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100 MeV强流质子回旋加速器剥离靶驱动控制系统研制 被引量：3
1
作者 温立鹏 安世忠 +9 位作者 曹磊 卢晓通 汪洋 殷治国 李鹏展 付晓亮 解怀东 邢建升 吕银龙 宋国芳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2296-2301,共6页
100MeV强流质子回旋加速器(CYCIAE-100)加速负氢离子,引出系统为电荷交换方式的双向剥离引出系统,剥离靶是引出系统的核心装置。剥离靶系统四维联动定位精度要求高。为满足剥离靶驱动控制系统要求,采用了PLC控制驱动电路,读取位置反馈信... 100MeV强流质子回旋加速器(CYCIAE-100)加速负氢离子,引出系统为电荷交换方式的双向剥离引出系统,剥离靶是引出系统的核心装置。剥离靶系统四维联动定位精度要求高。为满足剥离靶驱动控制系统要求,采用了PLC控制驱动电路,读取位置反馈信号,对运动控制形成负反馈闭环的控制方法,实现了引出系统的各项运动控制要求并达到了设计指标。经调试,该加速器于2014年7月首次成功引出75～100MeV质子束流,引出效率达99%以上。剥离靶驱动控制系统经加工调试,满足引出系统的各项技术要求,目前已投入运行2a,可靠性得到了验证。 展开更多
关键词 质子回旋加速器 强流引出 剥离靶 PLC 驱动控制
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低能质子回旋加速器内部束流测量探头的感生放射性 被引量：4
2
作者 王韬 张开志 荆晓兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期485-489,共5页
为满足回旋加速器内部束流测量探头产生低放射性的要求,通过理论分析和蒙特卡罗模拟方法,研究了11 MeV,50μA质子束轰击铜探头产生的感生放射性,得到各种感生放射性核素的饱和放射性活度,并对结果进行了比较。分析结果表明,采用软件FLUK... 为满足回旋加速器内部束流测量探头产生低放射性的要求,通过理论分析和蒙特卡罗模拟方法,研究了11 MeV,50μA质子束轰击铜探头产生的感生放射性,得到各种感生放射性核素的饱和放射性活度,并对结果进行了比较。分析结果表明,采用软件FLUKA进行蒙特卡罗模拟,核反应考虑完全,可同时计算不同照射时间下的直接和间接感生放射性,计算结果准确。应用该方法,质子束轰击不同测量探头产生的感生放射性可以得到详细和准确的分析和预测。 展开更多
关键词 低能质子回旋加速器 感生放射性 蒙特卡罗方法 FLUKA软件 饱和放射性活度
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100 MeV强流质子回旋加速器超高真空系统研制 被引量：3
3
作者 潘高峰 张素平 +4 位作者 李振国 张天爵 宋国芳 邢建升 秦久昌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2084-2088,共5页
中国原子能科学研究院建成了一台强流质子回旋加速器,其引出能量为100 MeV,流强为200μA。为减小粒子加速时束流损失的目的,其粒子加速腔内工作真空度要求为6.7×10^(-6) Pa。由于是紧凑型加速器结构,该加速器能提供给真空系统利用... 中国原子能科学研究院建成了一台强流质子回旋加速器,其引出能量为100 MeV,流强为200μA。为减小粒子加速时束流损失的目的,其粒子加速腔内工作真空度要求为6.7×10^(-6) Pa。由于是紧凑型加速器结构,该加速器能提供给真空系统利用的通路有限,为此主真空系统设计为内置式低温冷板结合商业低温泵的排气方案以增加系统整体的抽气能力。设计、加工完成的真空系统已成功应用于100 MeV强流质子回旋加速器上,为加速器的束流调试和正常供束提供了有利的保障。 展开更多
关键词 100MeV强流质子回旋加速器 真空系统 内置式低温冷板
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中国原子能科学研究院紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术研究 被引量：2
4
作者 安世忠 魏素敏 +5 位作者 冀鲁豫 边天剑 解怀东 温立鹏 管锋平 郑侠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1774-1783,共10页
中国原子能科学研究院(CIAE)在20世纪90年代建造了一台30 MeV紧凑型强流质子回旋加速器后,经过近30年的发展,先后自主研发成功了基于剥离引出技术的能量为10 MeV、14 MeV、100 MeV、硼中子俘获治疗用14 MeV/1 mA等系列能量的紧凑型强流... 中国原子能科学研究院(CIAE)在20世纪90年代建造了一台30 MeV紧凑型强流质子回旋加速器后,经过近30年的发展,先后自主研发成功了基于剥离引出技术的能量为10 MeV、14 MeV、100 MeV、硼中子俘获治疗用14 MeV/1 mA等系列能量的紧凑型强流质子回旋加速器。建成的100 MeV紧凑型强流质子回旋加速器(CYCIAE-100),是目前国际上能量较高的一台紧凑型强流质子回旋加速器,最高流强达到520μA,束流功率达到52 kW。建成的硼中子俘获治疗用的质子回旋加速器,也是我国首次自主研发成功的引出质子束流强达到mA量级的强流质子回旋加速器。在系列能量的紧凑型强流质子回旋加速器研发过程中,CIAE对剥离引出后的束流色散效应、剥离膜与束流夹角对引出后的束流品质的影响、单圈剥离引出技术等紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术等方面展开了研究,且自主开发出了剥离引出计算程序,为紧凑型强流质子回旋加速器的应用作出了贡献。 展开更多
关键词 紧凑型强流质子回旋加速器 剥离引出 强流质子
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用于医学诊断和治疗的质子回旋加速器 被引量：8
5
作者 樊明武 《中国工程科学》 2000年第12期9-15,共7页
在许多医院都安装了生产短寿命放射性同位素的回旋加速器 ,但用于质子治疗的回旋加速器还处于起步阶段。质子治疗可以达到精确的幅照剂量分布 ,质子能量决定了穿透深度 ,因而产生的能量释放点可以精确控制 ,技术先进。由于质子束传播的... 在许多医院都安装了生产短寿命放射性同位素的回旋加速器 ,但用于质子治疗的回旋加速器还处于起步阶段。质子治疗可以达到精确的幅照剂量分布 ,质子能量决定了穿透深度 ,因而产生的能量释放点可以精确控制 ,技术先进。由于质子束传播的线形度好 ,引起的横向二次散射小 ,肿瘤前端的健康组织接受的剂量很小 ,在其周围和之后的组织几乎就没有照射剂量 ,因此质子束治疗是一种非常有效的方法。束流传输到治疗房间的效率 ,束流的能量控制、强度及位置的稳定性 ,快速而精确的改变束流参数来满足临床需要等 ,都是关键。开发安装于医院的并可满足病人实际需要的质子治疗回旋加速器 ,包括束流输运系统和一系列的控制系统都相当复杂 ,文章提出了用于该目的的概念框图和建议。 展开更多
关键词 质子回旋加速器 正电子断层照相 短寿命放射性同位素 质子束治疗 医学诊断 医学治疗
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用于硼中子俘获治疗的强流质子回旋加速器中心区结构优化设计 被引量：3
6
作者 冀鲁豫 管锋平 +6 位作者 安世忠 郑侠 宋国芳 张天爵 关镭镭 王胜龙 李明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期730-737,共8页
中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA。相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要... 中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA。相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要求更高。为实现mA量级的束流的加速和引出,BNCT强流质子回旋加速器采取了增加负氢束流注入能量、增大磁铁镶条孔径、使用用于增大Dee盒头部张角的阶梯状结构及调整加速间隙的入口和出口高度等一系列中心区结构优化设计,有效地提高了中心区的相位接收度,改善了轴向电聚焦。在新的离子源注入能量下通过数值计算得到实测场下的轴向电聚焦和间隙高度的关系,选取合适的间隙高度获得最佳的轴向聚焦,从而确定了mA量级束流的注入和加速的中心区结构。同时在设计中考虑空间电荷效应的影响,计算了不同流强下的束流尺寸变化。中心区结构在实测磁场下的优化设计计算结果表明,BNCT强流质子回旋加速器中心区的束流对中好于0.5 mm,相位接收度大于40°,中心区最高可接收流强3 mA。目前,新的中心区结构已进入机械加工阶段。 展开更多
关键词 硼中子俘获治疗 强流质子回旋加速器 中心区 螺旋偏转板 相位接收度
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中国原子能科学研究院回旋加速器创新与发展60年 被引量：6
7
作者 张天爵 吕银龙 +5 位作者 王川 贾先禄 葛涛 李明 殷治国 樊明武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2023-2030,共8页
中国原子能科学研究院(CIAE)自1958年首台回旋加速器成功出束以来,已经历了60余年的回旋加速器创新与发展,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展。本文在简要回顾回旋加速器前30年发展历程的基础上,重点阐述后30年围绕... 中国原子能科学研究院(CIAE)自1958年首台回旋加速器成功出束以来,已经历了60余年的回旋加速器创新与发展,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展。本文在简要回顾回旋加速器前30年发展历程的基础上,重点阐述后30年围绕紧凑型回旋加速器的科技创新和应用,主要包括100MeV强流质子回旋加速器、医用小型回旋加速器、质子治疗超导回旋加速器及高功率等时性圆型加速器等多种先进的质子加速器研发。 展开更多
关键词 强流质子回旋加速器 紧凑结构 FFAG
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基于C30加速器的^(89)Zr制备工艺研究 被引量：1
8
作者 温凯 段菲 +7 位作者 李光 马承伟 王晓明 赵紫宇 褚浩淼 李超 王成志 王春林 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1145-1151,共7页
^(89)Zr具有良好的衰变特性和适宜的半衰期,在PET免疫显像领域具有广阔的应用前景。本文基于C30加速器固体靶系统设计开发了新型硬币靶,同时对^(89)Zr核素制备工艺进行了研究。将钇箔装配于硬币靶后转移至C30加速器固体靶系统辐照2~4 h... ^(89)Zr具有良好的衰变特性和适宜的半衰期,在PET免疫显像领域具有广阔的应用前景。本文基于C30加速器固体靶系统设计开发了新型硬币靶,同时对^(89)Zr核素制备工艺进行了研究。将钇箔装配于硬币靶后转移至C30加速器固体靶系统辐照2~4 h,初始质子能量为16.5 MeV,采用质子束流降能器装载0.4 mm厚碳膜进行衰变处理,获得约13.8 MeV的次级束流辐照在靶片上。将辐照后的靶片装入溶靶槽,采用自主开发的自动化分离装置装载羟肟酸树脂进行靶片溶解和分离纯化,最终获得^(89)Zr核素。分析测定了^(89)Zr的放射性核纯度、放射化学纯度及元素杂质含量等质量指标。检验结果显示,^(89)Zr核素批产能可达到5 GBq,放射性核纯度大于99.9%,放射化学纯度大于97%,主要元素杂质含量均低于2.5μg/GBq。通过自主设计的直冷型硬币靶系统成功制备了质量可控的^(89)Zr核素,实现了^(89)Zr核素的规模化国内供应。 展开更多
关键词 ^(89)Zr ^(89)Y固体靶 质子回旋加速器 核素制备
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中国原子能科学研究院100 MeV质子单粒子效应辐照装置试验能力研究 被引量：8
9
作者 张付强 郭刚 +1 位作者 刘建成 陈启明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2101-2105,共5页
为检验中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器(CY CIAE-100)建立的单粒子效应(SEE)辐照装置的试验能力和数据测量的准确性和可靠性,利用欧洲航天局(ESA)研制的SEU监测器进行了校核试验。试验中选取多个不同能量点对SEU监测器进行... 为检验中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器(CY CIAE-100)建立的单粒子效应(SEE)辐照装置的试验能力和数据测量的准确性和可靠性,利用欧洲航天局(ESA)研制的SEU监测器进行了校核试验。试验中选取多个不同能量点对SEU监测器进行辐照获取了相应的单粒子翻转(SEU)截面,同时对束流的均匀性进行了检验。SEU监测器SEU截面测试结果与其在国外其他加速器,如瑞士PSI、比利时LIF等所获得的数据基本一致。校核试验验证了中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器SEE试验能力以及数据测量的准确性。 展开更多
关键词 质子回旋加速器 单粒子效应 SEU监测器 校核试验
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CYCIAE-100的直流流强监测器研制及实验验证 被引量：1
10
作者 温立鹏 管锋平 +3 位作者 郑侠 安世忠 吕银龙 张天爵 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2089-2094,共6页
100MeV强流质子回旋加速器(CYCIAE-100)加速H-,引出质子束能量为75~100MeV、最大束流强度为200μA。为对束流输运线上的质子束流强度进行无阻挡实时监测,选择了直流流强监测器(DCCT),其在设计上考虑了空间限制、杂散磁场和外部高频干扰... 100MeV强流质子回旋加速器(CYCIAE-100)加速H-,引出质子束能量为75~100MeV、最大束流强度为200μA。为对束流输运线上的质子束流强度进行无阻挡实时监测,选择了直流流强监测器(DCCT),其在设计上考虑了空间限制、杂散磁场和外部高频干扰信号等因素对探头的影响。探头外采用了三重磁屏蔽设计,磁屏蔽外为1层黄铜的电屏蔽。采用了绝缘垫圈隔断束流输运线的直流导电性,束流输运线管壁通有冷却水以保证探头温度稳定。在绝缘垫圈处增加电容以满足探头对电容值的要求。采用高精度PLC-AI模块对DCCT的输出电压进行了读取。通过模拟束流的实验验证表明,DCCT设计合理可行,测量结果的线性度、误差等指标符合设计要求。 展开更多
关键词 直流流强监测器 控制系统 100MeV强流质子回旋加速器
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