将碳离子加速到光速的70%左右，照射癌细胞的“重粒子束癌症治疗法”由于对患者身体的负担较小，而且可以当日出院，因此近年来备受关注。然而，“重粒子束癌症治疗法”需要大型加速装置和专用建筑，从而成为该治疗方法普及的阻碍因素。
图 使用激光的“量子手术刀”离子注入器原型机
“量子手术刀”旨在通过在“离子注入器”和“同步加速器”的2个加速器中引入新技术，实现装置的小型化和性能高度化。此次，通过产学合作，完成了上图的“离子注入器”原型机。
量子科学技术研究开发机构关西光量子科学研究所的榊泰直上座研究员等通过与住友重机械工业、日立造船株式会社的联合研究，全球首次完成了面积比较现有设备小约40倍的重粒子束癌症治疗装置“量子手术刀”中不可缺少的激光驱动离子加速的离子注入器原型机。
量子手术刀由2个加速器组成，一个是产生并初步加速碳离子的离子注入器，另一个是将产生的碳离子加速至输送到体内癌细胞所需速度的同步加速器。同步加速器已处于实证机的制造阶段。
研究团队此前对构成离子注入器的“激光发生装置”、用激光照射标靶并加速离子的“离子加速部分”，以及控制所产生的离子束并输送至同步加速器的“离子传输部分”的装置分别进行了开发，此次则将这3个部分组装成了原型机，并于6月开始整体调试。今后计划根据实验数据和模拟结果，在未来3年内完成量子手术刀的最终设计方案，以便在2030年投入实际使用。（TEXT：片柳和之）
原文：JSTnews 2023年11月号
翻译：JST客观日本编辑部
