Gantry innovativi e compatti per impianti di Adroterapia sia di tipo passivo (ciclotroni) sia di tipo attivo (sincrotroni, linac), possono trarre beneficio dall’applicazione della Superconduttività.

Nelle macchine per Adroterapia, i fasci di adroni utilizzati nella cura del tumore possono essere concentrati in uno spazio molto piccolo (pochi millimetri) e direzionati tramite potenti campi magnetici, assicurando di colpire con precisione il tumore e risparmiando i tessuti sani circostanti. Inoltre il campo magnetico agisce per dare una direzione e focalizzare il fascio.

I Gantry (testate rotanti) rappresentano un componente cruciale negli impianti di Adroterapia, permettendo di raggiungere con maggiore flessibilità le zone tumorali da curare. Possono in principio essere montati sia negli impianti di tipo ciclotrone sia nei sincrotroni e nei linac. In un Gantry una serie di dipoli e quadrupoli (a volte anche sestupoli) opera sul fascio per guidarlo e focalizzarlo lungo un percorso diverso a seconda del tipo di impianto. Attualmente i Gantry in funzione sono esclusivamente realizzati tramite magneti tradizionali (definiti “resistivi”, ovvero tipicamente in rame), che viste le alte prestazioni che devono fornire, occupano molto spazio e hanno un elevato peso (decine di tonnellate) così la movimentazione necessita di una tecnologia complessa e non economica.

I Gantry con magneti basati su materiale superconduttivo occupano meno spazio (le densità di corrente che attraversano un filo superconduttore sono ca. 5-10 volte più alte di quelle di un equivalente filo di rame) ed hanno minor peso. La complicazione aggiuntiva rappresentata dal necessario raffreddamento criogenico è attualmente facilmente affrontabile grazie allo sviluppo dei nuovi sistemi di cryocooler “Helium-free”.

Le tecnologie attualmente impiegate per realizzare i dipoli e quadrupoli necessari, sono la realizzazione di avvolgimenti con fili di NbTi o Nb₃Sn (fili superconduttori metallici).