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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201280038063.5 (22)申请日 2012.08.03 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 103732290 A (43)申请公布日 2014.04.16 (30)优先权数据 102011109380.3 2011.08.04 DE (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.01.29 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/003321 2012.08.03 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/017285 DE 20。
2、13.02.07 (73)专利权人 GSI重离子研究亥姆霍茨中心有 限公司 地址 德国达姆施塔特 (72)发明人 N塞图C贝尔特E里策尔 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 闫娜 (51)Int.Cl. A61N 5/10(2006.01) 审查员 周湘竹 (54)发明名称 改进的能量调制器 (57)摘要 本发明涉及一种用于可变化地改变粒子束 （2、 10） 的能量的粒子能量调节设备 （1） 。 该粒子 能量调节设备 （1） 具有可变化的能量变化装置 （8） ， 所述可变化的能量变化装置具有用于校正 所输入的调整值 （11） 的调整值校正装置 （7。
3、） 。 所 述调整值校正装置 （7） 利用预先确定的校准数据 （15） 校正所输入的调整值 （11） 。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 103732290 B 2017.05.31 CN 103732290 B 1.一种粒子能量调节设备(1)， 用于可变化地改变穿过该粒子能量调节设备(1)的粒子 束(2、 10)的粒子的能量， 该粒子能量调节设备具有至少一个可变化的能量变化装置(8)， 其 特征在于， 设有用于校正供应给该粒子能量调节设备(1)的调整值(11)的至少一个调整值 校正装置(7)， 其中， 所述调整值校正装置(7)构造和设立为， 使得供应给该粒子能量调节设 备(1)的。
4、调整值(11)至少暂时地和/或至少部分地利用校准数据(15)来校正， 其中， 至少局 部地在一个面积上确定校准数据(15)。 2.如权利要求1所述的粒子能量调节设备(1)， 其特征在于， 所述调整值校正装置(7)具 有至少一个内插机构。 3.如权利要求1或2所述的粒子能量调节设备(1)， 其特征在于， 所述调整值校正装置 (7)至少暂时地和/或至少局部地在改变穿过该粒子能量调节设备的粒子(2、 10)的能量方 面实施校正。 4.如权利要求1或2所述的粒子能量调节设备(1)， 其特征在于， 所述调整值校正装置 (7)至少暂时地和/或至少局部地在所述粒子的飞行轨迹方面实施校正。 5.如权利要求1或。
5、2所述的粒子能量调节设备(1)， 其特征在于， 所述调整值校正装置 (7)具有至少一个电子的计算装置和/或至少一个电子的存储装置。 6.如权利要求1或2所述的粒子能量调节设备(1)， 其特征在于， 所述至少一个可变化的 能量变化装置(8)具有至少一个能量吸收装置， 所述能量吸收装置至少部分地和/或至少局 部地构造为滑动楔装置、 能快速移动的水柱装置和/或调制轮装置。 7.如权利要求1所述的粒子能量调节设备(1)， 其特征在于， 所述面积呈二维网格形式。 8.如权利要求4所述的粒子能量调节设备(1)， 其特征在于， 在所述粒子的飞行方向方 面和/或在所述粒子的横向位错方面实施所述校正。 9.一种。
6、用于粒子能量调节设备(1)的调整值校正装置(7)， 所述粒子能量调节设备用于 可变化地改变穿过该粒子能量调节设备(1)的粒子束(2、 10)的粒子的能量， 其特征在于， 该 调整值校正装置(7)构造和设立为， 使得供应给该调整值校正装置(7)的调整值(11)至少暂 时地和/或至少部分地利用校准数据(15)来校正， 其中， 至少局部地在一个面积上确定校准 数据(15)。 10.一种用于确定粒子能量调节设备的校正值的方法， 其特征在于， 该方法包括： 确定校准数据(15)， 包括： -接近测量点， -在所述测量点处测量能量衰减单元的和/或能量调制器的实际衰减作用， -计算对于当前的测量点有效的校准。
7、值； 确定校正的调整值， 包括： -读入期望的用于能量衰减装置和/或能量调制器的衰减值， -确定至少一个能量吸收 装置的额定位置， -通过所述有效的校准值校正所确定的额定位置以便获得经校正的额定位置； 将所述至少一个能量吸收装置调节到所述经校正的额定位置； 其中， 确定面状结构的校准数据(15)。 11.如权利要求10所述的方法， 其特征在于， 在应用所述调整值校正装置(7)之前和/或 在应用所述粒子能量调节设备(1)之前获得所述校准数据和/或将所述校准数据存储在电 权利要求书 1/2 页 2 CN 103732290 B 2 子的存储装置中。 12.如权利要求10所述的方法， 其特征在于， 。
8、确定面状网格结构的校准数据(15)。 权利要求书 2/2 页 3 CN 103732290 B 3 改进的能量调制器 技术领域 0001 本发明涉及一种粒子能量调节设备， 用于可变化地改变穿过该粒子能量调节设备 的粒子束的粒子的能量， 该粒子能量调节设备具有至少一个可变化的能量变化装置。 此外， 本发明涉及一种用于粒子能量调节设备的调整值校正装置， 所述粒子能量调节设备用于可 变化地改变穿过该粒子能量调节设备的粒子束的粒子的能量。 最终， 本发明还涉及一种用 于确定校正值的方法， 所述校正值尤其是应用于粒子能量调节设备和/或应用于以上描述 类型的调整值校正装置。 背景技术 0002 在此期间在。
9、不同的技术领域中实施对物体的照射。 在此根据具体的使用要求使用 不同类型的照射方法以及不同类型的辐射。 因此， 在有些技术领域中要求， 对物体平面地或 立体地并且在此尽可能均匀地进行照射。 这例如是下述情况： 材料应被硬化或以其它方式 改变。 在此期间例如也对于食品技术领域常见的是， 利用特定的辐射类型使食品可长久保 存。 0003 在其它技术领域中也必要的是， 以特定的、 预先限定的、 典型特别高的剂量来照射 待照射的物体的特定局部区域。 而物体的其余部分通常应不被照射或尽可能少地照射。 对 此的一个示例是利用电磁辐射(有时延及到X射线范围)以及成像掩模来对微处理器或其它 微结构或纳米结构进。
10、行结构化。 0004 在此， 待施加到相应的结构中的剂量不仅能够在两个维度上结构化， 而且也能够 在所有三个空间方向上结构化。 通过三维的结构化例如可能的是， 直接和立即照射位于待 照射的本体内部的体积区域， 而本体(尤其是其外壳)无需必须被损坏或打开。 0005 此外， 待照射的本体(或位于待照射的本体内部的、 待照射的体积区域)不仅可以 是静态的本体或不可移动的本体。 然而， 在实践中常常发生下述问题： 待照射的本体或待照 射的本体的一部分(尤其是待照射的目标体积区域)可移动。 该移动并不限于本身刚性的本 体相对于外部坐标系移动。 而且还可能的是， 待照射的本体的不同区域发生位移。 这不必。
11、一 定仅涉及平移运动。 而且， 也可设想其它类型的改变， 例如尤其是旋转运动和密度改变。 0006 为了能够照射这种(有时本身)可移动的本体， 使用所谓的四维照射方法。 在此， 所 述四维照射方法总归是随时间变化的三维照射方法(以时间作为第四维度)。 这种材料照射 方法的示例能够在材料学领域中找到， 例如在制造高度集成的构件(尤其是微处理器和/或 存储器芯片)时以及在制造微结构的和纳米结构的机械装置时。 0007 在此期间使用这种三维或四维照射方法的另一技术领域存在于医疗技术领域中。 在此通常也必要的是， 以尽可能高的剂量对身体内的特定体积区域(例如肿瘤)进行加载， 而周围的(健康的)组织应尽。
12、可能少地或优选基本上不被剂量加载。 当周围的组织是所谓的 关键组织， 例如是敏感器官(作为OAR的专业术语的英语为：“Organ AtRisk” )时， 这尤其适 用。 在此， 其例如能够是脊髓、 血管或神经节。 尤其是在照射可移动的目标体积时， 存在各种 问题， 其中一些问题还未解决或不能满意地解决。 说明书 1/8 页 4 CN 103732290 B 4 0008 原则上存在多种解决方案。 专门针对扫描方法的应用尤其讨论三种特殊途径。 在 此是指所谓的重新扫描方法、 选通方法以及跟踪方法。 0009 在重新扫描方法中， 待照射的本体经过大量照射过程。 因此， 利用移动的本体(或 待照射的。
13、目标区域)的循环重复的运动图案， 在统计平均值中实现目标体积的足够高的照 射。 0010 在选通方法中， 只有当待照射的体积区域处于相对窄地限定的运动相位时， 才进 行对目标本体的有效照射。 而在其它时间点不进行照射。 0011 目前， 尤其是跟踪方法被视为是特别有前途的。 在此， 最终受照射作用的区域(例 如布拉格峰(Bragg-Peak)的区域)根据目标本体的待照射的体积区域的运动而运动。 0012 所有三种方法的共同之处在于， 粒子束(更精确地说： 粒子的主要作用区)都必须 在所有三个空间维度上遍历(扫描)。 为了能够实现在z方向(基本上平行于粒子束的方向) 上的扫描， 在此必需改变粒子。
14、的能量。 0013 实现这一点的可能性在于， 以可变化的方式操控粒子加速器本身， 使得所述粒子 以不同的能量射出。 在此成问题的是， 粒子能量的变化在此仅能够相对缓慢地进行。 在同步 加速器中， 例如至今为止在最佳情况下可能的是， 将粒子能量从一个提取周期到下一个提 取周期改变。 因而在此导致约10秒范围的能量调整时间。 尤其对于跟踪方法而言， 这种调整 时间是过长的进而是不适宜的。 但是即使对于重新扫描方法和选通方法而言， 在这样长的 调整时间的情况下也会导致很大程度的对辐射时间的不必要的损耗。 0014 作为解决方案已经提出无源能量调制器。 在所述无源能量调制器中， 粒子束穿过 吸收能量的。
15、介质。 通过适宜的调整机构能够将介质的厚度(即由粒子束 “感知” 的厚度)改 变， 从而粒子束必须穿过能量吸收材料一段不同的距离。 由此相应地改变经穿过的粒子的 能量。 作为这种吸收系统， 例如已知楔状或双楔状能量吸收系统。 此外提出可快速移动的水 柱以及可转动的调制轮。 在所述无源能量调制器中， 也最终改变粒子必须穿过相应调制材 料的距离。 0015 虽然这种调制器系统原则上适用于快速能量调制， 但该调制器系统仍具有缺点。 例如已证实的是， 有时能够在 “受操控的” 能量衰减(即调整信号的输入值)与通过调制器系 统的实际能量衰减之间产生显著的差异。 这导致在加工过程或处理过程中的相应的不准 。
16、确， 因此是不利的。 发明内容 0016 因此本发明的目的在于， 提出一种相对于现有技术改进的粒子能量调节设备、 一 种相对于现有技术改进的调整值校正装置以及一种相对于现有技术改进的用于确定校正 值的方法。 0017 本发明实现这些目的。 0018 本发明提出一种粒子能量调节设备， 用于可变化地改变穿过该粒子能量调节设备 的粒子束的粒子的能量， 该粒子能量调节设备具有至少一个可变化的能量变化装置， 该粒 子能量调节设备这样构造， 即设有用于校正引向该粒子能量调节设备的调整值的至少一个 调整值校正装置， 其中， 该调整值校正装置将引向该粒子能量调节设备的调整值至少暂时 地和/或至少部分地利用校准。
17、数据来校正。 发明人已确定在粒子能量调节设备中存在大量 说明书 2/8 页 5 CN 103732290 B 5 潜在的错误源。 因此， 材料的不准确例如能够导致局部不同的衰减效果， 尽管被照射的材料 的长度是 “适宜” 的。 同样可能的是， 由于制造公差(尤其是在楔状吸收系统中)会导致吸收 材料的意外的厚度波动。 另一潜在的错误源在于执行机构以及将粒子能量调节设备安装在 粒子束的区域中的安装本身。 令人惊讶的是， 大量潜在的错误源是系统特性。 由此令人惊讶 地可行的是， 确定适宜的校准数据并且利用所述校准数据来改进粒子的能量调节的 “最终 结果” 。 这又能够导致照射质量的改进。 原则上可行。
18、的是， 以任意的方式获得校准数据。 然而 作为优选方案已证实的是， 校准数据以实验的方式(即通过测量粒子能量调节设备)而获 得。 因此， 通常能够确定特别精确的校准数据。 此外， 这种通过测量确定的校准数据能够校 正特别大量的潜在错误源。 在此， 校准数据的确定应尽可能较晚地在粒子能量调节设备的 制造过程或安装过程中进行。 尤其有利的是， 只有当粒子能量调节设备与粒子加速设备以 及可能还有的处理站等等的结合完成时(换句话说， 就在该系统能够接收 “生产操作” 之 前)， 才实施用于确定校准数据的测量。 在后者的情况下， 在相对于粒子束导向装置(相对于 束管等)安装粒子能量调节设备时尤其也考虑校。
19、正安装错误。 另一优选的特征是， 利用在粒 子能量调节设备本身中的校准数据来实现调整值的校正。 粒子能量调节设备因此能够被理 解为 “黑盒子” ， 其在借助调整值操控时提供特别高品质的和准确的衰减。 由此能够应用粒 子能量调节设备作为 “嵌入式(Snap in)” 解决方案。 由此， 尤其后续地安装和/或更换粒子 能量调节设备能够是特别简单的。 尤其是， 需要用于校正的计算不一定必须在原本的加速 器设备的计算机上进行， 从而在此不一定必须进行计算功率的调节、 程序次序的干预等等。 0019 原则上可行的是， 以任意的方式(更准确地说： 在任意的几何位置中)确定校准数 据。 然而被证实为有利的是。
20、， 至少局部地确定在一个面积上、 尤其是呈二维网格形式的面积 上的校准数据。 即在多个粒子能量调节设备中必要的是， 对束不仅能够在其能量方面进行 匹配， 而且也能够在其横向位置方面进行改变。 其规则尤其是， 横向位置能够在两个维度中 改变， 因此所述束原则上能够 “扫过” 在特定的面积(尤其是Iso能量级)内的任意点。 因此， 连同粒子能量的匹配(进而在z方向上的Iso能量级)一起能够实现本身任意的三维体积。 不 言而喻， 可实现的面积或可实现的体积的大小和延伸度通过粒子加速器设备(包括其子系 统， 如尤其是也包括粒子能量调节设备)来限制。 因此， 确定在面积上的校准数据在此尤其 证实为特别有。
21、利的， 因为特别是当粒子束沿横向方向偏转时， 才能发生特别大的系统错误。 所述系统错误例如能够由于倾斜延伸的穿通轨迹、 出于几何原因或由于视差而产生。 原则 上有利的是， 在一个区域中并且尤其在这样的点上确定校准数据， 在所述点上粒子束特别 频繁地射到粒子能量调节设备上、 尤其射到能量变化装置上。 特别是(但不仅仅是)当这种 点不存在或者(还)未获知时， 附加地或替选地， 也能够以可能规则的二维网格的形式确定。 附加地或替选于使用(可能规则的)网格还可行的是， 在粒子束例如特别频繁地撞到粒子能 量调节设备上的区域中， 应用密度提高的测量点/网格点。 以这种方式能够在校正时考虑整 个面积区域(尽。
22、管可能仅以近似的方式)。 0020 当在粒子能量调节设备中调整值校正装置具有至少一个内插机构时， 获得一个特 别优选的改进方案。 借助这种内插机构可行的是， 在本身不存在校准数据点(例如测量值) 的区域中也能够进行(更准确的)校正。 中间值例如能够通过线性内插、 立方内插、 样条内插 或其它内插法来获得。 当然还可设想的是， 代替内插也例如应用最邻近的校准数据点的值。 0021 此外被证实为有利的是， 粒子能量调节设备、 尤其是调整值校正装置至少暂时地 说明书 3/8 页 6 CN 103732290 B 6 和/或至少局部地在改变穿过粒子能量调节设备的粒子的能量方面实施校正。 由此能够将 来。
23、自粒子能量调节设备的粒子的能量特别准确地调节为期望的值。 尤其是所建议的校正在 粒子能量方面被证实为是有利的， 这是因为粒子能量调节设备通常构成在将粒子能量调节 为期望值时的 “最后的实例” 。 因此， 通常不进行粒子能量的(再一次)调节， 从而粒子能量调 节设备的精度至少大部分确定整个系统的精度。 0022 同样被证实为有利的是， 粒子能量调节设备、 尤其是调整值校正装置至少暂时地 和/或至少局部地在飞行轨迹方面、 尤其在飞行方向方面和/或在粒子的横向位错方面实施 校正。 特别在某些结构类型的粒子能量调节设备中(例如在楔状能量吸收器或双楔状能量 吸收器的结构类型中)， 由于物理效应(特别是衍。
24、射效应)能够对粒子的飞行轨迹产生影响。 与此相应地有利的是， 所述错误(典型地为系统错误)同样被考虑在内。 该考虑可在于， 所述 错误能够导致对粒子能量的(附加)校正。 但是该校正也能够在于， 例如较少或(基本上)防 止对粒子飞行轨迹的影响。 0023 当粒子能量调节设备、 尤其是调整值校正装置具有至少一个优选电子的计算装置 和/或至少一个优选电子的存储装置时， 获得粒子能量调节设备的另一有利的结构形式。 作 为电子计算装置和/或作为电子存储装置尤其能够应用数字系统。 在此不仅考虑常规的计 算机装置， 而且也考虑例如单板计算机等。 所述单板计算机尤其能够构造为独立的单元。 但 是还可行的是， 。
25、例如在多任务的计算装置上(该多任务的计算装置可能原本就已存在)几乎 同时执行各功能。 借助于计算装置可能的是， 能够特别灵活地实施校正(尤其还有内插)。 在 存储装置中尤其能够存储所确定的校准数据。 存储装置能够是任意形式的存储芯片， 但是 也能够是硬盘等等。 其优选(至少部分地)是非易失性存储器， 从而数据即使在停电时也不 会丢失。 0024 此外有利的是， 粒子能量调节设备、 优选所述至少一个可变化的能量变化装置具 有至少一个能量吸收装置， 所述能量吸收装置尤其是至少部分地和/或至少局部地构造为 滑动楔装置、 可快速移动的水柱装置和/或调制轮装置。 尽管基本上可能的是， 粒子能量调 节不仅。
26、通过 “制动” 、 而且也通过 “加速” 粒子实现， 但被证实为明显更简单的是， 在粒子能量 调节设备中优选或仅发生粒子的制动。 这在实践中能够明显更简单地操纵和/或完成。 由此 能实现可能暂时需要提高的初始能量， 所述初始能量将离开粒子加速器的粒子的能量适宜 地调高， 以便随后在粒子能量调节设备中降低到准确的、 相应的期望值。 粒子加速器功率的 提高既能够在粒子加速器侧进行(其中粒子加速器侧在其粒子能量提高后相应地匹配于发 送给粒子能量调节设备的调整值信号)。 然而附加地或替选地也可行的是， 当反馈信号不 (再)能够提供相应的最新的期望值时， 那么粒子能量调节设备将相应的反馈信号发送给粒 子。
27、加速器装置。 此外这不仅能够涉及粒子加速器功率的提高， 而且也符合目的地涉及粒子 加速器功率的降低。 作为对能量吸收装置的优选的结构形式， 尤其是滑动楔状装置、 可快速 移动的水柱装置和/或调制轮装置已经证实是合适的。 这尤其适用于滑动楔装置。 滑动楔装 置在此不仅能够构成为单独的滑动楔， 而且(优选)构成为双楔状系统。 设置较大(优选偶 数)数量的楔形件也是可行的。 在此， 设置偶数数量的楔形件是特别有利的， 这是因为在此 出于几何原因能够将可由于粒子束的横向偏转而产生的错误 “在硬件侧” 被最小化。 这个优 点通常能够补偿由于通常较复杂的结构形式而产生的缺点并且通常过补偿该缺点。 0025。
28、 此外， 提出一种用于粒子能量调节设备的调整值校正装置， 所述粒子能量调节设 说明书 4/8 页 7 CN 103732290 B 7 备用于可变化地改变穿过粒子该能量调节设备的粒子束的粒子的能量， 其中， 该调整值校 正装置构造和设立为， 使得供应给调整值校正装置的调整值至少暂时地和/或至少部分地 利用校准数据来校正。 在此可能的是， 调整值校正装置根据上述说明进行构造和/或改进。 这种调整值校正装置尤其特别有利地应用在上述粒子能量调节设备之一中。 此外， 在调整 值校正装置的相应的构造方案或改进方案中， 所述调整值校正装置还类似地具有上述优点 和特性。 0026 此外， 提出一种用于确定校。
29、正值的方法， 所述校正值尤其是应用于粒子能量调节 设备、 粒子能量调节设备的调整值校正装置或者具有上述结构的调整值校正装置， 其中， 确 定至少一个校准值、 优选多个校准数据。 所述确定能够(如上面已经符合意义地阐述的)既 计算地又基于测量地实施。 在此优选的是应用测量值。 同样优选的是， 测量尽可能 “晚” 地实 施， 从而在校准值中能够考虑尽可能大量的(系统)错误源。 0027 所提出的方法能够根据上述说明进行构造并且尤其也进行改进。 因此所提出的方 法类似地具有已在前面说明的优点和特性。 0028 尤其可能的是， 所述方法改进为， 使得确定面状结构的、 尤其是面状网格结构的校 准数据。 。
30、因此能够获得的特殊优点和特性同样(至少符合意义地)已在前面说明。 0029 本发明的另一特别优选的改进方案在于， 在应用调整值校正装置之前和/或在应 用粒子能量调节设备之前获得数据和/或将数据存储在优选电子的存储装置中。 如已经阐 述地， 数据的获得应尽可能 “晚” 地进行， 从而能够考虑尽可能多的潜在错误源。 否则(至少 符合意义地)参考已经描述的构造方案、 改进方案、 优点和特性的说明。 附图说明 0030 下面借助于有利的实施例以及参考附图详细解释本发明。 附图中： 0031 图1示出用于粒子束的双楔状能量吸收器的示意原理图； 0032 图2示出在图1中示出的能量调制器的不同的最大位置的。
31、示意俯视图； 0033 图3示出用于确定校准数据的测量点栅格的示意图； 0034 图4示出粒子能量调节设备的示意流程图。 具体实施方式 0035 在图1中示出能量调制器1连同其主要组件的示意的立体原理图。 能量调制器1用 于不同程度地衰减(能量吸收； 减速)穿过能量调制器1的粒子束2。 粒子束2的实际衰减在当 前的两个彼此点对称地设置的楔形件3中进行。 两个楔形件3由具有尽可能好的材料均匀性 的能量吸收材料制成。 然而在实践中难以避免在制造楔形件3时导致材料的不均匀和/或表 面的不均匀(形状不均匀)。 因此在穿过能量调制器1的粒子束2衰减时引起(初始)无规律的 波动。 用于楔形件3的典型材料是。
32、树脂玻璃(Plexiglass)。 但是原则上也可以为此应用其它 材料。 0036 两个楔形件3分别固定在保持杆4上并且借助于线性马达5可相对于彼此移动(在 图1中分别通过双箭头A标明)。 线性马达5经由控制电缆6由当前构造为单板计算机的电子 计算机7操控。 该操控在此这样进行， 使得两个楔形件3分别沿不同的方向彼此相同地朝向 彼此运动或远离彼此运动。 根据两个楔形件3相对于彼此的位置， 粒子束2(如从图1中明显 说明书 5/8 页 8 CN 103732290 B 8 可见的)穿过两个楔形件的材料不同长度的路径。 因为能量衰减与在楔形件3的材料中经过 的路径相关联， 所以粒子束2在能量调制器。
33、1的入口和能量调制器1的出口之间经受不同程 度的衰减。 因此， 由两个楔形件3构成的组件能够用作纯能量衰减单元8， 然而其衰减效果能 够借助于线性马达5改变。 粒子束2的加速在能量调制器1的当前示出的结构实施方案中是 不可以的。 如果能量增加需要超出能量调制器1的最大可能的初始值(能量衰减单元8的最 小衰减作用)， 那么电子计算机7能够经由数据线9将信号发送给连接在能量调制器1上游的 粒子加速器(未示出)， 使得所述粒子加速器以适宜的程度增加粒子能量。 相应地， 当所期望 的粒子能量应降低到低于能量调制器1的最小初始能量的水平(能量衰减单元8的最大衰减 作用)时， 也是适用的。 0037 由于。
34、楔形件3对称地构造和设置， 当粒子束2侧向偏移地进入到能量调制器1中时 (在图1中绘出两个横向位错的粒子束10)， (能量衰减单元8的)双楔状系统的衰减作用不会 改变。 这是因为， 在横向位错的粒子束10中， 横向位错的粒子束10例如在前面的楔形件3中 经过的路径导致在后面的楔形件3中的相应缩短的路径(并且反之亦然)。 当然因此并不排 除， 较高级别的效应可导致粒子束2、 10的衰减效应的(通常较小的)改变。 0038 能量调制器1的操控经由引入电子计算机7中的数据线11进行。 经由数据线11能够 输入(未校正的)调整值， 例如能量衰减单元8的期望的衰减作用。 所述调整值例如能够由产 生粒子束。
35、2、 10的粒子加速器的中央计算机预先规定。 但是经由数据线11的输入并非强制性 地局限于此。 例如能够经由数据线11随之输入附加的信息， 例如横向位错的粒子束10的横 向位错的程度。 借助这样的数据， 利用电子计算机7可以实现能量衰减单元8的衰减作用的 更好的校正(在下文中说明)。 所输入的关于横向位错的数据在此不必一定是测量值， 而例 如也能够是发送给使粒子束2、 10横向位错的单元的调整值。 作为这种横向位错单元例如能 够应用两个彼此垂直设置的(并且分别垂直于粒子束方向的)磁体线圈对(当前未示出)。 仅 出于完整性起见应指出的是， 数据线11尤其能够实施为面向分组的数据线(例如以太网协 。
36、议、 令牌环协议、 光纤数据电缆等)。 还可能的是， 尤其在这种 “面向分组” 的结构实施方式 中， 用于输入信号的数据线11和用于反馈信号的数据线9能够实施为共同的数据线(当前未 示出)。 0039 图2示出在图1中示出的能量调制器1的两个楔形件3分别在最大彼此间隔开的位 置13以及在最小彼此间隔开的位置14(以虚线绘出)。 可用于衰减粒子束2、 10的区域12在此 通过两个楔形件在最大彼此间隔开的位置13的交叠区域限定。 该可用区域12在图3中以俯 视图示出。 0040 图3示出在可用区域12内的多个测量点15。 测量点15在当前示出的实施例中以规 则网格的形式设置。 两个测量点15的当前。
37、沿着行的以及沿着列的间距总是恒定的。 然而原 则上其它图案也是可行的。 尤其是可以在粒子束2、 10典型地或特别频繁地射到其中的区域 中设立大量点。 0041 例如在能量调制器1装入粒子加速器设备中之后， 各个测量点15被依次接近(也参 见图4)。 通过测量， 针对各个测量点15中的每个测量点以实验的方式确定实际的衰减作用。 为每个测量点15单独地计算在实际衰减和 “理论” 衰减之间的差异并且将该差异存储在电 子计算机7的存储单元中(例如作为所谓的 “查找” 表)。 所述值随后在粒子加速器的或能量 调制器1的 “生产操作” 中用作校准数据。 说明书 6/8 页 9 CN 103732290 B。
38、 9 0042 每个测量点15的实际衰减的测量在此不仅在两个楔形件3相对于彼此的单个位置 中进行， 而且既在两个楔形件3相对于彼此的最大距离13和最小距离14中、 也在适宜的大量 中间位置中进行。 0043 点阵15的密度以及两个楔形件3的中间位置的数量一方面应选择为足够大的， 从 而可以足够好的校准， 但是另一方面也选择为充分小的， 从而使测量不过长地持续。 如果在 “生产操作” 中应查询未被测量的值， 那么例如能够使用最邻近的测量点15的值。 然而也可 行的是， 利用内插法借助相邻的测量点15来确定一个值。 0044 在图4中示出能够应用于能量调制器(例如在图1中示出的能量调制器1)的 “。
39、结构” 和操作。 总方法16能够基本上分为两个子方法17、 18， 即： 用于确定校准数据的方法17以及 用于校正调整值的方法18。 在此尤其可能的是， 方法17仅实施一次， 并且在此所确定的校准 数据例如存储在电子计算机7的非易失性存储器中。 然而还可能的是， 用于确定校准数据17 的方法以周期性的间隔实施。 例如可能的是， 用于确定校准数据17的方法例如分别在治疗 当日开始时实施， 以便总是具有当前最新的校正数据。 0045 总方法16以开始步骤19开始。 在此例如为将电子计算机7初始化等等。 0046 在第一方法步骤20中， 确定第一(或新的)测量点15， 为了测量能量衰减单元8的或 能。
40、量调制器1的实际衰减作用应接近该测量点。 随后接近21由此确定20的新的测量点15。 相 应的信号例如能够经由反馈数据线9发出。 此外， 在方法步骤21中测量实际的衰减作用。 0047 一旦存在结果， 那么由在步骤21中获得的数据计算22对于当前的测量点15有效的 校准值。 0048 因此， 第一测量点15的测量结束。 此后接着， 在检查步骤23中检查测量网格的所有 测量点15是否已被测量。 如果否， 那么该方法回跳24到步骤20， 在那里确定新的测量点15。 而如果栅格已完全被测量， 那么在接着的检查步骤25中检查楔形件3相对于彼此的所有期 望的位置是否已被测量。 如果否， 那么两个楔形件3。
41、相对于彼此移动到新的位置， 并且该方 法回跳24到方法步骤20， 在那里确定20新的(第一)测量点15， 接着该测量点被测量。 0049 而如果所有楔形件位置都已被测量， 那么离开用于确定校准数据17的方法， 并且 开始用于确定校正的调整值18的方法。 在此， 总是经由数据线11读入26期望的应由能量衰 减装置8或能量调制器1采用的衰减值。 所述数据例如由粒子加速器系统的主计算机提供。 在下一步骤27中， 由该额定值以 “零次近似” 的方式确定楔形件3相对于彼此的额定位置。 这 例如能够通过分析方法进行。 0050 这样确定的额定值在接着的方法步骤28中被校正。 在此应用在第一方法框17中获 。
42、得的校准数据。 通过校正调整值， 例如能够考虑在楔形件3的表面方面的不均匀、 在楔形件3 的材料方面的不均匀(例如不同的材料密度)、 线性马达5的调整值错误等等。 调整值28的校 正能够使能量调制器1或能量衰减单元8的实际衰减作用的精度提高。 0051 在随后的方法步骤29中， 启用由此获得的校正的位置额定值， 也就是说， 楔形件3 移动29到相应的已校正的额定位置中。 随后， 该方法回跳30到方法步骤26， 在那里读入新的 额定值。 0052 附图标记清单 0053 1 能量调制器 0054 2 粒子束 说明书 7/8 页 10 CN 103732290 B 10 0055 3 楔形件 00。
43、56 4 保持杆 0057 5 线性马达 0058 6 控制电缆 0059 7 电子计算机 0060 8 能量衰减单元 0061 9 数据线(反馈) 0062 10 横向移动的粒子束 0063 11 数据线(输入) 0064 12 可用区域 0065 13 最大距离 0066 14 最小距离 0067 15 测量点 0068 16 总方法 0069 17 用于确定校准数据的方法 0070 18 用于校正调整值的方法 0071 19 开始 0072 20 确定新的测量点 0073 21 接近/测量测量点 0074 22 计算校准值 0075 23 检查测量栅格末端 0076 24 回跳 0077 25 检查楔形件位置 0078 26 读入额定衰减 0079 27 确定额定位置 0080 28 校正额定位置 0081 29 移动楔形件 0082 30 回跳 说明书 8/8 页 11 CN 103732290 B 11 图1 说明书附图 1/3 页 12 CN 103732290 B 12 图2 图3 说明书附图 2/3 页 13 CN 103732290 B 13 图4 说明书附图 3/3 页 14 CN 103732290 B 14 。