^(11)C-乙酸盐FX_C合成器的改进及产率因素研究

目的:改进美国GE公司^(11)C-乙酸盐(^(11)C-AC)FX_c合成器,用以提高合成^(11)C-AC的产量,并对其产率影响因素进行研究。方法:对FX_c合成器管路线路改进后进行合成实验,对影响^(11)CAC产率的因素进行实验对比。结果:改进后的FX_c合成器完全可以满足合成^(11)C-AC的需求,^(11)C-AC合成正常,合成后其质量控制检测合格。结论:FX_c合成器的改进使四氢呋喃(THF)溶液中的CO_2、水分等杂质对产率影响极大,在反应前进行溶剂除水及惰性气体填充干燥保存可提高产率。

激光尾波场电子轰击多层靶的正电子产额模拟计算

利用超强激光驱动相对论正电子产生时,为提高正电子的产额,提出了基于激光尾波场电子轰击多层靶的方案,将转换靶由单层厚靶替换为多层薄靶,并通过蒙特卡罗程序FLUKA对尾波场电子轰击多层靶及单层靶产生正电子的全过程进行了模拟分析。结果表明,多层靶的正电子总产额约为单层靶的2.4倍,尾场电子的能量利用率是单层靶的1.2倍;对于多层靶,正电子产额最大时,子靶厚度d、靶间距L和靶半径R之间的关系满足RL/d为常数,正电子产额随靶层数的增加而增大,当靶层数大于15时,正电子产额不再明显增加。

激光驱动产生正电子实验的数值模拟研究

激光尾波场电子束作用于固体金属靶产生正电子,是一种新兴的获取正电子的实验方法。文章对其实验方案进行详细地模拟分析。利用FLUKA蒙特卡罗程序开展数值模拟,研究激光尾波场正电子实验中靶材料的选择标准,提出引入平均角分布熵产额(mean angular entropy yield, MAEY)函数指标进行正电子的实验可用性评价;计算结果表明,原子序数高的固体金靶正电子产额和平均角分布熵产额均较高,正电子的可用性相对较好。对选用固体金靶的实验方案,构建蒙特卡罗物理模型开展模拟计算,研究正电子在输运过程中的空间分布特征;计算数据显示,金靶产生正电子的角分布范围在0°~70°之间,通过准直器后正电子数目减少到原来的1.05%,存在电子、光子和中子等干扰粒子,其中光子干扰最大,在通过偏转磁场后的正电子分布空间,光子密度仍比正电子密度高2个数量级。该文的研究对于激光驱动正电子实验固体靶材料的合理选用以及相关正电子测量与应用实验方案的优化设计具有一定的参考价值。

低能正电子致厚靶特征X射线产额的初步实验研究

通过10~30 keV的正电子轰击纯厚T(i Z=22)靶,采用超薄灵敏层的Si-PIN探测器收集其产生的X射线,通过HPGe探测器收集正电子在靶中湮没产生的511 keV的γ光子计数来计算正电子束流强度,对正电子碰撞厚Ti靶的K壳层特征X射线产额进行了初步测量,并将所得实验数据与基于DWBA(Distorted-Wave Born Approximation)理论的Monte Carlo程序PENELOPE模拟值进行了比较,在所考察的能区范围内两者形状较为一致,但实验值均明显低于理论模拟值,在低能端(≦15 keV)更为显著,从而为今后开展这方面的工作提供了参考。

[^(18)F]FDOPA放射标记合成工艺研究进展

正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)放射性示踪剂6-[^(18)F]氟-3,4-二羟基-L-苯丙氨酸([^(18)F]6-fluoro-3,4-dihydroxy-L-phenylalanine,[^(18)F]FDOPA)广泛用于中枢神经系统疾病的多巴胺代谢成像,然而以高产率放射性合成高比活度的[^(18)F]FDOPA极其困难。近年来随着[^(18)F]FDOPA在脑肿瘤、神经内分泌肿瘤和婴儿期局灶性高胰岛素血症等恶性疾病中的广泛应用,迫切需要开发更优的[^(18)F]FDOPA合成方法以满足日益增长的临床需求。该综述总结了[^(18)F]FDOPA放射合成工艺的研究进展,并且详细介绍了由不同放射标记方法所获得[^(18)F]FDOPA的放射性化学产率、比活度、对映体纯度和合成时间,为优化[^(18)F]FDOPA的放射性合成提供参考,以期获得适用于临床研究的高放射性化学放化产率和纯度以及高比活度的[^(18)F]FDOPA。

正电子产生靶上初级电子束半径的最小化研究

为获得尽可能高的正电子 (e+)产额 ,严格控制初级电子 (e- )束在e+产生靶上的束半径是至关重要的 .首先分析了使e- 束半径增大的各因素和对这些因素的制约 ;然后以北京正负电子对撞机 (BEPC)的正电子源为例 ,给出了束半径的实测值和计算值的比较 ,以具体说明这些因素的影响 ;最后讨论了北京正负电子对撞机二期工程 (BEPC Ⅱ )的相应优化设计研究 ,提出了获得靶上最小束半径的若干途径 .

F,Y双掺钨酸铅晶体的发光性能和微观缺陷

通过透射光谱、光产额(LY)和光致发光等发光性能测试,研究了F,Y双掺钨酸铅(PbWO4,简称PWO)晶体的发光性能,并利用热释光曲线和正电子湮没寿命谱对F,Y双掺PWO晶体中的缺陷种类和变化进行了分析.结果表明:与未掺杂晶体相比,双掺样品在350nm附近的透过率大大提高,吸收边向短波方向移动约30nm,光致发光谱中出现位于350nm的发光峰,双掺样品的LY(100ns内)为未掺杂PWO的2·7倍左右.晶体中主要存在的缺陷为(WO3)-和(WO4)3-,对双掺晶体进行600℃真空气氛下退火发现:晶体中(WO3)-和(WO4)3-缺陷浓度增加;而600℃空气气氛下退火则有利于填补氧空位,并将(WO3)-和(WO4)3-氧化为正常的钨酸根阴离子基团,从而改善晶体的发光性能.这一实验结果对提高PWO晶体的LY提供了新的思路.

BEPCⅡ正电子源物理设计

正电子产额是正电子源的一个重要物理量 ,它的高低直接关系到加速器性能的优劣 .此次BEPC(北京正负电子对撞机 )改进 ,要全面升级到BEPCⅡ ,正电子源系统的许多参数都要发生变化 ,必须对系统的各个部件参数重新优化设计 ,从而得到最大产额 .本文采用全新方法 ,将EGS4 (Electron GammaShower)程序包和PARMELA (PhaseandRadialMotioninElectronLinearAccelerator)程序紧密结合起来 ,完成正电子源优化设计工作 .首先使用程序包EGS4 ,对高能电子在介质中的电磁级联过程进行了模拟 ,优化了靶厚度 ,讨论了影响打靶产额的因素 .然后用PARMELA程序 ,接收EGS4的计算结果 ,对正电子在靶后的匹配、聚焦和加速系统中的运动逐个跟踪模拟 ,讨论了俘获节相位的选取 ,得到在正电源出口处的产额 .