束流监测用透射电离室的研制

为有效监测低能质子束流强度,研制了1种无窗透射型电离室,用于H1—13串列加速器上10-30MeV质子束流的监测。该透射电离室主要由电极、工作气体和绝缘体3部分组成。电极由收集电极和高压电极两部分构成,两极板间充有空气。图1示出透射电离室结构示意图。电离室特性列于表1。     

电离法校准低能质子剂量技术

本工作建立1套电离室绝对剂量测量系统，对自制石墨电离室性能进行研究，实验结果表明自制电离室系统满足标准电离室的要求。设计了1套基于同向测量的透射电离室，用于在线监测束流变化，为剂量测量的准确性提供了依据，解决了替代法校准时束流波动对测量结果造成较大不确定度的问题。对已建立的电离室测量低能质子吸收剂量绝对测量系统进行不确定度评估，合成标准不确定度约4%。最后，以自行研制的质子剂量测量系统（电离室系统、透射电离室系统）在HI-13串列加速器上开展了对丙氨酸剂量计校准技术的研究，获得了不同能量质子辐照下的RE值。     

透射电离室作为低能质子束流监测器的研究与应用

为有效监测低能质子的束流强度,研制了一种透射型电离室,用于HI-13串列加速器上低能质子束流的监测。研究了它的基本计量学性能,结果表明,各项性能均满足工作级电离室的要求。与传统的侧向束流监测用金硅面垒探测器测量结果相比,基于同向测量的透射电离室作为监测探测器明显优于金硅面垒探测器,提高了测量结果的准确度。     

CSNS束流损失监控(BLM)系统电离室的改进

报道了中国散裂中子源工程(CSNS)和强流质子加速器(PA)柬流损失监控(BLM)系统的电离室的改进.对改进后的电离室测量得到,电离室有良好的坪特性(坪长≥2 000 V),测量的辐照剂量范围到3.6×10 5rad/h,高压加到3500 V仍能稳定工作.测量的结果表明电离室探头性能已能满足CSNS和PA对束流损失监控...     

新型平板电离室的研制与初步测试北大核心CSCD

研制一款同时测量质子束流与剂量的平板电离室。利用基于有限元分析的Ansys模拟软件和Geant4蒙特卡罗软件对电离室电场分布、等效水厚度、不同能量质子束穿过电离室后的横向散射等参数进行模拟,进而优化电离室结构。并利用YXLON 450 kV X射线管、6 MeV脉冲加速器与北京大学串列加速器对电离室进行初步测试,电离室运行稳定,射线位置二维分布信息采集准确,性能良好。     

质子点扫描照射位置控制系统设计

上海质子治疗装置的束配系统采用点扫描的治疗模式。为了满足照射率与照射剂量分布精度的要求,需要设计一套精确的点扫描照射位置控制系统。点扫描照射位置控制系统通过二次多项式以及薄板样条曲线拟合得到了扫描磁场强度与位置电离室读出、扫描磁场强度与等中心束流位置之间的映射关系。在实际治疗时,通过治疗计划系统要求的等中心束流位置计算出目标扫描磁场强度,采用前馈算法控制扫描磁场到达目标磁场,同时通过比较位置电离室读出与目标位置之间的偏差来校正下一个点的照射位置。带束测试结果显示:在等中心处测得的质子束流在X方向和Y方向的照射位置偏差的最大值分别为0.8 mm和0.6 mm,均方值均为0.2 mm。该照射位置控制系统能够实现精确的点扫描照射。     

多阳极电离室电压饱和特性的测定

多阳极电离室拟用来探测质子在空气中的射程和能量沉积特性。多阳极电离室的结构特点是：24块阳极同时分区域收集质子在空气中电离产生的电子,通过对阳极信号的分析拟合形成质子在空气中产生的Bragg峰,同时得到质子的射程。     

用于CSNS和PA束流损失监控(BLM)系统的电离室设计参数的优化

运用GEANT4蒙特卡洛模拟程序包,对用于中国散裂中子源(CSNS)和质子加速器(PA)束流损失监控系统(BLM)的γ电离室探头进行模拟研究,由模拟计算给出优化的电离室设计参数。工作气体选用1个大气压的氩气;内、外电极用无缝不锈钢管代替镍管,它们的分别为0.1和0.15 mm;屏蔽外壳亦选用1 mm厚度的不锈钢。按照以上参数制成的电离室模型用放射源测试,性能良好。     

一种束流强度监测电路设计

介绍了一种新型的电流频率(I-F)转换电路,该电路用于测量平行板气体电离室的电流信号,配合实现了中国科学院近代物理研究所重离子治癌中束流强度的监测.治癌终端的临床试验表明该束流强度监测电路具有较高的灵敏度,能很好地应用在束流强度监测系统中.该电路也可以用于条形电离室信号的读出.     

100 MeV回旋加速器的高功率质子束流线研制

为调试100 MeV回旋加速器高功率束流及放射性同位素研制,设计了一条高功率质子束流线及可插拔式高功率束流调试靶。研究了100 MeV回旋加速器引出区色散效应及剥离膜的散射效应,从而优化了光学模拟的初始参数,使得模拟结果更加精确。高功率束流调试靶设计为可插拔式以代替常用固定式调试靶,该靶插入束流管道中时可进行高功率质子束流调试,在拔出时,质子束流可直接轰击束流线终端的靶站以生产放射性同位素。优化了高功率束流调试靶的水冷结构,确保调试靶可承受500 μA以上的质子束流。经调试,该束流线可传输最高流强520 μA的质子束流。