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题名基于快循环同步加速器的闪疗束流配送系统
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作者
史莹
张满洲
李德明
韩学健
孙培涵
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机构
中国科学院上海应用物理研究所
中国科学院大学
上海艾普强粒子设备有限公司
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出处
《强激光与粒子束》
北大核心
2025年第8期92-100,共9页
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基金
上海市质子治疗转化研究重点实验室项目。
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文摘
为了实现超高剂量率的质子Flash照射,基于快循环同步加速器建立了一个束流配送系统。快循环同步加速器能够在数百ns内快速引出质子束,通过改变不同的引出时间引出不同能量的束流,从而实现能量的快速切换。基于这个特性,考虑与层叠加照射方式相结合,束流的瞬时剂量率可以达到10~7 Gy/s。靶区在纵向上分成单独的层,每一层需要不同的能量。由于能量层切换的时间非常短,射程调制轮无法满足需求,选用纹波过滤器进行射程调制。使用蒙特卡罗软件FLUKA模拟了整个装置,包括了散射片,射程补偿器,纹波过滤器和准直器,最大化提高进入靶区的质子通量。在低、中、高三个能量区域,根据原始布拉格峰曲线设计了3种尺寸的纹波过滤器,将尖峰区域扩展成高斯分布,分别提供了2、6、13 cm宽度的3个扩展布拉格峰区域,有效减少了能量层数量,缩短了整体照射时间。将快循环同步加速器与层叠加的照射方式相结合,可以获得超高瞬时剂量率的照射野,为实现Flash照射提供了一种新的方法。
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关键词
质子治疗
Flash效应
束流配送系统
层叠加
快循环同步加速器
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Keywords
proton therapy
Flash effect
beam delivery system
layer stacking
rapid-cycling synchrotron
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分类号
R144.1
[医药卫生—公共卫生与预防医学]
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