JP3098937 B2 JP 3098937B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば放射線治
療等に用いられ、電子線及びX線の照射を行う線形加速
器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear accelerator used for, for example, radiotherapy and irradiating electron beams and X-rays.
【0002】[0002]
【従来の技術】図17は従来の放射線治療用の線形加速
器の一例を示す構成図である。図において、1は加速
管、2は加速管1の一端部に設けられている電子銃、3
は加速管1の他端部に設けられ、電子線を偏向(ここで
はほぼ270゜)する偏向マグネット部、4は偏向マグ
ネット部3から電子線を取り出すためのビーム取出窓で
あり、このビーム取出窓4は、電子線の減衰が微弱な金
属製薄膜により構成されており、偏向マグネット部3内
に対して外部の大気圧を支えている。2. Description of the Related Art FIG. 17 is a block diagram showing an example of a conventional linear accelerator for radiation therapy. In the figure, 1 is an acceleration tube, 2 is an electron gun provided at one end of the acceleration tube 1, 3
Is a deflection magnet unit provided at the other end of the acceleration tube 1 for deflecting the electron beam (here, approximately 270 °), and 4 is a beam extraction window for extracting the electron beam from the deflection magnet unit 3. The window 4 is made of a metal thin film with a weak attenuation of an electron beam, and supports the outside atmospheric pressure inside the deflection magnet unit 3.
【0003】5は偏向マグネット部3の外部にビーム取
出窓4に対向して設けられ、電子線の照射によりX線を
発生する金属製のターゲット、6はターゲット5と相互
にその位置を入れ替え可能に設けられているスキャッタ
ラ、7はX線の照射野(照射する領域)を規定するコリ
メータ、8は電子線の照射野を規定する付属品である。[0005] Reference numeral 5 denotes a metal target provided outside the deflection magnet unit 3 so as to face the beam extraction window 4 and generates X-rays by irradiating an electron beam. Reference numeral 6 denotes a target whose position can be interchanged with the target 5. , A scatterer 7 for defining an X-ray irradiation field (irradiation area), and 8 an accessory for defining an electron beam irradiation field.
【0004】次に、動作について説明する。加速管1の
一端にある電子銃2から発射された電子は、マイクロ波
の流れる真空の加速管1を通過することにより、そのマ
イクロ波電界によって加速される。加速された電子線
は、加速管1の他端の偏向マグネット部3により使用可
能な方向にその進路を曲げられ、ビーム取出窓4から取
り出される。Next, the operation will be described. The electrons emitted from the electron gun 2 at one end of the accelerating tube 1 are accelerated by the microwave electric field by passing through the vacuum accelerating tube 1 through which the microwave flows. The path of the accelerated electron beam is bent in a usable direction by the deflection magnet unit 3 at the other end of the acceleration tube 1, and is extracted from the beam extraction window 4.
【0005】X線照射時には、取り出された電子線をタ
ーゲット5と呼ばれる金属にぶつけて制動X線に変換
し、コリメータ7と呼ばれる絞りによって照射野を規定
して照射する。一方、電子線照射時には、ターゲット5
とスキャッタラ6とを入れ替え、そこを通過させること
によって電子線を適当に散乱させ、専用の付属品8によ
って照射野を規定して照射する。ここで、X線照射時に
は、電子線照射時より遥かに大きいビーム電流が電子銃
2より発射され、ビーム取出窓4から取り出される必要
がある。At the time of X-ray irradiation, the taken-out electron beam hits a metal called a target 5 to be converted into a braking X-ray, and is irradiated with an irradiation field defined by a stop called a collimator 7. On the other hand, during electron beam irradiation, the target 5
And the scatterer 6 are exchanged, and the electron beam is appropriately scattered by passing therethrough. Here, at the time of X-ray irradiation, a beam current much larger than at the time of electron beam irradiation needs to be emitted from the electron gun 2 and extracted from the beam extraction window 4.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の線形加速器においては、偏向マグネット部3内
の真空空間と大気圧の外部とを遮る金属性の薄膜、即ち
ビーム取出窓4をX線用の多大なビーム電流が通過する
ため、ビーム取出窓4が破損し易く、これにより真空が
破れ、場合によってはその他の主要部品も交換が必要と
なることがあるという問題点があった。また、CPUの
不具合によって、X線用のビーム電流が流れているにも
かかわらずビーム線束上にターゲット5が置かれていな
ければ、必要以上の電子線が照射される恐れがあるとい
う問題点もあった。In the conventional linear accelerator constructed as described above, the metal thin film that blocks the vacuum space in the deflecting magnet section 3 and the outside of the atmospheric pressure, that is, the beam extraction window 4 is provided. Since a large beam current for X-rays passes, the beam extraction window 4 is easily damaged, which breaks the vacuum, and in some cases, requires replacement of other main parts. . Further, there is also a problem that if the target 5 is not placed on the beam flux even though the X-ray beam current is flowing due to a malfunction of the CPU, an unnecessary electron beam may be irradiated. there were.
【0007】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、ビーム取出窓
の破損を防止することができるとともに、ターゲットの
配置ミスをなくすことができる線形加速器を得ることを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to prevent a beam extraction window from being damaged and to eliminate a target placement error. The purpose is to obtain.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る線
形加速器は、加速管、この加速管の一端部に設けられて
いる電子線照射用電子銃、加速管の他端部に設けられて
いるX線照射用電子銃、加速管の他端部に設けられ、電
子線照射用電子銃から発射され加速管で加速された電子
線を偏向する電子線照射用偏向マグネット部、加速管の
一端部に設けられ、X線照射用電子銃から発射され加速
管で加速された電子線を偏向するX線照射用偏向マグネ
ット部、このX線照射用偏向マグネット部に設けられて
いるターゲット、電子線照射用偏向マグネット部に設け
られている金属薄膜製のビーム取出窓、及びこのビーム
取出窓に対向しているスキャッタラを有する加速器本体
を備えたものである。A linear accelerator according to the present invention is provided with an acceleration tube, an electron gun for irradiating an electron beam provided at one end of the acceleration tube, and another end of the acceleration tube. An electron gun for X-ray irradiation, a deflection magnet unit for electron beam irradiation, which is provided at the other end of the accelerating tube and deflects an electron beam emitted from the electron gun for electron beam irradiation and accelerated by the accelerating tube; An X-ray deflecting magnet unit provided at one end for deflecting an electron beam emitted from the X-ray irradiating electron gun and accelerated by the accelerating tube; a target provided on the X-ray irradiating deflection magnet unit; It is provided with a beam extraction window made of a metal thin film provided in the beam irradiation deflection magnet section, and an accelerator body having a scatterer facing the beam extraction window.
【0009】請求項2の発明に係る線形加速器は、ガン
トリ回転軸を中心として回転可能なガントリ部と、この
ガントリ部に設けられているとともに加速器本体が搭載
さてれおりガントリ回転軸に直交する回転軸を中心に回
動可能なCアーム部とを備えたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a linear accelerator which is rotatable about a gantry rotation axis, and which is provided in the gantry section and has an accelerator main body mounted thereon, and which rotates at right angles to the gantry rotation axis. And a C-arm portion rotatable about an axis.
【0010】請求項3の発明に係る線形加速器は、X線
照射用偏向マグネット部に、高エネルギー用ターゲット
及び低エネルギー用ターゲットが並べて取り付けられて
いるものである。In a linear accelerator according to a third aspect of the present invention, a high-energy target and a low-energy target are mounted side by side on a deflection magnet for X-ray irradiation.
【0011】請求項4の発明に係る線形加速器は、高エ
ネルギー用及び低エネルギー用ターゲットに対向して設
けられ、高エネルギー用ターゲットからのX線照射時と
低エネルギー用ターゲットからのX線照射時とで照射野
のずれを合わせるように移動可能なコリメータを備えた
ものである。A linear accelerator according to a fourth aspect of the present invention is provided so as to face a target for high energy and a target for low energy, at the time of X-ray irradiation from a target for high energy and at the time of X-ray irradiation from a target for low energy. And a collimator that can be moved so as to adjust the deviation of the irradiation field.
【0012】請求項5の発明に係る線形加速器は、X線
照射用偏向マグネット部に、高エネルギー用ターゲット
及び低エネルギー用ターゲットが並べて取り付けられて
おり、ガントリ部には、Cアーム部に対して独立して移
動可能なコリメータが取り付けられているものである。In a linear accelerator according to a fifth aspect of the present invention, a high-energy target and a low-energy target are mounted side by side on a deflection magnet for X-ray irradiation. An independently movable collimator is attached.
【0013】請求項6の発明に係る線形加速器は、加速
管の一節の長さが、電子線の向きに応じて調整可能に構
成されているものである。A linear accelerator according to a sixth aspect of the present invention is configured such that the length of one node of the accelerating tube can be adjusted according to the direction of the electron beam.
【0014】請求項7の発明に係る線形加速器は、加速
管の電子の通る通路と空洞との間の出入口の大きさが一
節の長さに応じて調整可能になっているものである。In a linear accelerator according to a seventh aspect of the present invention, the size of the entrance and exit between the electron passage and the cavity of the accelerating tube can be adjusted in accordance with the length of the section.
【0015】[0015]
【作用】請求項1の発明においては、1本の加速管の両
側に、X線照射用偏向マグネット部と電子線照射用偏向
マグネット部とを別々に設けたので、電子線照射用のビ
ーム取出窓がX線照射用の電子線により破壊されるのが
防止され、またX線照射用の電子線がターゲットを通過
せずに照射されるのも防止される。According to the first aspect of the present invention, the X-ray irradiating deflecting magnet and the electron beam irradiating deflecting magnet are separately provided on both sides of the single accelerating tube. The window is prevented from being destroyed by the X-ray irradiation electron beam, and the X-ray irradiation electron beam is prevented from being irradiated without passing through the target.
【0016】請求項2の発明においては、ガントリ部の
駆動とCアーム部の駆動との組み合わせにより、電子線
及びX線の照射部をそれぞれ所定の位置にスムーズに移
動させることができる。According to the second aspect of the present invention, the electron beam and the X-ray irradiation unit can be smoothly moved to the predetermined positions by combining the driving of the gantry unit and the driving of the C-arm unit.
【0017】請求項3の発明においては、X線照射用偏
向マグネット部に、高エネルギー用ターゲット及び低エ
ネルギー用ターゲットを並べて取り付けることにより、
X線のエネルギーを多段に切り替えることができる。According to the third aspect of the present invention, the high-energy target and the low-energy target are mounted side by side on the X-ray irradiation deflection magnet section.
X-ray energy can be switched in multiple stages.
【0018】請求項4の発明においては、コリメータを
移動させることにより、高エネルギー用ターゲットから
のX線照射時と低エネルギー用ターゲットからのX線照
射時とで照射野のずれを合わせることができるととも
に、幾何学的半影を小さくすることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the displacement of the irradiation field can be matched between the time of X-ray irradiation from the high energy target and the time of X-ray irradiation from the low energy target by moving the collimator. At the same time, the geometric penumbra can be reduced.
【0019】請求項5の発明においては、X線照射用偏
向マグネット部に、高エネルギー用ターゲット及び低エ
ネルギー用ターゲットを並べて取り付け、ガントリ部に
は、Cアーム部に対して独立して移動可能なコリメータ
を取り付けることにより、高エネルギー用ターゲットか
らのX線照射時と低エネルギー用ターゲットからのX線
照射時とで照射野のずれを合わせることができるととも
に、幾何学的半影を小さくすることができる。According to the fifth aspect of the present invention, a high energy target and a low energy target are mounted side by side on the deflection magnet for X-ray irradiation, and the gantry is movable independently of the C-arm. By attaching a collimator, it is possible to match the deviation of the irradiation field between X-ray irradiation from the high energy target and X-ray irradiation from the low energy target, and to reduce the geometric penumbra. it can.
【0020】請求項6の発明においては、加速管の一節
の長さを、電子線の向きに応じて調整することにより、
電子線の向きが変わっても、効率的に電子線を加速する
ことができる。According to the sixth aspect of the present invention, by adjusting the length of one node of the accelerating tube according to the direction of the electron beam,
Even if the direction of the electron beam changes, the electron beam can be efficiently accelerated.
【0021】請求項7の発明においては、加速管の電子
の通る通路と空洞との間の出入口の大きさを、一節の長
さに応じて調整することにより、空洞の容積が変化して
も容易に共振を保つことができる。In the invention according to claim 7, the size of the entrance and exit between the cavity and the passage of electrons of the accelerating tube is adjusted according to the length of the knot, so that the volume of the cavity changes. Resonance can be easily maintained.
【0022】[0022]
実施例1.図1はこの発明の実施例1による線形加速器
の加速器本体を示す構成図である。図において、11は
ガントリ部(図示せず)に搭載されている定在波加速
管、12は加速管11の一端部に設けられている電子線
照射用電子銃、13は加速管11の他端部に設けられて
いるX線照射用電子銃、14は加速管11の他端部に設
けられている電子線照射用偏向マグネット部、15は加
速管11の一端部に設けられているX線照射用偏向マグ
ネット部、16はX線照射用偏向マグネット部15に設
けられているターゲット、17は電子線照射用偏向マグ
ネット部14に設けられている金属薄膜製のビーム取出
窓、18はビーム取出窓17に対向しているスキャッタ
ラ、Cはアイソセンタである。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing an accelerator main body of a linear accelerator according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a standing wave accelerating tube mounted on a gantry section (not shown); 12, an electron gun for irradiating an electron beam provided at one end of the accelerating tube 11; An electron gun for X-ray irradiation provided at one end, 14 is a deflection magnet unit for electron beam irradiation provided at the other end of the acceleration tube 11, and 15 is an X-ray provided at one end of the acceleration tube 11. Deflection magnet unit for X-ray irradiation, 16 is a target provided in the X-ray irradiation deflection magnet unit 15, 17 is a metal thin-film beam extraction window provided in the electron beam irradiation deflection magnet unit 14, and 18 is a beam. A scatterer C facing the extraction window 17 is an isocenter.
【0023】また、加速管11は、ガントリ回転軸に対
して垂直であり、かつその中央部がガントリ回転軸に最
も近くなるように配置されている。さらに、各偏向マグ
ネット部14,15は270°より小さい角度だけ電子
線を偏向し、これによってガントリ回転軸上の一点にビ
ームを向かわせることができる。The accelerating tube 11 is arranged so as to be perpendicular to the axis of rotation of the gantry and the center thereof is closest to the axis of rotation of the gantry. Further, each of the deflecting magnet units 14 and 15 deflects the electron beam by an angle smaller than 270 °, so that the beam can be directed to one point on the gantry rotation axis.
【0024】このような線形加速器では、X線照射用の
ターゲット16と電子線照射用のビーム取出窓17とを
加速管11の両端部に離して別々に設けたので、X線照
射用の大きいビーム電流がビーム取出窓17の金属薄膜
を通過することはなく、従ってビーム取出窓17の破損
が防止される。また、X線照射用の電子線がターゲット
16を通らずに照射されることも防止される。In such a linear accelerator, the target 16 for X-ray irradiation and the beam extraction window 17 for electron beam irradiation are separately provided at both ends of the accelerating tube 11, so that the large target for X-ray irradiation is provided. The beam current does not pass through the metal thin film of the beam extraction window 17, so that damage of the beam extraction window 17 is prevented. In addition, it is possible to prevent the electron beam for X-ray irradiation from being irradiated without passing through the target 16.
【0025】実施例2.図2はこの発明の実施例2によ
る線形加速器を示す構成図、図3は図2の斜視図であ
る。図において、21は内側に円弧状の案内部21aが
形成されているガントリ部、22は案内部21aに沿っ
て回動可能なCアーム部であり、このCアーム部22に
は、上記実施例1と同様の加速器本体が搭載されてい
る。また、図3において、21Aはガントリ部の回転中
心であるガントリ回転軸、22Aは図の位置におけるC
アーム部の回転軸である。Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a linear accelerator according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of FIG. In the figure, reference numeral 21 denotes a gantry portion having an arc-shaped guide portion 21a formed inside, and 22 denotes a C-arm portion rotatable along the guide portion 21a. The same accelerator body as that of No. 1 is mounted. In FIG. 3, reference numeral 21A denotes a gantry rotation axis which is the center of rotation of the gantry portion, and 22A denotes C at the position shown in FIG.
This is the rotation axis of the arm.
【0026】このような構成により、電子線照射部及び
X線照射部を所定の位置にスムーズに移動させ、電子線
及びX線をそれぞれ所定の方向から被照射体に照射する
ことができる。また、Cアームライナックの機械的技術
の一部を援用することができる。With such a configuration, the electron beam irradiation unit and the X-ray irradiation unit can be smoothly moved to a predetermined position, and the object to be irradiated with the electron beam and the X-ray can be irradiated from the respective predetermined directions. In addition, a part of the mechanical technology of the C-arm linac can be used.
【0027】実施例3.次に、この発明の実施例3につ
いて説明する。従来、X線のエネルギーを多段とする場
合には、高エネルギー用のターゲットと低エネルギー用
のターゲットとを用意し、照射モードが高エネルギーX
線、低エネルギーX線及び電子線のいずれであるかによ
って、2種のターゲット及びスキャッタラの入れ替えを
行っていたが、上記実施例1のように加速管11に対し
てターゲット16を固定すると、その入れ替えが困難に
なる。Embodiment 3 FIG. Next, a third embodiment of the present invention will be described. Conventionally, when the energy of X-rays is multistage, a target for high energy and a target for low energy are prepared, and the irradiation mode is high energy X-ray.
Although the two types of targets and the scatterer were exchanged depending on whether the target was a ray, a low energy X-ray, or an electron beam, when the target 16 was fixed to the accelerator tube 11 as in the first embodiment, The replacement becomes difficult.
【0028】そこで、この実施例3では、図4に示すよ
うに、X線を多段とするために、高エネルギー用ターゲ
ット16aと低エネルギー用ターゲット16bとを、ガ
ントリ回転軸に垂直な同一平面内のガントリ回転軸から
等距離の点に並べて取り付けている。この場合、X線照
射用偏向マグネット部15の磁界の制御によって、電子
線がそれぞれ所定のターゲット16a,16bに当た
り、しかもそれぞれの延長線がガントリ回転軸上の同じ
点を通るようにすることもできる。Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 4, in order to make the X-rays multistage, the high energy target 16a and the low energy target 16b are placed in the same plane perpendicular to the gantry rotation axis. Are mounted at points equidistant from the gantry rotation axis. In this case, by controlling the magnetic field of the X-ray irradiating deflection magnet unit 15, the electron beam can hit the predetermined targets 16a and 16b, respectively, and the respective extension lines can pass through the same point on the gantry rotation axis. .
【0029】また、これによる照射野のずれは、図5な
いし図7に示すようなコリメータリーフ24の駆動によ
って合わせることとする。さらに詳しく説明すると、コ
リメータ23は、照射野限定手段であり、その内部に図
5のような鉛のピース、即ちコリメータリーフ24の集
合体を有している。これらのコリメータリーフ24は、
被照射部の形状等に応じて図5(a),(b)のように
開閉(駆動)され、照射野を形作るものである。The displacement of the irradiation field due to this is adjusted by driving the collimator leaf 24 as shown in FIGS. More specifically, the collimator 23 is an irradiation field limiting means, and has a lead piece as shown in FIG. These collimator leaves 24
It is opened and closed (driven) as shown in FIGS. 5A and 5B in accordance with the shape and the like of the irradiated portion to form an irradiation field.
【0030】通常、被照射部25は図3のアイソセンタ
Cの位置に固定されるのに対して、この実施例3のよう
にX線の発射位置が変化すれば、照射野にずれが生じて
しまう。従って、この実施例3では、図6及び図7のよ
うに、コリメータリーフ24による開口位置を23A,
23Bのように変化させている。このとき、厳密には、
ターゲット16a,16b側から見た被照射部25の見
え方が異なることから、コリメータリーフ24の開き方
を少し変えている。Normally, the irradiated portion 25 is fixed at the position of the isocenter C in FIG. 3, but if the emission position of the X-ray changes as in the third embodiment, a shift occurs in the irradiation field. I will. Therefore, in the third embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the opening position of the collimator leaf 24 is set to 23A,
It is changed like 23B. At this time, strictly speaking,
Since the illuminated portion 25 looks different from the targets 16a and 16b, the opening of the collimator leaf 24 is slightly changed.
【0031】実施例4.なお、上記実施例3ではコリメ
ータリーフ24の駆動により照射野のずれを合わせた
が、例えば図8及び図9に示すように、コリメータ23
全体を移動させて照射野を合わせてもよく、コリメータ
リーフ24による幾何学的半影を小さくすることができ
る。Embodiment 4 FIG. In the third embodiment, the displacement of the irradiation field is adjusted by driving the collimator leaf 24. However, for example, as shown in FIGS.
The irradiation field may be adjusted by moving the whole, and the geometric penumbra by the collimator leaf 24 can be reduced.
【0032】ここで、幾何学的半影には、図10に示す
ように、ターゲット16a,16b上のある点から発し
たX線がコリメータリーフ24により遮られてしまうこ
とにより起こるものと、図11に示すように、コリメー
タリーフ24の照射野を決める面が、コリメータリーフ
24の位置に拘わらず常に、ターゲット16a,16b
の中心を通る直線内の線分の集合体となってはいないも
のについて起こるものとがある。即ち、図11に示すよ
うに、駆動や断面のとり方によって、コリメータリーフ
24の端面が一点鎖線の状態となり、ターゲット16
a,16bの中心から発射されたX線が、遮蔽されるに
十分でない距離の鉛内部を通過し減衰して到達するアイ
ソセンタ平面上の点が存在する。幾何学的半影の要素の
うち、図10のような要素は避けるのは困難である。As shown in FIG. 10, the geometric penumbra is caused by an X-ray emitted from a point on the targets 16a and 16b being blocked by the collimator leaf 24. As shown in FIG. 11, the surfaces that determine the irradiation field of the collimator leaf 24 always have the targets 16a and 16b regardless of the position of the collimator leaf 24.
May occur for those that are not a set of line segments within a straight line passing through the center of That is, as shown in FIG. 11, the end face of the collimator leaf 24 is in the state of a dashed line due to the driving and the way of taking the cross section, and the target 16
There is a point on the isocenter plane where the X-rays emitted from the centers of a and 16b pass through the inside of the lead for a distance that is not enough to be shielded and attenuate and reach. Among the elements of the geometric penumbra, it is difficult to avoid the elements as shown in FIG.
【0033】通常、図5に示すようなマルチリーフタイ
プのコリメータ23では、図12に示すように、リーフ
相互の接触面24aが中央を除いて円錐面となっている
テーパ方式のコリメータリーフ24を使用し、幾何学的
半影の要素を無くしている。なお、図12において、2
3Aは各リーフ共通のリーフ駆動回転軸である。しか
し、図12のような装置では、上記実施例3のようにX
線の発射位置が変更されると、コリメータリーフ24の
開き方を変えて対応しようとしても、幾何学的半影が現
れてしまう。Usually, in a multi-leaf type collimator 23 as shown in FIG. 5, as shown in FIG. 12, a taper type collimator leaf 24 in which the contact surfaces 24a between the leaves are conical except for the center. Used to eliminate geometric penumbra elements. In FIG. 12, 2
3A is a leaf drive rotation axis common to each leaf. However, in the device as shown in FIG.
If the emission position of the line is changed, a geometric penumbra will appear even if an attempt is made to change the opening of the collimator leaf 24.
【0034】これに対して、この実施例4のように、コ
リメータ23全体を移動させることにより、どちらのタ
ーゲット16a,16bの場合でも、幾何学的半影を小
さくすることができる。On the other hand, by moving the entire collimator 23 as in the fourth embodiment, the geometric penumbra can be reduced in either of the targets 16a and 16b.
【0035】実施例5.次に、図13はこの発明の実施
例5による線形加速器を示す構成図である。この実施例
5では、X線を多段とするために、高エネルギー用ター
ゲット16aと低エネルギー用ターゲット16bとが、
Cアーム部22の回転面内のアイソセンタCから等距離
の点に並べて配置されている。そして、コリメータ23
は、ガントリ部21に直接取り付けられており、かつC
アーム部22とは独立して移動可能になっている。Embodiment 5 FIG. Next, FIG. 13 is a configuration diagram showing a linear accelerator according to Embodiment 5 of the present invention. In the fifth embodiment, the target 16a for high energy and the target 16b for low energy are
They are arranged side by side at a point equidistant from the isocenter C in the plane of rotation of the C arm 22. And the collimator 23
Is directly attached to the gantry section 21 and C
It is movable independently of the arm 22.
【0036】このような構成では、まず低エネルギーX
線照射時には、図13のように、コリメータ23に低エ
ネルギー用ターゲット16bが対向するように、Cアー
ム部22及びコリメータ23が配置される。また、高エ
ネルギーX線照射時には、図14に示すようにCアーム
部22及びコリメータ23が配置される。さらに、電子
線照射時には、図15に示すようにCアーム部22及び
コリメータ23が配置されるとともに、コリメータ23
が全開状態にされ、コリメータ23の下部に付属品8
(図17)が取り付けられる。In such a configuration, first, the low energy X
At the time of line irradiation, the C-arm unit 22 and the collimator 23 are arranged such that the low energy target 16b faces the collimator 23 as shown in FIG. When irradiating with high energy X-rays, the C-arm 22 and the collimator 23 are arranged as shown in FIG. Further, at the time of electron beam irradiation, the C-arm unit 22 and the collimator 23 are arranged as shown in FIG.
Is fully opened, and the accessory 8 is located below the collimator 23.
(FIG. 17) is attached.
【0037】このような線形加速器によっても、上記実
施例4と同様に、コリメータリーフ24による幾何学的
半影を小さくすることができる。Also with such a linear accelerator, the geometric penumbra by the collimator leaf 24 can be reduced as in the fourth embodiment.
【0038】実施例6.次に、図16はこの発明の実施
例6による線形加速器の加速管の縦断面図である。図に
おいて、31は内部の真空を保持する外筒、32は外筒
31内に複数設けられ、電界を形成する壁部であり、こ
れら壁部33は、互いの間隔が調整可能、即ち一節の長
くが調整可能になっている。33は電子線の通る通路、
34は通路32の周囲に設けられている空洞、35は通
路32と空洞34との間の出入口を開閉する開閉手段、
36は隣接する壁部33間に設けられている駆動の接点
である。Embodiment 6 FIG. Next, FIG. 16 is a longitudinal sectional view of an acceleration tube of a linear accelerator according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, reference numeral 31 denotes an outer cylinder that holds an internal vacuum, 32 denotes a plurality of walls provided in the outer cylinder 31 to form an electric field, and the distance between the walls 33 is adjustable. The length is adjustable. 33 is a passage through which the electron beam passes,
34 is a cavity provided around the passage 32, 35 is opening / closing means for opening / closing an entrance / exit between the passage 32 and the cavity 34,
Reference numeral 36 denotes a drive contact provided between the adjacent wall portions 33.
【0039】通常、加速管内の一節が電子の速さに比例
した所定の長さになっているとき、電子線が効率的に加
速される。従って、加速管内の一節の長さは、電子銃に
近い側で短く、照射部に近い側では長くなっている。こ
れに対し、この実施例6では、加速管内の電子線の向き
の変化に対応して、一節の長さを変化させ、空洞34の
容積を変化させる。また、空洞34の容積が変化しても
共振を保つように、通路32と空洞34との間の出入口
の大きさを開閉手段により調整する。従って、電子線の
向きが変わっても効率的に電子線を加速することができ
る。Usually, when a section in the accelerating tube has a predetermined length proportional to the speed of electrons, the electron beam is efficiently accelerated. Therefore, the length of each node in the accelerating tube is shorter on the side closer to the electron gun and longer on the side closer to the irradiation unit. On the other hand, in the sixth embodiment, the length of the node is changed and the volume of the cavity 34 is changed in accordance with the change in the direction of the electron beam in the acceleration tube. Further, the size of the entrance and exit between the passage 32 and the cavity 34 is adjusted by the opening and closing means so that resonance is maintained even when the volume of the cavity 34 changes. Therefore, even if the direction of the electron beam changes, the electron beam can be efficiently accelerated.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
線形加速器は、1本の加速管の両側に、X線照射用偏向
マグネット部と電子線照射用偏向マグネット部とを別々
に設けたので、電子線照射用のビーム取出窓がX線照射
用の電子線により破壊されるのを防止することができ、
またX線照射用の電子線がターゲットを通過せずに照射
されるのを防止することができ、信頼性を向上させるこ
とができるなどの効果を奏する。As described above, in the linear accelerator according to the first aspect of the present invention, a deflection magnet section for X-ray irradiation and a deflection magnet section for electron beam irradiation are separately provided on both sides of one accelerating tube. Therefore, it is possible to prevent the beam extraction window for electron beam irradiation from being destroyed by the electron beam for X-ray irradiation,
In addition, it is possible to prevent the electron beam for X-ray irradiation from being irradiated without passing through the target, and to improve the reliability.
【0041】請求項2の発明の線形加速器は、ガントリ
回転軸を中心として回転可能なガントリ部に、ガントリ
回転軸に直交する回転軸を中心に回動可能なCアーム部
を設け、このCアーム部に加速器本体を搭載したので、
上記請求項1の発明と同様の効果に加えて、ガントリ部
の駆動とCアーム部の駆動との組み合わせにより、電子
線及びX線の照射部をそれぞれ所定の位置にスムーズに
移動させることができるという効果を奏する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a linear accelerator, wherein a gantry section rotatable about a gantry rotation axis is provided with a C-arm section rotatable about a rotation axis orthogonal to the gantry rotation axis. Since the accelerator body is installed in the section,
In addition to the same effect as the first aspect of the present invention, the electron beam and the X-ray irradiation unit can be smoothly moved to respective predetermined positions by a combination of the driving of the gantry unit and the driving of the C-arm unit. This has the effect.
【0042】請求項3の発明の線形加速器は、X線照射
用偏向マグネット部に、高エネルギー用ターゲット及び
低エネルギー用ターゲットを並べて取り付けたので、上
記請求項1と同様の効果に加えて、X線のエネルギーを
多段に切り替えることができるという効果を奏する。In the linear accelerator according to the third aspect of the present invention, the high energy target and the low energy target are mounted side by side on the deflection magnet unit for X-ray irradiation. The effect is that the energy of the line can be switched in multiple stages.
【0043】請求項4の発明の線形加速器は、コリメー
タを移動可能としたので、上記請求項3の発明と同様の
効果に加えて、高エネルギー用ターゲットからのX線照
射時と低エネルギー用ターゲットからのX線照射時とで
照射野のずれを合わせることができるとともに、幾何学
的半影を小さくすることができるという効果を奏する。In the linear accelerator according to a fourth aspect of the present invention, the collimator can be moved. Therefore, in addition to the same effects as those of the third aspect of the present invention, the linear accelerator can be used for X-ray irradiation from a high energy target and for a low energy target. This makes it possible to adjust the deviation of the irradiation field between the irradiation with the X-ray and the effect of reducing the geometric penumbra.
【0044】請求項5の発明の線形加速器は、X線照射
用偏向マグネット部に、高エネルギー用ターゲット及び
低エネルギー用ターゲットを並べて取り付け、ガントリ
部には、Cアーム部に対して独立して移動可能なコリメ
ータを取り付けたので、上記請求項2の発明と同様の効
果に加えて、高エネルギー用ターゲットからのX線照射
時と低エネルギー用ターゲットからのX線照射時とで照
射野のずれを合わせることができるとともに、幾何学的
半影を小さくすることができるという効果を奏する。In the linear accelerator according to a fifth aspect of the present invention, a high-energy target and a low-energy target are mounted side by side on a deflection magnet for X-ray irradiation, and move independently of a C-arm on a gantry. Since a possible collimator is attached, in addition to the same effect as the invention of the above-mentioned claim 2, the deviation of the irradiation field between the time of X-ray irradiation from the high energy target and the time of X-ray irradiation from the low energy target is reduced. This has the effect of being able to match and to reduce the geometric penumbra.
【0045】請求項6の発明の線形加速器は、加速管の
一節の長さを、電子線の向きに応じて調整可能としたの
で、上記請求項1の発明と同様の効果に加えて、電子線
の向きが変わっても、効率的に電子線を加速することが
できるという効果を奏する。In the linear accelerator according to the sixth aspect of the present invention, the length of the joint of the accelerating tube can be adjusted in accordance with the direction of the electron beam. Even if the direction of the line changes, an effect that the electron beam can be efficiently accelerated is exerted.
【0046】請求項7の発明の線形加速器は、加速管の
電子の通る通路と空洞との間の出入口の大きさを、一節
の長さに応じて調整可能としたので、上記請求項6の発
明と同様の効果に加えて、空洞の容積が変化しても容易
に共振を保つことができるという効果を奏する。According to the linear accelerator of the present invention, the size of the entrance and exit between the electron passage and the cavity of the accelerating tube can be adjusted in accordance with the length of the knot. In addition to the same effects as the invention, there is an effect that resonance can be easily maintained even if the volume of the cavity changes.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 この発明の実施例1による線形加速器の加速
器本体を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an accelerator main body of a linear accelerator according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】 この発明の実施例2による線形加速器を示す
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a linear accelerator according to Embodiment 2 of the present invention.
【図3】 図2の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of FIG. 2;
【図4】 この発明の実施例3による線形加速器の要部
を拡大して示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing an enlarged main part of a linear accelerator according to Embodiment 3 of the present invention.
【図5】 実施例3で使用されるコリメータリーフの開
閉動作を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an opening and closing operation of a collimator leaf used in a third embodiment.
【図6】 実施例3における照射野のずれの防止方法を
説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of preventing a shift of an irradiation field in a third embodiment.
【図7】 図6のコリメータリーフの状態を示す説明図
である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of the collimator leaf in FIG. 6;
【図8】 この発明の実施例4による線形加速器の加速
器本体を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing an accelerator main body of a linear accelerator according to Embodiment 4 of the present invention.
【図9】 図8の要部を拡大して示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing an enlarged main part of FIG. 8;
【図10】 一般的な幾何学的半影の発生を示す説明図
である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the occurrence of a general geometric penumbra.
【図11】 図5のようなコリメータにおける幾何学的
半影の発生を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the occurrence of a geometric penumbra in the collimator as shown in FIG. 5;
【図12】 一般的なマルチリーフタイプのコリメータ
による幾何学的半影の防止方法を説明するための説明図
である。FIG. 12 is an explanatory diagram for describing a method of preventing a geometric penumbra by a general multi-leaf type collimator.
【図13】 この発明の実施例5による線形加速器の低
エネルギーX線照射時の状態を示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a state of a linear accelerator according to Embodiment 5 of the present invention at the time of low-energy X-ray irradiation.
【図14】 図5の高エネルギーX線照射時の状態を示
す構成図である。14 is a configuration diagram showing a state at the time of high energy X-ray irradiation in FIG.
【図15】 図5の電子線照射時の状態を示す構成図で
ある。15 is a configuration diagram showing a state at the time of electron beam irradiation in FIG.
【図16】 この発明の実施例6による線形加速器の加
速管の縦断面図である。FIG. 16 is a longitudinal sectional view of an acceleration tube of a linear accelerator according to Embodiment 6 of the present invention.
【図17】 従来の線形加速器の一例を示す構成図であ
る。FIG. 17 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional linear accelerator.
11 定在波加速管、12 電子線照射用電子銃、13
X線照射用電子銃、14 電子線照射用偏向マグネッ
ト部、15 X線照射用偏向マグネット部、16 ター
ゲット、16a 高エネルギー用ターゲット、16b
低エネルギー用ターゲット、17 ビーム取出窓、18
スキャッタラ、21 ガントリ部、22 Cアーム
部、23 コリメータ、33 通路、34 空洞。11 standing wave accelerator tube, 12 electron gun for electron beam irradiation, 13
X-ray irradiation electron gun, 14 electron beam irradiation deflection magnet unit, 15 X-ray irradiation deflection magnet unit, 16 target, 16a high energy target, 16b
Low energy target, 17 Beam extraction window, 18
Scatterer, 21 gantry section, 22 C arm section, 23 collimator, 33 passage, 34 cavity.
Claims (7)
ている電子線照射用電子銃、上記加速管の他端部に設け
られているX線照射用電子銃、上記加速管の他端部に設
けられ、上記電子線照射用電子銃から発射され上記加速
管で加速された電子線を偏向する電子線照射用偏向マグ
ネット部、上記加速管の一端部に設けられ、上記X線照
射用電子銃から発射され上記加速管で加速された電子線
を偏向するX線照射用偏向マグネット部、このX線照射
用偏向マグネット部に設けられているターゲット、上記
電子線照射用偏向マグネット部に設けられている金属薄
膜製のビーム取出窓、及びこのビーム取出窓に対向して
いるスキャッタラを有する加速器本体を備えていること
を特徴とする線形加速器。1. An acceleration tube, an electron gun for irradiating an electron beam provided at one end of the acceleration tube, an electron gun for irradiating an X-ray provided at the other end of the acceleration tube, An electron beam irradiation deflecting magnet section provided at one end of the electron beam irradiation electron gun for deflecting an electron beam emitted from the electron beam irradiation electron gun and accelerated by the acceleration tube; X-ray irradiation deflection magnet unit for deflecting the electron beam emitted from the electron gun and accelerated by the acceleration tube, a target provided on the X-ray irradiation deflection magnet unit, and the electron beam irradiation deflection magnet unit. A linear accelerator comprising: a metal thin-film beam extraction window provided; and an accelerator main body having a scatterer facing the beam extraction window.
ガントリ部と、このガントリ部に設けられているととも
に加速器本体が搭載さてれおり上記ガントリ回転軸に直
交する回転軸を中心に回動可能なCアーム部とを備えて
いることを特徴とする請求項1記載の線形加速器。2. A gantry part rotatable about a gantry rotation axis, and an accelerator main body mounted on the gantry part and mounted on the gantry part and rotatable about a rotation axis orthogonal to the gantry rotation axis. The linear accelerator according to claim 1, further comprising a C-arm portion.
ネルギー用ターゲット及び低エネルギー用ターゲットが
並べて取り付けられていることを特徴とする請求項1又
は請求項2記載の線形加速器。3. The linear accelerator according to claim 1, wherein a target for high energy and a target for low energy are mounted side by side on the deflection magnet unit for X-ray irradiation.
ゲットに対向して設けられ、上記高エネルギー用ターゲ
ットからのX線照射時と上記低エネルギー用ターゲット
からのX線照射時とで照射野のずれを合わせるように移
動可能なコリメータを備えていることを特徴とする請求
項3記載の線形加速器。4. An irradiation field which is provided opposite to a target for high energy and a target for low energy, and shifts an irradiation field between the time of X-ray irradiation from the target for high energy and the time of X-ray irradiation from the target for low energy. 4. The linear accelerator according to claim 3, further comprising a collimator movable so as to be aligned.
ネルギー用ターゲット及び低エネルギー用ターゲットが
並べて取り付けられており、ガントリ部には、Cアーム
部に対して独立して移動可能なコリメータが取り付けら
れていることを特徴とする請求項2記載の線形加速器。5. A high-energy target and a low-energy target are mounted side by side on a deflection magnet unit for X-ray irradiation, and a collimator movable independently of a C-arm unit is mounted on a gantry unit. The linac according to claim 2, wherein the linac is mounted.
長さを調整可能に構成されていることを特徴とする請求
項1ないし請求項5のいずれかに記載の線形加速器。6. The linear accelerator according to claim 1, wherein the accelerating tube is configured to be able to adjust the length of the node according to the direction of the electron beam.
の出入口の大きさが一節の長さに応じて調整可能になっ
ていることを特徴とする請求項6記載の線形加速器。7. The linear accelerator according to claim 6, wherein the size of the entrance of the accelerator tube between the passage through which electrons pass and the cavity is adjustable in accordance with the length of the section.
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1995
- 1995-07-04 JP JP07168744A patent/JP3098937B2/en not_active Expired - Fee Related
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