電磁鐵支承臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如對用于研究、醫(yī)療、工業(yè)領(lǐng)域的加速器、射束輸送系統(tǒng)等所使用的大型電磁鐵進行支承的電磁鐵支承臺。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，癌癥治療等使用的粒子射線治療裝置包括:射束產(chǎn)生裝置，該射束產(chǎn)生裝置產(chǎn)生帶電粒子束；加速器，該加速器與射束產(chǎn)生裝置相連接，對所產(chǎn)生的帶電粒子束進行加速；射束輸送系統(tǒng)，該射束輸送系統(tǒng)對加速到加速器所設(shè)定的能量之后射出的帶電粒子束進行輸送；以及粒子射線照射裝置，該粒子射線照射裝置設(shè)置在射束輸送系統(tǒng)的下游，用于將帶電粒子束照射于照射對象。為了從任意的角度對照射對象照射帶電粒子束，將粒子射線照射裝置設(shè)置于三維照射用的旋轉(zhuǎn)機架。
[0003]將呈射束狀的帶電粒子(也稱為帶電粒子束、粒子射線)通過射束傳輸系統(tǒng)進行傳輸，以用于對所希望的對象物進行照射的物理實驗、或癌癥治療等粒子射線治療，其中，所述呈射束狀的帶電粒子通過如下方式形成:用同步加速器等加速器(圓形加速器)使帶電粒子環(huán)繞加速，從該環(huán)繞軌道取出被加速到高能量的帶電粒子(質(zhì)子、碳離子等)，使其形成為射束狀。在利用加速后的帶電粒子進行的癌癥治療、即所謂的粒子射線治療中，在進行治療時，為了避開重要的臟器，或者為了防止對正常組織造成損傷，一般會改變照射方向。為了從任意方向?qū)颊哌M行照射，使用上述設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機架上的粒子射線照射裝置。
[0004]同步加速器等加速器由帶電粒子束進行環(huán)繞的環(huán)狀加速管、用于控制帶電粒子束的環(huán)繞軌道的偏轉(zhuǎn)電磁鐵或四極電磁鐵、利用高頻加速電壓所產(chǎn)生的電場對帶電粒子束進行加速的加速空洞、將帶電粒子束導(dǎo)入到加速管內(nèi)的入射裝置、以及將加速后的帶電粒子束取出到外部的射出裝置等構(gòu)成。對偏轉(zhuǎn)電磁鐵、四極電磁鐵等的位置、角度等進行調(diào)整即對準，從而使帶電粒子束在不與加速管碰撞的情況下進行環(huán)繞。此外，對于射束輸送系統(tǒng)也進行位置、角度等的調(diào)整即對準，從而使帶電粒子束在不與輸送管碰撞的情況下輸送到粒子射線照射裝置。
[0005]例如在專利文獻I中記載了利用多個調(diào)整螺栓、致動器對設(shè)置在支架上的加速器用電磁鐵的位置和姿態(tài)進行調(diào)整的高能加速器用電磁鐵的對準系統(tǒng)。專利文獻I的對準系統(tǒng)包括用于在水平方向上對一個電磁鐵進行調(diào)整的四個調(diào)整螺栓、以及用于在垂直方向上對該電磁鐵進行調(diào)整的四個調(diào)整螺栓，各調(diào)整螺栓由致動器來控制。
[0006]此外，專利文獻2記載了將對帶電粒子束進行加速的前級加速裝置、和對從前級加速裝置射出的帶電粒子束進行進一步加速的同步加速器進行立體配置的加速器系統(tǒng)。將連接前級加速裝置和同步加速器的射束輸送單元垂直配置。射束輸送單元的偏轉(zhuǎn)電磁鐵及四極電磁鐵固定在固定板上，該固定板垂直配置在固定于屏蔽壁上的板狀支架的側(cè)面。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利特開2006 — 302818號公報(0016段?0018段，圖1、圖2) 專利文獻2:日本專利特開2009 — 217938號公報(0027段?0031段，圖2、圖3)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]專利文獻I的對準系統(tǒng)利用四個用于在垂直方向上進行調(diào)整的調(diào)整螺栓對偏轉(zhuǎn)電磁鐵進行支承，在帶電粒子束的入射側(cè)和射出側(cè)的高度有較大差異的情況下，即帶電粒子束相對于設(shè)置加速器的地板的入射角度和射出角度有不同的情況下，需要另外設(shè)置防止偏轉(zhuǎn)電磁鐵的偏移、維持設(shè)置角度的支承結(jié)構(gòu)。由此，專利文獻I的對準系統(tǒng)存在配置自由度低且整個設(shè)備大型化的問題。
[0009]專利文獻2的加速器系統(tǒng)在垂直配置的射束輸送單元中使用了巨大的板(支架)、固定板來固定偏轉(zhuǎn)電磁鐵及四極電磁鐵，因此復(fù)雜且開放空間較少，對于用于向偏轉(zhuǎn)電磁鐵及四極電磁鐵進行供電的線纜的配置以及對電磁鐵進行冷卻的冷卻水配管的配置，也存在設(shè)置場所的限制較大等問題。
[0010]本發(fā)明的目的在于獲得一種大型電磁鐵的配置自由度高、且能使整個設(shè)備緊湊的對大型電磁鐵進行支承的電磁鐵支承臺。
用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段[0011 ] 本發(fā)明的電磁鐵支承臺的特征在于，對具有由兩個樞軸構(gòu)成的樞軸對的電磁鐵進行支承，上述兩個樞軸設(shè)置在彼此相對的側(cè)面上，且彼此的中心軸一致，該電磁鐵支承臺具備:與樞軸的個數(shù)相同、且設(shè)置有以覆蓋樞軸的外表面的方式來進行卡合的卡合部的支承金屬件；以及經(jīng)由使支承金屬件在垂直方向上移動的垂直方向調(diào)整部來對支承金屬件進行保持的支架。本發(fā)明的另一電磁鐵支承臺的特征在于，對具有由兩個凹陷、即卡合部構(gòu)成的卡合部對的電磁鐵進行支承，上述兩個凹陷設(shè)置在彼此相對的側(cè)面上，且彼此的中心軸一致，該電磁鐵支承臺具備:與卡合部的個數(shù)相同、且設(shè)置有以將外表面插入卡合部的方式進行卡合的樞軸的支承金屬件；以及經(jīng)由使支承金屬件在垂直方向上移動的垂直方向調(diào)整部來對支承金屬件進行保持的支架。
發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明的電磁鐵支承臺，由于使用樞軸以及與樞軸卡合的卡合部來對電磁鐵進行支承，因此大型電磁鐵的配置自由度較高，能使設(shè)備整體變得緊湊。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明實施方式I的電磁鐵支承臺的圖。
圖2是圖1的A部分的放大圖。
圖3是圖1的A部分的側(cè)視圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式I的電磁鐵支承臺與電磁鐵的卡合關(guān)系的圖。
圖5是表示本發(fā)明實施方式2的電磁鐵支承臺的圖。
圖6是圖5的B部分的放大圖。
圖7是圖5的B部分的側(cè)視圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式2的電磁鐵支承臺與電磁鐵的卡合關(guān)系的圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式3的電磁鐵支承臺的圖。 圖10是圖9的C部分的放大圖。
圖11是圖9的C部分的側(cè)視圖。
圖12是表示本發(fā)明實施方式3的電磁鐵支承臺與電磁鐵的卡合關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0014]實施方式I
圖1是表示本發(fā)明實施方式I的電磁鐵支承臺的圖。圖2是圖1的A部分的放大圖，圖3是圖1的A部分的側(cè)視圖。圖4是表示本發(fā)明實施方式I的電磁鐵支承臺與電磁鐵的卡合關(guān)系的圖，并用截面示出主要部分。由電磁鐵蓋板31覆蓋的電磁鐵30由電磁鐵支承臺20支承。電磁鐵支承臺20具備設(shè)置在地板35上的下部支架24、上部支架23、支承電磁鐵30的多個支承金屬件10、水平方向調(diào)整部22、以及垂直方向調(diào)整部21。電磁鐵蓋板31上具備與支承金屬件10卡合的多個樞軸32。下部支架24、上部支架23、水平方向調(diào)整部22構(gòu)成支架26。電磁鐵30對帶電粒子束的射束路徑進行控制。
[0015]如圖3、圖4所示，樞軸32是圓筒形的突起，并嵌入到支承金屬件10中。樞軸32以能相對于樞軸32的中心軸34旋轉(zhuǎn)的方式被支承金屬件10支承。支承金屬件10包括與垂直方向調(diào)整部21相連的底板16、與樞軸32卡合的連接板12、以及與底板16和連接板12相連的側(cè)板15。將使用樞軸的電磁鐵支承臺稱為樞軸方式的電磁鐵支承臺。
[0016]水平方向調(diào)整部22具備在X方向上對上述支架23的位置進行調(diào)整的調(diào)整螺栓17a、及在Y方向上對上部支架23的位置進行調(diào)整的調(diào)整螺栓17b。垂直方向調(diào)整部21在Z方向上對支承金屬件10相對于上述支架23的位置進行調(diào)整。垂直方向調(diào)整部21具備調(diào)整螺釘棒13及螺母14。
[0017]樞軸32的外表面(圓面及圓筒側(cè)面)以及進行了高精度的加工。與電磁鐵30相對配置的兩個樞軸32、即樞軸對33中，各樞軸32的中心軸34 —致。連接板12上與樞軸32卡合的凹陷、即卡合部19進行了高精度的加工。連接板12上形成有以中心軸34為中心的貫通孔18，樞軸32上形成有以中心軸34為中心的螺釘孔36。使支承金屬件10與樞軸32嵌合來進行卡合，利用固定螺栓11進行連接，來防止支承金屬件10與樞軸32分離。由于貫通孔18與固定螺栓11的軸不接觸，因此不會妨礙樞軸32的外表面與支承金屬件10的卡合部19的滑動。
[0018]對電磁鐵30的設(shè)置方法進行說明。圖1所示的電磁鐵30在圖中的左右兩側(cè)具備兩個樞軸對33、即四個樞軸32。例如，左側(cè)的樞軸對33 (第一樞軸對)配置在帶電粒子束的入射側(cè)，右側(cè)的樞軸對33 (第二樞軸對)配置在帶電粒子束的射出側(cè)。各樞軸32與支承金屬件10相配合，利用固定螺栓11將各樞軸32與支承金屬件10連接。利用調(diào)整螺釘棒13及螺母14使支承金屬件10與上部支架23結(jié)合。之后，利用垂直方向調(diào)整部21及水平方向調(diào)整部22對電磁鐵30的位置和姿態(tài)進行調(diào)整。圖1的示例中，與第一樞軸對中的樞軸32卡合的支承金屬件10和與第二樞軸對中的樞軸32卡合的支承金屬件10的垂直方向位置不同。
[0019]由于實施方式I的電磁鐵支承臺20為樞軸方式，因此即使在帶電粒子束的入射側(cè)和射出側(cè)的高度有較大