特許 7419137 加速器

(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】2024-01-12

(45)【発行日】2024-01-22

(54)【発明の名称】加速器

(51)【国際特許分類】

   H05H 13/00 20060101AFI20240115BHJP

【ＦＩ】

H05H13/00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020060886

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021163530

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2022-12-14

(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

(72)【発明者】

【氏名】上口 長昭

【審査官】鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３５９０８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１７９５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００５６０９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７８４６７７０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加速空間において、荷電粒子を旋回させて荷電粒子線を生成する加速器であって、
前記加速空間にて、前記荷電粒子線を第１方向へ曲げる第１のデフレクタと、
前記第１方向へ曲げられた前記荷電粒子線の一部を削るダンパと、
前記加速空間にて、前記第１のデフレクタで曲げられた前記荷電粒子線を前記第１方向とは異なる第２方向へ曲げる曲げ部と、
前記加速空間にて、前記曲げ部で曲げられた前記荷電粒子線を前記第１方向へ曲げる第３のデフレクタと、を備える、加速器。

【請求項2】

前記第１方向と前記第２方向とは互いに反対向きである、請求項１に記載の加速器。

【請求項3】

前記加速空間は、互いに対向して配置された一対の磁極間に形成され、
前記第１方向は、一対の前記磁極の一方から他方へ向かう方向であり、
前記第２方向は、一対の前記磁極の他方から一方へ向かう方向である、請求項２に記載の加速器。

【請求項4】

前記曲げ部は、前記第１のデフレクタとは周方向における異なる位置に設けられた他の第２のデフレクタによって構成される、請求項１～３の何れか一項に記載の加速器。

【請求項5】

加速空間において、荷電粒子を旋回させて荷電粒子線を生成する加速器であって、
前記加速空間にて、前記荷電粒子線を第１方向へ曲げるデフレクタと、
前記第１方向へ曲げられた前記荷電粒子線の一部を削るダンパと、
前記加速空間にて、前記デフレクタで曲げられた前記荷電粒子線を前記第１方向とは異なる第２方向へ曲げる曲げ部と、を備え、
前記曲げ部は、前記荷電粒子線を前記第１方向へ曲げるときの印加電圧の向きとは、印加電圧の向きが反対側とされた前記デフレクタによって構成される、加速器。

【請求項6】

加速空間において、荷電粒子を旋回させて荷電粒子線を生成する加速器であって、
前記加速空間にて、前記荷電粒子線を第１方向へ曲げる第１のデフレクタと、
前記第１方向へ曲げられた前記荷電粒子線の一部を削るダンパと、
前記加速空間にて、前記第１のデフレクタで曲げられた前記荷電粒子線を前記第１方向とは異なる第２方向へ曲げる第２のデフレクタと、
前記加速空間にて、前記第２のデフレクタで曲げられた前記荷電粒子線を前記第１方向へ曲げる第３のデフレクタと、を備える、加速器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加速器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加速器として、特許文献１に記載されたものが知られている。この加速器は、中心軸が延びる軸方向に互いに対向して配置された一対の磁極間の加速空間にて、中心軸周りに荷電粒子を旋回させて荷電粒子線を生成する装置である。この加速器は、加速空間にて、荷電粒子線を一対の磁極の一方から他方へ向かう方向へ曲げるデフレクタ（チョッパー）を備えている。加速器は、デフレクタのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることによって、荷電粒子線の出射と停止を切り替えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１７９５８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上述のようなデフレクタが、出射される荷電粒子線の電流の変調に用いられる場合がある。例えば、デフレクタが、荷電粒子線を軸方向における一方側へ曲げ、荷電粒子線の一部をダンパで削ることで、荷電粒子線の電流を変調させることができる。しかしながら、当該構成では、加速器出口での荷電粒子線の軌道がずれてしまうという問題がある。これにより、ビーム輸送系においてビームロスが生じる場合がある。

【0005】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、出射される荷電粒子線の軌道のずれを抑制しながら、荷電粒子線の電流を変調できる加速器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】

【0006】

本発明の一形態に係る加速器は、加速空間において、荷電粒子を旋回させて荷電粒子線を生成する加速器であって、加速空間にて、荷電粒子線を第１方向へ曲げるデフレクタと、第１方向へ曲げられた荷電粒子線の一部を削るダンパと、加速空間にて、デフレクタで曲げられた荷電粒子線を第１方向とは異なる第２方向へ曲げる曲げ部と、を備える。

【0007】

この加速器は、加速空間にて、荷電粒子線を第１方向へ曲げるデフレクタと、第１方向へ曲げられた荷電粒子線の一部を削るダンパと、を備える。従って、加速器は、デフレクタで第１方向へ曲げると共に、ダンパで荷電粒子線の一部を削ることで、荷電粒子線の電流を変調することができる。ここで、加速器は、加速空間にて、デフレクタで曲げられた荷電粒子線を第１方向とは異なる第２方向へ曲げる曲げ部を更に備える。これにより、加速器は、変調後の荷電粒子線を曲げ部で第２方向へ曲げることによって、軌道のずれを抑制できる。従って、加速器は、軌道のずれを抑制した状態で、荷電粒子線を出射することができる。以上より、出射される荷電粒子線の軌道のずれを抑制しながら、荷電粒子線の電流を変調できる。

【0008】

第１方向と第２方向とは互いに反対向きであってよい。これにより、曲げ部は、変調後の荷電粒子線を元の軌道に戻すことができる。

【0009】

加速空間は、互いに対向して配置された一対の磁極間に形成され、第１方向は、一対の磁極の一方から他方へ向かう方向であり、第２方向は、一対の磁極の他方から一方へ向かう方向であってよい。これにより、加速器は、一対の磁極が対向する方向に荷電粒子線の軌道を曲げて電流を変調できる。

【0010】

曲げ部は、デフレクタとは周方向における異なる位置に設けられた他のデフレクタによって構成されてよい。これにより、デフレクタに印加する電圧を特段調整することなく、他のデフレクタを追加するだけで、荷電粒子線を元の軌道に戻すことができる。

【0011】

曲げ部は、荷電粒子線を第１方向へ曲げるときの印加電圧の向きとは、印加電圧の向きが反対側とされたデフレクタによって構成されてよい。これにより、一つのデフレクタで、荷電粒子線の電流の変調と、荷電粒子線を元の軌道に戻すことを行うことができる。

【0012】

本発明の一形態に係る加速器は、加速空間において、荷電粒子を旋回させて荷電粒子線を生成する加速器であって、加速空間にて、荷電粒子線を第１方向へ曲げる第１のデフレクタと、第１方向へ曲げられた荷電粒子線の一部を削るダンパと、加速空間にて、第１のデフレクタで曲げられた荷電粒子線を第１方向とは異なる第２方向へ曲げる第２のデフレクタと、を備える。

【0013】

この加速器によれば、上述の加速器と同趣旨の作用・効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、出射される荷電粒子線の軌道の変化を抑制しながら、荷電粒子線の電流を変調できる加速器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係る加速器の概略断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る加速器の概略平面図である。

【図3】磁極、第１のデフレクタ、ダンパ、及び第２のデフレクタを軌道に沿って延びて軸方向に広がる仮想面で切断し、その断面を平面状に展開した様子を示す模式図である。

【図4】（ａ）は、本実施形態における荷電粒子線Ｂの様子を示し、（ｂ）は、比較例における荷電粒子線の様子を示す。

【図5】変形例に係る加速器の概略平面図である。

【図6】磁極、デフレクタ、及びダンパを軌道に沿って延びて軸方向に広がる仮想面で切断し、その断面を平面状に展開した様子を示す模式図である。

【図7】変形例に係る加速器の概略平面図である。

【図8】荷電粒子線の軌道を直線状に延ばしたと仮定した場合の、第１のデフレクタ、ダンパ、第２のデフレクタ、及び荷電粒子線の様子を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0017】

なお、以降の説明においては、本発明の一実施形態に係る加速器として、サイクロトロンを例示する。しかし、加速器は、サイクロトロンに限定されず、シンクロサイクロトロン、シンクロトロン等であってもよい。

【0018】

図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係る加速器１００について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る加速器１００の概略断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る加速器１００の概略平面図である。加速器１００は、中心軸ＣＬ周りに荷電粒子を旋回させて荷電粒子線Ｂを生成する装置である。加速器１００は、例えば、荷電粒子線Ｂを照射してがん治療を行う治療装置の加速器、ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Ｂｏｒｏｎ Ｎｅｕｔｏｒｏｎ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｔｈｅｒａｐｙ）を用いたがん治療を行う中性子捕捉療法システムの加速器、ＰＥＴ用加速器、ＲＩ製造用加速器、及び原子核実験用加速器など、様々な用途に用いることができる。

【0019】

図１及び図２に示すように、加速器１００は、コア１０と、イオン源装置２と、コイル３と、ディー電極４と、第１のデフレクタ３０（デフレクタ）と、ダンパ４０と、第２のデフレクタ５０（他のデフレクタ）と、を備える。コア１０は、中心軸ＣＬが延びる方向に互いに対向して主磁場を形成する上側の磁極１０ａ及び下側の磁極１０ｂと、磁極１０ａ，１０ｂを磁気的に接続するヨーク部１０ｃと、を有する。磁極１０ａ，１０ｂは、内部が真空にされた真空箱（図示せず）内に位置している。

【0020】

イオン源装置２は、負イオン等の荷電粒子を生成する装置である。イオン源装置２で生成された荷電粒子が導管２ａを通じて加速器１００の中心部に到達すると、導管２ａの先端部に位置するインフレクタ２ｂによってその向きが上下方向から水平方向に屈曲される。なお、荷電粒子線Ｂのオンオフは、一対のチョッパ電極１１（図１参照）によって切り替えられる。次に、コア１０及びコイル３が形成する磁場により、荷電粒子は、所定の軌道面ＭＨ（図４参照）に沿って円軌道Ｔ（加速器１００の中心軸ＣＬから外側に向かう渦巻き状の軌道）を描きながら旋回しつつ加速される（図２参照）。これにより、荷電粒子線Ｂが生成される。すなわち、真空箱内で、且つ、磁極１０ａ，１０ｂ間の領域は、荷電粒子の加速空間Ｓ（図１参照）として機能する。その後、荷電粒子線の円軌道Ｔがデフレクタ１６や磁気チャンネル１８によって微調整され、四極磁石２１で収束されて、ビーム出口１９を介して出射された荷電粒子線Ｂがビーム輸送部２０に導入される（図２参照）。なお、イオン源装置２が加速器１００の内部に配置されていてもよい。この場合、インフレクタ２ｂ等は不要である。

【0021】

図１に示すように、コイル３は、主磁場を形成するために用いられる。コイル３は、上側の磁極１０ａの外周を囲むように配置された第１の部分と、下側の磁極１０ｂの外周を囲むように配置された第２の部分とを含む。第１及び第２の部分は、電気的に直列に接続されている。

【0022】

ディー電極４は、扇形状の形状を有する電極である。ディー電極４は、磁極１０ａと磁極１０ｂとの間、すなわち加速空間Ｓ内に配置されている。ディー電極４は、軌道面を間において位置するように中心軸ＣＬが延びる方向に対向している。ディー電極４は、高周波電源（図示せず）に接続されている。高周波電源は、ディー電極４に高周波の電力を供給して、ディー電極４の間に一定の周期で電場の周期が入れ替わる交流電場（高周波電場）を発生させる。荷電粒子がディー電極４間を通過するタイミングと高周波電場の周期とを同期させることにより、ディー電極４を通過するごとに荷電粒子が加速される。

【0023】

第１のデフレクタ３０は、ディー電極４とは周方向における異なる位置に設けられる。第２のデフレクタ５０は、ディー電極４及び第１のデフレクタ３０とは周方向における異なる位置に設けられる。ダンパ４０は、周方向における第１のデフレクタ３０と第２のデフレクタ５０との間に設けられる。ダンパ４０は、荷電粒子線Ｂの進行方向において、第１のデフレクタ３０の下流側であって、第２のデフレクタ５０の上流側に配置される。デフレクタ３０，５０は、軌道面を挟むように中心軸ＣＬが延びる方向に対向する一対の電極によって構成される（図３参照）第１のデフレクタ３０には、一対の電極に電圧を印加する電源３５が接続されている。第２のデフレクタ５０には、一対の電極に電圧を印加する電源５５が接続されている。

【0024】

次に、図３及び図４を参照して、第１のデフレクタ３０、ダンパ４０、及び第２のデフレクタ５０の詳細な構成について説明する。図３は、磁極１０ａ，１０ｂ、第１のデフレクタ３０、ダンパ４０、及び第２のデフレクタ５０を円軌道Ｔに沿って延びて中心軸ＣＬが延びる方向に広がる仮想面で切断し、その断面を平面状に展開した様子を示す模式図である。なお、図３においては、周方向における所定の基準位置を「０」とし、当該基準位置から荷電粒子線Ｂの進行方向に１８０°進んだ位置を「π」とし、３６０°進んだ位置を「２π」としている。図４は、ダンパ４０の位置における荷電粒子線Ｂを周方向から見た時の様子を示す概念図である。図４（ａ）は、本実施形態における荷電粒子線Ｂの様子を示し、図４（ｂ）は、比較例における荷電粒子線Ｂの様子を示す。

【0025】

図３に示すように、第１のデフレクタ３０は、加速空間Ｓにて、荷電粒子線Ｂを一対の磁極１０ａ，１０ｂの一方の磁極１０ｂから他方の磁極１０ａへ向かう方向（第１方向）へ曲げる。ここでは、第１のデフレクタ３０は、軌道面ＭＨ上を旋回している荷電粒子線Ｂを上方向（第１方向）へ向かうように曲げる。すなわち、電源３５（図２参照）の第１のデフレクタ３０に対する印加電圧の向きは、電極間に荷電粒子線Ｂを上方向へ向かわせる電場Ｅ１が発生するように設定される。

【0026】

ダンパ４０は、上方向へ曲げられた荷電粒子線Ｂの一部を削る部材である。例えば、図４（ａ）に示すように、荷電粒子線Ｂは、周回位置Ｒ１において軌道面ＭＨ上を旋回しており、第１のデフレクタ３０で上方向へ曲げられることで、周回位置Ｒ２において軌道面ＭＨより上側を旋回する。周回位置Ｒ２では、荷電粒子線Ｂの一部が、ダンパ４０と干渉する。これにより、ダンパ４０は、干渉した部分の進行を遮断することで、当該部分を荷電粒子線Ｂから削り取ることができる。

【0027】

図３へ戻り、第２のデフレクタ５０は、加速空間Ｓにて、第１のデフレクタ３０で曲げられた荷電粒子線Ｂを一対の磁極１０ａ，１０ｂの他方の磁極１０ａから一方の磁極１０ｂへ向かう方向（第２方向）へ曲げる曲げ部として機能する。すなわち、曲げ部は、第１のデフレクタ３０とは周方向における異なる位置に設けられた第２のデフレクタ５０によって構成される。ここでは、第２のデフレクタ５０は、上方向へ向かっていた荷電粒子線Ｂを周回位置Ｒ３（図４参照）で示される軌道面ＭＨへ戻すように、下方向（第２方向）へ向かうように曲げる。すなわち、電源５５（図２参照）の第２のデフレクタ５０に対する印加電圧の向きは、電極間に荷電粒子線Ｂを下方向へ向かわせる電場Ｅ２が発生するように設定される。

【0028】

なお、磁極１０ａは、軌道面ＭＨ側へ突出するヒルＨとバレーＶを周方向に交互に有している。第１のデフレクタ３０と第２のデフレクタ５０とは、１８０°の間隔を空けて、バレーＶの位置に配置されている。ダンパ４０は、第２のデフレクタ５０と上流側で隣り合うヒルＨの位置に配置されている。ただし、各構成要素の位置は特に限定されるものではない。

【0029】

次に、本実施形態に係る加速器１００の作用・効果について説明する。

【0030】

まず、比較例に係る加速器について説明する。比較例に係る加速器は、加速器１００から第２のデフレクタ５０を除いた構成を有しており、一つの第１のデフレクタ３０だけで荷電粒子線Ｂの軸方向への曲げを行う。この比較例に係る加速器では、図４（ｂ）に示すように、第１のデフレクタ３０で荷電粒子線Ｂを周回位置Ｒ１から周回位置Ｒ２へと上方向に曲げて、ダンパ４０で削った後に、周回位置Ｒ３に示されるように荷電粒子線Ｂの軌道を軌道面ＭＨに戻すことができない。従って、加速器の出口において、荷電粒子線Ｂは、軌道がずれたままで出射されてしまう場合がある。この場合、ビーム輸送系においてビームロスが発生する可能性がある。

【0031】

一方、本実施形態に係る加速器１００は、加速空間Ｓにて、荷電粒子線Ｂを上方向へ曲げる第１のデフレクタ３０と、上方向へ曲げられた荷電粒子線Ｂの一部を削るダンパ４０と、を備える。従って、加速器１００は、第１のデフレクタ３０で上方向へ曲げると共に、ダンパ４０で荷電粒子線Ｂの一部を削ることで、荷電粒子線Ｂの電流を変調することができる。このように、第１のデフレクタ３０を用いて荷電粒子線Ｂの変調を行うことで、高速な電流制御が可能となる。ここで、加速器１００は、加速空間Ｓにて、第１のデフレクタ３０で曲げられた荷電粒子線Ｂを軸方向における他方側へ曲げる第２のデフレクタ５０（曲げ部）を更に備える。これにより、加速器１００は、変調後の荷電粒子線Ｂを第２のデフレクタ５０で下方向へ曲げることによって、元の軌道である軌道面ＭＨ側に戻すことができる（図４（ａ）の周回位置Ｒ３も参照）。従って、加速器１００は、軌道のずれを抑制した状態で、荷電粒子線Ｂを出射することができる。これにより、ビーム輸送系において、ビームロスを低減した状態で荷電粒子線Ｂの輸送を行うことができる。また、軌道のずれを抑制することで、ビーム輸送系でのパターメータの調整を不要とすることができる。以上より、出射される荷電粒子線Ｂの軌道のずれを抑制しながら、荷電粒子線Ｂの電流を変調できる。

【0032】

ここで、第１のデフレクタ３０が荷電粒子線Ｂを曲げる方向を「第１方向」とし、第２のデフレクタ５０が荷電粒子線Ｂを曲げる方向を第１方向と異なる「第２方向」とする。本実施形態では、第１方向と第２方向とは互いに反対向きとなる。これにより、第２のデフレクタ５０は、変調後の荷電粒子線Ｂを元の軌道に戻すことができる。

【0033】

加速空間Ｓは、互いに対向して配置された一対の磁極１０ａ，１０ｂ間に形成され、第１方向は、一対の磁極１０ａ，１０ｂの一方の磁極１０ｂから他方の磁極１０ａへ向かう方向であり、第２方向は、一対の磁極１０ａ，１０ｂの他方の磁極１０ａから一方の磁極１０ｂへ向かう方向である。これにより、加速器１００は、一対の磁極１０ａ，１０ｂが対向する方向に荷電粒子線Ｂの軌道を曲げて電流を変調できる。

【0034】

曲げ部は、第１のデフレクタ３０とは周方向における異なる位置に設けられた他の第２のデフレクタ５０によって構成される。これにより、デフレクタ５０に印加する電圧を特段調整することなく、他の第２のデフレクタ５０を追加するだけで、荷電粒子線Ｂを元の軌道に戻すことができる。

【0035】

本実施形態に係る加速器１００は、加速空間Ｓにて、荷電粒子を旋回させて荷電粒子線Ｂを生成する加速器１００であって、加速空間Ｓにて、荷電粒子線Ｂを第１方向である上方向へ曲げる第１のデフレクタ３０と、上方向へ曲げられた荷電粒子線Ｂの一部を削るダンパ４０と、加速空間Ｓにて、第１のデフレクタ３０で曲げられた荷電粒子線Ｂを第２方向である下方向へ曲げる第２のデフレクタ５０と、を備える。

【0036】

この加速器１００によれば、上述の加速器１００と同趣旨の作用・効果を得ることができる。

【0037】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0038】

例えば、変形例に係る加速器２００として、図５及び図６に示すものを採用してもよい。加速器２００において、曲げ部は、荷電粒子線Ｂを上方向へ曲げるときの印加電圧の向きとは、印加電圧の向きが反対側とされたデフレクタ１３０によって構成される。これにより、一つのデフレクタ１３０で、荷電粒子線Ｂの電流の変調と、荷電粒子線Ｂを元の軌道に戻すことを行うことができる。

【0039】

デフレクタ１３０には、高周波の電源７０が接続される。これにより、デフレクタ１３０は、高周波で駆動する共振空洞として機能する。電源７０は、荷電粒子の加速周期に合わせて、デフレクタ１３０の印加電圧の向きを切り替える。

【0040】

図６に示すように、デフレクタ１３０は、加速空間Ｓにて、荷電粒子線Ｂを上方向へ曲げる。ここでは、デフレクタ１３０は、軌道面ＭＨ上を旋回している荷電粒子線Ｂを上方向へ向かうように曲げる。すなわち、電源７０（図５参照）のデフレクタ１３０に対する印加電圧の向きは、荷電粒子が到達したとき（一周目と称する）に、電極間に荷電粒子線Ｂを上方向へ向かわせる電場Ｅ１が発生するように周波数が合わせられる。これにより、ダンパ４０が、荷電粒子線Ｂの一部を削る。

【0041】

二周目においては、デフレクタ１３０は、加速空間Ｓにて、一周目にデフレクタ１３０で曲げられた荷電粒子線Ｂを軸方向における他方側へ曲げる曲げ部として機能する。すなわち、曲げ部は、一周目の印加電圧の向きとは、印加電圧の向きが反対側とされたデフレクタ１３０によって構成される。ここでは、デフレクタ１３０は、上方向へ向かっていた荷電粒子線Ｂを軌道面ＭＨへ戻すように、下方向へ向かうように曲げる。すなわち、電源７０（図５参照）のデフレクタ１３０に対する印加電圧の向きは、荷電粒子が到達したときに、電極間に荷電粒子線Ｂを下方向へ向かわせる電場Ｅ２が発生するように周波数が合わせられる。

【0042】

なお、図６では、二つのデフレクタ１３０が示されているが、部品としては、一周目のデフレクタ１３０と二周目のデフレクタ１３０とは、同一のものである。ダンパ４０は、デフレクタ１３０に対して下流側に１８０°の間隔を空けて、バレーＶの位置に配置されている。ただし、各構成要素の位置は特に限定されるものではない。

【0043】

図３に示す例においては、荷電粒子線Ｂは、第２のデフレクタ５０で下方向へ曲げられることで、元の軌道に戻されていた。ここで、第２のデフレクタ５０の下流側に、第３のデフレクタを設けてもよい。当該第３のデフレクタは、第１のデフレクタ３０と同じ方向へ荷電粒子線Ｂを曲げる機能を有する。第３のデフレクタを設けることで、荷電粒子線Ｂを更に元の軌道に戻し易くなる。

【0044】

ここで、上述の実施形態及び変形例では、第１方向は、一対の磁極１０ａ，１０ｂの一方の磁極１０ｂから他方の磁極１０ａへ向かう方向であり、第２方向は、一対の磁極１０ａ，１０ｂの他方の磁極１０ａから一方の磁極１０ｂへ向かう方向であった。これに代えて、第１方向は、一対の磁極１０ａ，１０ｂの一方の磁極１０ａから他方の磁極１０ｂへ向かう方向であり、第２方向は、一対の磁極１０ａ，１０ｂの他方の磁極１０ｂから一方の磁極１０ａへ向かう方向であってもよい。

【0045】

また、上述の実施形態及び変形例では、荷電粒子線Ｂを曲げる第１方向及び第２方向は、一対の磁極１０ａ，１０ｂが対向する方向であったが、荷電粒子線Ｂを曲げる方向は当該方向に限定されない。荷電粒子線Ｂは、一対の磁極１０ａ，１０ｂが対向する方向に対して交差する方向、例えば水平方向に曲げられてもよい。例えば、図７に示すような加速器２００を採用してよい。加速器３００は、第１のデフレクタ３３０と、ダンパ３４０と、第２のデフレクタ３５０と、を備える。図８は、荷電粒子線Ｂの軌道を直線状に延ばしたと仮定した場合の、第１のデフレクタ３３０、ダンパ３４０、第２のデフレクタ３５０、及び荷電粒子線Ｂの様子を示す模式図である。図８に示すように、第１のデフレクタ３３０は、荷電粒子線Ｂを外周側へ向かう方向（第１方向）へ曲げる。ダンパ３４０は、外周側へ向かう方向へ曲げられた荷電粒子線Ｂの一部を削る。そして、第２のデフレクタ３５０は、荷電粒子線Ｂを内周側へ向かう方向（第２方向）へ曲げる。

【0046】

上述の実施形態及び変形例では、第１方向と第２方向とは互いに反対向きとなっていたが、必ずしも互いに反対向きでなくともよく、少なくとも第２方向が第１方向と異なる方向であればよい。

【符号の説明】

【0047】

１０ａ，１０ｂ…磁極、３０，３３０…第１のデフレクタ（デフレクタ）４０，３４０…ダンパ、５０，３５０…第２のデフレクタ（他のデフレクタ、曲げ部）、１００，２００，３００…加速器、１３０…デフレクタ（曲げ部）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】