直线加速器及回旋加速器超厚顶板的盘扣脚手架支撑设计及施工

南通市金沙湾医学综合体(一期)建设工程项目,线性加速器和回旋加速器的顶部最大厚为2800毫米,其水泥强度为C35级,自重和钢筋的粗细(埃埃25-埃28)紧密排列,钢筋之间的距离为90毫米。为保障顶板支撑系统的安全,经过多个方案的对比,选用了一种全桥式的盘扣式支架来支承框架,对立柱、顶托和剪撑件等进行了设计,同时还采用了 BIM技术来指导采购、下料和施工等工作,从而保证了建筑的安全和质量。

“直线+回旋”加速器的制作与改进

人教版必修第二册中提到的直线加速器和回旋加速器属于两种独立的加速器。利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引原理,通过变换装置组合,设计制作了一款集“直线加速”和“回旋加速”为一体的加速器,实现一套器材可以同时演示直线加速和回旋加速。“直线+回旋”加速器取材方便,制作简单,原理适合高中生认知和理解,便于课堂演示,能激发学生的学习兴趣。

中国原子能科学研究院紧凑型强流质子回旋加速器的发展和应用

中国原子能科学研究院(简称原子能院)自1958年建成我国第1台回旋加速器以来,已经研发出了一系列强流回旋加速器装置,为我国核学科和核技术应用等发展发挥了极其重要的作用。原子能院在1996年建成了我国第一台专用于医用同位素生产的30 MeV/350μA强流质子回旋加速器,在2014年建成了国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器大科学装置(100 MeV/520μA)。在2021年,原子能院自主研发出了国内首台引出流强1 mA以上的14 MeV强流质子回旋加速器。该加速器的建成,为我国基于小型化强流质子回旋加速器的中子源应用奠定了基础。基于14 MeV强流质子回旋加速装置,先后建成了国内首台用于硼中子俘获治疗(BNCT)的治疗装置样机和用于中子成像无损检测的实验验证样机,并开展了相关实验研究。目前,原子能院正在研制用于BNCT临床等应用的18 MeV/1 mA强流质子回旋加速器,并且正在开展流强达到3~5 mA的基于H 2+的新型强流回旋加速器的研发。原子能院的强流回旋加速器,在基于加速器中子源的BNCT和中子成像、加速器生产医用放射性同位素等应用方面将发挥重要的作用。

应用型电子直线加速器用C波段大功率速调管研究与开发

为满足C波段应用型直线加速器功率源要求,研制了一支C波段大功率速调管。通过对电子枪结构模拟计算并利用正反向组合式聚焦线圈调整过渡区磁场,完成了电子光学系统设计,电子注通过率达到100%,电子注波动率为4.8%。综合应用一维至三维计算程序对注-波互作用段开展参数优化及PIC仿真,最终确定了6个谐振腔的速调管方案。腔体加工冷测调配后焊接形成整管,并开展了高功率测试,在电子注电压为115 kV、电流为79.6 A条件下,馈入频率为5712 MHz、功率为100 W的信号时,该速调管可输出的峰值功率为3.52 MW,增益为45.5 dB,效率为38.5%,达到了预期研制目标。

限制回旋加速器中粒子最大能量的几个因素

从回旋加速器的基本原理出发,分析了限制粒子最大能量的几个因素,即D形盒半径和磁感应强度大小、加速极板之间的间距和加速电压、狭义相对论效应导致的粒子质量变化.并通过实际加速器的数据,分析和比较了在这几个因素独立影响下,粒子最大能量的数量级.

MyQA Daily晨检仪在医科达直线加速器质量控制中的应用

目的探讨MyQA Daily晨检仪在医科达Synergy与医科达Infinity 2台直线加速器日常状态检测中的效果,评价其性能。方法使用MyQA Daily晨检仪监测2台直线加速器24周内的环境条件、离轴比一致性和剂量输出一致性,并对检测结果进行分析。结果2台直线加速器工作环境状态正常,射野中心与射野宽度误差<2 mm,对称性、平坦度与输出剂量误差<3%,均在临床可接受范围内。结论MyQA Daily晨检仪能较好地实现对医科达直线加速器的日常性能监测,辅助操作人员了解并维护设备。

回旋加速器主磁铁非理想磁场垫补方法研究

回旋加速器主磁场的精密测量和误差垫补技术是回旋加速器技术研究的一个重要方向,也是设备建造的关键环节之一。由于受铁材料内部缺陷、机械加工误差等因素的影响,回旋加速器主磁铁所产生非理想磁场通常会偏离所需要的等时性磁场分布,且含有一定幅值的谐波磁场。因此,在研制回旋加速器的过程中需对非理想磁场进行多次垫补,通过修正实际磁场的分布而最终达到使用要求。与传统磁场垫补算法相比,本文提出了一种基于多元线性回归模型的垫补算法,加入对一次谐波磁场的计算,实现对磁场等时性误差与一次谐波误差同时进行定量化垫补,省去了单独针对一次谐波磁场的垫补过程。为避免增加有限元计算量,本文在新算法中使用了基于1/4磁铁模型获取平均磁场、一次谐波磁场的垫补形状函数。最后使用本文所提垫补方法,将中国原子能科学研究院16 MeV回旋加速器主磁场的等时性误差降低至10-4量级、一次谐波磁场降低至6 Gs以内。实验结果表明,本文提出的算法具有形状函数计算量小、垫补精度高、迭代次数少的特点。

直线加速器维修维护及质控措施研究分析

直线加速器是医疗活动的重要组成部分,主要应用于肿瘤放射治疗工作,治疗效果在很大程度上取决于直线加速器的应用情况,但由于其长期处于放射性环境下运行,可能因各类外在与内在因素导致自身在运行中出现故障,且随着时间的推移还会使影响不断扩大,如出现的故障未能及时发现处理,还可能会在后续工作中出现瘫痪情况。本文对直线加速器维修维护及质控进行了分析论述,并从多方面入手进行总结,并在此基础上了解各类故障类型与成因,最后提出具体的维修策略,以期能够为相关人员提供参考和借鉴。

回旋加速器主磁铁镶条再加工工艺研究

回旋加速器主磁场测量与垫补是回旋加速器技术研究的一个重要方向。为实现回旋加速器主磁场垫补理论要求,其垫补方式可采用边缘垫补方式。该方式要求加工的镶条边缘曲线的精度优于0.02 mm。然而,镶条初次加工方式为配做形式,本身镶条材料硬度低、形状薄且长,在强磁场条件下,细微扰动就会引起磁场剧烈变化,实际需要进行垫补加工量非常小。故保证镶条边缘曲线再加工精度是实现回旋加速器功能非常重要的工作。文章从边缘理论曲线获得方式出发,提出加工精度具体要求和边缘曲线加工的实现方式,并考虑其坐标系关系,设计了一种保证镶条边缘曲线再加工精度的工装。该工装可同时固定两根镶条,提供合适的参考点,实现镶条在加速器上的位置复现。该工装应用于16 Mev加速器镶条垫补加工,每次垫补结果机械测量误差在0.02 mm,磁场复测后实际加工磁场与理论垫补磁场精度好于10-3。

放疗直线加速器设备的维修研究

为了提高放疗直线加速器的应用效能,围绕此设备的维修展开分析。首先介绍放疗直线加速器,明确此设备的效能。其次总结设备经常面临的几种故障,并提出操作人员严格按照设备错误提示与警告进行维修、综合分析故障成因、加强观察、其他维修建议四点故障维修建议,最后总结设备使用方法与注意事项,为今后该设备的应用以及故障维修积累经验,以期能够进一步推动我国医疗卫生行业的现代化发展。

联影URT-linac506c直线加速器在乳腺癌保乳手术后放疗中的应用价值

目的研究联影URT-linac506c直线加速器在乳腺癌保乳手术后放疗中的应用价值。方法回顾性选择2023年1—12月就诊于河南省人民医院的乳腺癌保乳手术后接受放射治疗的150例患者,随机分为两组,每组75例,对照组接受医科达infinity直线加速器,观察组接受联影URT-linac506c直线加速器。比较两种直线加速器照射误差、计划靶区的剂量参数、心脏、肺部与乳腺的受照剂量、照射反应。结果观察组X轴、Y轴、Z轴以及旋转角度误差均小于对照组(P<0.05)。两组D 1、D 99、D_(mena)剂量差异无统计学意义(P>0.05)。观察组适形指数、均匀性指数低于对照组(P<0.05)。两组心脏V 30、健侧乳腺D_(mena)照射剂量差异无统计学意义(P>0.05);观察组心脏D_(mena)、肺部患侧D_(mena)、V 30、健侧D_(mena)低于对照组(P<0.05)。所有患者均顺利完成放疗,未出现放疗终止的情况。观察组0~2度反应占比高于对照组(P<0.05),3级反应占比低于对照组(P<0.05)。两组4级反应差异无统计学意义(P>0.05)。结论乳腺癌保乳手术后采用联影URT-linac506c直线加速器放疗效果较好,可减小照射误差,降低计划靶区与危机器官的照射剂量,且皮肤照射反应程度较轻。

交叉指型磁模漂移管重离子直线加速器设计

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)的质子同步环改造为质子重离子同步环的需求,采用将电磁四极磁铁安装在漂移管内部的设计方案,完成了1台2 MeV/u的交叉指型磁模漂移管直线加速器(interdigital H-mode drift tube linear accelerator,IH-DTL)的物理设计和机械设计。建立了使用腔内聚焦散焦周期结构进行横向强聚焦,常规负相位用于纵向聚束的1套动力学设计方法,实现对多种离子的加速,并能在获得较高束流传输效率的同时保持较低的束流发射度增长。DTL动力学计算结果表明:该IH-DTL可将峰值电流强度为50 eμA的Bi^(32+)离子从0.4 MeV/u加速到2 MeV/u,传输效率为99%,横向归一化均方根发射度增长小于10%,可用于加速荷质比在1/2~1/6.5范围内的重离子。

医科达医用直线加速器MLC光学系统维修与维护研究

介绍了医科达直线加速器多叶准直器(multi-leaf collimator,MLC)光学系统的结构和工作原理,分析了MLC光学系统故障的原因,总结了MLC光学系统故障的维修方法,归纳了MLC光学系统的维护保养方法,为医疗工程技术人员进行MLC光学系统的维修与维护提供了参考。

医科达Axesse医用直线加速器通信系统故障维修三例

医用直线加速器作为目前肿瘤放射治疗的核心设备,已被广泛应用于恶性肿瘤的根治性及姑息性治疗。由于医用直线加速器的结构及工作原理复杂,涉及高能放射物理、微波加速传导理论、高压脉冲调制技术及束流真空技术等领域[1],对精度及稳定性的要求较高,因此对该类设备的故障维修与日常维护是工程技术人员不断研究和解决的重点[2-3]。

放疗直线加速器设备的典型故障与维修措施研究

以保证放疗直线加速器设备的稳定运行为前提,针对医科达Synergy和infinity设备,分析放疗直线加速器设备面临典型故障与维修措施。首先,对该设备做出介绍,了解医科大设备的性能与技术参数。其次,总结设备在使用中容易出现的线路、机械、控制系统这三种典型故障,提出故障的解决方法。最后,提出增加电子元件的检查频率、观察元器件运行指标、定期开展设备检查与管理、控制设备空气湿度、严格控制加速器机械精准度五点建议,优化设备的运行质效,以期能够为医院设备维护、患者的放射治疗提供支持。

医用直线加速器非标准束流状态下对剂量学输出影响的研究

目的探讨非标准束流状态对医用直线加速器剂量学参数的影响。方法以Elekta Precise医用直线加速器为研究对象,通过在维修模式调整6 MV束流的伺服参数,模拟常规参数的变化特性,获得4种非标准束流状态(以上参数不稳定致使设备报对应联锁,但复位后设备可继续出束),包括剂量率、2R Err(y方向的均整度与对称性报错值)、2T Err(x方向的均整度与对称性报错值)、Hump Err(峰值报错值)联锁。采用UNIDOS剂量仪、MatriXX二维矩阵及ArcCheck三维剂量验证设备分别测量不同非标准束流状态下的绝对剂量、能量辐射品质、均整度与对称性、调强剂量验证γ通过率等剂量学参数,并与标准束流状态的剂量学参数进行比较。结果非标准束流状态下,除2R Err联锁的剂量学参数与标准束流状态保持一致外,其他非标准束流状态的剂量学参数均与标准束流状态有明显差异。结论医用直线加速器偶尔报2R Err联锁不影响设备的剂量学参数及临床应用,但剂量率不稳、2T Err及Hump Err联锁会影响设备的剂量学参数,需及时进行质量控制。

医科达Infinity医用直线加速器常见故障维修五例

医用直线加速器是一种重要的放射治疗设备,可利用微波电磁场加速带电粒子,将高剂量辐射能量精确传递至肿瘤部位,以阻止或摧毁肿瘤细胞的生长。该设备不仅可用于鼻咽癌、乳腺癌、肝癌和宫颈癌等多种癌症疾病的根治性治疗,还可进行姑息性放射治疗,减轻晚期癌症患者的临床症状和疼痛程度[1]。

瓦里安直线加速器机器性能检查中MV影像中心偏移量影响因素分析

目的:探究导致瓦里安Vitalbeam直线加速器机器性能检查(MPC)结果中MV影像中心偏移量异常的主要因素。方法:通过修复MV影像臂“肩部”电机编码器、锁定治疗床位置以及等中心校正方法观察MPC结果中MV影像中心偏移量数值并进行统计学分析。结果:修复MV影像臂编码器后,MPC结果中MV影像中心偏移量小于空白组且差异具有统计学意义[空白组:(0.450±0.010)mmvs维修编码器组:(0.310±0.001)mm]。等中心校正组MV影像中心偏移量与空白组相比差异无统计学意义。锁定治疗床组MV影像中心偏移量小于空白组且差异具有统计学意义[空白组:(0.450±0.010)mmvs锁定治疗床组:(0.240±0.030)mm]。维修影像臂编码器并做等中心校正之后进行MPC时锁定治疗床与不锁定治疗床的MV影像中心偏移量结果无统计学差异。结论:MV影像臂“肩部”电机编码器损伤是导致MV影像中心偏移量异常的主要因素,开始MV影像中心检查前锁定治疗床位置能降低当次检查结果,但是无法彻底解决MV影像中心偏移的问题。

医科达Versa HD直线加速器Agility治疗机头光学系统故障维修2例

简要介绍了医科达Versa HD直线加速器Agility治疗机头光学系统的工作原理,分析了该系统在日常使用中出现的2例故障的原因并给出了故障排除方法,为临床工程师排除类似故障提供了参考。

直线加速器机房超厚大体积混凝土温度裂缝控制技术

直线加速器机房的主屏蔽墙厚度达3.2m,顶板厚度达1.8m,超厚混凝土结构防辐射性能要求高,为控制直线加速器机房大体积混凝土温度裂缝,提出了原材料选取、配合比优化、混凝土浇筑和振捣等混凝土硬化前控制措施,浇筑前在超厚墙体和楼板结构内预先安装了温度监测系统和冷却水循环降温管网,冷却水循环降温管网的水循环阀门与温度监测系统的报警模块通过基站网络进行连接,智能控制循环管网内冷却水流动和冷却水温度。基于实时温度监测结果,采用冷却水智能循环管网系统对硬化后混凝土进行智能化控温,解决了混凝土中心部位温度和内外温差过大问题,有效保证了超厚大体积混凝土防辐射性能要求。