带电粒子束的剂量分布测定装置

摘要

提出一种能够不要基板间的电缆和连接器的带电粒子束的剂量分布测定装置。在印刷电路板的一个表面上形成多个第(1)电极，还配置具有通过电离空间与该多个各第(1)电极对向的第(2)电极的第(2)电极基板，在印刷电路板的与一个表面对向的另一个表面上配置信号处理电路，该信号处理电路包括：分别对上述各第1电极的电荷进行积分的多个积分用电容、至少1个放大电路、以及对上述放大电路切换连接与其对应的上述各积分电容的至少1个切换开关。印刷电路板也能够用多层印刷电路板来构成。

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定带电粒子束的剂量分布的剂量分布测定装置。

背景技术

以往的带电粒子束的剂量分布测定装置例如有下述的非专利文献1所揭示的装置。

[非专利文献1]在2004年发行的「核仪器与方法的物理学研究A519」(nuclearinstruments and methods in physics research A 519)的674-686页上发表了一篇被称为「强粒子疗法中监视粒子束性能的像素腔室」(A pixel chamber to monitorthe beam performances in hadrontherapy)的论文。

该非专利文献1中揭示的带电粒子束的剂量分布测定装置具有：由高压电极(阴极)、间隔框架、以及多个矩阵形地配置阳极电极的框架构成的电离箱，以及处理来自各阳极电极的信号的信号处理电路。在高压电极(阴极)与各阳极电极之间形成电离空间，在高压电极(阴极)与各阳极电极之间隔开电离空间，施加高电压。如果带电粒子射入电离空间中，则激励电离空间内的空气，并产生离子，该离子受对应的阳极电极吸引，在该阳极电极上产生电荷。通过用信号处理电路读取各阳极电极的电荷，能够测定电离空间中的带电粒子的剂量分布。

在非专利文献1中揭示的带电粒子束的剂量分布测定装置中，在与配置各阳极电极的框架分开的其它的基板上安装信号处理电路。因此，必须用电缆和连接器将配置各阳极电极的框架与安装信号处理电路的基板之间连接起来，如果考虑连接器尺寸以及实用的电缆的根数，则阳极电极的数量不能太大，不能提高剂量分布的分辨率。另外，因为配置各阳极电极的框架与安装信号处理电路的基板的总的基板块数增加，所以成本提高。

本发明提出一种可以不使用这样的电缆以及连接器、且成本低的带电粒子束的剂量分布测定装置。

发明内容

根据本发明的第1观点的带电粒子束的剂量分布测定装置是采用印刷电路板构成的带电粒子束的剂量分布测定装置，在上述印刷电路板的一个表面上形成多个第1电极，另外，配置具有通过电离空间与该多个各第1电极对向的第2电极的第2电极基板，并在上述印刷电路板的与一个表面对向的另一个表面上配置信号处理电路，该信号处理电路包括：分别对上述各第1电极的电荷进行积分的多个积分用电容、放大上述各第1电极的电荷的至少1个放大电路、以及将上述各第1电极切换连接到上述放大电路的至少1个切换开关。

另外，根据本发明的第2观点的带电粒子束的剂量分布测定装置是采用印刷电路板构成的带电粒子束的剂量分布测定装置，上述多层印刷电路板具有相互对向的多个布线层，在上述多个布线层中，在位于上述多层印刷电路板的一个表面的布线层上形成多个第1电极，另外，配置具有通过电离空间与该多个各第1电极对向的第2电极的第2电极基板，另外在上述多层印刷电路板的其它布线层上配置信号处理电路，该信号处理电路包括：分别对上述多个第1电极的电荷进行积分的多个积分用电容、放大上述各第1电极的电荷的至少1个放大电路、以及将上述各第1电极切换连接到上述放大电路的至少1个切换开关。

在根据本发明的第1观点的带电粒子束的剂量分布测定装置中，由于在印刷电路板的一个表面上形成多个第1电极，另外配置具有通过电离空间与该多个各第1电极对向的第2电极的第2电极基板，在上述印刷电路板的与一个表面对向的另一个表面上配置信号处理电路，该信号处理电路包括：分别对上述各第1电极的电荷进行积分的多个积分用电容、放大上述各第1电极的电荷的至少1个放大电路、以及将上述各第1电极切换连接到上述放大电路的至少1个切换开关，所以在多个各第1电极与信号处理电路之间，不需要使用特别的电缆以及连接器，能够实现低成本的带电粒子束的剂量分布测定装置。

另外，在根据本发明的第2观点的带电粒子束的剂量分布测定装置中，由于多层印刷电路板具有相互对向的多个布线层，在该多个布线层中，在位于上述多层印刷电路板的一个表面的布线层上形成多个第1电极，另外，配置具有通过电离空间与该多个各第1电极对向的第2电极的第2电极基板，还在上述多层印刷电路板的其它布线层上配置信号处理电路，该信号处理电路包括：分别对上述多个第1电极的电荷进行积分的多个积分用电容、放大上述各第1电极的电荷的至少1个放大电路、以及将上述各第1电极切换连接到上述放大电路的至少1个切换开关，所以在多个各第1电极与信号处理电路之间，不需要使用特别的电缆以及连接器，能够实现低成本的带电粒子束的剂量分布测定装置。

附图说明

图1是表示根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态1的结构图。

图2是图1的后视图。

图3是表示实施形态1中的信号处理电路的1个信号处理模块的电路图。

图4是根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态2中的陶瓷电容的配置图。

图5是表示根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态3中的第1布线层的一部分的图形。

图6是表示实施形态3中的第2布线层的一部分的图形。

图7是表示实施形态3中的第3布线层的一部分的图形。

图8是表示根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态4中的第3布线层的一部分的图形。

图9是表示实施形态4中的1个附加布线层的一部分的图形。

图10是表示实施形态4中的第4布线层的一部分的图形。

图11是表示根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态5中的附加布线层的一部分的图形。

图12是表示根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态6的结构图。

图13是医疗中的剂量分布测定方法的说明图。

图14是表示在根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态7中使用的第2电极基板的截面图。

图15是表示根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态8中的信号处理电路的1个信号处理模块的电路图。

图16是表示根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态9中的信号处理电路的电路图。

标号说明

10：印刷电路板

20：电离单元

21：第1电极

22、22a、22b：第2电极基板

23、23a、23b：第2电极

25：间隔框架

26：电离空间

30、30a：信号处理电路

40：信号处理模块

41、41a：切换开关

45：放大电路

51、52、53、54、…、5n：布线层

71、72、…、7m：附加布线层

81：附加布线层

95：放电电路

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的几个实施形态。

实施形态1

图1是表示本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置的实施形态1的结构图，图2是实施形态1中的印刷电路板的后视图，图3是表示实施形态1中的信号处理电路的1个信号处理模块的电路图。

首先参照图1。如图1所示，实施形态1的带电粒子束的分布测定装置是采用单一的印刷电路板(PCB)10来构成的。该印刷电路板10具有相互对向的一对主表面S1、S2。主表面S1是例如印刷电路板10的正面，主表面S2是其反面。印刷电路板10是双面印刷电路板，在主表面S1、S2的两面上形成电路元件。

在印刷电路板10的主表面S1上配置电离单元20，在主表面S2上配置信号处理电路30。电离单元20包含：多个第1电极21、第2电极基板22、以及间隔框架25。多个第1电极21是例如阳极电极，在主表面S1的中央区域S1A上配置成矩阵形。将间隔框架25固定在主表面S1上，使其包围中央区域S1A。该间隔框架25采用绝缘材料，构成四边形的框体，它包围主表面S1的中央区域S1A，包围多个第1电极21。该间隔框架25在与主表面S1垂直的方向上具有规定的厚度。

第2电极基板22固定在间隔框架25的上面。该第2电极基板22具有与间隔框架25大致相同的外形尺寸，它的周边部分固定在间隔框架25的上面，在内部形成气密的电离空间26。在主表面S1的中央区域S1A与第2电极基板22之间形成该电离空间26，其外周用间隔框架25来密封。在第2电极基板22上粘贴第2电极23。该第2电极23是例如阴极，通过电离空间26与多个第1电极21对向。

在电离单元20中，在第2电极23与多个各第1电极21之间形成电离空间26，在第2电极23与各第1电极21之间隔着电离空间26施加高电压。待测定的带电粒子束通过第2电极基板照射电离空间26。如果向电离空间26射入带电粒子，则激励电离空间26内的空气，从而产生离子，该离子被对应的第1电极21吸引，在该第1电极21上产生电荷。通过用信号处理电路30读取各第1电极21的电荷，能够测定电离空间26中的带电粒子的剂量分布。

如图2所示，信号处理电路30包括：布线模块31、多个外部端子35、以及多个信号处理模块40。布线模块3 1配置在印刷电路板10的主表面S2的中央区域S2A上。该主表面S2的中央区域S2A包括：与主表面S1的中央区域S1A重叠的第1部分S2A1；以及在该第1部分S2A1的两侧、不与中央区域S1A重叠而位于其外侧的一对第2部分S2A2。跨过第1部分S2A1与第2部分S2A2形成该布线模块31。在该布线模块31的两侧配置多个信号处理模块40。多个外部端子35例如配置在印刷电路板10的上端部的两侧，并通过布线36连接在各信号处理模块40上。

布线模块31将多个第1电极21与多个信号处理模块40连接起来。多个各信号处理模块40分别连接在不同的多个第1电极21上，且全部的第1电极21连接在多个信号处理电路40的某一个上。具体地讲，当设多个第1电极21的个数为A、且多个信号处理模块40的个数为B时，各信号处理模块40分别能够与A/B＝C个不同的第1电极21连接。换句话说，将A个第1电极21分成B个组，每个组分别包含C个第1电极21，包含在这B个组的各组里的C个第1电极21与不同的信号处理模块40连接。

布线模块31包含多个布线组32。该多个布线组32的数量与多个信号处理模块40的数量B相等。多个布线组32分别连接在多个信号处理模块40上，每个信号处理模块40又分别连接在与其对应的C个第1电极21上。该多个布线组32分别包含C根布线33，该C根布线33分别连接在与其对应的C个第1电极21上。该C根布线33分别延伸到对应的C个第1电极21的各背面，且在该C个各第1电极21的背面上贯穿印刷电路板10，再与对应的各第1电极21连接。多个信号处理模块40分别通过1根布线36连接到对应的外部端子35上。

图3表示信号处理电路30的一部分，表示1个信号处理模块40、以及与其连接的1个布线组32。多个各信号处理模块40分别是如图3所示的结构。如图3所示，各信号处理模块40包括：1个切换开关41、多个积分电容43、以及1个放大电路45。

切换开关41具有C个输入端子IN₁、IN₂、…、IN_C、以及1个输出端子OUT。1个布线组32中包含的C根布线33分别连接在各个切换开关41的输入端子IN₁、IN₂、…、IN_C上。多个积分电容43的个数与布线33的根数C相等。C个积分电容43一端分别接地，而另一端连接在切换开关41的输入端子IN₁、IN₂、…、IN_C上。该积分电容43分别将对应的C个各第1电极21的电荷进行积分并保存。因为对应于1个信号处理模块40的积分电容43的数量与布线33的数量C相等，与B个各信号处理模块40分别对应连接C个积分电容43，所以信号处理电路30含有C×B＝A个积分电容43，且各积分电容43分别与A个各第1电极21连接。

各积分电容43配置在形成布线模块3 1的中央区域S2A中的第2部分S2A2上。该第2部分S2A2不与形成多个第1电极21的主表面S1的中央区域S1A重叠，不照射带电粒子束。因此，各积分电容43不受带电粒子束的影响，将对应的各第1电极21的电荷进行积分并保存。

放大电路45具有运算放大器46、以及3个电阻47、48、49。运算放大器46具有负输入端、正输入端和输出端OUT。运算放大器45的负输入端通过电阻47连接到切换开关41的输出端子OUT上。电阻48一端接地，而另一端连接运算放大器46的正输入端。电阻49将运算放大器46的输出端OUT与负输入端之间连接起来，将输出端OUT反馈回负输入端。运算放大器46的输出端OUT通过布线36连接在外部端子35上。

切换开关41按顺序分别将输入端子IN₁、IN₂、…、IN_C切换连接到输出端子OUT上，将各积分电容43的电荷按顺序提供给运算放大器46的负输入端。运算放大器46按顺序放大各积分电容43的电荷，再按顺序将该放大信号提供给外部端子35。通过读取该外部端子35的信号，能够读取对应于1个信号处理模块40的各第1电极21的电荷。

如图3所示那样构成多个信号处理模块41，按顺序将放大了的对应的C个第1电极21的电荷的信号输出到对应的外部端子35上。因此，通过读取多个所有外部端子35的信号，能够读取放大了全部第1电极21的电荷的信号，能够测定整个电离空间26中的带电粒子束的剂量分布。

在实施形态1中，由于在印刷电路板10的一个主表面S1上形成多个第1电极21，还配置具有通过电离空间26与该多个各第1电极21对向的第2电极23的第2电极基板22，另外，在印刷电路板10的与一个主表面S1对向的另一个主表面S2上配置信号处理电路30，该信号处理电路30具有至少1个信号处理模块40，该信号处理模块40包括：分别对与其对应的各第1电极21的电荷进行积分的多个积分用电容43、共同放大该积分电容43的电荷的放大电路45、以及将各积分电容切换连接到放大电路45上的切换开关41，所以在多个各第1电极21与信号处理电路30之间，不需要使用特别的电缆及连接器，能够实现低成本的带电粒子束的剂量分布测定装置。

实施形态2

在实施形态1中，是在主表面S2的中央区域S2A中的不受带电粒子束影响的第2部分S2A2上，配置分别与多个第1电极21连接的多个积分电容43，而在实施形态2中，分别用陶瓷电容43a来构成多个积分电容43，将这些陶瓷电容43a配置在中央区域S2A的第1部分S2A1即各第1电极21的背面。第1部分S2A1是形成多个第1电极21的区域，虽然各陶瓷电容43a受到带电粒子束照射，但是陶瓷电容43a对于带电粒子束的承受能力强，且因为在各第1电极21的背面而不受带电粒子束的影响，所以能够将各第1电极21的电荷进行积分并保存。

图4是表示实施形态2中的1个信号处理模块40、以及与其相对应的多个陶瓷电容43a的配置的配置图。各陶瓷电容43a配置在对应的各第1电极21的背面。在各陶瓷电容43a的右侧配置1个布线组32，该布线组32包括C根布线33，每根布线33分别连接在对应的各第1电极21上。这些布线33分别通过形成于各陶瓷电容43a右端部的印刷电路板10的通孔34，将各陶瓷电容43a的一侧电极连接到相应的各第1电极21上。在各陶瓷电容43a的左侧形成接地电极图形38。该接地电极图形38与各陶瓷电容43a的另一侧电极共同连接，且将各陶瓷电容43a接地。

在实施形态2中，因为能够将各第1电极21的背面作为陶瓷电容43a的安装位置来使用，所以能够减少信号处理模块40的面积，且能够减小印刷电路板10的面积，从而使得价格降低。另外，在实施形态2中，除了如图4所示的配置图形以外，其它与实施形态1中的结构相同。

实施形态3

本实施形态3是用多层印刷电路板MPCB来构成实施形态1中的印刷电路板10。该多层印刷电路板MPCB包括互相对向且平行的n层布线层51、52、53、54、…、5(n-1)、5n。将位于多层印刷电路板MPCB的主表面S1上的布线层作为第1布线层51，将位于其主表面S2上的布线层作为第n布线层5n。按顺序从第1布线层51面向第n布线层5n，将该第1布线层51和第n布线层5n以外的其它多个布线层作为第2布线层52、第3布线层53、第4布线层54、…、第(n-1)布线层5(n-1)。

在多层印刷电路板MPCB的主表面S1上，与实施形态1相同地配置电离单元20，具体来说，在主表面S1的中央区域S1A上，通过电离空间20与第1电极21对向地配置第2电极23。该第2电极23粘贴在第2电极基板22的一面上，该第2电极基板22通过间隔框架25粘贴在主表面S1上。

图5表示第1布线层51的一部分，图6表示第2布线层52的一部分，以及图7表示第3布线层53的一部分。在第n布线层5n上配置：多个信号处理模块40、分别与多个第1电极21连接的多个积分电容43、以及对应于各信号处理模块40的布线组32。如图3所示，各信号处理模块40包括：切换开关41与放大电路45。

如图5所示，在第1布线层51上形成矩阵形配置的多个第1电极21、以及接地电极图形511。各第1电极21分别通过电离框架26与第2电极23对向。多个第1电极21具有例如六边形，在各第1电极21的中心部分分别连接第1通孔512。该各第1通孔512贯穿第2布线层52，向着第3布线层53、…、第(n-1)布线层5(n-1)延伸。在第1布线层51上形成接地电极图形511，使其包围各第1电极21。在各第1电极21的周围，互相隔开一定距离来形成该接地电极图形511，从而使得各第1电极21之间电绝缘。

如图6所示，在第2布线层52上形成接地电极图形521，使其包围各第1通孔512。在各第1通孔512的周围，互相隔开一定距离来形成该接地电极图形521，从而使得各通孔512之间电绝缘。形成于第2布线层52上的接地电极521与形成于第1布线层51上的接地电极图形511对向。这些接地电极图形511、512通过多个第2通孔513互相连接。该各第2通孔513是接地电极连接用通孔，在第1布线层51与第2布线层52之间贯穿多层印刷电路板MPCB，将接地电极图形511、521互相连接。

第2布线层52与第n布线层5n之间的第3布线层53、第4布线层54、…、第(n-1)布线层5(n-1)上分别形成布线图形61。这些各布线图形61分别将在第n布线层5n上的各信号处理模块40和与其对应的多个第1电极21互相连接起来。这些布线图形61分别将配置在第n布线层5n上的不同的各信号处理模块40和与该各信号处理模块40相对应的不同的C个第1电极21互相连接起来。

图7表示形成于第3布线层53上的布线图形61。该布线图形61包含布线组62，该布线组62包含C根布线63，这些布线63分别将第n布线层5n的1个信号处理模块40和与其相对应的C个第1电极21连接起来。布线63分别与第1通孔512连接，而第1通孔512与C个第1电极21的各第1电极21连接。在第4布线层54、…、第(n-1)布线层5(n-1)上分别形成与图7所示的布线图形61相同的布线图形61。

在实施形态1的双面印刷电路板10上，在主表面S2的中央区域S2A上平面状配置布线模块31的各布线组32。因为各布线组32的各布线33不能做到无限细，所以要限制平面配置的布线组32的数量B，且要限制第1电极21的数量A。该第1电极21的数量A的限制将限制带电粒子束的剂量分布的分辨率。与实施形态1相比，因为实施形态3中使用多层印刷电路板MPCB，尤其是因为将连接A个第1电极21与信号处理电路30的布线图形61分散到第3布线层53至第(n-1)布线层5(n-1)上，所以能够增加各布线图形61的布线63的数量C，而且通过相应减小每个第1电极21的面积，能够增加第1电极21的数量A，从而能够提高带电粒子束的剂量分布的分辨率。

另外，在实施形态3中，因为各布线图形61分散到第3布线层53至第(n-1)布线层5(n-1)上，所以各布线图形61不会相互接触，能够立体地配置在相互重叠的区域。因此，能够自由地设计各布线图形61的各布线63与和它连接的各第1电极21之间的对应关系，也能够自由地设定各第1电极21与各信号处理模块40之间的对应关系，还能够增加电路设计的自由度。

另外，在实施形态3中，因为在第1布线层51和第2布线层52上形成接地电极图形511、521，所以通过这些接地电极图形511、521，能够减小来自外部的外部噪声的影响，能够以更高的精度来测定带电粒子束的剂量分布。

实施形态4

该实施形态4是对实施形态3的多层印刷电路板MPCB再附加由m层形成的附加布线层71、72、…、7m。结果是在该实施形态4中，多层印刷电路板MPCB具有(n+m)层的布线层。

m层附加布线层71、72、…、7m分别附加在实施形态3的第3布线层53到第n布线层5n之间的相互之间。换句话讲，在从第3布线层53到第n布线层5n的方向上，按照第3布线层53、附加布线层71、第4布线层54、附加布线层72、…、第(n-1)布线层5(n-1)、附加布线层7m、第n布线层5n的顺序配置，布线层53、54、…、5n、与附加布线层71、72、…、7m交错地进行配置。在该实施形态4中，实施形态3中的第2通孔513贯穿第3布线层53、附加布线层71、…、第(n-1)布线层5(n-1)，一直延伸到附加布线层7m。在附加布线层71、72、…、7m上，分别形成与图6所示的接地电极图形521相同的接地电极图形711，这些接地电  极711通过各第2通孔513互相连接。

图8表示实施形态4中的第3布线层53的一部分，图9表示其中的附加布线层71的一部分，另外图10表示其中的第4布线层54的一部分。如图8所示，在第3布线层53上各第1通孔512及各第2通孔513贯穿。如图9所示，在附加布线层71上形成接地电极图形711。该接地电极图形711与图6所示的第2布线层52的接地电极图形521相同，包围各第1通孔512来形成。

在各第1通孔512的周围分别隔开一定距离来形成该接地电极图形711，从而使得与各通孔512电绝缘。形成于附加布线层71上的接地电极图形711通过各第2通孔513与形成于第2布线层52上的接地电极图形521(图6)连接。如图10所示，在第4布线层54上形成布线图形61，并且各第1、第2通孔512、513贯穿。与布线图形61连接第1通孔512。该布线图形61通过各第1通孔512，将相对应的多个第1电极21连接在相对应的信号处理模块40上。

在实施形态4中，分别形成于附加布线层71、71、…、7m上的接地电极图形711使第3布线层53、第4布线层54、…、第(n-1)布线层5(n-1)上形成的布线图形61分别对于外部噪声进行屏蔽，且使形成于第n布线层5n的各布线33对于外部噪声进行屏蔽。结果因为减少了外部噪声对于各布线图形61及布线33的干扰，所以能够以更高的精度测定带电粒子束的剂量分布。

实施形态5

该实施形态5是对于实施形态3或4再附加了1个附加布线层81。该附加布线层81是配置在实施形态3或4中的第2布线层52与第3布线层53之间的。

图11表示该附加布线层81。在该附加布线层81上形成多个积分电容电极811、以及接地电极图形812。多个积分电容电极811分别对应多个第1电极21，仅形成与其相同的数量A，再互相分开配置成矩阵形。各积分电容电极811分别配置在与各第1电极21对向的位置上，并通过各第1通孔512连接在各第1电极21上。

接地电极图形812形成网孔形，使其围住各积分电容电极811。该接地电极图形812在各积分电容电极811的周围互相隔开形成，从而使其与各积分电容电极811绝缘。接地电极图形812通过多个第2通孔513与接地电极图形511(图5)、521(图6)连接。结果在各积分电容电极811与接地电极图形812之间分别形成积分电容83，该各积分电容83分别通过第1通孔512连接在多个各第1电极21上。

在该实施形态5中，因为在附加布线层81上形成多个积分电容83，该多个积分电容83分别连接在多个各第1电极21上，所以能够省略第n布线层5n的积分电容43，且能够减少第n布线层5n上的信号处理模块40的元器件数，能够得到低价且高可靠性的带电粒子束的剂量分布测定装置。

实施形态6

该实施形态6是在实施形态1或实施形态3中，用具有与水有相同的带电粒子束透过特性的树脂板22a构成第2电极基板22，用金属薄膜23a构成第2电极23。

图12是表示该实施形态6的带电粒子束的剂量分布测定装置的结构图。金属薄膜23a具有与树脂板22a大致相同的大小，且粘着在树脂板22a的一面上。树脂板22a与金属薄膜23a一起固定在间隔框架25的上面，在金属薄膜23a与多个第1电极21之间形成电离空间26。该电离空间26的外周由间隔框架25来密封。

如图13所示，在用于医疗的带电粒子束的剂量分布测定装置中，对于带电粒子束PB的入射方向，在与人体具有相同的带电粒子束透过特性的模型90中，必须在深度方向的具有正确的尺寸L的剂量分布测定面91上进行剂量分布测定。在实施形态6中，如果将金属薄板23a的厚度与人体厚度等效评价作为可以忽略不计的厚度，则因为形成于金属电极23a与多个第1电极21之间的电离空间26的空气层厚度是与人体厚度等效评价为可以忽略不计的厚度，所以从树脂板22a的远离各第1电极21侧的表面到各第1电极21为止的尺寸，与人体厚度等效评价，则可以认为与树脂板22a的厚度相等。在制作带电粒子束的剂量分布测定装置时，能够高精度地测定该树脂板22a的厚度。

在实施形态6中，因为相对向的金属薄膜23a与各第1电极21的中间位置是剂量分布测定面91，所以对从带电粒子束的入射面到剂量分布测定装置为止的模型90的厚度加上树脂板22a的厚度所得到的厚度，成为从带电粒子束的入射面到剂量分布测定面91为止的深度。因此，在实施形态6中，能够得到在深度方向上可以正确地把握剂量分布测定面的位置的带电粒子束的剂量分布测定装置。另外，根据实施形态6的树脂板22a与金属薄膜23a不仅适用于实施形态1及实施形态3，也适用于其它实施形态2、4、5。

实施形态7

该实施形态7是用聚酰亚胺柔性基板22b来构成实施形态1或实施形态3中的第2电极基板22，用金属薄膜23b例如铜薄膜来构成第2电极。

图14是表示该实施形态7中使用的聚酰亚胺柔性基板22b与金属薄膜23b的截面图。聚酰亚胺柔性基板22b具体是构成25μm的厚度。金属薄膜23b是例如铜薄膜，具有8μm的厚度，在聚酰亚胺柔性基板23b的一面上通过粘结或蒸镀来形成。聚酰亚胺柔性基板22b与金属薄膜23b一起固定在间隔框架25上，在金属薄板23b与多个第1电极21之间形成电离空间26。电离空间26的外周用间隔框架25来密封。

图14所示的形成由厚度8μm的铜薄膜构成的金属薄膜23b的、且厚度为25μm的聚酰亚胺柔性基板22b，与人体等效评价，具有60μm的厚度。因为在向人体照射带电粒子束PB时的带电粒子束的到达深度的精度最多只要为1mm左右即可，所以由于图14所示的形成金属薄膜23b的聚酰亚胺柔性基板22b而产生的误差将不会成为问题。在实施形态7中，虽然使用的是通用的低价聚酰亚胺柔性基板22b，但测定精度上的误差不产生问题，能够得到低价的带电粒子束的剂量分布测定装置。另外，根据实施形态7的聚酰亚胺柔性基板22b与金属薄膜23b不仅适用于实施形态1及实施形态3，也可以适用于其它的实施形态2、4、5，

实施形态8

该实施形态8是在实施形态1或实施形态3中，对于包含信号处理电路30的多个信号处理模块40，附加用于分别使积分电容43放电的放电电路95。

图15表示实施形态8中的信号处理电路30的1个信号处理模块40。放电电路95配置在将切换开关41的输出端子OUT接地的电路中。该放电电路95由放电开关96构成。放电电路95当测定带电粒子束的剂量分布时为打开状态，则不会使各积分电容43放电。放电电路95在通过信号处理电路30读出全部的第1电极21的电荷、测定带电粒子束的剂量分布结束后为闭合状态，放电电路95使对应于各切换开关41的各积分电容43放电，以准备下一次的测定。

在实施形态8中，因为对信号处理电路30的各切换开关41的输出端子OUT配置放电电路95，所以不需要对应多个各积分电容43分别配置放电电路95，能够得到更小型且低价的剂量分布测定装置。

根据实施形态8，把各切换开关41的输出端子OUT与放电电路95连接起来的结构，不仅用于实施形态1、3，也能够适用于其它的实施形态2、4、5、6、7。在实施形态5中，是在附加布线层81上形成与各第1电极21连接的积分电容83，而在该实施形态5中，通过将放电电路95连接在各切换开关41的输出端子OUT上，在剂量分布测定结束后，能够使各积分电容83放电。

实施形态9

该实施形态9是将实施形态1或实施形态3中的信号处理电路30用信号处理电路30a来代替的结果。

图16表示该实施形态9中使用的信号处理电路30a。如图16所示，该信号处理电路30a是将多个前级切换开关41a与后级切换开关41b级联后的结果。前级的多个切换开关41a的输出利用后级的切换开关41b依次切换，并连接到公共的放大电路45上。前级的多个切换开关41a分别具有C个输入端子IN1、IN2、…、INc和1个输出端子OUT，这些前级的各切换开关41a的输入端子IN1、IN2、…、INc分别连接到多个第1电极21中相互不同的C个第1电极21上。在前级的各切换开关4 1a的输入端子IN1、IN2、…、INc上分别连接积分电容43，且在前级的各切换开关41a的输出端子OUT上连接与图15相同的放电电路95。

当设前级的多个切换开关41a的数量为B时，后级的切换开关41b则具有B个输入端子IN1、IN2、…、INb和1个输出端子OUT，各输入端子IN1、IN2、…、INb分别连接在前级的各切换开关41a的每个输出端子OUT上。后级的切换开关41b的输出端子OUT连接在公共的放大电路45上。该放大电路45与图3所示的放大电路45相同，都是由运算放大器46、以及3个电阻47、48、49构成的，运算放大器45的输出端子OUT连接在1个外部端子35上。

在该实施形态9中，因为前级的各切换开关41a的输出端子OUT的输出利用后级切换开关41b依次切换，且由公共的放大电路45来放大，所以能够减少信号处理电路30a中的放大电路45的数量，且能够减少外部端子35的数量。另外，因为在前级的各切换开关41a的输出端子OUT上分别连接放电电路95，所以与实施形态8相同，不需要对应多个各积分电容43分别配置放电电路95，能够得到更小型且低价的剂量分布测定装置。

另外，在实施形态9中，前级切换开关41a的数量B最小只要是2即可，这时与对前级每个切换开关41a分别连接放大电路45相比，能够减少放大电路45的数量，并且能够减少外部端子35的数量。另外，即使设置多个后级切换开关41b，每个后级切换开关41b分别对应前级的多个切换开关41a，也能够在整体上减少切换开关的数量。

根据实施形态9的切换开关41a、41b的多级级联连接，不限于实施形态1、3，也能够适用于其它的实施形态2、4、5、6、7。在实施形态5中，是在附加布线层81上形成连接在各第1电极21上的积分电容83，但对于该实施形态5，通过采用根据实施形态9的切换开关41a、41b的多级连接，在各前级切换开关元件41a的输出端子OUT上连接放电电路95，则在剂量分布测定之后，能够使各积分电容83放电。

工业上的实用性

根据本发明的带电粒子束的剂量分布测定装置可应用于医疗用的带电粒子照射装置等中。