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重离子肿瘤治疗示范装置注入器—紧凑型回旋加速器研制成功并达到碳离子束7MeV/u @10微安设计指标
发布时间:2015-06-17 16:22:19  来源:  作者:
  由中国科学院近代物理研究所自主设计、兰州科近泰基新技术有限责任公司加工制造的重离子肿瘤治疗示范装置注入器——紧凑型回旋加速器(图1),在近代物理所调试成功。加速器引出碳离子束能量7MeV/u,引出束流强度达到12微安(图2),超出10微安束流强度设计指标。
  该加速器是世界上首台治癌专用的碳离子回旋加速器,也是世界上首台没有任何磁场垫补线圈的重离子回旋加速器。该回旋加速器的成功调试,是我国自主研制的首台重离子肿瘤治疗专用装置项目顺利进行的一个重要里程碑,。
  该回旋加速器采用全永磁高电荷态ECR离子源,离子源产生12C5+离子束,12C5+束流通过轴向注入线注入到回旋加速器内,每圈束流经过4次加速,最终能量加速到7MeV/u。2014年8月完成回旋加速器的总体安装,8月17日首次引出束流,经过多次调试,9月26日在加速器外12C5+离子束流强度测量达到12微安。目前正在进一步调试,以提高束流的长期稳定性。
  为了降低造价和便于商业运行,该回旋加速器采用了紧凑型设计方案,加速器内没有设置任何磁场垫补线圈,完全依靠高精度三维磁场设计、精密加工的深谷型磁铁获得所需的等时性磁场。该加速器的另一创新设计是在引出区采用一种特殊的C型铁进行磁场梯度调节,并用一小对线圈进行等时场补偿。
 
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图1 7MeV/u @10微安碳离子回旋加速器
 
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图2 加速器外法拉第筒12C5+束流强度10微安测试截图
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