质子束

摘要： 光子放射治疗(放疗)技术是局部晚期直肠癌治疗模式的重要组成部分,但光子放疗后所带来的严重急、慢性不良反应限制了患者的依从性和生活质量.近年来,有研究表明,粒子束放疗(碳离子和质子束)对局部进展期直肠癌的疗效不亚于光子放疗,且在危及器官保护降低,急、慢性不良反应方面具有优势,使粒子束用于局部进展期直肠癌的研究成为热点.

摘要： 中国科学院近代物理研究所独立自主研制的加速器驱动次临界系统(ADS)超导直线加速器样机在国际上首次实现束流强度10毫安连续波质子束176千瓦运行指标,实现10毫安束流稳定运行。事实上,采用全超导直线加速器加速5毫安以上连续波质子束此前从未在国际上被验证或实现。

摘要： 1背景质子疗法,也称为质子束疗法,是一种粒子疗法或放射疗法。它指导质子束精确地杀死癌细胞。质子疗法比传统的放射疗法更安全,更有效,因为它可以非常精准的向特定的区域提供高剂量的治疗束,对周围健康组织的影响最小。氢原子通过离子源被分离成带负电的电子和带正电的质子。质子的能量通过直线加速器可以在几位秒内被加速到700万电子伏特,当质子束能量通过回旋加速器被增加到7000万到2.5亿电子伏特时,就能够轻松的到达患者体内的任何深度,从而针对性的对癌细胞进行灭杀。质子医疗机如图1所示。

摘要： 2019年,5SDH-2串列加速器保持良好运行状态,各项技术指标维持在引进之初的水平。5SDH-2串列加速器高压范围约为150kV~1.7 MV,加速单电荷粒子的能量范围为300keV~3.4MeV,常用粒子束为P和D束,最大靶上束流可达20μA。利用加速器产生的质子束和氘粒子束通过核反应,包括7Li(p,n)、T(p,n)、D(d,n)及T(d,n),建立了100keV~14MeV的单能中子参考辐射场,基于该参考辐射场可开展探测器的能量响应校准研究。

摘要： 中国原子能科学研究院正为中国科学院空间科学与应用研究中心建造一台50 MeV紧凑型回旋加速器CYCIAE-50。CYCIAE-50通过螺旋偏转板轴向注入30keV的负氢离子束,剥离引出可得到能量30~50 MeV、流强10μA的质子束。CYCIAE-50主磁铁采用直边扇结构,包括4对磁极,中心区磁场为0.9T。

摘要： 平均功率高达5~10 MW的质子束,在核物理与粒子物理前沿研究、大众健康、先进能源等领域均有十分重要的应用。针对高能连续波固定磁场交变梯度加速器(FFAG)研究上展现的技术发展前景和挑战,中国原子能科学研究院提出新的设计原理,突破传统圆型加速器的1GeV等时性能量上限,提出2GeV/6 MW连续波质子FFAG设计方案。

摘要： 基于超导回旋加速器的质子放疗装备研发项目是国家"十三五"重点研发计划项目,项目整体目标为:研制一套基于超导回旋加速器的质子放疗系统,提供适用于铅笔束调强扫描(IMPT)方式的质子束,实现精准治疗,开展临床验证,获得国家CFDA认证,为产业化奠定基础。中国原子能科学研究院回旋加速器研究设计中心负责其中的回旋加速器研制,在已有的230MeV超导回旋加速器关键技术研制、降能器设计、束流输运线技术和治疗端的前期技术研究工作的基础上,研制建立一套250MeV超导回旋加速器。

摘要： 100 MeV强流质子回旋加速器是由中国原子能科学研究院自主创新、自行研制的一台国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该加速器自投入运行以来,开展了大量的物理实验,为了满足不同实验对质子束的需求,设计了一种结构简单、易拆装的质子束收集装置(图1)。通常,基于100 MeV强流质子回旋加速器的质子束实验需将实验样品安装固定在束流的照射区域内,部分实验对束流的均匀性有特殊的要求,因此需设计一种质子束收集装置,该装置既有准直作用,也有收集多余质子束的作用。

摘要： 基于粒子云网格计算方法,对质子束轰击靶面产生二次电子的效应进行了模拟研究,得到了不同电场强度对质子束的品质以及其产生的二次电子的数量的影响.研究表明,50 kV电压下,质子束束腰宽度1.8 mm,并有近 10%的质子束打在阴极侧壁上;150 kV电压下,质子束束腰宽度 1.2 mm.这说明,抽取电场强度小时质子束分散,其束流品质下降;抽取电场强度大时质子束紧凑.通过调控抽取、加速电压,可以有效地控制到靶质子流的聚散状况,以及由此产生的二次电子的强度及分布.

摘要： 为了开展空间环境中低能粒子对航天电子器件作用规律的研究,根据研究项目需要,研制一台1～50keV的低能质子束装置.该装置具有无需机械调节即可对质子能量、注入面积、注量率等参数进行大范围调节的特点.装置设计紧凑、所占空间小、成本低.介绍了质子束装置的基本构成以及聚焦透镜、速度选择器、扫描器等主要元件的结构特点及优化措施.调试结果表明,装置的性能达到了预期的技术指标,在有效注入面积内可达90％以上的均匀度,并能够长期稳定运行,满足了研究的需要.

摘要： 本文选用62Mev质子束,构建了人眼体MCNPX模型,模拟计算了质子束放疗过程中人眼体模型的剂量分布。模拟中考虑了两种情况：⑴理想的治疗情况,肿瘤区的剂量值为50.03Gy,在有效的治疗水平上,同时其他组织受量都在可接受的剂量范围内；⑵最坏的治疗情况,即模拟病人在放疗期间直视射束时的剂量分布,结果大部分剂量都沉积在了角膜、晶状体和前房,而肿瘤区的剂量为零。计算结果与有关文献报道的结果相吻合,初步证实了MCNPX程序能很好的模拟质子放疗,可用于病人放疗计划,而最坏治疗情况中的模拟结果可用于临床医学事故的剂量重建。

摘要： 本文首先简略介绍了把质子用于癌症治疗的优势与世界范围内现阶段的应用情况，然后时近年来在国际加速器届受到很多关注的FFAG，Fixed Field Alternating Gardient，型加速器的情况与研究进展进行了较为系统的讨论，比较了获得质子束用于癌症治疗的几种加速器的特点。FFAG 由于其高重复频率，小尺寸，小磁铁重量和提供可调能量粒子束的能力及多种可能的应用而受到强烈的关注。最后讨论了在国内发展FFAG的可能性。

摘要： 主要研究了"闪光二号"加速器的高功率质子束产生6.129MeV准单能脉冲γ射线强度的实验测量技术.选取Si-PIN探测器测量准单能脉冲γ光子产额,研究了采用效率增强层和采用串列等技术提高PIN探测器灵敏度的方法,建立了在该实验系统中PIN探测器测量准单能脉冲γ射线灵敏度的计算模型并计算了其灵敏度,选取时间响应快的ST401塑料闪烁体配合灵敏度高的ETL-9813SB型光电倍增管组成测量系统测量准单能γ射线脉冲宽度.采用PIN探测器测得的准单能脉冲γ光子总产额约为2.1×108,采用闪烁探测器测量所产生准单能脉冲γ射线的脉冲宽度约为47ns,从而得到准单能脉冲γ射线的强度约为4.5×1015 s-1.利用"闪光二号"加速器建立了产生6.129MeV高强度准单能脉冲γ射线的装置以及监测系统,为以后用于探测器的能量响应和时间响应研究提供了技术途径.

摘要： 本文简要介绍了质子放射治疗的历史和现状,质子束的特征,质子治疗的分类、设备及优点疗效以及放射技术的发展等.

摘要： 用不同能量的质子辐照黄瓜的干种子,探讨其诱变效果.结果表明,质子辐照可诱发染色体结构变异及有丝分裂行为异常,随着质子能量和剂量的提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势.质子对染色体的致畸效应有微核、染色体桥、断片等.从突变效果看,质子对熟期突变效果较好,本试验已选出MY1-3-223-15-16-1-1、M12-12-1-1等突变材料.

摘要： 用不同能量的质子辐照黄瓜的干种子,探讨其诱变效果.结果表明,质子辐照可诱发染色体结构变异及有丝分裂行为异常,随着质子能量和剂量的提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势.质子对染色体的致畸效应有微核、染色体桥、断片等.从突变效果看,质子对熟期突变效果较好,本试验已选出MY1-3-223-15-16-1-2、M12-12-1-1-1等突变材料.

摘要： 提出采用掩模法的质子LIGA方法,即利用厚胶光刻产生掩模,然后进行质子束深度刻蚀,显影获得微结构.根据TRIM96程序进行模拟计算,结果表明该方法可以获得深度达数毫米、深度比为30以上的微结构.利用通常的LIGA工艺制备了质子束深度刻蚀的掩模.在高能所35MeV质子加速器上进行曝光试验,结果表明采用PMMA光刻胶具有足够的灵敏度.

摘要： 质子重离子放射治疗与常规X、γ射线放疗相比有更好的治疗效果,由于质子、重离子有布拉格峰的特性以及良好的生物学效应,可以在保护正常组织的情况下,给予肿瘤细胞更高的剂量,将肿瘤细胞杀死.质子重离子放疗的发展前景非常广阔,本文主要介绍了质子重离子放疗的原理以及国内外发展现状、前景,并对国内质子重离子放疗的发展情况做出了总结.

摘要： 质子重离子放射治疗与常规X、γ射线放疗相比有更好的治疗效果,由于质子、重离子有布拉格峰的特性以及良好的生物学效应,可以在保护正常组织的情况下,给予肿瘤细胞更高的剂量,将肿瘤细胞杀死.质子重离子放疗的发展前景非常广阔,本文主要介绍了质子重离子放疗的原理以及国内外发展现状、前景,并对国内质子重离子放疗的发展情况做出了总结.

摘要： 本发明公开了一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统，包括支撑平台、真空腔体和传动平台；所述支撑平台上固定连接有安装支架，所述安装支架上通过传动平台活动连接有移动支架，所述移动支架的顶端固定连接有第一波纹管，所述移动支架和第一波纹管之间固定连接有支撑杆；所述真空腔体安装在支撑平台上，所述真空腔体的底板对称固定连接有固定板，所述固定板之间活动连接有准直块，所述准直块的底端与支撑杆连接，本发明便于调整准直块的位置，从而达到对束流进行准直的目的。

摘要： 本发明公开了控制从质子治疗系统的喷嘴发射的质子束的特性的系统和方法，该系统包括：一个或多个束修正部件，其限定发射的质子束的特性；以及夹紧部件，其安装到喷嘴上，该夹紧部件在其中具有接纳一个或多个束修正部件的一个或多个接纳部。在一些实施例中，束修正部件包括板结构，并且接纳部包括在夹紧部件的相对表面上彼此间隔开以接纳板结构的相对端的多个槽。

摘要： 一种在质子治疗系统中控制质子束的系统及方法，该系统包括质子束输送系统，质子束输送系统包括：至少一个消色差束线部，其包括将具有第一预定范围的质子束能量的质子束引导至治疗靶区的第一功率设置以及将具有第二预定范围的质子束能量的质子束引导至治疗靶区的第二功率设置；以及功率改变单元，其构造成控制质子束的能级以及至少一个消色差束线部的功率设置，使得功率改变单元根据在第一预定范围的质子束能量中发生的质子束能量的变化来使至少一个消色差束线部的功率设置在第一功率设置与第二功率设置之间改变。

摘要： 本发明公开了一种质子束靶点和束线中心位置测量装置及其测量方法。本发明的测量装置包括N元四极透镜、激光器、靶和闪烁屏；靶和闪烁屏分别位于N元四极透镜的前方和后方，测量质子束经N元四极透镜聚焦后在闪烁屏上的位置，将N元四极透镜变换到M元四极透镜，测量质子束经M元四极透镜聚焦后在闪烁屏上的位置，根据放大倍数和质子束位置，计算出靶点处产生的质子束相对于束线中心的偏移量以及闪烁屏上的束线中心位置；本发明利用N元四极透镜和由N元四极透镜变换的M元四极透镜，结合闪烁屏，利用放大倍数的差异，精确确定束线中心和质子束靶点的位置，从而实现高精度的对心。

摘要： 广泛使用质子疗法的障碍之一是可负担得起的紧凑质子源和加速器的可用性。直线加速器(Linacs)的使用允许构造可以安装在现有医疗设施中的这种紧凑的源。但是，加速单元打开或关闭后会出现不稳定。被配置成在质子束操作循环(190)的断开时间期间提供RF能量(132)的质子直线加速器系统可用于增加或维持腔的温度。还提供了一种适于照射组织的质子束的操作方法。这些可以提供改善的稳定时间。

摘要： 一种在质子治疗系统中控制质子束的系统及方法，该系统包括质子束输送系统，质子束输送系统包括：至少一个消色差束线部，其包括将具有第一预定范围的质子束能量的质子束引导至治疗靶区的第一功率设置以及将具有第二预定范围的质子束能量的质子束引导至治疗靶区的第二功率设置；以及功率改变单元，其构造成控制质子束的能级以及至少一个消色差束线部的功率设置，使得功率改变单元根据在第一预定范围的质子束能量中发生的质子束能量的变化来使至少一个消色差束线部的功率设置在第一功率设置与第二功率设置之间改变。

摘要： 本发明公开了控制从质子治疗系统的喷嘴发射的质子束的特性的系统和方法，该系统包括：一个或多个束修正部件，其限定发射的质子束的特性；以及夹紧部件，其安装到喷嘴上，该夹紧部件在其中具有接纳一个或多个束修正部件的一个或多个接纳部。在一些实施例中，束修正部件包括板结构，并且接纳部包括在夹紧部件的相对表面上彼此间隔开以接纳板结构的相对端的多个槽。

摘要： 本发明公开了一种激光加速质子束的束流收集装置，涉及粒子加速技术领域，三元电磁四极透镜组固设在第一支架上，第二支架与三元电磁四极透镜组的壳体转动连接，第二支架上设置有永磁四极磁铁组、第一转动轴和第二转动轴，永磁四极磁铁组包括固设在第一保护壳中的第一永磁四极磁铁和固设在第二保护壳中的第二永磁四极磁铁，第一保护壳与第一转动轴螺纹连接，第二保护壳滑动套设在第一转动轴上，第一保护壳滑动套设在第二转动轴上，第二保护壳与第二转动轴螺纹连接；第二支架上还设置有能够驱动第一转动轴转动的第一驱动装置和能够驱动第二转动轴转动的第二驱动装置。本发明能够同时实现高传输效率和较好的能量调节能力。

摘要： 本发明公开了一种适用于强背景噪声下低能质子束的束流截面处理方法，属于粒子加速器技术领域，包括采用基于KNN的背景减除法，将CCD相机获取到的原始数据进行背景减除法处理，得到束斑边界；再次进行去除本底噪声的处理，滤除噪点；对去噪声数据进行数据拟合，数据拟合包括对束斑截面边界、束斑截面强度分布和中心位置进行拟合；对拟合后数据进行束流截面计算，得到束斑中心位置和束斑的大小，解决了提高了粒子加速器中束流截面的计算精度，减少了背景噪声导致的误差的技术问题，本发明对束流的束流在x、y方向的强度分布进行计算，可以对束晕进行简要测量，可以直观的观测束流的发散状况，对聚束效果的判定起到辅助的作用。

摘要： 本实用新型公开质子束流能量调整装置及质子光子联合治疗设备，质子束流能量调整装置设置于回旋质子加速器质子束流的引出端，包括：调整装置本体以及设置于调整装置本体上的能量调整部，能量调整部用于将经过其的质子束流调整至合适能量，本实用新型该公开包括该质子束流能量调整装置的质子光子联合治疗设备，质子束流能量调整装置可以有效将固定能量的质子束流调整到合适能量的质子束流，以满足临床上对不同深度肿瘤精确放射治疗的需求,实现质子光子的联合治疗。