重离子治癌装置治疗室与其机器人坐标系的统一

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。

强流重离子加速器装置工艺循环冷水系统设计

介绍了该项目设计的背景及重离子加速器装置(HIAF)末端工艺设备的特性。针对HIAF末端工艺设备的冷却需求,确定了工艺循环水系统冷负荷,并对一次水系统、二次水系统及补水系统进行了设计,保证了HIAF长期、可靠、稳定地运行。分析了工艺循环水系统的设计要点及难点,为工艺制冷循环水系统的设计提供参考。

兰州重离子研究装置(HIRFL)的辐射防护

本文介绍了兰州重离子研究装置(HIRFL)的辐射防护概况。分五个部分:(1)装置概况;(2)辐射发射率;(3)辐射屏蔽;(4)感生放射性及其对环境的影响;(5)区域监测及安全系统。

重离子治癌装置研究

介绍了重离子治癌装置的最新发展状况 ,比较了两类典型的旋转机架的结构及光学特性 ,给出了离子光学的限制条件 .设计了一台桶形机架 ,为兰州重离子冷却储存环应用于医学治疗进行了预研 .

兰州重离子治癌研究装置的准直测量技术

介绍了中国科学院近代物理研究所重离子治癌装置的安装定位测量技术和方法。利用激光跟踪仪通过控制网的建立,和多重坐标系的转换,使最后的磁铁安装径向相对误差不超过±(0.05-0.1)mm,真空管道的横向及竖向精度也达到了±(0.1-0.2)mm。

强流重离子加速器装置电源预研及进展

介绍了强流重离子加速器装置(HIAF)磁铁励磁电源的需求,针对这些特殊需求进行了电源相关技术的预研,并介绍了样机研制最新进展。

基于单片机的重离子医用治疗装置数字电源监控系统设计

介绍了一种应用于医用重离子治疗装置(Heavy Ion Medical Machine,HIMM)的数字电源触摸屏控制系统,该设计采用PIC24单片机驱动触摸屏。依照电源系统的内部协议,实现了电源触摸屏控制系统的开关机控制、波形显示、状态显示以及参数设定等多种功能。该系统与电源核心数控板、状态板通讯测试正常稳定,本地操作更加方便、美观,比模拟控制方式稳定可靠,控制精度更高。

兰州重离子研究装置周围环境的放射性监测

叙述了对兰州重离子研究装置（ＨＩＲＦＬ）周围环境中土壤、植物和水中总α、总β放射性的监测情况。给出了测量结果，并进行了初步评价。连续７年的监测表明，ＨＩＲＦＬ周围环境样品的放射性都在本底水平，装置的运行未对环境造成污染。

兰州重离子研究装置的辐射监测系统

介绍了兰州重离子研究装置工作场所辐射监测系统的组成及性能,通过多年的现场使用,具有良好的稳定性和抗干扰能力,可以满足大型加速器或其他核装置的现场辐射剂量监测的需要。

重离子肿瘤治疗专用装置电源系统

兰州重离子治疗专用装置(HIMM)电源系统主要为HIMM专用加速器的各种磁铁励磁及非磁设备供电,提供所需的励磁电流和高电压,产生符合要求的磁场和电场。简单介绍了HIMM电源系统要求、设计、关键技术。

兰州重离子研究装置辐射环境安全性评估

描述了兰州重离子研究装置(HIRFL)运行10多年来对其周围中子、γ辐射水平,环境中水、土、植物等介质的总α、总β放射性水平以及屏蔽周围的中子、γ辐射水平和工作人员个人剂量的测量结果,并进行了初步评价。监测结果表明,兰州重离子研究装置的运行没有造成环境的放射性污染,运行是安全的。

重离子辐照装置控制系统准确性

研究了 HIRFL上重离子辐照装置控制系统准确性 ,结果表明实验系统剂量的准确与剂量率有关。在一定的剂量下要选择合适的剂量率可保持控制系统的准确。同时在考虑精确剂量时 。

兰州重离子研究装置周围环境放射性监测

测量兰州重离子研究装置 (HIRFL)周围环境中土壤、植物和水中总α、总 β放射性水平 ,并进行了初步评价。监测表明 ,HIRFL周围环境样品的放射性都是本底水平 。

重离子反应装置束运线自适应优化控制研究

束运线是ＨＩＲＦＬ（兰州重离子反应装置）的一个重要组成部分，实现ＨＩＲ－ＦＬ束运线的优化控制非常必要。研究了优化控制理论在束运线控制系统的应用，控制过程包括束运线数学模型的建立、参数辨识、一些优化控制设计方法和自适应优化控制的实现技术。

某国产医用重离子加速器治疗装置辐射监测水平

为了解某国产医用重离子加速器辐射防护情况,以该装置为研究对象,使用X/γ剂量率仪和中子剂量当量率仪测量治疗室、同步环机房、屏蔽墙体外等区域X/γ剂量率和中子剂量当量率。测试结果表明:重离子加速器治疗装置工作场所辐射剂量的贡献者主要是中子、其次是γ射线,中子剂量当量率可比γ剂量率高出一至几个量级。治疗室内中子辐射剂量水平为几十上百mSv/h。试运行期间,回旋加速器机房、同步加速器大厅和治疗装置屏蔽体外周围环境辐射水平在标准规定范围内。

兰州重离子加速器经济社会效益调研

大科学装置具有附加的经济社会效益。通过对兰州重离子医用加速器产业化及应用示范基地、武威重离子治疗示范中心暨荣华颐养院、武威重离子辐照诱变甜高粱种植基地的实地调研,分析得出:兰州重离子加速器在实现重要的科学目标的同时,以重离子医用加速器产业和甜高粱种植产业等新兴产业驱动西部地区的经济发展与转型,以医疗、教育和人才培养方面的贡献带动西部地区的社会发展。兰州重离子加速器已经初步形成了以重离子医用加速器产业和甜高粱产业为代表的新兴产业链,形成经济发展的新增长极,在优化西部地区产业结构、促进区域经济和社会可持续发展方面发挥出强大的辐射效应。

重离子照射野均匀度对细胞存活率影响的理论研究

为了给重离子治癌装置的照射野均匀度的确定提供依据 ,从理论上研究了重离子照射野均匀度对细胞存活率的影响。以细胞存活率曲线的线性平方模型为基础 ,导出了受不均匀重离子照射野照射时的细胞存活率与剂量的关系式 ,利用这个关系式讨论了照射野均匀度对细胞存活率的影响。结果表明 ,受不均匀照射野照射时的细胞存活率要比受理想的均匀照射野照射时的细胞存活率大 ,均匀度越差细胞存活率越大 ;当实际照射野均匀度 >95%时 ,方可将实际的照射野作为理想的均匀照射野来处理。因此 ,重离子治癌装置的照射野均匀度应 >95%。同时指出 ,在对不同的实验室所得到的细胞存活率曲线进行比较时 。

医用重离子加速器薄壁真空室研制

中国科学院近代物理研究所研制的医用重离子加速器装置是我国第1台拥有自主知识产权的医用重离子加速器,其高频脉冲二极磁铁使用RAMPING工作模式且磁场上升速率为1.6 T/s,所以安装在高频脉冲磁铁内的真空室采用一种薄壁加筋结构不锈钢真空室以减少涡流对离子束稳定性的影响。然而由于薄壁加筋不锈钢真空室占用磁铁气隙尺寸偏大,不仅造成了磁铁造价成本偏高,更是提高了运维成本。基于以上原因,本文提出陶瓷内衬薄壁(0.3 mm)真空室,并研制了原理样机。测试结果表明:样机真空度进入了10-10 Pa量级范围,并可有效减小磁铁气隙,是未来加速器薄壁真空室的发展方向。

重离子医学中心大楼项目特殊消防设计的实践与思考

以中国科学院大学附属肿瘤医院的重离子医学中心大楼在报建过程中已完成的特殊消防设计评审为例,从特殊消防设计的目标、重点、难点等方面,全面阐述了对重离子医学中心大楼项目建设中的特殊消防设计的实践与思考。