• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Study on high-speed beam extraction control for spot scanning irradiation of ion cancer therapy equipment

Research Project

Project/Area Number 18K11924
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 80040:Quantum beam science-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

NAKANISHI Tetsuya  日本大学, 生産工学部, 特任教授 (50440037)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsシンクロトロン / ビーム取出し / RFKO / マルチバンドRFKO / スポットスキャニング / 粒子線がん治療 / スピルの一様化 / 高速ビーム切り替え / 広帯域高周波ノックアウト / スポットスキャニング照射法 / ビーム取り出し / RFノックアウト / 遅いビーム取出し / 粒子線治療 / 高周波ノックアウト
Outline of Final Research Achievements

We developed a multiband RFKO system for application to spot scanning irradiation using a synchrotron, and successfully conducted a proof-of-principle test using the synchrotron at the Wakasa Bay Energy Research Center. This method can make the spill uniform in time without bunching a beam circulating the synchrotron, and furthermore, by not bunching, the beam off time for beam extraction control can be achieved in a short time. The experimental results showed that as the number of bands included in the RFKO signal was increased, the time fluctuation of the spill intensity became smaller, and the results were similar to those predicted by beam simulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シンクロトロンを使った粒子線がん治療装置において、ビーム照射方法として最も効果的な方法の一つであるスポットスキャニング照射が実用的な照射時間で実施でき、その結果、より信頼性の高い線量分布を患部全体に与える治療が行えると考える。また、開発したマルチバンドRFKO取出しは、スピル強度の変動を容易に低減でき、ビーム出射のon/offを高速で制御できるため、原子核・素粒子実験においても有効と考える。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Slow beam extraction method from synchrotron for uniform spill and fast beam switching using an RF knockout method of multi-band colored noise signal, - POP Experiment and Simulation -2021

    • Author(s)
      T. Shiokawa, Y. Okugawa, T. Kurita, and T. Nakanishi
    • Journal Title

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A

      Volume: A 1010 165560 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.nima.2021.165560

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Slow beam extraction from a synchrotron using a radio frequency knockout system with a broadband colored noise signal2019

    • Author(s)
      T.Yamaguchi, Y.Okugawa, T.Shiokawa, T.Kurita, T.Nakanishi
    • Journal Title

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research B

      Volume: 462 Pages: 177-181

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] マルチバンドRFKO システムのプロトタイプの開発2019

    • Author(s)
      塩川智也, 奥川雄太郎, 山口輝人, 中西哲也
    • Journal Title

      日本加速器学会年会プロシーディングス

      Volume: 1 Pages: 797-801

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] マルチバンドRFKO電界による遅いビーム取り出しの原理実証実験2019

    • Author(s)
      山口 輝人,奥川 雄太朗,塩川 智也,栗田 哲郎,中西 哲也
    • Journal Title

      日本加速器学会年会プロシーディングス

      Volume: 1 Pages: 66-69

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] マルチバンドRFKO電界による遅いビーム取り出しの原理実証試験のためのビームシミュレーション研究2019

    • Author(s)
      奥川 雄太郎,山口 輝人,中西 哲也
    • Journal Title

      日本加速器学会年会プロシーディングス

      Volume: 1 Pages: 501-505

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] シンクロトロンからの取出しビームの一様化に関する研究2023

    • Author(s)
      中西哲也
    • Organizer
      第20回日本加速器学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 一様なスピルでかつ高速ビームON/OFF ができるマルチバンドRFKO による遅い ビーム取出し2022

    • Author(s)
      中西哲也, 奥川雄太郎, 塩川智也, 栗田哲郎
    • Organizer
      第19回日本加速器学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] RFKOシステム用APNの提案2021

    • Author(s)
      中西哲也
    • Organizer
      日本大学生産工学部第54回学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] シンクロトロンからの遅いビーム取り出しにおけるスピル増加のためのカラードノイズデータの変更2020

    • Author(s)
      奥川雄太郎, 栗田哲郎, 中西哲也
    • Organizer
      第17回日本加速器学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 遅いビーム取り出しにおける高速ビーム制御とビーム取出し量を増やすためのマルチバンドRFKOシステムに関する研究2020

    • Author(s)
      塩川智也, 奥川雄太郎, 山口輝人,栗田哲郎, 中西哲也
    • Organizer
      第17回日本加速器学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Slow beam extraction from a synchrotron using a radio frequency knockout system with a broadband colored noise2019

    • Author(s)
      T.Yamaguchi, Y.Okugawa, T.Shiokawa, T.Kurita, T.Nakanishi
    • Organizer
      13th European Conference on Accelerators in Applied Research and Technology
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチバンドRFKO システムのプロトタイプの開発2019

    • Author(s)
      塩川智也, 奥川雄太郎, 山口輝人, 中西哲也
    • Organizer
      第16回 日本加速器学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] マルチバンドRFKO電界による遅いビーム取り出しの原理実証実験2019

    • Author(s)
      山口 輝人,奥川 雄太朗,塩川 智也,栗田 哲郎,中西 哲也
    • Organizer
      第16回 日本加速器学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] マルチバンドRFKO電界による遅いビーム取り出しの原理実証試験のためのビームシミュレーション研究2019

    • Author(s)
      奥川 雄太郎,山口 輝人,中西 哲也
    • Organizer
      第16回 日本加速器学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Slow beam extraction form a synchrotron using a radio frequency knockout system with a broadband2019

    • Author(s)
      T.Yamaguchi, Y.Okugawa, T.Shiokawa, T.Kurita,T.Nakanishi
    • Organizer
      The 13th European Conference on Accelerators in Applied Research and Technology
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Development of a very wideband RF-knockout system for spot scannig irradiation2018

    • Author(s)
      Tetsuya Nakanishi, Ryosuke Nishihara, Teruto Yamaguchi, Hisaaki Kato, Daijiro Kobayashi, Tomoya Shiokawa
    • Organizer
      25th Conference on Application of Accelerators in Research and Industry
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 一様スピルを得るための広帯域RFKOシステム用APNの試作2018

    • Author(s)
      山口輝人、西原亮輔、加藤久暁、小林大二朗、塩川智也、中西哲也
    • Organizer
      日本加速器学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi