Die räumliche Ausdehnung des Tumors erfordert, dass die Strahlung gezielt und definiert abgelenkt wird. In Abbildung 6a wird am Beispiel von Ionenstrahlung der Strahl sowohl in der horizontalen Richtung so abgelenkt, dass er die gesamte Tumorbreite überstreicht.
Abbildung 25: Der Ablenkkondensator (4) mit dem Plattenabstand dy und der Länge l ändert kontinuierlich seine Polung. Die hier durch den Glühelektrischen Effekt erzeugten Elektronen werden nach ihrer Beschleunigung zwischen (2) und (3) durch den Ablenkkondensator (4) auf verschiedene Stellen des Ziels (5) gelenkt. Bildquelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:BraunTube.gif And1mu [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].
Bei der Überbrückung des Abstands L zwischen dem Ende des Kondensators und dem Ziel bewegen sich die geladenen Teilchen geradlinig und unbeschleunigt weiter. Das heißt, dass die Ionen in diesem Bereich ihre Geschwindigkeitskomponenten beibehalten.
Die Komponenten sind:
Die Ionen legen während ihrer Flugzeit Δt zwischen Kondensatorrand und Auftreffort die zusätzliche Strecke sy2 in y-Richtung zurück.
Die gesamte Ablenkung syg ergibt sich nach Abbildung 25a aus zwei Anteilen:
Daher ist syg = sy1 + sy2
Die Ablenkung sy1 im Kondensator ist nach Gleichung (7) in dem Kapitel Ablenkung von Ionen bereits berechnet worden.
Die Ablenkung im feldfreien Raum sy2 wird im nächsten Kapitel behandelt.
Die Strecke sy2 wird größer, je größer die Flugzeit Δt2 vom Ende des Kondensators bis zum Auftreffpunkt ist. Weiterhin hängt die in dieser Zeit zurückgelegte Strecke natürlich auch von der Geschwindigkeit vy ab, mit der das Ion den Kondensator verlässt. Damit ergibt sich für diese Ablenkung:
sy2 = vy•Δt2 (1)
Die Geschwindigkeit vy mit der das Ion den Kondensator verlässt, ist durch Gleichung (5) im Kapitel "Ablenkung von Ionen" bereits bestimmt worden. Es bleibt, die Flugzeit Δt2 im Bereich III über die Strecke L zu bestimmen (siehe Abb 25a).
Diese Flugzeit kann leicht berechnet werden, da sowohl die Strecke L in x-Richtung als auch die Geschwindigkeit vx in dieser Richtung bekannt ist. Damit ergibt sich für die Flugzeit:
Dmit errechnet sich die Ablenkung sy2 zu:
Setzt man die Gleichung 5 für vy aus dem Kapitel Ablenkung von Ionen in diese Gleichung ein, so erhält man für die Ablenkung des Strahls im feldfreien Raum im Bereich III:
Die Geschwindigkeit vx, mit der die Ionen mit der Ladung q und Masse mq in den Kondensator eintreten, ist mit Formel (4b) im Kapitel Endgeschwindigkeit bereits bestimmt worden als:
vx2 =
wobei UB die Spannung am Beschleunigungskondensator ist.
2•q•UB
mq
(4)
Diese Geschwindigkeit in Gleichung (3a) eingesetzt ergibt für die Ablenkung des Strahls im feldfreien Raum im Bereich III:
Damit kann jetzt die Gesamtablenkung syg berechnet werden.