間隔和屏蔽的夾層的構造W較低的重量對于 給定的漏磁場實現了足夠的屏蔽。
[0101] 如所提到的，臺架允許同步回旋加速器繞水平旋轉軸532旋轉。巧架結構516具 有兩個大致平行的延伸體（spans) 580、582。同步回旋加速器置于所述延伸體之間，大約在 兩個腿部之間的中間。臺架使用安裝在腿部與巧架相對的端部上的配重122、124平衡W進 行繞軸承的旋轉。
[0102] 所述臺架被安裝在臺架的一個或兩個腿部上并通過驅動齒輪連接到軸承殼體的 電機驅動而旋轉。臺架的旋轉位置從結合到臺架驅動電機和驅動齒輪的軸角編碼器提供的 信號得到。
[0103] 在離子束離開回旋加速器的位置，束流形成系統125作用在離子束上W給予它適 于患者治療的性質。例如，所述束流可W展開，并且其透深變化W在整個給定祀體積上提供 均勻的照射。束流形成系統可W包括被動散射元件W及主動掃描元件。
[0104] 同步回旋加速器的所有主動系統（例如，電流驅動的超導線圈、RF驅動的板、用于 真空加速腔室和用于超導線圈冷卻腔室的真空累、電流驅動的粒子源、氨氣源及RF板冷卻 器）可通過適當的同步回旋加速器控制電子設備（未示出）控制，其可W包括例如一個或 多個用適當的程序編程W實現控制的計算機。
[0105] 臺架、患者支撐件、主動束流成形元件W及執行療程的同步回旋加速器的控制是 通過適當的治療控制電子設備（未示出）實現的。
[0106] 如圖1、圖11和圖12所示，臺架軸承由回旋加速器穴室524的壁支撐。臺架使得 回旋加速器能夠擺動通過180度（或W上）的范圍520,所述范圍包括在患者之上、到其側 面和在其之下的位置。穴室是足夠高的W在臺架運動的頂部極端和底部極端使其不受阻 礙。W壁148、150做邊的入口 146提供了治療師和患者進入和退出的路線。因為至少一個 壁152不與來自回旋加速器的質子束直接地在一條直線上，它可W制成相對較薄的并仍然 執行其屏蔽功能。房間的可能需要更大程度地屏蔽的其他=個側壁154、156、150/148可埋 在±山（未示出）內。壁154、156和158所需要的厚度可W減小，因為泥±本身可W提供 一些所需的屏蔽。
[0107] 參照圖12和圖13,出于安全和美觀的原因，治療室160可W建造在穴室內。治療 室從容納室的壁154、156、150和基底162懸伸進臺架腿之間的空間中，W便使擺動臺架通 過，還使治療室的地板空間164的范圍最大化。加速器的定期檢修可在升高地板之下的空 間中完成。當加速器在臺架上被旋轉到向下位置時，在從治療區域分開的空間中充分接觸 加速器是可能的。電源、冷卻設備、真空累和其他配套設備在該個獨立的空間中可位于升高 的地板之下。在治療室內，所述患者支撐件170能夠W允許支撐件升高和降低并且允許患 者旋轉并移動到各種位置和方向的各種方式安裝。
[010引在圖14的系統602中，本文所描述類型的束流產生粒子加速器，在該種情況下是 同步回旋加速器604,被安裝在旋轉臺架605上。旋轉臺架605是本文中所描述的類型，并 且可W繞患者支承件606成角度地旋轉。該種特征使得同步回旋加速器604能夠從各種角 度提供直接到患者的粒子束。例如，如在圖14中所示，如果同步回旋加速器604在患者支 撐件606之上，粒子束可W朝向患者向下定向。可選地，如果同步回旋加速器604在患者支 撐件606之下，粒子束可朝向患者向上定向。在不需要中間束流路由機構的意義上，粒子束 被直接地施加到患者。在該上下文中，路由機構與調整形狀或大小的機構的不同不是在于 調整形狀或大小的機構不再次路由束流，而是在于在保持束流的相同總體軌跡的同時調整 束流的尺寸和/或形狀。
[0109] 關于上述系統的示例性實施方案的另外細節可W在2006年11月16日提交并且 題為"帶電粒子放射治療"的美國專利編號7, 728, 311中找到，W及在2008年11月20日提 交并且題為"內部臺架"的美國專利申請編號12/275, 103中找到。美國專利編號7, 728, 311 和美國專利申請編號12/275, 103的內容通過引用并入本公開。在一些實施方案中，同步回 旋加速器可W是可變能量設備，諸如在下面和在2013年6月12日提交的美國專利申請編 號13/916,401中描述的，其內容通過引用并入本文。
[0110] 示例性實施方案
[0111] 圖15示出了粒子在其中軌道上加速（例如，在向外螺旋軌道上）的空腔700的一 部分的頂視圖。粒子源701，其例子如上文所述，布置在空腔中屯、附近。帶電粒子（例如， 質子或離子）從由粒子源701產生的等離子體柱引出。帶電粒子朝向磁場再生器702在軌 道上向外加速，并最終到達所述磁場再生器702。在此示例性實施方案中，再生器702是由 例如鋼、鐵或任何其他類型的鐵磁材料制成的單個鐵磁裝置。再生器702可W包括連接到 每個磁輛的相應半部的部分。再生器702改變引起向外的軌道加速的背景磁場。在該個 例子中，再生器702增強該磁場，例如，它通過增強在其位置處的磁場提供了所述場中的凸 起。在背景磁場中的凸起W導致軌道朝向引出通道703向外運動的方式影響粒子軌道。最 終地，軌道進入引出通道703內，它們從那里離開。
[0112] 更具體地，粒子束軌道靠近再生器702并與其相互作用。作為磁場增加的結果，所 述粒子束在那里轉向的稍微多一點，代替圓形，它進動至引出通道。圖16示出了關于半徑 (r)作圖的磁場炬)，所述半徑是相對于所述粒子源702的半徑。如圖16所示，在該個例子 中，B從約9特斯拉（Tesla,T)變化到約-2T。在其他實施方案中，磁場可W從約4T、5T、 6T、7T、8T、8. 5T、9. 5T、10T、10. 5T等等變化到-2T或其他值。在該個實施方案中，9T出現在 空腔700的中屯、附近。磁場的極性在磁場越過超導線圈后改變，在線圈外部導致約-2T，最 終下降到大約為零。磁場凸起705出現在再生器的位置處。圖16還示出了相對于線圈架 706的橫截面706的磁場圖，所述線圈架706具有在兩個超導線圈709、710之間的引出通道 703。
[0113] 圖18示出了再生器的磁效應。更具體地，如圖18中所示，再生器702產生由磁場 線750描繪的磁場。磁場線750在背景磁場中產生磁局域缺陷753。該種局域缺陷也描繪 在圖16中。更具體地，如上面所述，與在背景磁場中的對應局域缺陷753 -起，圖16示出 了由再生器702產生的磁場凸起705 (例如，0. 5T至2T)。如圖所示，相比于背景磁場，局域 缺陷753是相對較小的。因此，它在軌道進動上的影響相對較小。其結果是，可W使用具有 類似于本文所描述特征的單個再生器。
[0114] 參照圖17,再生器702引起軌道710的角度780和間距781上的變化，使得它們朝 著引出通道703移動。在引出通道的位置上，磁場強度足夠低，W使得粒子束能夠進入引出 通道并從那里繼續前進。返回參照圖15,引出通道703包含各種磁性結構711，其用于添加 和/或減去偶極場W引導進入的粒子束通過引出通道703到束流成形元件。
[0115] 如上面所解釋的，由再生器702產生的磁場凸起可W破壞由磁場線在空腔700中 的彎曲（或其他變形）導致的垂直聚焦。在該點上，圖19示出了空腔700的橫截面W及在 所述輛之間的磁場線800。如示出的，磁場線800的彎曲朝向空腔邊緣逐漸增加，最明顯的 彎曲出現在邊緣處。如上面所解釋的，該種彎曲導致垂直聚焦；然而，該垂直聚焦被再生器 破壞。在其他實施方案中，不同類型的磁場線變形也可W引起垂直聚焦，并且也可W被再生 器或類似設備的操作破壞。
[0116] 兩個或更多的顫振塊可結合到空腔700內并相對于再生器布置W產生在空腔中 的垂直聚焦。在圖15的例子中，有兩個顫振塊802、803,在再生器702的兩側上各一。如圖 15所示，在各顫振塊與再生器之間存在間隔（空間）。間隔、再生器W及顫振塊的組合產生 具有一個或多個與粒子軌道成合適角度的分量的磁場波動W導致垂直聚焦。在一些實施方 案中，間隔、再生器W及顫振塊的組合可W構造為產生任何合適量的垂直聚焦。例如，在一 些實施方案中，由所述組合產生的垂直聚焦的量對于完全補償再生器造成的垂直聚焦損失 可W是足夠的，或超過所述量。
[0117] 圖15的例子只示出了在接近再生器的徑向位置（雖然不完全相同）的徑向位置 處的兩個顫振塊。在一個示例性實施方案中，通過方位角平均分數歸一化磁場方差定義的 磁場顫振介于0. 25 %至20 %之間。在其他實施方案中，可W在該徑向位置處加入兩個W上 的顫振塊。例如，可W有繞空腔的整個圓周通過適當間隔隔開的顫振塊。例如，圖20示出 了在徑向位置815處圍繞空腔812的圓周的顫振塊810和間隔811。在其他例子中，可W有 在不同徑向位置處并在一個W上的徑向位置處的顫振塊。例如，參考圖21，可W有在徑向位 置815、816、817處的顫振塊，在各徑向位置處的顫振塊之間有適當的間隔。盡管圖21示出 了在各徑向位置處繞空腔的整個圓周的顫振塊，該并非必須如此。相反，顫振塊在一個徑向 位置處可W僅占據圓周的一部分，如在圖15的實施方案的情況下。
[0118] 前述實施方案使用鐵磁裝置作為用間隔隔開的顫振塊。如W上所解釋的，各顫振 塊可W是被構造為產生具有特定尺寸和形狀的磁場凸起的單個鐵磁裝置。單個鐵磁裝置可 W是單個連續的或物理連接的結構，或者它可W是兩個垂直對準但實體上未連接的鐵磁結 構（例如，在每個輛上各一），其通過磁通在其中穿過的空白間隔或其他材料分開。垂直對 準可包括輛或諸如極塊其他磁性結構之間的對準，并且包括鐵磁結構的任何適當地對準的 整體或部分。
[0119] 顫振塊、間隔和再生器的前述構造產生峰/谷構造，其產生了適當水平的磁場波 動。在一些實施方案中，所述"谷"區域不需使用空白間隔實現，而是可W使用具有與顫振 塊不同的尺寸和/或形狀（例如，更短、更高、更薄、更厚、更薄更寬等等）但由相同材料制 成的鐵磁結構實現，或用與顫振塊大小相同或不同但具有與顫振塊不同的鐵磁性質的結構 實現。鐵磁材料、非鐵磁材料、主動線圈和空白間隔的任何適當組合可W被用來產生適當的 磁場波動，W導致前述類型的垂直聚焦。
[0120] 在該一方面，雖然在圖中示出的顫振塊是大約相同尺寸和形狀的，它們的大小和/ 或形狀可W變化，無論是在相同的徑向位置上或在不同的徑向位置上。此外，各徑向位置上 的顫振塊的數量可W從半徑到半徑而有所不同。一般來說，顫