將碳離子加速到光速的70%左右，照射癌細胞的「重粒子束癌症冶癒法」由於對患者身體的負擔較小，而且可以當日出院，因此近年來備受關注。然而，「重粒子束癌症冶癒法」需要大型加速裝置和專用建築，從而成爲該冶癒方法普及的阻礙因素。
圖 使用雷射的「量子手術刀」離子佈植器原型機
「量子手術刀」旨在透過在「離子佈植器」和「同步加速器」的2個加速器中引入新技術，實施裝置的小型化和性能高度化。此次，透過產學合作，完成了上圖的「離子佈植器」原型機。
量子科學技術研究開發機構關西光量子科學研究所的榊泰直上座研究員等透過與住友重機械工業、日立造船株式會社的聯合研究，全球首次完成了面積比較現有設備小約40倍的重粒子束癌症冶癒裝置「量子手術刀」中不可缺少的雷射驅動離子加速的離子佈植器原型機。
量子手術刀由2個加速器組成，一個是產生並初步加速碳離子的離子佈植器，另一個是將產生的碳離子加速至運送到活體內癌細胞所需速度的同步加速器。同步加速器已處於實證機的製造階段。
研究團隊此前對構成離子佈植器的「雷射發生裝置」、用雷射照射標靶並加速離子的「離子加速部分」，以及控制所產生的離子束並運送至同步加速器的「離子傳輸部分」的裝置分別進行了開發，此次則將這3個部分組裝成了原型機，並於6月開始整體除錯。今後計劃根據實驗數據和類比結果，在未來3年内完成量子手術刀的最終設計方案，以便在2030年投入實際使用。（TEXT：片柳和之）
原文：JSTnews 2023年11月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
