[發明專利]強子輻射裝置和驗證方法

在審

• 申請號: 201280061390.2
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN104136077A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 弗雷德里克·約翰內斯·比克曼;維克托·羅伯特·博姆
• 申請（專利權）人: 代爾夫特工業大學
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;G01T1/29
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊生平

1.一種被適配為使目標經受強子輻射束的照射的強子輻射裝置，所述裝置包括：

目標支撐件(1)，所述目標支撐件適配為支撐，優選地固定，目標(2)；

強子輻射裝置(10)，所述強子輻射裝置適配為沿著射束軸發射強子輻射束(11)，優選地為筆形射束，以照射由目標支撐件支撐的目標，所述輻射束穿透進入目標，

其中，輻射裝置具有控制系統(15)，所述控制系統至少包括射束穿透深度控制，射束穿透深度控制允許至少控制和變化輻射束進入目標的穿透深度，

輻射束范圍傳感器裝置(17)，所述輻射束范圍傳感器裝置適配為確定所述輻射束進入目標的穿透深度，其中所述范圍傳感器裝置包括用于響應當所述輻射束穿透進入目標時發射的瞬發伽馬射線的伽馬相機(20)，

所述伽馬相機包括：

準直器(21)，其具有阻擋伽馬輻射的壁和所述壁中的孔徑(22)，

包括一個或多個閃爍元件(24)的檢測器，穿過準直器的所述孔徑的伽馬輻射入射到所述閃爍元件上，

與所述檢測器關聯的電子讀出機構，

其中，伽馬相機的準直器是具有細長的狹縫孔徑(22)的狹縫準直器，

其特征在于，

準直器(21)為具有可變寬度的細長狹縫孔徑的可變寬度狹縫準直器，所述準直器包括第一準直器元件(21a)和第二準直器元件(21b)，其中，第一準直器元件(21a)和第二準直器元件(21b)中的每一個限定狹縫孔徑的相對的縱向邊緣優選地為刀狀邊緣中的一個，所述準直器具有用于相對第一準直器元件和第二準直器元件彼此來位移和定位所述第一準直器元件和第二準直器元件的狹縫寬度致動器機構(23)。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，支撐所述準直器(21)使得所述狹縫孔徑基本上與射束軸垂直地延伸，并且其中，檢測器包括平行并且并排設置的多個細長的閃爍元件(24)的陣列，每個閃爍元件具有沿著與準直器狹縫孔徑平行的縱軸的長度、與所述長度垂直并且與所述閃爍元件的入射面平行的寬度、與所述長度垂直并且與所述閃爍元件的入射面垂直的高度，其中所述長度大于所述寬度和所述高度中的每一個。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中，每個所述閃爍元件(24)實現為固體閃爍材料的細長條帶，每個條帶具有入射面、與入射面相對的背面、側面和在條帶的縱向端部處的端面，其中閃爍元件將入射伽馬射線轉換為光輻射，并且其中光檢測器例如直接或經由光導例如經由光導纖維連接至條帶的端面。

4.根據權利要求2或3所述的裝置，其中，檢測器的每個閃爍元件(24)具有與閃爍元件的高度方向中的幾何對稱平面對應的虛構主平面，并且其中所述陣列的閃爍元件被配置成扇形配置，每個閃爍元件被定向為使其相應的虛構主平面延伸通過準直器的狹縫孔徑。

5.根據權利要求2至4中的一項或多項所述的裝置，其中，所述陣列中的閃爍元件的中央組中的每個閃爍元件(24)的寬度比閃爍元件的末端組中的單獨的閃爍元件的寬度更小，其中所述中央組位于末端組之間。

6.根據權利要求2至5中的一項或多項所述的裝置，其中，所述陣列的每個閃爍元件(24)具有入射面，所述入射面位于普通平面優選地與準直器的中央平面垂直的平面中，其是通過準直器的狹縫孔徑幾何對稱平面。

7.根據權利要求2至5中的一個或多個所述的裝置，其中，所述陣列的每個閃爍元件(24)具有入射面，所述入射面位于普通凹面中。

8.根據以上權利要求中的一項或多項所述的裝置，其中，所述輻射裝置(10)被適配為相對于目標支撐件變化射束軸的位置和方向，例如輻射裝置具有可控制磁體組以調整射束并且變化進入目標的穿透深度，以便使發射的輻射束的布拉格尖峰定位在至少由X、Y、Z坐標表示的計劃位置處，其中Z坐標是沿著射束軸的并且X與Y坐標是沿著與射束軸垂直的平面中的正交軸的。

9.根據以上權利要求中的一項或多項所述的裝置，其中，伽馬相機由伽馬相機支撐結構可移動地支撐，以便在基本上與射束軸垂直的Y軸方向中可移動，而不相對于射束裝置而移動目標支撐件，優選地使得狹縫孔徑與射束軸基本上垂直，并且其中設置Y軸驅動以在所述Y軸方向上可控制地移動伽馬相機。