Сканирующая катушка, сканирующий магнит и способ изготовления сканирующей катушки

Изобретение относится к сканирующей катушке, сканирующему магниту и способу изготовления сканирующей катушки, предназначенным для использования в установке для лучевой терапии тяжелыми частицами терапию по уничтожению раковой ткани. Сканирующая катушка (100) включает в себя бобину (110), токопроводящий провод (120) и смолу (130) для фиксации токопроводящего провода (120). Бобина (110) включает в себя каркас (111), имеющий цилиндрическую внешнюю форму усеченного конуса в объединенном или собранном состоянии и выполненный из электроизоляционного материала, путь (113) прокладки провода, который сформирован в каркасе (111) и в котором установлен токопроводящий провод (120), и множество удерживающих частей (112), сформированных вдоль пути (113) прокладки провода со стороны внутренней периферийной поверхности каркаса (111) и с осевыми интервалами между ними. Техническим результатом является обеспечение возможности упрощении конструкции сканирующей катушки за счет высокоточного размещения токопроводящего провода сканирующей катушки. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 21 ил.

 

Область техники

[0001] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к сканирующей катушке, сканирующему магниту, использующему ее, и способу изготовления сканирующей катушки.

Предпосылки изобретения

[0002] В установке для лучевой терапии тяжелыми частицами терапию по уничтожению раковой ткани выполняют путем тщательного облучения целевого пятна у пациента пучком, ускоренным до высокого уровня энергии. Например, чтобы облучать суженным углеродным пучком для облучения как такового, необходимо выполнять высокоуровневое управление. Для этого размещают сканирующие магниты в горизонтальном и вертикальном направлениях по отношению к линии пучка. Чтобы сформировать магнитное поле высокого уровня с помощью сканирующей катушки, составляющей сканирующие магниты, к сканирующей катушке должен быть проведен большой ток. Кроме того, для точного управления пучком требуется, чтобы проводник в катушке был точно размещен в соответствии с конструкцией.

[0003] Исходя из вышеизложенного, существует предложенный способ нанесения состоящего из феноксисмолы клея заранее на поверхность бобины, размещения сверхпроводящего провода при его плавлении, а затем фиксации внешней периферии сверхпроводящего провода эпоксидной смолой, содержащей наполнитель. Использование сверхпроводящего состояния позволяет обеспечить компактную катушку, реализующую сильное магнитное поле.

Документ уровня техники

Патентный документ

[0004] Патентный документ 1: Японская выложенная патентная публикация № 2006-135060.

Сущность изобретения

[0005] Способ изготовления вышеуказанной сканирующей катушки имеет следующую проблему.

[0006] В сканирующем магните для образования магнитного поля к токопроводящему проводу должен подводиться большой ток. Используя сверхпроводящее состояние, как в приведенном выше примере, с помощью компактной катушки может быть достигнуто сильное магнитное поле. Однако для того, чтобы перевести сканирующую катушку в сверхпроводящее состояние, требуются дорогой сверхпроводящий провод и специальный морозильник. С другой стороны, в случае сканирующей катушки с использованием нормального токопроводящего провода возникает такая проблема, что диаметр провода становится большим, что приводит к увеличению жесткости и затрудняет точное размещение токопроводящего провода при обычном способе изготовления.

[0007] Следовательно, задачей вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение возможности высокоточного размещения токопроводящего провода сканирующей катушки.

[0008] Согласно варианту осуществления предложена сканирующая катушка, содержащая: бобину, включающую в себя каркас, имеющий цилиндрическую внешнюю форму усеченного конуса в объединенном или собранном состоянии и выполненный из электроизоляционного материала, сформированный в каркасе путь прокладки провода и множество удерживающих частей, сформированных вдоль пути прокладки провода со стороны внутренней периферийной поверхности каркаса и с осевыми интервалами между ними; токопроводящий провод, установленный в пути прокладки провода; и смолу для фиксации токопроводящего провода.

[0009] Согласно другому варианту осуществления предложен способ изготовления сканирующей катушки, содержащий: этап получения бобины с получением бобины, сформированной с путем прокладки провода для установки в нем токопроводящего провода; этап установки токопроводящего провода с установкой токопроводящего провода в пути прокладки провода; этап впрыска смолы с созданием узла впрыска смолы, впрыскиванием смолы в путь прокладки провода и отверждением смолы; и этап высвобождения из пресс-формы с извлечением сканирующей катушки из пресс-формы, при этом бобина включает в себя каркас, имеющий цилиндрическую внешнюю форму усеченного конуса в объединенном или собранном состоянии и выполненный из электроизоляционного материала, сформированный в каркасе путь прокладки провода и множество удерживающих частей, сформированных вдоль пути прокладки провода со стороны внутренней периферийной поверхности каркаса и с осевыми интервалами между ними.

Краткое описание чертежей

[0010] Фиг. 1 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий сканирующий магнит согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций способа изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая подробную процедуру получения бобины в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 4 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии IV-IV на фиг. 5, иллюстрирующий конфигурацию бобинного элемента, полученного в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 5 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии V-V на фиг. 4, иллюстрирующий конфигурацию бобинного элемента, полученного в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 6 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии VI-VI на фиг. 8, иллюстрирующий конфигурацию бобины, полученной в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 7 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии VII-VII на фиг. 8, иллюстрирующий конфигурацию бобины, полученной в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 8 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии VIII-VIII на фиг. 6, иллюстрирующий конфигурацию бобины, полученной в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 9 - вид в перспективе, иллюстрирующий окрестность концевого участка со стороны большого диаметра бобины, полученной способом изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 10 - первый частичный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий состояние установки токопроводящего провода 120 в бобине в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 11 - второй частичный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий состояние установки токопроводящего провода 120 в бобине в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 12 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий сердечник, составляющий устройство впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 13 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий закрывающий боковую концевую часть малого диаметра элемент, составляющий устройство впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 14 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий закрывающий боковую концевую часть большого диаметра элемент, составляющий устройство впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 15 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий внешний цилиндр, составляющий устройство впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 16 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий состояние бобин, в которые был установлен токопроводящий провод, при впрыске смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 17 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий состояние узла впрыска смолы при впрыске смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 18 - первый частичный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий состояние после впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 19 - второй частичный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий состояние после впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 20 - частичный вид сверху, иллюстрирующий путь прокладки провода, включающий в себя расширенную часть, сформированную на каркасе сканирующей катушки согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 21 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий периферию расширенной части при впрыске смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно второму варианту осуществления.

Подробное описание изобретения

[0011] Далее со ссылкой на чертежи будут объяснены сканирующая катушка, сканирующий магнит и способ изготовления сканирующей катушки согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. На всех чертежах одинаковые или аналогичные детали обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями и не будут описываться повторно.

[Первый вариант осуществления]

[0012] Фиг. 1 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий сканирующий магнит согласно первому варианту осуществления, а именно вид в разрезе вдоль продольного направления.

[0013] Сканирующий магнит 200 имеет канал 210 пучка и две сканирующие катушки 100.

[0014] Канал 210 пучка представляет собой канал, который образует пространство, в котором пучок пролетает к объекту облучения. Канал пучка расширяется от части 210a малого диаметра к части 210b большого диаметра в направлении пролета пучка на участке сканирующего магнита 200 так, чтобы обеспечить сканирование пучком по облучаемому объекту, и, таким образом, имеет форму, способную охватывать изменение угла пучка.

[0015] Две сканирующие катушки 100 выполнены заодно друг с другом таким образом, чтобы заключать между собой канал 210 пучка снаружи в радиальном направлении, и выполнены с возможностью изменения направления пучка. Заметим, что катушки, показанные на фиг. 1, представляют собой катушки, которые изменяют ориентацию пучка в вертикальном направлении (направлении вверх и вниз на фиг. 1). Обычно сканирующие катушки, которые изменяют ориентацию пучка в горизонтальном направлении (направлении вперед и назад на фиг. 1), предусмотрены снаружи в радиальном направлении, чтобы обеспечить двумерное сканирование объекта облучения. На фиг. 1 иллюстрация сканирующих в горизонтальном направлении катушек исключена. Далее будут объяснены сканирующие в вертикальном направлении катушки, и это объяснение также применимо к сканирующим в горизонтальном направлении катушкам.

[0016] Сканирующая катушка 100 имеет бобину 110, токопроводящий провод 120 и полимерную часть 130. Их подробности будут объяснены позже. Каждая из сканирующих катушек 100 изготавливается индивидуально, и две сканирующие катушки 100 в итоге собираются в один блок. В дальнейшем конфигурация и способ изготовления одной сканирующей катушки 100 будут объяснены последовательно.

[0017] Фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций способа изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

[0018] Сначала выполняют получение бобины (этап S01).

[0019] Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая подробную процедуру изготовления бобины в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

[0020] Что касается получения бобины, то сначала выполняют получение бобинного элемента 110a (фиг. 4, фиг. 5) (этап S01a).

[0021] Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии IV-IV на фиг. 5, иллюстрирующий конфигурацию бобинного элемента 110a, полученного в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления, а фиг. 5 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии V-V на фиг. 4.

[0022] Бобинный элемент 110a выполнен, например, из электроизоляционного материала, такого как армированная волокном пластмасса (FRP), и обычно формируется с помощью пресс-формы для литья под давлением. Бобинный элемент 110а имеет каркас 111, имеющий полукруглое сечение и сформированный с конусом в продольном направлении, а именно, имеющий сечение, непрерывно расширяющееся в продольном направлении.

[0023] Другими словами, каркас 111 имеет форму, повернутую на 180 градусов вокруг центральной оси C, проходящей в продольном направлении. Следовательно, два бобинных элемента 110a объединены в состоянии, при котором они обращены друг к другу, и, таким образом, образуют форму тела вращения, получаемого вращением на 360 градусов. Соответственно, в нижеследующем объяснении в некоторых случаях поясняется тело вращения на 360 градусов (в дальнейшем именуемое телом вращения). Бобинный элемент 110a в этом варианте осуществления получен делением тела вращения на две равные части в окружном направлении. Другими словами, бобинный элемент 110a получен делением тела вращения плоскостью, включающей центральную ось C.

[0024] Два каркаса 111 бобинных элементов 110a в объединенном состоянии имеют цилиндрическую внешнюю форму усеченного конуса. Другими словами, каркасы 111 линейно расширяются от боковых концевых частей 111a малого диаметра к боковым концевым частям 111b большого диаметра в продольном направлении, так что их внутренние поверхности образованы находящимися в контакте с виртуальной криволинейной поверхностью S усеченной конической формы.

[0025] Что касается получения бобины, то следующим выполняют процесс формирования пути 113 прокладки провода (фиг. 6 - фиг. 8) (этап S01b). В частности, путь (канал) 113 прокладки провода, а именно путь (канал) прокладки токопроводящего провода 120 (фиг. 10), формируют в каркасе 111.

[0026] Следует отметить, что с точки зрения рассеивания тепла коэффициент заполнения токопроводящим проводом 120 по площади поперечного сечения пути 113 прокладки провода предпочтительно составляет 50-95%. Это вызвано тем, что, если коэффициент заполнения меньше 50%, то точность расположения магнитного поля ухудшается, тогда как, если коэффициент заполнения превышает 95%, то форма размещения токопроводящего провода 120 искажается, аналогичным образом ухудшая точность расположения магнитного поля.

[0027] Фиг. 6 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии VI-VI на фиг. 8, иллюстрирующий конфигурацию бобины, полученной в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления, фиг. 7 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии VII-VII на фиг. 8, а фиг. 8 - вид в разрезе по стрелкам, проведенном по линии VIII-VIII на фиг. 6. Кроме того, фиг. 9 - вид в перспективе, иллюстрирующий окрестность концевого участка со стороны большого диаметра бобины. На фиг. 6-9 показано состояние бобины 110 после того, как в каркасе 111 сформирован путь 113 прокладки провода.

[0028] Как проиллюстрировано на фиг. 6-8, путь 113 прокладки провода имеет множество частей 113a длинной стороны, сформированных в продольном направлении, множество частей 113b малого диаметра и множество частей 113c большого диаметра. Заметим, что на фиг. 8 и фиг. 9 в качестве примера проиллюстрирован случай с восемью частями 113a длинной стороны, четырьмя частями 113b малого диаметра и четырьмя частями 113c большого диаметра, а их количества являются просто примерами и определяются в зависимости от числа витков сканирующей катушки 100.

[0029] Каждая из частей 113a длинной стороны, частей 113b малого диаметра и частей 113c большого диаметра сформированного в каркасе 111 пути 113 прокладки провода достигает внутренней поверхности от внешней поверхности каркаса 111. Более конкретно, каркас 111 прорезан путем 113 прокладки провода, но вся его форма сохраняется удерживающими частями 112, предусмотренными на внутренней поверхности каркаса 111 с интервалами между ними в осевом направлении, и удерживающими частями 112a, 112b длинной стороны.

[0030] Как проиллюстрировано на фиг. 8 и фиг. 9, множество частей 113а длинной стороны по отдельности проходят в продольном направлении с окружными интервалами между ними, соединяя части 113b малого диаметра и части 113с большого диаметра. Хотя это и не показано на фиг. 9, каждый из соединительных участков между частями 113а длинной стороны и частями 113b малого диаметра и соединительных участков между частями 113а длинной стороны и частями 113 большого диаметра выполнен с формой, имеющей радиус, равный или больший радиуса кривизны, необходимого для укладки в нем токопроводящего провода 120 (фиг. 10).

[0031] Множество частей 113а длинной стороны могут быть сформированы параллельно друг другу. В качестве альтернативы, каждая из них может быть сформирована вдоль линии пересечения между виртуальной плоскостью, включающей центральную ось C, и каркасом 111.

[0032] Путь 113 прокладки провода сформирован как один непрерывный путь, чтобы можно было образовать катушку установкой токопроводящего провода 120 вдоль пути 113 прокладки провода. Следует отметить, что, хотя это и не показано, начальная точка или конечная точка установки токопроводящего провода 120 находится на внутренней стороне части 113b малого диаметра или на внутренней стороне части 113c большого диаметра.

[0033] Путь 113 прокладки провода пронизывает каркас 111 снаружи внутрь него и проходит насквозь. Однако, как показано на фиг. 7 и фиг. 9, удерживающие части 112 сформированы с продольными интервалами между ними. Удерживающие части 112 представляют собой те участки, где путь 113 прокладки провода не проникает снаружи внутрь каркаса 111. Формирование удерживающих частей 112 позволяет сохранять относительное взаимное расположение между участками каркаса 111, разрезанными путем 113 прокладки провода. Следует отметить, что в дополнение к удерживающим частям 112, удерживающие части 112b длинной стороны предусмотрены со стороны боковой концевой части 111b большого диаметра, как показано на фиг. 9, в качестве выполняющих функцию удержания участков. Кроме того, хотя это не показано, аналогичные удерживающие участки сформированы на боковой концевой части 111а малого диаметра.

[0034] Затем устанавливают токопроводящий провод 120 в полученную на этапе S01 бобину 110 (этап S02). Здесь токопроводящий провод 120 предпочтительно представляет собой скрученный многожильный провод для способствования пропитываемости смолой.

[0035] Фиг. 10 - это первый вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий состояние установки токопроводящего провода 120 в бобине в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления, а фиг. 11 - это второй вид в поперечном разрезе. Фиг. 10 иллюстрирует состояние, в котором токопроводящий провод 120 установлен на участке, где удерживающая часть 112 не сформирована на части 113а длинной стороны пути 113 прокладки провода. Кроме того, на фиг. 11 показано состояние, в котором токопроводящий провод 120 установлен на участке, где удерживающая часть 112 сформирована на части 113а длинной стороны пути 113 прокладки провода.

[0036] Токопроводящий провод 120 устанавливают, вжимая его в путь 113 прокладки провода бобины 110. Путь 113 прокладки провода открыт с внутренней стороны каркаса 111, и удерживающие части 112 расположены с интервалами между ними, а провод 120 имеет определенный уровень жесткости, так что провод 120 никогда не выступает за внутреннюю сторону каркаса 111. Соответственно, токопроводящий провод 120 может быть установлен в стабильном состоянии внутри пути 113 прокладки провода вдоль пути 113 прокладки провода.

[0037] Затем токопроводящий провод 120 временно фиксируют лентой или чем-то подобным (этап S03). Токопроводящий провод 120 большой по длине, а сканирующая катушка 100 представляет собой катушку в форме седла, так что они не находятся в одной и той же плоскости, а имеют трехмерное расположение. Поэтому токопроводящий провод 120 временно фиксируют, например, лентой или чем-то подобным, например, отслаиваемым слоем, чтобы предотвратить нарушение размещения токопроводящего провода 120 из-за последующего впрыска смолы или т.п.

[0038] В этом случае обеспечение наличия отверстий с диаметром примерно от 0,5 мм до 10 мм, через которые может проходить смола, заранее на части отслаиваемого слоя или т.п. позволяет обеспечить проникновение смолы при впрыске в последующем процессе, что дает более надежную фиксацию токопроводящего провода. Заметим, что если диаметр отверстия меньше 0,5 мм, происходит закупоривание, затрудняя прохождение смолы, тогда как если диаметр отверстия больше 10 мм, токопроводящий провод не может быть закреплен, поэтому диаметр отверстия предпочтительно составляет примерно от 0,5 мм до 10 мм.

[0039] Затем создают узел 10 впрыска смолы (фиг. 17) (этап S04).

[0040] Фиг. 12 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий сердечник 11, составляющий устройство впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления, фиг. 13 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий закрывающий боковую концевую часть малого диаметра элемент 13, фиг. 14 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий закрывающий боковую концевую часть большого диаметра элемент 14, а фиг. 15 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий внешний цилиндр 12. Кроме того, фиг. 16 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий состояние двух бобин 110, в которые был установлен токопроводящий провод 120, при впрыске смолы. Заметим, что изображение токопроводящего провода 120 не приведено на фиг. 16.

[0041] Наружная поверхность сердечника 11 имеет форму усеченного конуса, соответствующую внутренней поверхности бобины 110, показанной на фиг. 4. Внутренняя поверхность внешнего цилиндра 12 образована соответствующей форме внешних поверхностей двух бобин 110 в состоянии, показанном на фиг. 16, и предназначена находиться в контакте с внешними поверхностями двух бобин 110. Закрывающий боковую концевую часть малого диаметра элемент 13 и закрывающий боковую концевую часть большого диаметра элемент 14 сформированы так, чтобы «садиться» на сторону малого диаметра и сторону большого диаметра внешнего цилиндра 12 соответственно. Следует отметить, что на внутренней поверхности внешнего цилиндра 12 на участках может быть выполнена наружная резьба, а внутренняя резьба может быть выполнена на внешних поверхностях элемента 13, закрывающего боковую концевую часть малого диаметра, и элемента 14, закрывающего боковую концевую часть большого диаметра, чтобы их можно было скрутить.

[0042] Фиг. 17 - вид в продольном разрезе, иллюстрирующий состояние при впрыске смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления.

[0043] Вышеупомянутые компоненты собирают воедино, создавая узел 10 впрыска смолы, как показано на фиг. 17. Заметим, что, хотя это не показано на фиг. 17, впускное отверстие для впрыска смолы сформировано на участке любого из внешнего цилиндра 12, элемента 13, закрывающего боковую концевую часть малого диаметра, и элемента 14, закрывающего боковую концевую часть большого диаметра. Кроме того, выпускное отверстие для выпуска образовано на участке любого из внешнего цилиндра 12, элемента 13, закрывающего боковую концевую часть малого диаметра, и элемента 14, закрывающего боковую концевую часть большого диаметра. Выпускное отверстие может быть подключено к вакуумному насосу для откачки.

[0044] Затем нагнетают термореактивную смолу для пропитки (этап S05). Способ в этом случае может быть способом со впрыскиванием смолы из впускного отверстия и выпусканием находящегося внутри воздуха из выпускного отверстия или способом с первоначальным выполнением откачки из выпускного отверстия, а затем впрыскиванием смолы из впускного отверстия.

[0045] Когда в качестве термореактивной смолы используется отверждаемая ангидридом эпоксидная смола, пропитка между бобиной 110 и токопроводящим проводом 120 становится лучше из-за эффективности по времени и вязкости, пока смола не загустеет. Кроме того, при наполнении плавленым кремнеземом, кристаллическим кремнеземом, глиноземом, оксидом магния при объемном коэффициенте наполнения 30 об.% или более, теплопроводность эпоксидной смолы повышается, обеспечивая возможность эффективного рассеивания тепла, выделяемого в электрическом проводнике при подаче энергии на сканирующую катушку 100.

[0046] Затем термореактивную смолу отверждают при нагревании (этап S06).

[0047] После отверждения смолы сканирующую катушку 100 извлекают из пресс-формы (этап S07). В этом случае ленту или что-то подобное, использованные для временной фиксации на этапе S03, также удаляют.

[0048] Фиг. 18 - первый частичный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий состояние после впрыска смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно первому варианту осуществления, а фиг. 19 - второй вид в поперечном разрезе. На фиг. 18 показан тот участок, где удерживающая часть 112 не сформирована на части 113а длинной стороны пути 113 прокладки провода, а на фиг. 19 показан тот участок, где удерживающая часть 112 сформирована на части 113а длинной стороны пути 113 прокладки провода.

[0049] В пути 113 прокладки провода полимерная часть 130 после отверждения термореактивной смолы сформирована окружающей токопроводящий провод 120.

[0050] Затем их собирают в сканирующий магнит 200 (фиг. 1) на этапе S08. Более конкретно, две бобины 110 объединяют вместе обращенными друг к другу снаружи в радиальном направлении канала 210 пучка таким образом, чтобы окружать канал 210 пучка. Отметим, что для сохранения относительного взаимного расположения между каналом 210 пучка и бобинами 110 может быть предусмотрена непоказанная прокладка или тому подобное.

[0051] Как объяснено выше, с помощью этого варианта осуществления токопроводящий провод может быть размещен с высокой точностью.

[Второй вариант осуществления]

[0052] Фиг. 20 - частичный вид сверху, иллюстрирующий путь 113 прокладки провода, включающий в себя расширенную часть 113w, сформированную на каркасе 111 сканирующей катушки согласно второму варианту осуществления.

[0053] Этот второй вариант осуществления является модификацией первого варианта осуществления, в которой сформирована расширенная часть 113w на части пути 113 прокладки провода. В остальном второй вариант осуществления аналогичен первому варианту осуществления.

[0054] Расширенная часть 113w сформирована в том положении, где на каркасе 111 размещена удерживающая часть. В расширенной части 113w увеличена ширина пути 113 прокладки провода. Другими словами, расширенная часть 113w представляет собой вырез, образованный на пути 113 прокладки провода. Плоская форма расширенной части 113w проиллюстрирована на примере полуэллиптической формы на фиг. 20 и фиг. 21, но не ограничена ею. Эта форма может быть, например, прямоугольной или многоугольной. Кроме того, удерживающая часть 112 проиллюстрирована в примере, где ее плоскость размещена в части расширенной части 113w, как показано на фиг. 20 и фиг. 21, но может иметь форму, расширенную на всю ширину в продольном направлении расширенной части 113w.

[0055] Фиг. 21 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий периферию расширенной части 113w при впрыске смолы в способе изготовления сканирующей катушки согласно второму варианту осуществления. Заметим, что изображение токопроводящего провода 120 и внешнего цилиндра 12 не приведено. На фиг. 21 направление потока смолы показано контурной стрелкой.

[0056] Благодаря наличию расширенной части 113w пространство в расширенной части 113w сообщается с путем на входной стороне через проем S1. Кроме того, пространство в расширенной части 113w сообщается с путем на выходной стороне через проем S2. Другими словами, путь на входной стороне и путь на выходной стороне сообщаются друг с другом от проема S1 через расширенную часть 113w и из расширенной части 113w через проем S2, так что смола течет с входной стороны к выходной стороне, как показано стрелкой F1 и стрелкой F2 на фиг. 21.

[0057] Вышеуказанная конфигурация обеспечивает надежное заполнение смолой при впрыске.

[Другие варианты осуществления]

[0058] Хотя выше были описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, эти варианты осуществления были представлены только в качестве примера и не предназначены ограничивать объем изобретений. Например, варианты осуществления были объяснены с использованием случая, когда объединяют вместе две полубобины для сборки сканирующей катушки, но настоящее изобретение не ограничивается этим. Например, при формировании бобин как единого целого в качестве сканирующего магнита, включающего каналы пучка помимо канала пучка в месте соединения, с самого начала могут быть получены бобины не половинной формы, а объединенной (цельной) формы.

[0059] Кроме того, в качестве примера в вариантах осуществления был объяснен случай, когда создают узел 10 впрыска смолы и впрыскивают в него смолу, но настоящее изобретение этим не ограничено. Например, может быть использован способ установки и временного закрепления токопроводящего провода 120 на пути 113 прокладки провода с последующим нанесением смолы с помощью кисти или тому подобного.

[0060] Характеристики этих вариантов осуществления могут быть скомбинированы. Описанные здесь варианты осуществления могут быть воплощены во множестве других форм, и, кроме того, могут быть проделаны различные исключения, замены и изменения, не выходящие за рамки сущности изобретений. Варианты осуществления и их модификации подпадают под объем и сущность изобретений и подпадают под изобретения, изложенные в формуле изобретения, и их эквиваленты.

Пояснение ссылочных символов

[0061] 10 - узел впрыска смолы, 11 - сердечник, 12 - внешний цилиндр, 13 - закрывающий боковую концевую часть малого диаметра элемент, 14 - закрывающий боковую концевую часть большого диаметра элемент, 100 - сканирующая катушка, 110 - бобина, 110a - бобинный элемент, 111 - каркас, 111a - боковая концевая часть малого диаметра, 111b - боковая концевая часть большого диаметра, 112 - удерживающая часть, 112a, 112b - удерживающая часть длинной стороны, 113 - путь прокладки провода, 113a - часть длинной стороны, 113b - часть малого диаметра, 113c - часть большого диаметра, 113w - расширенная часть, 120 - токопроводящий провод, 130 - полимерная часть, 200 - сканирующий магнит, 210 - канал пучка, 210a - часть малого диаметра, 210b - часть большого диаметра.

1. Сканирующая катушка (100), содержащая:

бобину (110), включающую каркас (111), имеющий цилиндрическую внешнюю форму усеченного конуса в объединенном или собранном состоянии и выполненный из электроизоляционного материала;

токопроводящий провод (120); и

смолу для фиксации токопроводящего провода (120),

отличающаяся тем, что бобина (110) дополнительно включает в себя:

сформированный в каркасе (111) путь (113) прокладки провода для установки в нем токопроводящего провода (120), и

множество удерживающих частей (112), сформированных вдоль пути (113) прокладки провода со стороны внутренней периферийной поверхности каркаса (111) и с осевыми интервалами между ними.

2. Сканирующая катушка (100) по п. 1, в которой коэффициент заполнения токопроводящим проводом (120) пути (113) прокладки провода составляет от 50 до 95%.

3. Сканирующая катушка (100) по п. 1 или 2, в которой бобина (110) представляет собой армированный волокном пластмассовый материал.

4. Сканирующая катушка (100) по любому из пп. 1-3, в которой бобина (110) образует тело вращения при объединении двух бобин (110) обращенными друг к другу.

5. Сканирующая катушка (100) по любому из пп. 1-4, в которой в качестве смолы используется отверждаемая ангидридом эпоксидная смола.

6. Сканирующий магнит (200), содержащий:

канал (210) пучка; и

сканирующую катушку (100) по любому из пп. 1-5, расположенную с наружной стороны в радиальном направлении канала (210) пучка, окружая снаружи в радиальном направлении канал (210) пучка.

7. Способ изготовления сканирующей катушки (100), содержащий:

этап получения бобины с получением бобины (110), выполненной с путем (113) прокладки провода для установки в нем токопроводящего провода (120);

этап установки токопроводящего провода (120) с установкой токопроводящего провода в пути (113) прокладки провода;

этап впрыска смолы с созданием узла (10) впрыска смолы, впрыскиванием смолы в путь (113) прокладки провода и отверждением смолы; и

этап высвобождения из пресс-формы с извлечением сканирующей катушки (100) из пресс-формы,

отличающийся тем, что

бобина (110) включает в себя:

каркас (111), имеющий цилиндрическую внешнюю форму усеченного конуса в объединенном или собранном состоянии и выполненный из электроизоляционного материала, сформированный в каркасе (111) путь (113) прокладки провода и множество удерживающих частей (112), сформированных вдоль пути (113) прокладки провода со стороны внутренней периферийной поверхности каркаса (111) и с осевыми интервалами между ними.

8. Способ изготовления сканирующей катушки (100) по п. 7, при этом

этап получения бобины содержит:

этап получения каркаса с получением каркаса (111); и

этап формирования пути прокладки провода с формированием пути (113) прокладки провода и удерживающих частей (112) в каркасе (111).