激光离子源以及重粒子线治疗装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种容易进行聚光透镜的轴对中，并且构造简单的激光离子源以及重粒子线治疗装置。根据实施方式，具有：被真空排气，形成有用于入射激光（L）的入射窗（1a）的真空容器（1）；设置在真空容器（1）内，通过激光（L）的照射产生离子的靶（2）；以及将激光（L）聚光到靶（2）的聚光透镜（4），将聚光透镜（4）安装在真空容器（1）的入射窗（1a）上，将该聚光透镜（4）作为真空隔壁。

【技术实现步骤摘要】
激光离子源以及重粒子线治疗装置
本专利技术的实施方式涉及通过照射激光产生离子的激光离子源以及利用该激光离子源的重粒子线治疗装置。
技术介绍
众所周知，作为产生离子的方法，一般地有在离子源中使气体中产生放电而得到离子的方法。作为产生放电的方法，使用微波或电子束。另外，利用激光器的激光离子源，将激光聚光并照射到靶上，使该靶元素蒸发，离子化而生成等离子体。另外，激光离子源是将该等离子体中含有的离子以等离子体的方式输送，在引出该离子时加速，生成离子束的装置(例如，参照专利文献1、2)。所以，激光离子源通过将激光照射到固体靶上，能够产生离子，有利于产生脉冲大电流、多价离子。在激光离子源中产生的离子，具有相对于固体靶的面的垂直方向的初速度。因此，激光离子源能够通过将与离子产生部同电位的输送管延伸到输送方向的下游而输送离子。另外，激光离子源通过在等离子体的输送路径上设置电极而施加正电场，由此也能使不需要的离子不能通过(参照专利文献3)。另外，在非专利文献I中记载有激光离子源中的激光入射系统的构造。该技术将从YAG激光出射的激光从真空容器的外部经由两个反射镜导入到真空容器。该激光通过真空容器的真空窗导入真空容器内。在该真空容器内，激光通过反射镜被反射而入射到透镜，通过该透镜进行聚光而照射到靶上。专利文献专利文献1:特许第3713524号公报专利文献2:特开2009-37764号公报专利文献3:特开2012-99273号公报非专利文献非专利文献1:Review of Scientific Instruments81, 02A510 (2010 发行)在上述非专利文献I中记载的激光入射系统中，需要将反射镜和透镜轴对中。该情况下，由于在真空容器内作为光学系统配置有反射镜和透镜，为了从真空容器外调整反射镜和透镜的相对的轴方向位置需要电机等的驱动机构。因此，上述非专利文献I的激光离子源存在将配线引绕到真空容器外等的结构复杂化的课题。另外，在上述非专利文献I的激光离子源中，在等离子体生成部设置反射镜和透镜后，附着消融粒子引起的污垢，引起向靶的激光照射性能的下降。因此，需要进行反射镜和透镜的更换或设置它们的污垢防止机构(真空容器内设置卷取式透明薄膜等)。因此，在上述激光离子源中，在进行反射镜和透镜的更换时，需要再次调整光学系统的轴方向位置。另外，若在真空容器内配置污垢防止机构则存在有结构复杂化的课题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式要解决的课题为，其目的在于提供一种容易进行聚光透镜的轴对中，结构简单的激光离子源以及使用该激光离子源的重粒子线治疗装置。为了达成上述目的，本专利技术的实施方式的激光离子源具有:被真空排气，形成有用于入射激光的入射窗的真空容器；配置在上述真空容器内，通过上述激光的照射产生离子的靶；以及在上述靶上对上述激光进行聚光的聚光透镜，在上述真空容器的入射窗设置上述聚光透镜，将该聚光透镜作为真空隔壁。另外，本专利技术的实施方式的激光离子源具有:被真空排气，形成有用于入射激光的入射窗的真空容器；配置在上述真空容器内，通过上述激光的照射产生离子的靶；设置于上述真空容器的入射窗，具有真空隔壁功能用于导入上述激光的真空窗；以及配置在上述真空容器外，通过上述真空窗在上述靶上对上述激光进行聚光的聚光透镜。本专利技术的实施方式的重粒子线治疗装置具有上述实施方式的激光离子源的任一种。专利技术的效果:通过本专利技术的实施方式，能够容易地进行聚光透镜的轴对中，结构简单。【附图说明】图1是表示具有本专利技术的实施方式中的激光离子源的重粒子线治疗装置的构成的一例的图。图2是表示本专利技术的激光离子源的第一实施方式的构成的概略剖面图。图3是表示图2的透镜安装机构的放大剖面图。图4是表示本专利技术的激光离子源的第二实施方式的透镜安装机构的放大剖面图。图5是表示本专利技术的激光离子源的第三实施方式的构成的概略剖面图。图6是表示图5的透镜安装机构的放大剖面图。图7是表示本专利技术的激光离子源的第四实施方式的真空窗以及透镜安装机构的放大剖面图。图8是表示本专利技术的激光离子源的第五实施方式的真空窗以及透镜安装机构的放大剖面图。图9是表示本专利技术的激光离子源的第六实施方式的构成的概略剖面图。图10是表示图9的反射镜安装机构的放大图。符号说明1:真空容器；la:入射窗；2:|E ；3:透镜安装机构；4:聚光透镜；5:激光消融等离子体；6:离子；7:绝缘管；8:线性加速器；9:输送管；10:电极；11:电极；12:透镜保持器；12a:压环；12b:固定环；12c:小螺栓；12d:压环；13:0形环；13a:0形环；14:保持器安装部件；15:真空窗；16:可动透镜保持器；16a:压环；17:反射镜；17a:反射镜保持器；20:激光离子源；30a:X用电磁铁；30b:Y用电磁铁；31:真空管；40:加速器；50:剂量监视器部；60:脊形过滤器；70:射程移位器；80:控制器；201:患部；300:重粒子线治疗装置；L:激光【具体实施方式】下面参照附图对本专利技术的激光离子源的实施方式以及具有该激光离子源的重粒子线治疗装置的实施方式进行说明。(重粒子线治疗装置)图1是表示具有本专利技术的实施方式中的激光离子源的重粒子线治疗装置的构成的一例的图。如图1所示，重粒子线治疗装置300具有激光离子源20、含有线性加速器8 (图2所示)的加速器40、X用电磁铁30a、Y用电磁铁30b、真空管31、剂量监视器部50、脊形过滤器60、射程移位器(range shifter) 70、控制器80等。重粒子线治疗装置300为，将激光离子源20产生的重粒子等离子体通过加速器40加速为高速而生成粒子线束，将该粒子线束朝向患者200的患部(肿瘤细胞)201照射而使重粒子离子进行作用从而进行治疗的装置。在重粒子线治疗装置300中，将患部201离散化为三维格子点，能够对各格子点依次扫描小径的粒子线束从而实施三维扫描照射法。具体地，将患部201在粒子线束的轴方向上(图1右上所示的坐标系中的Z轴方向)以称做切片的平板状的单位进行分割，对分割后的切片Z1、切片zi+1、切片zi+2等各切片的二维格子点(图1右上所示的坐标系中的X轴和Y轴的格子点)依次进行扫描而进行三维扫描。将激光离子源20产生的重粒子离子通过线性加速器8、同步加速器等的加速器40加速到能够到达患部201的深处的能量而生成粒子线束。在X方向上进行扫描的X用电磁铁30a和在Y方向上进行扫描的Y用电磁铁30b使粒子线束向X方向和Y方向偏向，在切片面上进行二维扫描。射程移位器70控制患部201的Z轴方向的位置。射程移位器70例如由多个厚度的亚力克板构成，通过将这些亚力克板进行组合而能够将通过射程移位器70的粒子线束的能量、即体内飞射路程对应于患部201切片的Z轴方向的位置进行阶段性地变化。由射程移位器70进行的体内飞射路程的大小通常被控制为等间隔地变化，该间隔相当于Z轴方向的格子点的间隔。另外，作为体内飞射路程的切换方法，除了如射程移位器70那样地在粒子线束的路径上插入衰减用的物体的方法之外，也可以采用通过上游设备的控制变更粒子线束的能量本身的方法。脊形过滤器60是为了使称为布拉格尖峰的体内深度方向的剂量的陡峭的峰值扩散而设置的。在此，由脊形过滤器60进行的布拉格尖峰的扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光离子源，其特征在于，具有：真空容器，被真空排气，形成有用于入射激光的入射窗；靶，配置在上述真空容器内，通过上述激光的照射而产生离子；以及聚光透镜，将上述激光聚光到上述靶，在上述真空容器的入射窗设置有上述聚光透镜，将该聚光透镜作为真空隔壁。

【技术特征摘要】
2013.02.21 JP 2013-0323011.一种激光离子源，其特征在于，具有: 真空容器，被真空排气，形成有用于入射激光的入射窗； 靶，配置在上述真空容器内，通过上述激光的照射而产生离子；以及 聚光透镜，将上述激光聚光到上述靶， 在上述真空容器的入射窗设置有上述聚光透镜，将该聚光透镜作为真空隔壁。2.一种激光离子源，其特征在于，具有: 真空容器，被真空排气，形成有用于入射激光的入射窗； 靶，配置在上述真空容器内，通过上述激光的照射而产生离子； 真空窗，设置在上述真空容器的入射窗，具有真空隔壁功能，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：角谷晶子，佐古贵行，佐藤洁和，金井芳治，吉行健，来栖努，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP