靶点位置可调的270°偏转磁铁系统的模拟计算

为满足放射性治疗仪粒子束精确打靶的要求,设计了中、高能医用加速器中采用的由三块90°磁铁组成的270°偏转系统。用三维电磁场粒子程序M AF IA计算了该偏转系统的磁场分布,采用R unge-K u tta法求解了电磁场中的电子运动,模拟计算了电子运动轨迹。计算表明,未加屏蔽时,磁极边缘场的影响使得电子在到达靶点位置时,将相对靶中心产生偏移。然后在最佳屏蔽方案下,中间磁铁附加小线圈,通过对磁场进行微调,跟踪电子运动轨迹。结果表明电子打靶位置偏移与微调线圈电流变化之间呈线性关系。因此,该系统实现了靶点位置的自动调节,满足精确打靶的要求。     

14 MeV医用电子直线加速器上270°偏转磁铁系统

２７０°偏转磁铁系统是 １４ ＭｅＶ医用电子驻波直线加速器上的关键部件。通过用 ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ—ＥＭ／ＰＣ程序和ＰＯＩＳＳＯＮ程序计算，完成了偏转磁铁样机设计方案。２７０°偏转 磁铁样机与加速管联合进行了出束试验，测试结果表明，具有 ６～１４ ＭｅＶ能量范围、不同的初 始发射度的电子束流，通过２７０°偏转磁铁系统受到消色散和聚焦作用，传输到靶点在能量１５．１ ＭｅＶ时，束流强度为３．５ｍＡ，束流斑点直径约为２ｍｍ。上述结果证明２７０°偏转磁铁系统性能完 全满足 １４ ＭｅＶ医用直线加速器放射治疗条件要求。     

医用电子直线加速器及机房的屏蔽防护

医用电子直线加速器被广泛应用,得到迅速发展,医用电子直线加速器的辐射防护问题已引起了社会的普遍关注。根据医用电子直线加速器的辐射特性,屏蔽是其辐射防护的主要方法。NCRP报告反映了医用电子加速器机房的屏蔽防护研究现状,我国也制定了一系列的法律法规,以满足人们对电离辐射防护日益提高的需求。     

AN ACHROMATIC MAGNETIC DEFLECTION SYSTEM WITH THREE-SECTOR MAGNET

描述了一个三扇形磁铁消色差磁偏转系统。该系统由三个紧密相连具有不同气隙的扇形磁铁组成，并具有一对称平面。用矩阵法分析了该系统的特性，得到了一般和最佳消色差条件。该系统结构紧凑，传输特性好，工作能区宽。１２ＭｅＶ工业辐照电子直线加速器２７０°偏转系统的测量结果显示了良好的光学特性     

三扇形磁铁消色差磁偏转系统

描述了一个三扇形磁铁消色差磁偏转系统。该系统由三个紧密相连具有不同气隙的扇形磁铁组成，并具有一对称平面。用矩阵法分析了该系统的特性，得到了一般和最佳消色差条件。该系统结构紧凑。传输特性好．工作能区宽。12MeV工业辐照电子直线加速器270°偏转系统的测量结果显示了良好的光学特性。     

医用加速器270°偏转系统中边缘场对电子轨迹的影响

针对在高能医用驻波直线加速器 2 70°偏转磁铁系统的理论设计过程中 ,使用等效边界方法忽略了边缘场影响的问题 ,按照 EFF(Extended Fringing Field)理论计算所得结果重新校正原来设计的电子轨迹 ,并采用粒子跟踪的模拟方法 ,模拟电子在 2 70°偏转系统中的偏转过程 ,将模拟结果与 EFF理论计算结果进行比较 ,分析指出在 2 70°偏转磁铁系统中加磁屏蔽的意义 ,从而从理论上指导 2 70°偏转磁铁系统的安装 ,即将靶从原安装位置处向左调整 5 mm。     

医用直线加速器的原理与维护

医用直线加速器是生物学上的一种用来对肿瘤进行发射治疗的粒子加速装置,带电粒子加速器是用人工的方法借助各种不同形态的电场,将各种不同种类的带电粒子加速到更高能量的装置。医用直线加速器是现代医学最长用的放射治疗设备,在肿瘤放射治疗中起主导作用,已迅速普及到各大中型医院。掌握直线加速器的基本原理与维护知识对于技术人员使用和维修具有重要意义。该文主要介绍医用直线加速器的基本原理与维护。     

回旋加速器磁场若干参数的有限元分析

以一台小型医用回旋加速器为例,使用ANSYS软件进行磁铁三维分析,讨论了磁铁各参数,包括谷区深度、角度、磁极间隙、线圈形状等对中平面上磁场的影响,总结了变化规律,对回旋加速器磁铁的分析设计有一定指导意义。     

某医院电子直线加速器运行期环境影响评价

用监测仪对某医院电子加速器正常运行时的周围环境进行监测,并依据国家有关标准的要求对周围环境的影响进行分析评价。评价结果表明,该医院直线加速器治疗室的屏蔽防护符合有关标准要求,对放射性职业工作人员和周围公众人员的年有效剂量分别低于相应的剂量约束值。     

三维放射治疗计划系统的研究

利用医用加速器治疗肿瘤，关键是先要通过计算机化的放射治疗计划系统设计治疗方案，再根据方案对病人施行照射。作者介绍了研制成功的三维放射治疗计划系统，阐述了该系统的设计思路、系统的结构和系统的功能模块，以及系统实现的技术。     

医用电子直线加速器的蒙特卡罗模拟

文章建立了XHA600D医用电子直线加速器模型,为精确放射治疗系统(Accurate Radiotherapy System,ARTS)的照射束研究提供分析工具。该加速器模拟分二步进行:首先使用BEAMnrc程序模拟整个加速器并加上MLC组件,然后再使用DOSXYZnrc程序模拟粒子在均匀水模中的剂量分布。通过与其规则野和非规则野OAR对比以及规则野的PDD对比得出误差都在允许范围之内。     

斯坦福直线对撞机彩色插图说明

图1 斯坦福直线对撞机:在2英里长的直线加速器中加速电子(红色)和正电子(蓝色),它们在总能量约为1000亿电子伏时对撞,电子枪阴极接连发出两个电子团(1)。电子团加速到10亿电子伏,且在衰减环中被压缩(2)。经压缩后的电子团注入直线加速器,并在那里伴随一个经压缩的正电子团(3)。领头的电子团和正电子团被加速到末端,经偏转后进入两个大弧环内(4)——电子向左偏,正电子向右偏。磁场控制束流并将束径聚到几个微米(5)。束流在马克-2探测器内对撞(6)。同时,尾部的电子团从直线加速器中偏出,打靶产生正电子簇射(7)。正电子团返回到直线加速器始端(8)。经压缩后再注入直线加速器作为下一个运行周期所需的正电子团(9)。右下图表示:SLC见到的第一个Z°粒子直接衰变成一个夸克和一个反夸克,即产生两个强子喷注。图2 由Z°媒质参与的六个弱相互作用的费曼图。用一根轴表示距离,另一根轴表示时间。理论预言:若左列图     

基于ANSYS的回旋加速器主磁铁优化设计

基于ANSYS软件的建模与磁场有限元分析功能,实现了回旋加速器主磁铁的优化设计.给出了由滑相角度估算磁极张角修正量的方法,根据滑相角度计算磁场沿圆周的平均值与等时性场的偏差;为消除此偏差,将磁场沿圆周的分布做硬边界近似,估算出磁极几何尺寸(磁极张角)的修正量.利用ANSYS软件创建和修正磁铁模型,计算磁场;通过束流动力学分析给出设计磁场与等时性磁场的偏差,据此对磁铁进行不断修正,实现磁铁的优化设计计算.为完成上述功能,开发了应用软件CMEF,把ANSYS自动建模计算程序和束流动力学计算程序集成在一起,形成一个完整的回旋加速器主磁铁优化设计软件.     

20 Mev 子直线加速器实验室辐射屏蔽防护设计

为防止电子直线加速器产生的各种辐射所造成的有害生物效应,加速器实验室应采用一系列措施,对韧致辐射 x 线及光中子进行屏蔽防护。实验室应按最优化设计原则,既保证防护要求又降低造价和提高空间利用率。对宽角度轫致辐射光子的屏蔽,应考虑加速器工作负荷因子 w,x 射线束定向因子 U,和有关人员居留因子 T。对散射光子的屏蔽,根据 Braestrup和 Wyckoff 的近似方法进行设计。在对南京大学20Mev 电子直线加速器实验室设计中:1.采用了局部铅屏蔽室,使有用束外的初级 x 线减弱至10~(-4)左右。2.舍弃迷宫,采用加强屏蔽门措施。3.设置了一系列与出束联锁的声、光报警装置和烟控防火报警设备。文章还给出了有关设计公式、图表和数据。     

20 Mev 电子直线加速器实验室辐射屏蔽防护设计

为防止电子直线加速器产生的各种辐射所造成的有害生物效应,加速器实验室应采用一系列措施,对韧致辐射x线及光中子进行屏蔽防护。实验室应按最优化设计原则,既保证防护要求又降低造价和提高空间利用率。对宽角度轫致辐射光子的屏蔽,应考虑加速器工作负荷因子w,x射线束定向因子U,和有关人员居留因子T。对散射光子的屏蔽,根据Braestrup和Wyckoff的近似方法进行设计。在对南京大学20 Mev电子直线加速器实验室设计中: 1.采用了局部铅屏蔽室,使有用束外的初级x线减弱至10~(-4)左右。 2.舍弃迷宫,采用加强屏蔽门措施。 3.设置了一系列与出束联锁的声、光报警装置和烟控防火报警设备。文章还给出了有关设计公式、图表和数据。     

各向异性天然裂缝油藏裂缝方位的确定

在天然裂缝油藏中，裂缝的主方向决定了主渗透率的方向，确定裂缝方位对于天然裂缝油藏开发和注水方案的设计具有重要的意义。基于Ｗａｒｅｎ和Ｒｏｏｔ提出的双孔隙度模型建立了各向异性天然裂缝油藏的数学模型，通过坐标变换和Ｌａｐｌａｃｅ变换，求出了该模型在Ｌａｐｌａｃｅ空间的分析解，用Ｓｔｅｆｅｓｔ数值反演方法求出该模型在实空间的解。同时给出了用最小二乘法对多井干扰试井的压力数据拟合确定裂缝方位的方法。     

二取代Dawson结构钨钛磷三元杂多配合物的合成及性质研究

用二缺位Ｄａｗｓｏｎ结构钨磷酸盐与四价钛离子反应首次合成出二钛取代Ｄａｗｓｏｎ结构钨钛磷三元杂多配合物．经元素分析和热重分析，确定该配合物的分子式为Ｋ１０［Ｔｉ２Ｐ２Ｗ１６Ｏ６２］·９Ｈ２Ｏ．用ＩＲ和ＵＶ确认该阴离子具有Ｄａｗｓｏｎ结构．用ＴＧＤＴＡ对化合物的热稳定性进行研究，发现钛取代后钨磷酸盐热稳定性增强．讨论了标题化合物的光谱性质和热性质     

高能电子束的散射和准直

文章阐明了如何将加速器的电子束经散射和准直以后成为放射治疗的医用射线束。讨论了散射电子的角分布和能量分布及其对照射野的贡献。从利用散射电子和去除散射电子的两种不同设计原则对20McV医用电子直线加速器的电子束准直器分别进行设计,并给出实验结果,肯定了使散射电子最小化的准直器设计原则。     

各向异性天然裂缝油藏裂缝方位的确定

在天然裂缝油藏中，裂缝的主方向决定了主渗透率的方向，确定裂缝方位对于天然裂缝油藏开发和注水方案的设计具有重要的意义。基于Ｗａｒｒｅｎ和Ｒｏｏｔ提出的双孔隙度模型建立了各向异性天然裂缝油藏的数学模型，通过坐标变换和Ｌａｐｌａｃｅ变换求出了该模型在Ｌａｐｌａｃｅ空间的分析解，用Ｓｔｅｆｅｓｔ数值反演方法求出该模型在实空间的解。同时给出了用最小二乘法对多井干扰试井的压力数据拟合确定裂缝方位的方法。     

洛氏硬度计示值误差测量不确定度的评定

＂洛氏硬度计检定装置＂该标准主要选用洛氏硬度块作为标准器。该标准器采用仪器结构原理即是以顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为Φ1.588mm的淬火钢球作压头,以规定的试验力使其压入标准块表面。试验时,先加初试验力,然后加主试验力。压入试样表面之后卸除主试验力,在保留初试验力的情况下,根据标准块表面压痕深度,确定被测金属材料的洛氏硬度值。