武威重离子治癌装置高能束线的准直安装 被引量：11

1

作者 陈文军 马力祯 +7 位作者 蔡国柱 崔治国 王少明 张小奇 华永平 袁建东 柴一亮 李玉春 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期237-241,共5页

武威重离子治癌装置高能线爬升段上下跨度约为18m,由于超大超重元件的悬空安装和狭小的安装空间及通视条件不足,使得就位时磁铁的位置及角度与地面做标定时不同,给准直安装工作带来了挑战。借助于激光跟踪仪和三维控制网,通过多重坐标转... 武威重离子治癌装置高能线爬升段上下跨度约为18m,由于超大超重元件的悬空安装和狭小的安装空间及通视条件不足,使得就位时磁铁的位置及角度与地面做标定时不同,给准直安装工作带来了挑战。借助于激光跟踪仪和三维控制网,通过多重坐标转换,探索了一种新的方法,消除了爬升段磁铁调节时角度带来的偏差,有效提高了准直安装的工作效率,使得最后所有的磁铁安装各向安装误差均控制在0.10mm以内,其结果优于该装置的精度要求,为整体安装进度提前提供了有力保证。 展开更多

关键词 重离子治癌 三维控制网 激光跟踪仪 准直安装 坐标转换

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重离子治癌终端的束流强度及剂量监测系统 被引量：3

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作者 唐彬 徐治国 +13 位作者 胡正国 毛瑞士 赵铁成 苏弘 武大鹏 陈金达 唐述文 马朋 孙志宇 王建松 李强 徐瑚珊 肖国青 郭忠言 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1056-1060,共5页

为实现重离子肿瘤治疗临床实验中对照射束流状态的实时监测,研制了束流强度及剂量监测系统,包括积分电离室、后续电流频率转换电路及LabVIEW数据获取处理三部分。利用闪烁体探测器和标准剂量计测试了系统的线性响应和得到剂量的准确性,... 为实现重离子肿瘤治疗临床实验中对照射束流状态的实时监测,研制了束流强度及剂量监测系统,包括积分电离室、后续电流频率转换电路及LabVIEW数据获取处理三部分。利用闪烁体探测器和标准剂量计测试了系统的线性响应和得到剂量的准确性,结果表明:系统在束流临床照射流强范围内的线性响应好于90%,其实时反馈的临床照射剂量偏差小于5%。同时束流强度及剂量监测系统与安全控制系统相结合,保证束流照射状态满足临床照射的安全要求。 展开更多

关键词 重离子治癌 积分电离室 照射剂量 电流频率转换

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武威重离子治癌装置回旋注入系统的准直安装 被引量：1

3

作者 陈文军 马力祯 +6 位作者 蔡国柱 崔治国 张小奇 袁建东 王少明 华永平 柴一亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期155-158,共4页

武威重离子治癌装置回旋注入系统由自重50余吨的回旋加速器和离子源等多个元件组成,由于离子源和回旋加速器的上下共架结构及回旋注入系统自身过于紧凑等原因,给各元件的安装准直工作增加了难度。借助于激光跟踪仪和三维控制网,通过自... 武威重离子治癌装置回旋注入系统由自重50余吨的回旋加速器和离子源等多个元件组成,由于离子源和回旋加速器的上下共架结构及回旋注入系统自身过于紧凑等原因,给各元件的安装准直工作增加了难度。借助于激光跟踪仪和三维控制网,通过自下而上分级准直安装及高空架设仪器的方法,克服了通视条件不足等困难,有效提高了工作效率,所有的安装元件误差都控制在0.10mm以内,其结果好于该装置的安装精度要求。回旋注入系统已成功出束,各项指标均已达到或优于设计指标,从而验证了准直安装工作的准确性与可行性。 展开更多

关键词 重离子治癌 三维控制网 激光跟踪仪 回旋加速器 坐标转换

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HIRFL-CSR重离子治癌远程定位及监测系统设计 被引量：1

4

作者 刘太联 乔卫民 +2 位作者 李桂花 杨峰 肖文君 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期603-607,共5页

为满足兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)浅层和深层重离子治癌装置中对病人病灶位置信息的监测与远程控制的需求,基于FPGA技术构建嵌入式实时控制系统,以PCI总线为通信接口,选用凌华的PXI 3800工业控制计算机为上位机,并采用逐点... 为满足兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)浅层和深层重离子治癌装置中对病人病灶位置信息的监测与远程控制的需求,基于FPGA技术构建嵌入式实时控制系统,以PCI总线为通信接口,选用凌华的PXI 3800工业控制计算机为上位机,并采用逐点比较运动控制算法来实现定位控制,开发了相应的软件和可视化的监控界面,完成了加速器束运系统和治疗装置的集成。经现场测试,本系统运行稳定可靠,达到了设计要求。 展开更多

关键词 重离子治癌 远程监控 FPGA LABVIEW

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重离子治癌电源调节器的嵌入式系统 被引量：1

5

作者 肖文君 敬岚 +2 位作者 乔卫民 李桂花 刘太联 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期168-170,223,共4页

为满足HITFiL重离子治癌装置中对扫描铁电源精确控制的需求,基于EDA技术构建了嵌入式实时控制系统,采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术实现对磁铁电源系统数字调节器的设计。经现场测试,本套系统运行稳定可靠... 为满足HITFiL重离子治癌装置中对扫描铁电源精确控制的需求,基于EDA技术构建了嵌入式实时控制系统,采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术实现对磁铁电源系统数字调节器的设计。经现场测试,本套系统运行稳定可靠,达到了设计要求,为今后重离子治癌专用装置的建设应用提供了可靠的技术保障。 展开更多

关键词 重离子治癌 调节器 嵌入式系统

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重离子治癌加速器高速实时数据传输系统研制 被引量：3

6

作者 毛文宇 乔卫民 +1 位作者 敬岚 李桂花 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1502-1507,共6页

分析了重离子治癌专用加速器对部分同步数据和过程数据的传输要求,提出并实现了一种高速率、可纠错、远距离的实时数据传输系统,以提高加速器同步和控制的效率和可靠性。系统优化了传统系统的硬件配置和布局。采用PXI、FPGA、SDRAM与远... 分析了重离子治癌专用加速器对部分同步数据和过程数据的传输要求,提出并实现了一种高速率、可纠错、远距离的实时数据传输系统,以提高加速器同步和控制的效率和可靠性。系统优化了传统系统的硬件配置和布局。采用PXI、FPGA、SDRAM与远距离千兆光纤模块相结合的系统构架,替代了原数据传输过程中低速、近距离、抗干扰性不强的数据通路和处理器件。软件上,通过对两片FPGA的编程,在系统后端实现了PXI接口和DMA相结合的方式与加速器服务器进行数据交互;在系统前端实现了800MHz载波100MHz基带信号的实时、远程、高速串行帧传输。通过该数据传输系统,保证新加速器系统的同步事例、电源波形等实时数据在服务器和远端控制器之间的高效传输。 展开更多

关键词 重离子治癌 FPGA 数据传输 光纤 PXI

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用于重离子治癌回旋引出的实时流强测量系统 被引量：1

7

作者 游尧尧 李敏 +5 位作者 毛瑞士 李维龙 冯永春 赵铁成 杨耀雄 王文韬 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期79-85,共7页

为满足重离子治癌加速器装置(HIMM)回旋加速器引出段束流流强的测量需求,设计了新的束流流强测量系统,该系统利用积分电流变换器(ICT)及锁相放大器等配套电子学,能够实现束流流强的非拦截实时测量。文中首先分析了中能束线(MEBT)束流流... 为满足重离子治癌加速器装置(HIMM)回旋加速器引出段束流流强的测量需求,设计了新的束流流强测量系统,该系统利用积分电流变换器(ICT)及锁相放大器等配套电子学,能够实现束流流强的非拦截实时测量。文中首先分析了中能束线(MEBT)束流流强的测量需求,并对设计方案进行了实验室系统分析和在线束流强测量。实验室结果表明,锁相放大器的幅度和相位响应一致性满足测量需求。由于ICT对束流流强的测量是相对测量,先使用法拉第筒对ICT进行在线标定;标定前先对法拉第筒(FC)(20μA档位)和ICT系统的流强分辨在线测量,分别为6.45 nA和5.163 nA。由于束流抖动的影响,测量的束流的稳定性约90 nA,其对应的相对测量误差约8%,ICT系统响应时间小于1 ms。测量结果表明,该系统满足物理测量需求。回旋加速器高频系统参数变化引起ICT标定系数变化的工作将在进一步工作中展开。 展开更多

关键词 重离子治癌加速器 束流流强测量 积分束流变压器 锁相放大器 响应时间

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重离子治癌装置治疗室与其机器人坐标系的统一 被引量：1

8

作者 高永维 陈文军 +5 位作者 姚俊杰 朱新龙 赵宁 张旭东 张文峰 鞠鹏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期84-89,共6页

治疗室与其机器人是重离子治疗装置(HIMM)精准治疗系统的重要组成部分,为了提升重离子放疗过程中患者摆位的精度和效率,研究一种使用激光跟踪仪和其配套软件SA将运载治疗床的机器人基座坐标系与治疗室坐标系统一的方法,通过图形拟合的... 治疗室与其机器人是重离子治疗装置(HIMM)精准治疗系统的重要组成部分,为了提升重离子放疗过程中患者摆位的精度和效率,研究一种使用激光跟踪仪和其配套软件SA将运载治疗床的机器人基座坐标系与治疗室坐标系统一的方法,通过图形拟合的方法确定了标定点在法兰盘坐标系中的坐标;通过数学模型的搭建完成了机器人法兰盘坐标系和基座标系之间的坐标变换;利用SA软件中最佳拟合算法求出了治疗室坐标系与机器人坐标系之间的变换矩阵,完成了坐标系的统一。在HIMM中的实际应用表明,坐标系的统一方法的使用不但简化了标定点在法兰盘中心坐标系中坐标的标定,简化了法兰盘中心坐标系和基座标系转换的计算过程,而且标定精度良好、效率更高,更加符合重离子精准治疗系统及其他工业应用。 展开更多

关键词 重离子治癌装置 治疗室 机器人 坐标变换 激光跟踪仪

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重离子浅层治癌中的束流监测装置 被引量：6

9

作者 唐彬 胡正国 +8 位作者 徐治国 毛瑞士 章学恒 涂小林 郭忠言 孙志宇 王猛 肖国青 徐瑚珊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期699-701,706,共4页

中国科学院近代物理研究所利用兰州重离子加速器提供的80～100MeV／μ的^12C束流进行了浅表层恶性肿瘤治疗的临床试验。本文描述了重离子治癌中的束流监测装置，采用塑料闪烁探测器监测束流强度的稳定性并控制照射剂量，平行板雪崩计数... 中国科学院近代物理研究所利用兰州重离子加速器提供的80～100MeV／μ的^12C束流进行了浅表层恶性肿瘤治疗的临床试验。本文描述了重离子治癌中的束流监测装置，采用塑料闪烁探测器监测束流强度的稳定性并控制照射剂量，平行板雪崩计数器（PPAC）测量束流剖面的均匀性。浅层治癌的临床试验表明该束流监测装置能很好地实现对束流性能状态的监测。 展开更多

关键词 重离子治癌 束流监测 塑料闪烁探测器 PPAC

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中科院研制出浅层重离子治疗癌症装置

10

《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期38-38,共1页

关键词 重离子治癌装置 研制成功 中科院 重离子治疗 浅层 甘肃省肿瘤医院 癌症 临床治疗 研究所 射治疗

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用于浅层肿瘤重离子治疗的终端束流诊断控制系统 被引量：1

11

作者 毛瑞士 肖国青 +10 位作者 赵铁成 胡正国 李强 徐瑚珊 徐治国 章学恒 唐彬 涂小林 郑建华 宋海鸿 詹文龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1537-1540,共4页

设计了中国科学院近代物理研究所利用兰州重离子研究装置(HIRFL)进行浅层肿瘤临床治疗试验研究中所使用的束流诊断安全控制系统。该系统包括束流强度监测及保护、剂量测量、扫描波形监测及保护3个部分。系统基于PXI系统及LabVIEW软件,... 设计了中国科学院近代物理研究所利用兰州重离子研究装置(HIRFL)进行浅层肿瘤临床治疗试验研究中所使用的束流诊断安全控制系统。该系统包括束流强度监测及保护、剂量测量、扫描波形监测及保护3个部分。系统基于PXI系统及LabVIEW软件,给出了该系统的各部分结构。从系统建立时的多次测试结果以及实际临床治疗试验研究时的长期运行结果来看,该束流诊断控制系统在控制辐照剂量以及安全保护方面能够满足当前重离子加速器浅层肿瘤临床治疗试验的基本要求,为试验研究的顺利进行提供了可靠的保证。 展开更多

关键词 重离子加速器 重离子治癌 束流诊断 束流控制

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千兆电子伏重离子加速器——兰州冷却储存环 被引量：5

12

作者 夏佳文 詹文龙 +12 位作者 原有进 刘勇 徐瑚珊 高大庆 赵红卫 肖国青 杨晓东 周忠祖 张伟 杨建成 毛瑞士 杨雅清 冒立军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第B12期150-158,共9页

能量达千兆电子伏的兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL—CSR，是一个集加速、累积、电子冷却及内外靶实验于一体的多功能双冷却储存环同步加速器系统，由主环CSRm和实验环CSRe构成，并以兰州重离子回旋加速器系统HIRFL作注入器。CSR将重... 能量达千兆电子伏的兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL—CSR，是一个集加速、累积、电子冷却及内外靶实验于一体的多功能双冷却储存环同步加速器系统，由主环CSRm和实验环CSRe构成，并以兰州重离子回旋加速器系统HIRFL作注入器。CSR将重离子束的能量从兆电子伏提高到千兆电子伏，同时利用空心电子束冷却技术将束流的动量分散及发射度降低1～2个数量级，并提供多种类的高电荷态重离子束以及放射性次级束（RIBs），以开展更高精度的物理实验及更广范围的应用研究。兰州冷却储存环于2006年建成并投入运行，实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生与收集以及重离子束的快慢引出，并实现了高能重离子束的空心电子束冷却，使得重离子束的动量分散降低到10^-5量级，而发射度收缩到0．1πmm·mrad以下。同时，完成了短寿命近滴线核素的高分辨质量测量物理实验及高能重离子束深层治癌的临床应用实验。 展开更多

关键词 冷却储存环 累积 电子冷却 放射性次级束 重离子治癌

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束流剖面探测器多通道微电流数字化读出系统设计

13

作者 张惊蛰 刘美洋 +3 位作者 赵兴荣 肖金凤 张博 王小睿 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第2期174-183,共10页

针对兰州重离子治癌装置束流诊断系统中束流剖面探测器分条电离室,研制了一套多通道微电流数字化读出系统,包括数据采集电路和上位机软件。数据采集电路基于电流数字转换芯片ADAS1128设计,具有256路模拟输入通道,接收分条电离室探测器... 针对兰州重离子治癌装置束流诊断系统中束流剖面探测器分条电离室,研制了一套多通道微电流数字化读出系统,包括数据采集电路和上位机软件。数据采集电路基于电流数字转换芯片ADAS1128设计,具有256路模拟输入通道,接收分条电离室探测器输出的微电流信号并将其转化为数字信号。采集数据通过FPGA处理后,由千兆以太网传输到上位机,上位机软件接收数据并进行存储、处理和显示。数据采集电路体积小,尺寸仅为14 cm×12 cm,便于和分条电离室探测器集成安装。通过测试,在43.5~691.25 nA工作范围内,通道噪声最大为3.8 nA,非线性误差小于0.3%,系统单通道最大功耗约为13 mW。系统经过长时间运行稳定可靠,满足分条电离室对数据采集系统高精度、高集成度和低功耗的需求。 展开更多

关键词 重离子治癌 束流诊断 数据采集 电流数字转换 FPGA

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束流均匀性测量前端读出电子学电路的设计 被引量：5

14

作者 佘乾顺 苏弘 +4 位作者 徐治国 马晓莉 胡正国 毛瑞士 徐瑚珊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期646-651,共6页

针对重离子治癌中的束流监测需要,用T型反馈电阻网络组成的电流-电压转换(IVC)电路将大面积二维位置灵敏平行板雪崩探测器(PPAC)输出的多路10 pA～100 nA的微弱电流转换成-2 V～-20 mV的电压信号,配合数据获取处理系统实现了近代物理研... 针对重离子治癌中的束流监测需要,用T型反馈电阻网络组成的电流-电压转换(IVC)电路将大面积二维位置灵敏平行板雪崩探测器(PPAC)输出的多路10 pA～100 nA的微弱电流转换成-2 V～-20 mV的电压信号,配合数据获取处理系统实现了近代物理研究所重离子治癌中的束流均匀性测量。实验表明该电路具有速度快、精度高等优点,该电路也可用于法拉第筒及多丝正比室的束流读出。 展开更多

关键词 束流均匀性 电流电压转换 T型反馈电阻网络 重离子治癌

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一种束流强度监测电路设计 被引量：4

15

作者 苏弘 李文华 +7 位作者 董成富 高山山 唐彬 徐治国 段利敏 唐述文 胡正国 徐瑚珊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1051-1054,共4页

介绍了一种新型的电流频率(I-F)转换电路,该电路用于测量平行板气体电离室的电流信号,配合实现了中国科学院近代物理研究所重离子治癌中束流强度的监测。治癌终端的临床试验表明该束流强度监测电路具有较高的灵敏度,能很好地应用在束流... 介绍了一种新型的电流频率(I-F)转换电路,该电路用于测量平行板气体电离室的电流信号,配合实现了中国科学院近代物理研究所重离子治癌中束流强度的监测。治癌终端的临床试验表明该束流强度监测电路具有较高的灵敏度,能很好地应用在束流强度监测系统中。该电路也可以用于条形电离室信号的读出。 展开更多

关键词 电流频率转换 电流积分 流强监测 重离子治癌

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HITFiL同步加速器剥离注入(英文) 被引量：2

16

作者 柴伟平 夏佳文 +3 位作者 杨建成 原有进 石健 李朋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期994-1000,共7页

一台新的治癌专用加速器HITFiL正在设计和建造中,其中一台同步加速器为其主加速器,以高紧凑性、高可靠性和低成本为设计目标。同步加速器的注入系统采用剥离注入方式,剥离注入与单圈注入方式相比能达到较高的注入效率,而其造价明显低于... 一台新的治癌专用加速器HITFiL正在设计和建造中,其中一台同步加速器为其主加速器,以高紧凑性、高可靠性和低成本为设计目标。同步加速器的注入系统采用剥离注入方式,剥离注入与单圈注入方式相比能达到较高的注入效率,而其造价明显低于多圈注入加电子冷却的注入方式。治癌采用碳粒子束,从ECR离子源产生的C5+离子经过回旋加速器预加速后在同步加速器注入点处剥离成为C6+注入到环里。详细阐述了该注入系统的设计方案,并对整个注入过程进行了计算机模拟。在模拟过程中,对束流的注入效率、束流损失机制和粒子数增益进行了研究,得到了实空间和相空间的粒子分布和发射度增长趋势,得到了满足要求的束流流强。 展开更多

关键词 剥离注入 HITFiL 重离子治癌 ACCSIM

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束流终端大尺寸膜窗的研制 被引量：1

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作者 蒙峻 张军辉 +8 位作者 杨伟顺 罗成 杨晓天 马向利 白峰 郭迪舟 聂增森 牛志伟 楼美玲 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期59-62,共4页

膜窗系统是重离子束流治癌装置中隔离大气和真空的重要系统。通过应力分析,选择高强度膜(Hostaphon)和加强纤维衬底(Kevlar)联合使用,既可以使束流通过,同时中子产额少,还可以承受大气压力。采用双层真空结构,消除膜材料的漏气效应,使... 膜窗系统是重离子束流治癌装置中隔离大气和真空的重要系统。通过应力分析,选择高强度膜(Hostaphon)和加强纤维衬底(Kevlar)联合使用,既可以使束流通过,同时中子产额少,还可以承受大气压力。采用双层真空结构,消除膜材料的漏气效应,使与膜窗相连的主系统真空度达到了10-6Pa。 展开更多

关键词 重离子治癌 大尺寸膜窗 膜窗材料 应力分析 双层真空结构

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新型电荷-频率转换电路设计

18

作者 王亚楠 佘乾顺 +2 位作者 杨海波 孔洁 苏弘 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第11期1148-1151,共4页

设计了一种用于兰州重离子治癌系统中剂量监测的新型电荷-频率转换电路。该电路将输入的电流信号直接转换为脉冲输出,通过计数器对脉冲个数进行计数实现对输入电荷的测量,从而实现对照射剂量的实时监测。实验表明:该电路可实现0.01 n A^... 设计了一种用于兰州重离子治癌系统中剂量监测的新型电荷-频率转换电路。该电路将输入的电流信号直接转换为脉冲输出,通过计数器对脉冲个数进行计数实现对输入电荷的测量,从而实现对照射剂量的实时监测。实验表明:该电路可实现0.01 n A^1μA范围内双极性电流的测量,在整个测量范围内线性度好于2.71%。 展开更多

关键词 电荷-频率转换 剂量监测 重离子治癌 前端读出电子学

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