应用于质子治疗的紧凑型直线加速器物理设计和研究

基本信息
批准号:11505201
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:彭军
学科分类:
依托单位:中国科学院高能物理研究所
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:安宇文,李芳,曾磊,李阿红,樊梦旭,王云
关键词:
质子治疗质子直线加速器S波段Pi模式直线加速器
结项摘要

Proton therapy is a new frontier in cancer radiation therapy which is nowadays undergoing rapid development in China and around the world. In the past, because a cyclotron or a synchrotron cost much less than a linac, those two types of accelerators are widely used in proton therapy. However, as the linac technology is by far mature for the development of compact proton linacs operating in S-band, the construction cost of a linac reduced sharply and is now similar to the expense of a circular accelerator. Other than circular accelerators, linacs have some specifically characters. The high repetition rate together with the possibility of very rapid energy variations offers an optimal solution to the present challenge of hadrontherapy: "paint" a moving tumor target in three dimensions with a pencil beam. This project is planning to design a high accelerating gradient, low power consumption, compact linear accelerator applied in proton therapy. It may be consisted of several types of linac. For the first time, an S band Pi mode structure will be designed and used for the medium energy part. Besides physics designs, a beam experiment will be carried out. We hope to realize continuous beam energy variations by adjusting the cavity voltage and phase. This method will make the therapy facility more flexible and useful.

质子治疗技术在全世界范围内迅速发展,我国也在积极发展该技术。过去由于直线加速器造价昂贵,从经济的角度出发,质子治疗加速器一般都采用环形加速器。随着S波段(3~11GHz)质子直线加速器技术的发展,直线加速器的建造成本已经低于或接近环形加速器的造价。与环形加速器相比,直线加速器有着突出的优点:出口束流能量快捷可调,束流品质优良,可用于动态扫描,是质子治疗加速器下一步的发展趋势。本课题将设计一台高加速效率,低功耗,紧凑型直线加速器应用于质子治疗,为我国质子治疗设备的国产化提供技术路线。在中能段,本课题将首次设计工作频率在S波段的Pi模式直线加速器(PIMS)并研究其性能。通过计算机模拟和实际束流实验,掌握通过调节腔压和相位来选择直线加速器出口能量的方法,使得在一定范围内,直线加速器出口能量连续可调,提高质子治疗用加速器的灵活性。

项目摘要

质子直线加速器技术的发展,为医用加速器提供了更多的选择,提高医用加速器的性能。PIMS是一种新型的质子直线加速器,结构简单,维护方便,非常适合应用于质子治疗领域。本项目设计了一台加速能量范围80~300MeV的PIMS加速器,包括动力学设计,耦合孔和调谐器设计等。本课题依托于中国散裂中子源直线加速器的调束条件,应用了相位扫描法来精确确定加速腔场幅和相位,使得加速腔出口处束流达到设计能量;应用了飞行时间法精确测定加速腔出口能量,并研究了强流时,利用测量的束流参数做横向匹配,减少束流损失。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

Protective effect of Schisandra chinensis lignans on hypoxia-induced PC12 cells and signal transduction

Protective effect of Schisandra chinensis lignans on hypoxia-induced PC12 cells and signal transduction

DOI:10.1080/15287394.2018.1502561
发表时间:2018
2

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
3

Asymmetric Synthesis of (S)-14-Methyl-1-octadecene, the Sex Pheromone of the Peach Leafminer Moth

Asymmetric Synthesis of (S)-14-Methyl-1-octadecene, the Sex Pheromone of the Peach Leafminer Moth

DOI:
发表时间:
4

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
5

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018

彭军的其他基金

批准号:20271011
批准年份:2002
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:91439104
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:30200361
批准年份:2002
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81673721
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:31672587
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:59272081
批准年份:1992
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
批准号:81373409
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:81373819
批准年份:2013
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:81770133
批准年份:2017
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:20671016
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:31301628
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30300312
批准年份:2003
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81872873
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51264031
批准年份:2012
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30971194
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:41872166
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:21071029
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:30971278
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:61071096
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:31571957
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81070411
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:91442204
批准年份:2014
资助金额:300.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81073097
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:51564039
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61379111
批准年份:2013
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:81370623
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30570779
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:91942306
批准年份:2019
资助金额:250.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61772558
批准年份:2017
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:51874186
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41705037
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21373044
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

ILC国际直线对撞机加速器物理与设计研究

批准号:10775154
批准年份:2007
负责人:高杰
学科分类:A2801
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
2

基于25MeV CADS强流超导质子直线加速器样机的束流物理研究

批准号:11875197
批准年份:2018
负责人:李智慧
学科分类:A2801
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
3

强流质子直线加速器低能端预切束器研究

批准号:11105166
批准年份:2011
负责人:刘华昌
学科分类:A2801
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
4

强流超导质子直线加速器束晕产生机制的研究及其在设计中的应用

批准号:11405190
批准年份:2014
负责人:闫芳
学科分类:A2801
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目