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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-02
(45)【発行日】2023-11-13
(54)【発明の名称】粒子線装置
(51)【国際特許分類】
H05H 7/06 20060101AFI20231106BHJP
H05H 7/08 20060101ALI20231106BHJP
G21K 5/04 20060101ALI20231106BHJP
H01J 37/147 20060101ALI20231106BHJP
H01J 49/20 20060101ALI20231106BHJP
H01J 37/244 20060101ALI20231106BHJP
【ＦＩ】
H05H7/06
H05H7/08
G21K5/04 A
H01J37/147 D
H01J49/20
H01J37/244
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020047850
(22)【出願日】2020-03-18
(65)【公開番号】P2021150125
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2023-01-18
(73)【特許権者】
【識別番号】000002107
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162640
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 康樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122781
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 寛
(72)【発明者】
【氏名】戸内 豊
【審査官】小林 幹
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０９７９０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１３９９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１５４２５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２０７１３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第６７７４３７８（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開２０１８－０７３６３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０８４８８６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｈ ３／００ － １５／００
Ｇ２１Ｋ １／００ － ３／００
５／００ － ７／００
Ｈ０１Ｊ ２７／００ － ２７／２６
３７／００ － ３７／３６
Ｈ０１Ｊ ４９／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いにイオン種が異なる複数のイオン源からのそれぞれのイオンビームが導入可能であり、前記イオンビームのうちの一つを磁場強度の切替えによって選択的に下流側の装置に出射可能な電磁石を備え、
前記電磁石は、
前記下流側の装置に出射すべき前記イオンビームを前記下流側の装置に向けて偏向する偏向機能と、当該イオンビームに混入している異種のビームの前記下流側の装置への出射を低減する分析機能と、を有し、
前記イオンビームのうちの一つが入射され当該イオンビームのビーム電流を測定可能な電流測定装置を備え、
前記下流側の装置に向かう前記イオンビームとは別の方向に向けて前記電磁石によって偏向された前記イオンビームの一つは、前記電流測定装置に入射される、粒子線装置。
【請求項2】
互いにイオン種が異なる複数のイオン源からのそれぞれのイオンビームが導入可能であり、前記イオンビームのうちの一つを磁場強度の切替えによって選択的に下流側の装置に出射可能な電磁石を備え、
前記電磁石は、
前記下流側の装置に出射すべき前記イオンビームを前記下流側の装置に向けて偏向する偏向機能と、当該イオンビームに混入している異種のビームの前記下流側の装置への出射を低減する分析機能と、を有し、
前記電磁石に導入された前記イオンビームのうちの一つが入射され当該イオンビームのビーム電流を測定可能な電流測定装置を備え、
前記下流側の装置に向かう前記イオンビームとは別の前記イオンビームの一つは、前記電流測定装置に入射され、
前記電流測定装置は前記電磁石の内部に設置されている、粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粒子線装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の粒子線装置として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。この粒子線装置はビーム加速装置に２種類のイオンビームを供給可能とすべく、２つのイオン源を備えている。各イオン源からの２つのビーム搬送路が電磁石で合流しており、当該電磁石から更に下流側にビーム輸送路が延び、当該ビーム輸送路の下流端にビーム加速装置が配置されている。各イオン源と電磁石との間にはビーム輸送路上にそれぞれ偏向電磁石が存在しており、イオン源からのイオンビームはこの偏向電磁石によって約９０°偏向されて、合流部の電磁石に輸送されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】G.Balbinot et al., BEAM DIAGNOSTICSIN THE CNAO INJECTION LINES COMMISSIONING, Proceedings of DIPAC09, Basel,Switzerland, p119-121.
【文献】Tim Winkelmann et al., LONG-TERMOPERATION EXPERIENCE WITH TWO ECRION SOURCES AND PLANNED EXTENSIONS AT HIT, Proceedingsof ECRIS2010, Grenoble, France, p153-155.
【文献】T.Winkelmann et al., INTEGRATION OFA THIRD ION SOURCE FOR HEAVY ION RADIOTHERAPY AT HIT, Proceedings of ECRIS2012,Sydney, Australia, p46-48.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の粒子線装置が設置される施設においては、設置スペースに制約がある場合も多いため、粒子線装置の小型化が望まれていた。また、この種の粒子線装置の低コスト化も望まれていた。本発明は、小型化及び低コスト化を図ることができる粒子線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の粒子線装置は、互いにイオン種が異なる複数のイオン源からのそれぞれのイオンビームが導入可能であり、イオンビームのうちの一つを磁場強度の切替えによって選択的に下流側の装置に出射可能な電磁石を備え、電磁石は、下流側の装置に出射すべきイオンビームを下流側の装置に向けて偏向する偏向機能と、当該イオンビームに混入している異種のビームの下流側の装置への出射を低減する分析機能と、を有する。
【0006】
本発明の粒子線装置は、電磁石に導入されたイオンビームのうちの一つが入射され当該イオンビームのビーム電流を測定可能な電流測定装置を備え、下流側の装置に向かうイオンビームとは別のイオンビームの一つは、電流測定装置に入射されることとしてもよい。また、電流測定装置は電磁石の内部に設置されていてもよい。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、小型化及び低コスト化を図ることができる粒子線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】粒子線装置を示す平面図である。
【図2】（ａ）は、第１状態における偏向電磁石近傍を模式的に示す図であり、（ｂ）は、第２状態における偏向電磁石近傍を模式的に示す図である。
【図3】変形例に係る粒子線装置の偏向電磁石近傍を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら本発明に係る粒子線装置１について詳細に説明する。以下では、各図に示すようにＸＹＺ直交座標系を設定し、Ｘ，Ｙ，Ｚを各部の位置関係の説明に用いる場合がある。
【0010】
図１に示される粒子線装置１は、例えば粒子線治療装置に用いられ、粒子線治療装置のビーム加速装置３に対してイオンビームを供給する装置である。ビーム加速装置３は、例えばＲＦＱ(radio-frequency quadrupole)等の直線加速器である。粒子線装置１から供給されビーム加速装置３で加速された上記イオンビームが粒子線治療装置の本体部（図示せず）に輸送される。本体部においては上記イオンビームが治療対象の患者に照射されることで粒子線治療が実行される。粒子線装置１は、第１イオン源１１と第２イオン源１２といった２つのイオン源と、偏向電磁石１５と、ビーム診断装置１７（電流測定装置）と、ビーム輸送系(LEBT:Law Energy Beam Transport)１９と、を備えている。
【0011】
第１イオン源１１及び第２イオン源１２は、イオンを生成する装置であり、例えばＥＣＲイオン源である。第１イオン源１１と第２イオン源１２とは、互いに異なるイオンを発生させる。本実施形態においては、第１イオン源１１が発生するイオンと第２イオン源１２が発生するイオンとの電荷の正負は同じであるものとする。本実施形態では、第１イオン源１１がＣ４＋を発生させ、第２イオン源１２がＨｅ２＋（α粒子）を発生させる場合を例として説明する。
【0012】
図１に示されるように、第１イオン源１１、偏向電磁石１５、及び第２イオン源１２は、この順でＹ方向に配列されており、すなわち、偏向電磁石１５は、第１イオン源１１と第２イオン源１２との間にＹ方向に挟まれて配置されている。第１イオン源１１と第２イオン源１２とは互いに対向する方向にそれぞれイオンビームを出射し、各イオンビームは偏向電磁石１５に導入される。具体的には、第１イオン源１１は＋Ｙ方向に向けてイオンビームＢ１（以下「第１イオンビームＢ１」という）を出射し、当該第１イオンビームＢ１は偏向電磁石１５に入射する。また、第２イオン源１２は－Ｙ方向に向けてイオンビームＢ２（以下「第２イオンビームＢ２」という）を出射し、当該第２イオンビームＢ２は偏向電磁石１５に入射する。ここでは、第１イオン源１１と第２イオン源１２とが同時に運転され、第１イオンビームＢ１と第２イオンビームＢ２とが両方とも同時に偏向電磁石１５に入射している。
【0013】
なお、第１イオン源１１から偏向電磁石１５までの間には、第１イオンビームＢ１を磁場によって収束するビーム収束装置を設ける必要はない。従って、第１イオン源１１のビーム出射ノズル１１ａが偏向電磁石１５の筐体１５ｈに直接接続されている。同様に、第２イオン源１２から偏向電磁石１５までの間には、第２イオンビームＢ２を磁場によって収束するビーム収束装置を設ける必要はなく、第２イオン源１２のビーム出射ノズル１２ａが偏向電磁石１５の筐体１５ｈに直接接続されている。
【0014】
偏向電磁石１５は、Ｚ方向に間隔を空けて対面する一対の磁極１５ａ，１５ｂと、磁極１５ａ，１５ｂを収容し内部が真空引きされる筐体１５ｈと、を備えている。偏向電磁石１５では、磁極１５ａのコイル（図示せず）と磁極１５ｂのコイル（図示せず）とに電流が供給されることで、磁極１５ａと磁極１５ｂとの間隙に磁場が形成される。第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２は、磁極１５ａと磁極１５ｂとの間隙に導入され、上記の磁場を通過することで偏向される。このような偏向電磁石１５の磁場強度（磁極１５ａと磁極１５ｂとの間の磁場強度）が適切に調整されることで、第１イオンビームＢ１又は第２イオンビームＢ２のうちの一方は下流側の装置であるビーム輸送系１９に向けて偏向され、他方はビーム診断装置１７に向けて偏向される状態となる（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【0015】
図２（ａ），（ｂ）に示されるように、偏向電磁石１５の磁極１５ａと磁極１５ｂとは、同一形状でＺ方向に重なっている。磁極１５ａ，１５ｂは、Ｚ方向から見て６角形をなしており、当該６角形の６辺のうちの４辺に対応するエッジ１６ｐ，１６ｑ，１６ｒ，１６ｓを有している。第１イオンビームＢ１はエッジ１６ｐを横切って偏向電磁石１５に導入され、第２イオンビームＢ２はエッジ１６ｑを横切って偏向電磁石１５に導入される。また、第１イオンビームＢ１又は第２イオンビームＢ２のうちのビーム輸送系１９に向けて偏向された一方は、エッジ１６ｒを横切って偏向電磁石１５から出射され、ビーム診断装置１７に向けて偏向された他方はエッジ１６ｓを横切って偏向電磁石１５から出射される。エッジ１６ｒ，１６ｓは、Ｙ方向に延びるエッジである。エッジ１６ｐはＸ方向に対して傾斜しており、偏向電磁石１５に導入される第１イオンビームＢ１はエッジ１６ｐを斜めに横切る。同様にエッジ１６ｑもＸ方向に対して傾斜しており、偏向電磁石１５に導入される第２イオンビームＢ２はエッジ１６ｑを斜めに横切る。このように第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２が偏向電磁石１５のエッジ１６ｐ，１６ｑを斜めに横切ることにより、第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２が収束される。
【0016】
図１に示されるように、ビーム診断装置１７、偏向電磁石１５、及びビーム輸送系１９は、この順でＸ方向に配列されており、すなわち、偏向電磁石１５は、ビーム診断装置１７とビーム輸送系１９との間にＸ方向に挟まれて配置されている。ビーム輸送系１９は、偏向電磁石１５から＋Ｘ方向に出射されたイオンビーム（第１イオンビームＢ１又は第２イオンビームＢ２の一方）をビーム加速装置３まで輸送する。ビーム輸送系１９は、イオンビームを収束させる静電四極電磁石１９ａを３つ含んで構成されている。
【0017】
ビーム診断装置１７には、偏向電磁石１５から－Ｘ方向に出射されたイオンビーム（第１イオンビームＢ１又は第２イオンビームＢ２の他方）が入射され、当該イオンビームのビーム電流がビーム診断装置１７によって測定される。なお、ビーム診断装置１７は、上記イオンビームのビームプロファイルを更に測定可能であってもよい。
【0018】
上記の構成の粒子線装置１では、第１イオンビームＢ１又は第２イオンビームＢ２の何れか所望の一方を選択的にビーム加速装置３に供給し、粒子線治療に使用することができる。このように、ビーム加速装置３に対して、第１イオンビームＢ１を供給する粒子線装置１の状態（以下、「第１状態」という）と、第２イオンビームＢ２を供給する粒子線装置１の状態（以下「第２状態」という）と切替えるための仕組みについて、以下説明する。図２（ａ）は、粒子線装置１の第１状態における偏向電磁石１５近傍を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は、粒子線装置１の第２状態における偏向電磁石１５近傍を模式的に示す図である。
【0019】
（第１状態）
図２（ａ）に示されるように、第１状態においては、第１イオンビームＢ１は、第１イオン源１１のビーム出射ノズル１１ａから＋Ｙ方向に出射され、偏向電磁石１５に導入される。そして、第１イオンビームＢ１は、偏向電磁石１５の磁場により進行方向に直交する方向のローレンツ力を受けて曲がり、最終的には、偏向電磁石１５から＋Ｘ方向に出射されビーム輸送系１９に出射される（偏向電磁石１５の偏向機能）。
図２（ａ）に示されるように、第１状態においては、第１イオンビームＢ１は、第１イオン源１１のビーム出射ノズル１１ａから＋Ｙ方向に出射され、偏向電磁石１５に導入される。そして、第１イオンビームＢ１は、偏向電磁石１５の磁場により進行方向に直交する方向のローレンツ力を受けて曲がり、最終的には、偏向電磁石１５から＋Ｘ方向に出射されビーム輸送系１９に出射される（偏向電磁石１５の偏向機能）。
【0020】
上記のような第１イオンビームＢ１が曲がる方向や曲率は、偏向電磁石１５の磁場強度（磁極１５ａと磁極１５ｂとの間の磁場強度）に依存するので、偏向電磁石１５の磁場強度を適切に設定することにより、第１イオンビームＢ１がビーム輸送系１９に出射されるようにすることができる。すなわち、第１イオンビームＢ１（Ｃ４＋ビーム）が偏向電磁石１５においてビーム輸送系１９側に９０°偏向されるように、磁場強度が設定されればよい。なお、ビーム輸送系１９に入射した第１イオンビームＢ１は、前述したようにビーム加速装置３を通過して粒子線治療に供される。
【0021】
その一方、この第１状態において、第２イオンビームＢ２は、第２イオン源１２のビーム出射ノズル１２ａから－Ｙ方向に出射され、偏向電磁石１５に導入される。そして、第２イオンビームＢ２は、偏向電磁石１５の磁場により進行方向に直交する方向のローレンツ力を受けて曲がり、最終的には、偏向電磁石１５から－Ｘ方向に出射されビーム診断装置１７に出射される。ビーム診断装置１７では、第２イオンビームＢ２のビーム電流が測定される。
【0022】
（第２状態）
図２（ｂ）に示されるように、第２状態においては、第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２に対して第１状態とは逆のローレンツ力が作用し、第２イオンビームＢ２がビーム輸送系１９に出射され、第１イオンビームＢ１がビーム診断装置１７に出射される。ビーム輸送系１９に入射した第２イオンビームＢ２は、前述したようにビーム加速装置３を通過して粒子線治療に供され、ビーム診断装置１７では、第１イオンビームＢ１のビーム電流が測定される。このような第２状態を実現するためには、第２イオンビームＢ２（Ｈｅ２＋ビーム）が偏向電磁石１５においてビーム輸送系１９側に９０°偏向されるように、偏向電磁石１５の磁場強度が設定されればよい。
図２（ｂ）に示されるように、第２状態においては、第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２に対して第１状態とは逆のローレンツ力が作用し、第２イオンビームＢ２がビーム輸送系１９に出射され、第１イオンビームＢ１がビーム診断装置１７に出射される。ビーム輸送系１９に入射した第２イオンビームＢ２は、前述したようにビーム加速装置３を通過して粒子線治療に供され、ビーム診断装置１７では、第１イオンビームＢ１のビーム電流が測定される。このような第２状態を実現するためには、第２イオンビームＢ２（Ｈｅ２＋ビーム）が偏向電磁石１５においてビーム輸送系１９側に９０°偏向されるように、偏向電磁石１５の磁場強度が設定されればよい。
【0023】
（第１状態と第２状態との切替え）
上記のような第１状態と第２状態との切替えは、偏向電磁石１５の磁場強度の切替えによって実行することができる。この磁場強度の切替えには、磁極１５ａと磁極１５ｂとの極性の反転も含まれる。このような偏向電磁石１５の磁場強度の切替えは、具体的には、磁極１５ａのコイル（図示せず）と磁極１５ｂのコイル（図示せず）への供給電流の切替えによって実現される。
上記のような第１状態と第２状態との切替えは、偏向電磁石１５の磁場強度の切替えによって実行することができる。この磁場強度の切替えには、磁極１５ａと磁極１５ｂとの極性の反転も含まれる。このような偏向電磁石１５の磁場強度の切替えは、具体的には、磁極１５ａのコイル（図示せず）と磁極１５ｂのコイル（図示せず）への供給電流の切替えによって実現される。
【0024】
（偏向電磁石１５の分析機能）
偏向電磁石１５は、前述のような偏向機能に加えて、分析機能を有する。分析機能とは、ビーム輸送系１９に送出すべきイオンビームに混入している異種のビームのビーム輸送系１９への出射を低減する機能である。例えば、第１イオン源１１では、必要とされるＣ４＋ビームの他に、Ｃ２＋ビーム、Ｃ３＋ビーム、Ｃ５＋ビーム、窒素イオンビーム、酸素イオンビーム、水素イオンビーム等の異種のビームも一緒に発生し、これらがＣ４＋ビームと一緒に偏向電磁石１５に導入される。
偏向電磁石１５は、前述のような偏向機能に加えて、分析機能を有する。分析機能とは、ビーム輸送系１９に送出すべきイオンビームに混入している異種のビームのビーム輸送系１９への出射を低減する機能である。例えば、第１イオン源１１では、必要とされるＣ４＋ビームの他に、Ｃ２＋ビーム、Ｃ３＋ビーム、Ｃ５＋ビーム、窒素イオンビーム、酸素イオンビーム、水素イオンビーム等の異種のビームも一緒に発生し、これらがＣ４＋ビームと一緒に偏向電磁石１５に導入される。
【0025】
第１状態においては、前述のとおり、Ｃ４＋ビームがビーム輸送系１９側に９０°偏向されるように偏向電磁石１５の磁場強度が設定されている。この磁場強度においては、上記のような異種のビームは、質量や電荷の相違に起因してＣ４＋ビームとは異なる曲率で曲がるので、偏向電磁石１５の筐体１５ｈ等に衝突するなどして、ビーム輸送系１９にはほとんど出射されない。このような分析機能を偏向電磁石１５が発揮することにより、ビーム加速装置３に送出される異種のビームが低減される。また、分析機能を偏向電磁石１５が発揮することにより、第１イオン源１１と偏向電磁石１５との間に分析機能をもつ装置（例えば、別の偏向電磁石）を別途設置する必要がなく、第１イオン源１１と偏向電磁石１５とを直接接続することができる。
【0026】
ここでは、第１状態で発揮される分析機能を例として説明したが、第２状態で発揮される分析機能も同様である。すなわち、第２イオン源１２では、必要とされるＨｅ２＋ビームの他に、窒素イオンビーム、酸素イオンビーム、水素イオンビーム等の異種のビームも一緒に発生し、第２状態では、これらの異種のビームがＨｅ２＋ビームと一緒に偏向電磁石１５に導入されるところ、上記と同様に偏向電磁石１５の分析機能が発揮され、ビーム加速装置３に送出される異種のビームが低減される。
【0027】
また、第１状態においては、偏向電磁石１５の磁場強度が第１イオンビームＢ１（Ｃ４＋ビーム）を９０°偏向させるものであるので、この磁場強度では、第２イオンビームＢ２（Ｈｅ２＋ビーム）の偏向は９０°とは異なる。従って、第１状態においては、第２イオンビームＢ２が完全に－Ｘ方向でビーム診断装置１７の中央位置に入射しない。同様の理由で、第２状態においては、第１イオンビームＢ１が完全に－Ｘ方向でビーム診断装置１７の中央位置に入射しない。。すなわち、第１状態の第２イオンビームＢ２と第２状態の第１イオンビームＢ１とのビーム診断装置１７への入射位置がＹ方向に異なる。従って、第１状態の第２イオンビームＢ２と第２状態の第１イオンビームＢ１とが両方ともビーム診断装置１７に入射するように、ビーム診断装置１７のビーム入射口のＹ方向寸法が設定されている。
【0028】
なお、第１状態の第２イオンビームＢ２と第２状態の第１イオンビームＢ１とを両方ともビーム診断装置１７に入射させるための他の構成としては、図３に示されるように、ビーム診断装置１７が偏向電磁石１５の内部に設置されてもよい。この場合のビーム診断装置１７は、磁極１５ａと磁極１５ｂとの間にＺ方向に挟まれて位置する。この場合、図２の構成に比較して、ビーム診断装置１７のビーム入射口のＹ方向寸法を小さくすることができる。
【0029】
続いて、粒子線装置１による作用効果について説明する。
【0030】
粒子線装置１では、偏向電磁石１５には、複数のイオン源（第１イオン源１１及び第２イオン源１２）からそれぞれのイオンビーム（第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２）が導入可能である。そして、偏向電磁石１５の磁場密度の切替えによって、複数のイオンビーム（第１イオン源１１又は第２イオン源１２）の何れかが選択的にビーム輸送系１９に出射される。このとき、偏向電磁石１５は、ビーム輸送系１９に出射すべきイオンビームを当該ビーム輸送系１９に向けて偏向する偏向機能を発揮する。また、偏向電磁石１５は、ビーム輸送系１９に出射すべきイオンビームに混入している異種のビームのビーム輸送系１９への出射を低減する分析機能を発揮する。
【0031】
偏向電磁石１５の磁場密度の切替えによってイオン種が異なる複数のイオンビームを切替えてビーム輸送系１９に送出することができるので、ビーム輸送系１９からビーム下流側の部品を共通化し、複数種類のイオンビームを選択的に切替えながら粒子線治療に供することができる。また、上記のようなイオンビームの切替えを、偏向電磁石１５の磁場密度の切替えによって短時間で実行することができる。また、偏向電磁石１５が分析機能を発揮するので、ビーム輸送系１９を通じて下流側に送出される異種のビームが低減される。また、分析機能を偏向電磁石１５が発揮することにより、第１イオン源１１と偏向電磁石１５との間、及び第２イオン源１２と偏向電磁石１５との間に分析機能をもつ装置（例えば、別の偏向電磁石）を別途設置する必要がない。そして、第１イオン源１１と偏向電磁石１５とを直接接続し、第２イオン源１２と偏向電磁石１５とを直接接続することにより、粒子線装置１を小型化することができる。また、第１イオン源１１と偏向電磁石１５との間、及び第２イオン源１２と偏向電磁石１５との間の装置が省略され粒子線装置１の低コスト化が図られる。
【0032】
また、イオン源（第１イオン源１１及び第２イオン源１２）と偏向電磁石１５とが直接接続され、イオン源から偏向電磁石１５までのビーム輸送ルートが短くなる。そうすると、イオン源から偏向電磁石１５までにおけるイオンビーム（第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２）の拡散が小さくなるので、当該ビーム輸送ルート上に設置が必要なビーム収束マグネットが削減可能であり、粒子線装置１の低コスト化が図られる。
【0033】
また、粒子線治療に供されるイオンビームとは別のイオンビームがビーム診断装置１７に入射し、当該イオンビームのビーム電流等の情報を得ることができる。このように、イオンビームが、粒子線治療に使用されないときにビーム電流等を測定することができる。そして、ビーム電流等の情報を得るために、例えば、イオンビームの軌道上にビーム診断装置を挿入・抜去する機械駆動機構等を構築してもよいが、この機械駆動機構等を省略することにより粒子線装置１の低コスト化が図られてもよい。
【0034】
本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、実施例の変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。
【0035】
例えば、粒子線装置がビーム診断装置１７を備えることは必須ではなく、例えば、ビーム診断装置１７に代えてビームストッパが設置されてもよい。また、実施形態では、偏向電磁石１５への、第１イオンビームＢ１の入射方向と第２イオンビームＢ２の入射方向とが、互いに対向しているが、これらの入射方向は所定の角度で交差するものであってもよい。また、実施形態では、第１イオン源１１と第２イオン源１２とが同時に運転されているが、一方のイオン源が粒子線治療に供されるときに、他方のイオン源の運転は停止されていてもよい。
【0036】
また、実施形態では、偏向電磁石１５にイオンビームを導入するイオン源が２つ（第１イオン源１１及び第２イオン源１２）存在するが、このようなイオン源が３つ以上存在してもよい。また、実施形態では粒子線装置１で取扱われる第１イオンビームＢ１及び第２イオンビームＢ２が、Ｃ４＋ビーム及びＨｅ２＋ビームである例を説明したが、これには限定されず、例えば、第１イオンビームＢ１又は第２イオンビームＢ２は、Ｈ＋，Ｈ２
＋，Ｈｅ２＋，Ｃ４＋等であってもよい。
【符号の説明】
【0037】
１…粒子線装置、１１…第１イオン源、１２…第２イオン源、１５…偏向電磁石、１７…ビーム診断装置（電流測定装置）、１９…ビーム輸送系（下流側の装置）、Ｂ１…第１イオンビーム、Ｂ２…第２イオンビーム。
【図1】
【図2】
【図3】