Система ускорения ионов для адронной терапии - RU2007132915A

Код документа: RU2007132915A

Реферат

1. Ускоряющая система для составных заряженных частиц, ядерных или молекулярных, с массовым числом, превышающим 1, в виде ионных пучков, например, для медицинских целей, характеризующаяся тем, что включает обычный или сверхпроводящий циклотрон, радиочастотный линейный ускоритель (РЛУ), линию транспортировки пучка средней энергии (МЕВТ), присоединенную на одном конце к выходу циклотрона или к выходу первой части радиочастотного линейного ускорителя, а на другом конце - к входу линейного радиочастотного ускорителя или ко второй части указанного радиочастотного линейного ускорителя, и, линию транспортировки пучка высокой энергии (НЕВТ), присоединенную на одном конце к выходу радиочастотного линейного ускорителя, а на другом конце - к системе для распределения дозы облучения пациенту.

2. Система по п.1, характеризующаяся тем, что радиочастотный линейный ускоритель имеет резонансную частоту, превышающую или равную 1 ГГц.

3. Система по п.1, характеризующаяся тем, что радиочастотный линейный ускоритель имеет модульную конструкцию и включает в себя первую ускоряющую секцию типа DTL или SCDTL и следующую за ней ускоряющую секцию типа CCL; или единственную ускоряющую секцию типа DTL или типа SCDTL; или единственную ускоряющую секцию типа CCL, причем радиочастотная мощность в каждом модуле, из которых состоит каждая секция, распределяется регулируемым и независимым способом.

4. Система по п.3, характеризующаяся тем, что в указанном РЛУ конструкции типа DTL и CCL включают в себя желаемое количество модулей.

5. Система по п.1, характеризующаяся тем, что обычный или сверхпроводящий циклотрон предварительно ускоряет ионный пучок до заданной энергии, которая может изменяться от примерно 10 до примерно 300 МэВ/нуклон, а две указанные секции РЛУ DTL и CCL имеют одинаковую частоту, например, около 3 ГГц или около 5,7 ГГц, или имеют разные частоты, например, соответственно, примерно 1,5 и примерно 3 ГГц.

6. Система по п.1, характеризующаяся тем, что она включает в себя соответствующий частоте повторения РЛУ постоянный или импульсный источник в соответствии с частотой повторения РЛУ, например, ECR или EBIS, или другие типы источников.

7. Система по любому из пп.1-6, характеризующаяся тем, что для ускорения ионов углерода12С6+, начиная с 300 МэВ/нуклон, используется только лишь секция CCL указанного РЛУ с частотами 2,998 ГГц или 5,710 ГГц, у которой следующие параметры:

Частота [МГц]29985710Q [заряд иона]66А [масса иона]1212Входная энергия [МэВ]36003600Выходная энергия [МэВ]48004800Количество ускоряющих ячеек в расчете на одну ускоряющую структуру2013Диаметр ускоряющей ячейки [мм]7040Диаметр апертуры пучковой трубки [мм]84Количество ускоряющих структур на один модуль22Количество модулей (такое же, как количество клистронов)1016Средняя длина модуля [м]1,80,72Общая длина РЛУ [м]17,811,5Средний коэффициент транзитного времени Т0,860,89Средний эффективный параллельный импеданс ZT2 (М Ωм/m)7991Среднее электрическое поле на оси Е0 [МВ/м]17,831Максимальное поверхностное электрическое поле в единицах Килпатрика1,72,2Средняя пиковая мощность, требующаяся на 1 модуль [МВт]4,44,2Средняя мощность на 1 модуль [кВт]4,44,2Средняя мощность РЛУ [кВт]4467,2Коэффициент заполнения [%]0,10,1Синхронная фаза ϕs [градусов]-15-15Длина магнитного квадруполя [мм]5260Диаметр апертуры магнитного квадруполя [мм]105Средний магнитный градиент квадруполя В' [Т/м] (в конфигурации FODO)160320Нормализованный поперечный аксептанс, 1 rms [π мм мрад]1,81,4

8. Система по любому из пп.1-6, характеризующаяся тем, что для ускорения ионов углерода12С6+ для указанной секции DTL РЛУ при частоте 2,855 ГГц и для указанной секции CCL РЛУ при частоте 5,710 ГГц предусмотрены следующие параметры:

Частота [МГц]28555710Q [заряд иона]66А [масса иона]1212Входная энергия [МэВ]6001920Выходная энергия [МэВ]19204800Количество ускоряющих ячеек на одну ускоряющую структуру714Диаметр ускоряющей ячейки [мм]2040

Диаметр апертуры пучка [мм]44Количество ускоряющих структур на один модуль42Количество модулей (такое же, как количество клистронов)1838Средняя длина модуля [м]1,060,69Общая длина РЛУ [м]19,1726,18Средний коэффициент транзитного времени Т0,860,89Средний эффективный параллельный импеданс ZT2 (М Ωм/m)8587Среднее электрическое поле на оси Е0 [МВ/м]24,332,2Максимальное поверхностное электрическое поле в единицах Килпатрика2,52,3Средняя пиковая мощность, требующаяся на 1 модуль [МВт]3,54,8Средняя мощность на 1 модуль [кВт]3,54,8Средняя мощность РЛУ [кВт]63185Коэффициент заполнения [%]0,10,1Синхронная фаза ϕs [градусов]-14-15Длина магнитного квадруполя [мм]6060Диаметр апертуры магнитного квадруполя [мм]55Средний магнитный градиент квадруполя В' [Т/м] (в конфигурации FODO)250240Нормализованный поперечный аксептанс, 1 rms [π мм мрад]0,80,9

9. Применение системы для ускорения ионов по любому из пп.1-8 в медицине и физике.

Авторы

Заявители

Публикация: 2009-03-10

Дата подачи заявки: 2005-10-28

0
0
0
0

Комментарии

Написать комментарий
Невозможно загрузить содержимое всплывающей подсказки.
Поиск по товарам