医用回旋加速器原理及应用_贾峰涛

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回旋加速器的原理及应用解读

查找资料、确定提纲、阅读资料、筛选资料、融入思想、制造版本等一系列内容，都让我们领悟到很多。也许我们在此过程中会出一些争执，但是这让我们学会了合作、团结。我们也通过请教别人更熟知了一些电脑知识，虽然此次课题的完成不是什么大事，但却给我们的感觉很充实。
这样的课题作业不仅是让别人观赏，更重要的是让
四心得体会五参考文献六结束语
一：发展史
劳伦斯(Ernest Orlando Lawrence)是美国著名物理学家、回旋加速器的发明者， 1901年8月8日出生于美国达科他州南部的坎顿。 1930年，Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量。1931年，他和他的学生利文斯顿（M. S. Livingston）一起，研制了世界上第一台回旋加速器，这台加速器的磁极直径只有10cm，加速电压为2kV，可加速氘离子达到80keV的能量，向人们证实了他们所提出的回旋加速器原理。 Earnest O. Lawrence
为了对带电粒子进行多次加速，同时考虑到占地面积的问题，回旋加速器便应运而生。回旋加速器是利用磁场使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。
在回旋加速器中心部位的离子源（Ion Source）经高压电弧放电而使气体电离发射出粒子束流，该粒子束流在称为 Dees的半圆形电极盒（简称D型盒）中运动。D型盒与高频振荡电源相联为加速粒子提供交变的电场。在磁场和电场的作用下被加速的粒子在近似于螺旋的轨道中运动飞行被加速的粒子在近似于螺旋的轨道中运动飞行。在回旋加速器中心区域，粒子被拉出后经电场的加速而获得较低的初速度v1，同时，磁场也对这些粒子产生作用，两种场作用的结果是粒子在Dee间隙（gap）内按螺旋轨道飞行。经过非常短的时间后，粒子经gap进入另一个Dee电极盒，回旋加速器原理

PET医用回旋加速器研制进展

２、磁铁系统
ＰＥＴ加速器磁铁设计的首要目标是使得磁场满足等时性条件，即处于不同半径处粒子的回旋频率要基本相等，否则粒子在射频场中的加速相位会发生大幅度漂移，使得粒子不能有效加速。我们的设计目标是等时性的差异小于士０２％，加速相位漂移小于３０６”１。此外，该磁铁设计还需满足粒子束的轴
向聚焦和径向聚焦。
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ＰＥＴ医用回旋加速器研制进展
魏涛、何小中、庞健、赵息超、扬国君、龙继东、杨振、萱攀
（中国工程物理研兜院流体物理研究所，四川省绵阳市．６２】９００）
摘要：中国工程物理研究院流体物理研究所目前正在自行研制一台用于ＰＥＴ的１ＩＭｅＶ回旋加速器。目前，该加速器已完成各分系统的研制，包括内置负氢潘宁源、高频系统、磁铁系统等，并实现整机的安装调试。经束流测试表明，该加速嚣己达到其设计指标，当前正在进一步优化中。
图５柬流存活率随磁铁半径的变化图
第九届全国医用加速器学术交流研讨会论文
５、结论
经过５年时间攻克了很多关键技术，现阶段我所研制的ＰＥＴ医用回旋加速器运行正常，已达到弓出柬流平均流强５０ｕＡ的设计指标。目前，我们仍然在继续改进该加速器，以期获得更好的指标。参考文献：【１］ＪｏｈｎＭＯｌｌｉｎｇｅｒ
正在针对以上问题进行系统优化，以期获得更好的效果。４、其它负氢束流在回旋加速器中加速、旋转约１００圈后通过碳膜剥离为质子柬打靶。在此过程中．有多
种因素可能造成柬流的损失．包括：二次电子影响、真空剥离、菇振穿越等。
从目前的调试来看，真空剥高是追成束流损失的最主要原因。如图５所示为柬流存活率髓磁铁半
气流量４ｓｅｅｍ时，离子源直流引出流强～ｌｍＡ。
墨盐旦苎旦匡旦垫蕉墨芏查耋遥旦丝童堕奎

医用直线加速器原理

医用直线加速器原理医用直线加速器是一种常用于肿瘤放疗的高科技医疗设备，它能够产生高能量的X射线，用于照射肿瘤组织，达到杀灭肿瘤细胞的治疗效果。

那么，医用直线加速器的原理是什么呢？首先，我们需要了解医用直线加速器的基本构造。

医用直线加速器主要由微波发生器、加速腔、X射线靶、照射装置等部分组成。

其中，微波发生器产生高频微波电磁波，加速腔中的电子受到微波电磁波的作用而加速，最终撞击X射线靶产生高能X射线。

其次，医用直线加速器的工作原理可以简单描述为，利用高频微波电磁波加速电子，使其获得高能量，然后将高能电子撞击X射线靶，产生高能X射线。

这些X射线经过过滤和调节后，可以精确地照射到肿瘤组织，实现肿瘤的放射治疗。

在医用直线加速器中，微波发生器产生的高频微波电磁波是医用直线加速器能够正常工作的关键。

微波电磁波的频率和功率会影响到加速器中的电子加速情况，从而影响到最终产生的X射线的能量和强度。

因此，微波发生器需要精确控制微波电磁波的频率和功率，以确保加速器能够产生符合治疗要求的X射线。

另外，加速腔也是医用直线加速器中至关重要的部分。

加速腔内部设计有精密的结构，能够有效地将微波电磁波转化为电子的动能，使电子获得高能量。

加速腔的设计和制造需要考虑到电子束的稳定性和均匀性，以及能量的损失情况，确保最终产生的X射线能够满足医疗治疗的要求。

除此之外，X射线靶的材料和结构也对医用直线加速器的性能有着重要影响。

X射线靶需要能够承受高能电子的撞击，并产生高能X射线。

因此，X射线靶的材料需要具有良好的导热性和耐热性，以及足够的密度和厚度，以确保X射线的产生和输出。

综上所述，医用直线加速器的原理是利用高频微波电磁波加速电子，产生高能X射线，用于肿瘤放疗。

微波发生器、加速腔和X射线靶是医用直线加速器中的关键部件，它们的设计和制造对加速器的性能和治疗效果有着重要影响。

通过对医用直线加速器原理的深入理解，可以更好地应用和维护这一高科技医疗设备，为肿瘤患者提供更有效的放射治疗。

回旋加速器原理与应用-复旦大学附属华山医院PET中心

回旋加速器原理与应用复旦大学附属华山医院PET 中心刘平回旋加速器主要用于放射性药物的生产。

它是用高频电场加速带电粒子的共振加速器，它最初是1930年由美国E.O. Lawrence 建议建造的。

相对于后来的回旋加速器，我们称之为常规回旋加速器或经典回旋加速器。

其基本结构为两个半圆柱D 盒置于扁圆柱形的真空室中，上下有一对圆柱形磁极，极间是大体均匀的恒定磁场。

一、回旋加速器的原理一个荷电q 、质量m 的带电粒子在恒定磁场B 中以速度v 在与之垂直的平面上运动，将受到磁场劳仑茨（Lorentz ）力F L 的作用而作圆周运动：F L =vBq设曲率半径为r ，则离心力F 0为：F 0=mv 2/r在平衡条件下：F L = F 0，即：vBq=mv 2/r由此可得： mqB r v c ==ω=常数可以看出，任意一种既定的带电粒子，在恒定的磁场中运动时，与其对应的回旋角频是一个常数，这一规律称为拉摩定律。

拉摩定律揭示的运动粒子在恒定磁场中回旋角频c ω与粒子本身所具有的速度v 无关这一重要特征，成为回旋共振加速方案可行性的重要依据。

产生于中央区的离子源在电场的作用下开始运动，而磁场则使运动的带电粒子沿着一定的轨道运动。

在非相对论范围内，整个加速过程中的粒子回旋角频c ω保持不变，因此粒子的回旋周期c T 和频率c f 也将保持不变： mqB T qB m v r T c c c πππ2122====为了实现共振加速，要求高频频率rf f 或rf T 与粒子回旋频率c f 或周期c T 之间应满足如下相等或成奇整数倍的关系： rf f =k c fc T =k rf T这就是共振加速的必要条件。

二、回旋加速器的结构回旋加速器主要由以下子系统组成：1．磁场系统：磁场系统包括上、下磁轭、线路极片、磁场线圈、磁场电源。

在维修时，上磁轭可以用液压装置将其升起。

磁场靠安装在上下磁轭之间的线圈上的电流获得能量。

回旋加速器原理及新进展

回旋加速器原理及新进展1.引言1.1 概述回旋加速器是一种用于加速离子粒子的设备，其原理利用磁场和电场的力来加速带电粒子。

该设备的应用广泛，包括核物理研究、放射治疗、材料科学等领域。

本文将着重介绍回旋加速器的原理和最新进展。

在概述部分，我们将对回旋加速器进行简要概述，以帮助读者更好地理解后续内容。

回旋加速器是一种环形结构，由多个电极和磁铁构成。

当带电粒子进入回旋加速器后，它们会受到电场和磁场的作用力，从而始终保持在环形轨道上运动。

电场将粒子加速到一定速度，而磁场则被用来限制运动轨迹，使粒子保持在环形轨道上。

回旋加速器在粒子物理研究中起着重要作用。

通过加速高能离子粒子，科学家能够探索更深层次的物质结构和宇宙奥秘。

此外，回旋加速器还被应用于放射治疗，用于治疗癌症等疾病。

它也在材料科学中有重要的应用，可以用于表征材料的结构和性质。

近年来，回旋加速器领域取得了一些新的进展。

新型回旋加速器设计采用了更先进的技术和更高能量的粒子束。

这些新进展使得回旋加速器的加速效率大大提高，同时也提高了加速器的精度和可靠性。

在本文的后续部分，我们将详细介绍回旋加速器的原理和应用，并对最新的研究进展进行展望。

通过了解回旋加速器的原理和新进展，我们可以更好地了解其在科学研究和应用领域的重要性和潜力。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构，让读者对即将阅读的内容有一个清晰的了解。

本文分为引言、正文和结论三个主要部分。

引言部分从概述、文章结构和目的三个方面入手，引导读者对回旋加速器原理及新进展的内容有一个整体的认识。

首先，在概述中，我们将简要介绍回旋加速器的背景和基本概念，包括其作为一种粒子加速器的重要性以及其在科学研究和应用领域中的广泛应用。

接下来，文章结构部分将详细说明本文的组织结构。

我们将分为引言、正文和结论三个部分，每个部分都有相应的子标题，以便读者能够快速定位和理解文中的内容。

最后，我们会阐明本文的目的。

医用回旋加速器辐射剂量检测与评价

医用回旋加速器辐射剂量检测与评价任庆余;杨星;张延华;张林;贾峰涛【摘要】目的:检测医用回旋加速器环境辐射水平及工作人员个人剂量,检验其对环境、公众及相关工作人员的安全性.方法:以住友HM12型回旋加速器为检测对象,使用多功能辐射仪及热释光剂量计测定环境辐射剂量、个人剂量水平.结果:加速器室与迷路门口γ射线辐射水平为96.16 μSv/h,中子辐射水平为85.09 μSv/h,迷路与控制室门口、控制室操作台、加速器室墙外及屋顶的辐射水平达到或接近本底水平,回旋加速器操作人员人均年剂量当量为2.21 mSv.结论:加速器室环境辐射剂量、操作人员个人剂量水平远低于国家标准水平,应消除对回旋加速器操作的恐惧心理,但同时也要搞好放射防护管理.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2014(035)004【总页数】3页(P84-85,93)【关键词】医用回旋加速器;放射防护;剂量监测【作者】任庆余;杨星;张延华;张林;贾峰涛【作者单位】050082石家庄,解放军白求恩国际和平医院核医学科;050082石家庄,解放军白求恩国际和平医院核医学科;050081石家庄,武警河北总队医院;050082石家庄,解放军白求恩国际和平医院核医学科;050082石家庄,解放军白求恩国际和平医院核医学科【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH7740 引言近年来，随着我国医疗水平的迅猛发展，PET/CT在各大医院的应用逐年增多，作为为PET生产显像剂的关键设备，回旋加速器越来越多地被人们关注[1]。

由于回旋加速器加速粒子能量较高，在进行核素生产时会产生较强的放射性，而加速器机房位于人员密度很高的医院内部，潜在的职业照射、医疗照射和公共照射越来越引起有关人员的重视[2]，许多人对其抱有戒心，因此，测定回旋加速器的辐射剂量具有重要意义[3]。

目前国内相关研究较为缺乏，本文统计了近5 a来本院回旋加速器的环境辐射剂量、操作人员个人剂量水平，以检验其对环境、公众及相关工作人员的安全性。

医用回旋加速器原理及应用_贾峰涛

·37·医疗设备信息21卷6期 2006.6医用回旋加速器原理及应用贾峰涛,杨星,洪军,张林(白求恩国际和平医院核医学科,河北石家庄050082)[摘要]本文简要介绍了医用回旋加速器的原理、系统组成和功能以及临床应用。

[关键词]医用回旋加速器;系统组成[中图分类号]T L54+2[文献标识码]A[文章编号]1007-7510(2006)06-0037-02Princ i p le and a pp lication of medical c y c lotronJ IA Feng -t ao ,YA NG Xing ,H ONG Ju n ,ZHAN G Lin(De p art ment of Nuclear Medicine of Beth une In tern ational Peace Hos p ital ,Shi j iazhu an g Hebei 050082,Chin a )Abstract :T his review described the p rinci p le ,s y stem com p onents and fun ctiosns of the medical c y clot ron ,and its a p -p lication in clinic .Ke y words :m edical c y clotron ;p rinci p le ;s y s tem com p onent ;a pp lication 近年来,随着核医学科建设的不断发展壮大,分子显像越来越多的应用到临床。

SPE C T 在省市级医院逐渐普及,PE T 或HPE T 也在大医院陆续引进,同位素检查逐渐被人们认识和接受。

正电子示踪剂是实施PE T 检查的先决条件,而要生产PE T 检查所需示踪剂中的放射性核素,医用回旋加速器是必需设备,起着至关重要的作用。

回旋加速器的原理及应用资料课件

能量逐渐增加
随着粒子在回旋加速器中不断加速，其能量逐渐增加。
粒子能量与速度
能量与速度关系
粒子的能量与其速度的平方成正比。
粒子的最大速度
粒子的最大速度受限于回旋加速器的磁场强度和半径。
03 回旋加速器的应用
核物理研究
01
02
03
核能研究
回旋加速器用于加速带电粒子，以研究核反应和核能释放过程。
培训。
感谢您的观看
THANKS
原理应用
通过强大的磁场和电场，回旋加速器将带电粒子加速到极高速度，并引导它们进入聚变反应室。这些粒子碰撞会产生足够的热量，触发核聚变反应。
特点与贡献
ITER的回旋加速器是迄今为止最大的同类设备之一，其规模和性能对实现持续的聚变能源输出具有关键作用。
医用回旋加速器
01
概述
医用回旋加速器用于生产放射性药物，这些药物在肿瘤治疗、诊断成像
核结构研究
通过加速带电粒子并使其与原子核碰撞，研究原子核的结构和性质。
核衰变研究
回旋加速器用于研究放射性衰变过程，探索元素的起源和演化。
放射性治疗
肿瘤治疗
利用回旋加速器产生的质子束或碳离子束等重离子束进行放射治疗，对肿瘤进行高精度和高剂量的照射。
放射生物学研究
通过回旋加速器产生的射线，研究放射对生物体的影响和机制，为放射治疗提供理论基础。
06 总结与展望
回旋加速器的贡献与意义
推动科技进步
回旋加速器在粒子物理、核物理等领域发挥了关键作用，推动了相关领域的科技进步。
促进人才培养
回旋加速器实验涉及到多个学科领域，为培养跨学科的旋加速器实验有助于探索宇宙的奥秘，拓展人类对自然界的认识。

医用直线加速器工作原理

医用直线加速器工作原理
《医用直线加速器工作原理》
医用直线加速器是专为临床应用而设计的一种装置，它的工作原理是将高能的射线（X射线、β射线或γ射线）向治疗部位投射。

它是现代放射治疗的主要技术设备，广泛应用于临床诊断检查和肿瘤放射治疗。

医用直线加速器的工作原理是：当高压脉冲电流被传入到电加速器中时，电子束就会加速在真空管中，从而产生高能的射线（电离辐射），如X射线、β射线或γ射线。

电子束从特定的阴极唤醒，通过加速器管的加速片，传入倾斜的靶板，最后到达最终靶（患者）。

由于电子的各种性质，由电加速器产生的电子束中存在多种不同能量的电子，这些电子经过加速后能量较高，因此在最终抵达靶位处，电子能量分布井然有序，从而产生一致的射线束，而这致射线束才是进行放射治疗的有效工具。

通过把电子束从加速器管中注入到治疗部位会发生穿透放射损伤，进而对细胞癌细胞、正常细胞和细胞外的组织进行管控，从而实现放射治疗的目的。

而靶位则是专为患者定位治疗的部位，由于病理学特点不同，患者的放射治疗部位不同，因此医用直线加速器也必须能够实现精确定位投射。

总之，医用直线加速器的原理是将高能射线由高压脉冲电流驱动的电子束从加速器管中注入，加速后穿过倾斜的靶板，最终抵达靶位而对细胞、细胞外的组织进行穿透放射损伤，从而实现的放射治疗的
目的。

医用回旋加速器原理、生产核素过程及一例常见故障排除

生产的微型医用加速器（Ｎｒｃ为例介绍医用回旋加速ＭＩｈａ）
级水冷电导率：Ｓｍｅｓｍ。真空压力：＜５ｉｎ／ｅｃ３×１～～０２×１Ｐ。气瓶压力是否过低，低应更换气体，意将０ａ过注气体阀门打开，观察通风是否正常。３３加磁场．开机，入用户名、输密码，击ｍｉｔａｃ，点ａｎｎｎｅｅ在新菜单中点击ｃｃｔｎ，择ｓｒｕ，时开始加磁场，ｙｌｒ选ｏｏｔｔｐ此ａ点击第一排菜单中的ｓｓｍｓｔｓｙｔｔｕ，观察磁场电流先加到ｅａ１０Ａ后稳定在１２Ａ左右，５３点击ｔｃｒ选择ａｇｔｒｅ，ａｓｔｅ，Ｆｒ在新窗口中点击ｈｎｌｔｇｔ选择６ｌｉＯＨＯ，线｝ａｄｅａｅ，ｒｌｗｔｈ —２绿肖
空腔中引出。 ⑤ 束流诊断系统：了控制从离子源到靶的为束流，断系统监测在回旋加速器和靶系统间不同位置时诊
待绿线消失，点击ｈｎｌｔｒｔａｄｅａｅ，选择ｅｐｙｔｏｔｔ２ｏｇｍｔｏｕｌｒｅｗｓ。待合成模块合成完毕，ａｔｅ点击ｈｎｌｔｇｔ选择ｄｙｔａｄｅａｅ，ｒｒｏ
３５清洗干燥．点击ｈｎｌｔｇｔ选择ｆｉ。一０，ａｄｅａｅ，ｒｉｗｔ６Ｈ２Ｕｈ０

回旋加速器对于核医学科的重要意义

回旋加速器对于核医学科的重要意义1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下几个方面进行阐述：1. 回旋加速器的定义和作用：回旋加速器是一种重要的科学仪器，用于加速粒子的速度至接近光速，以产生高能量的粒子束。

它在核医学科中起到至关重要的作用。

2. 核医学科的定义和意义：核医学科是一门研究应用核技术在医学中的方法和技术的学科。

它通过利用放射性同位素和其他核技术，可以实现对人体内部结构和功能的非侵入性诊断，从而在疾病的早期诊断、治疗和疗效评估等方面发挥重要作用。

3. 回旋加速器在核医学科中的重要性：回旋加速器在核医学科中有着广泛的应用。

首先，回旋加速器可以产生高能量的粒子束，用于产生放射性同位素。

这些同位素可以被用来制备各种放射性示踪剂，在体内标记并追踪特定的生物分子和细胞，从而实现对人体内部结构和功能的精确诊断；其次，回旋加速器还可用于放射治疗，即利用高能量的粒子束杀死癌细胞，达到治疗恶性肿瘤的目的；此外，回旋加速器还在核医学科研究和教育等方面有着重要的意义。

4. 本文的结构和目的：本文将从回旋加速器的原理和功能入手，介绍回旋加速器在核医学科中的应用，重点探讨其在诊断和治疗方面的重要意义。

通过对回旋加速器在核医学科中的应用和发展前景进行探讨，旨在增加对于回旋加速器在核医学科中重要性的认识，并对未来的研究和应用提供一定的参考和启示。

以上是概述部分内容的一个大致框架，你可以根据这个框架，补充具体的内容，使得概述部分更加完整和具体。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以参考以下内容：文章结构本文将通过以下几个部分来探讨回旋加速器对于核医学科的重要意义。

首先，在引言部分将对本文的背景和目的进行概述。

然后，正文部分将详细介绍回旋加速器的原理和功能，以及它在核医学科中的应用。

最后，在结论部分将总结回旋加速器对核医学科的重要性，并展望未来回旋加速器在该领域的发展前景。

通过以上的文章结构，读者将能够全面了解回旋加速器在核医学科中的重要意义。

回旋加速器相关知识点

回旋加速器相关知识点回旋加速器是一种被广泛应用于粒子物理实验领域的重要装置。

它可以用来加速、操纵粒子并使其以非常高的速度运动。

本文将介绍回旋加速器的基本原理、分类和应用。

回旋加速器的基本原理是利用电磁场的力对带电粒子进行加速。

在一个环形的磁场中，带电粒子会受到一个向中心的力。

当粒子通过加速器时，它会被电磁场的力推向靠近加速器中心的区域，形成类似轨道的路径。

通过不断加速和导引，粒子可以获得足够高的速度，从而可以进行粒子物理实验。

回旋加速器根据其结构和工作原理的不同可以分为循环加速器和线性加速器。

循环加速器是将粒子加速到一定速度后，在环形轨道上进行循环运动。

最简单的循环加速器是环形电场和磁场的交替加速器，也称为霍恩泰-霍方斯特加速器。

它由一系列电场和磁场交替排列而成，通过改变电场和磁场的频率和强度来加速粒子。

这种加速器结构简单、成本较低，被广泛应用于医学诊断和治疗领域。

另一种常见的循环加速器是同步加速器。

同步加速器通过固定频率的电场和磁场来加速粒子。

为了保持粒子在稳定的轨道上运动，电场和磁场的频率必须与粒子的速度保持同步。

同步加速器结构复杂，但可以加速粒子到非常高的速度，特别适用于粒子物理实验。

世界上最大和最著名的同步加速器是欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）。

线性加速器是将粒子加速到一定速度后，让它在直线轨道上运动，而不是循环。

线性加速器结构简单，可以加速粒子到非常高的速度。

它被广泛应用于医学、材料科学和工业领域。

例如，放射治疗中的肿瘤加速器就是一种线性加速器。

线性加速器主要有两种工作方式，即连续波和脉冲波。

连续波加速器可以连续的加速粒子，脉冲波加速器则以脉冲的方式加速粒子。

回旋加速器在粒子物理实验中具有广泛的应用。

通过加速和碰撞粒子，科学家可以研究它们的基本结构和相互作用，从而揭示物质世界的奥秘。

回旋加速器的应用包括粒子物理实验、核物理实验、材料科学研究和医学诊断与治疗。

在实验中，科学家通过观察和分析粒子的运动和相互作用，来验证现有理论模型或发现新的物理现象，为人类认识宇宙的发展做出贡献。

回旋加速器原理

回旋加速器原理
回旋加速器的工作原理：利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速。

回旋加速器的工作原理以及各部位的原因：
1、磁场的作用
带电粒子以某一速度垂直进入匀强磁场时，只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其中周期与速率和半径无关，使带电粒子每次进入D 形盒中都能运动相等时间（半个周期）后，平行于电场方向进入电场中加速。

2、电场的作用
回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性的变化的并垂直于两D形盒直径的匀强电场，加速就是在这个区域完成的。

3、交变电压
为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使其能量不断提高，要在狭缝处加一个与粒子运动的周期一致的交变电压。

回旋加速器的原理

回旋加速器的原理回旋加速器的工作原理如图所示，设离子源中放出的是带正电的粒子，带正电的粒子以一定的初速度v0进入下方D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运行半周后回到窄缝的边沿，这时在A1、A1′间加一向上的电场，粒子将在电场作用下被加速，速率由v0酿成v1，然后粒子在上方D形盒的匀强磁场中做圆周运动，经过半个周期后到达窄缝的边沿A2′，这时在A2A2′间加一向下的电场，使粒子又一次得到加速速率变成v2，这样使带电粒子每通过窄缝时被加速，又通过盒内磁场的作用使粒子回旋到窄缝，通过反复加速使粒子达到很高的能量.
带电粒子在磁场中运动的半径为R
回旋半径一次比一次增大，而带电粒子在磁场中运动的周期
T
要加在两个电极上的高频电源的周期与带电粒子在磁场中运动的周期相同，就可以包管粒子每经过电场鸿沟AA和A′A时正好赶上合适的电场方向而被加速.
由于相对论效应，当粒子速率接近光速时，粒子的质量将显著增加，从而粒子做圆周运动的周期将随粒子速率的增长而增长，如果加在D形盒两极的交变电场的周期不变的话，粒子由于每次“迟到”一点而不克不及包管经过窄缝时总被加速，因此，为了使粒子每次穿过窄缝时仍能不竭得到加速，必须使
交变电场的周期随着粒子加速的过程而同步变更，根据这个原理设计的回旋加速器叫做同步回旋加速器.另外采取多级电场加速的直线型装置不存在这种困难，这种多级加速装置在过去没有条件建造，现在已经建造出来，科学家们称它为直线加速器，长度达几千米到几十千米，如图所示的长约3 km的斯坦福大学直线加速器.。

医用回旋加速器培训考试题及答案

小型医用回旋加速器培训考试题及答案（一）简述等时性回旋加速器的基本工作原理，并说明与相对论效应的关系？答：①回旋加速器由离子源产生的带电粒子在两D盒缝隙中被电场加速进入D盒内，在罗仑兹力作用下做圆周运动，离子来到D盒缝隙时，高频电场的方向正好使离子再次加速，随后进入另一边的D盒内作圆周运动，如此周而复始的来到D盒缝隙，实现多次加速，离子圆周运动半径r 随速度v 增加，能量不断增加，最后达到引出半径r时，获得最大能量，被引出打到靶上。

保证粒子每次通过D盒缝隙均被加速的条件是：高频电场的频率f D 为带电粒子的回旋频率f C的整倍数h，f D = h f C h 称为谐波数。

②相对论效应使f C随m 增加而减小，逐渐f D = h f C 不再满足，粒子的速度达到极限。

突破相对论效应限制：使f C 不随m 增加而减小，可设计磁场的分布使其强度B 随粒子轨道半径r的增加而增加，并刚好抵消m 的增加，从而使f C 保持恒定。

最后实现等时性加速。

（二）写出计算粒子加速器的最高能量计算公式，说明公式内符号的代表意义及单位。

用公式计算能量18MeV 回旋加速器，质子引出的半径是多少？答：能量计算公式：W = 48（BR）²Z²/A , B-引出半径处的平均磁感应强度（Tesla）R—引出轨道半径（m），Z—离子的电荷数，A—离子的原子量数例如：W=18MeV, 对质子Z=1，A=1，在引出半径处B=1.3T带入上式（BR）²= 18/48=0.375，BR=√0.375 =613，R=0.613m/1.3 =471mm≈480mm(三）画出14MeV小回旋加速器高频D电路等效电路图（电容耦合），并说明等效电路图中符号的意义答: 14MeV回旋加速器是外部离子源，两个D形盒在中心连接在一起，D电路等效电路图如下，CK1，CK2 分别为D电路耦合电容，C1，C2 为D盒对地等效电容，L1，L2 为地电路的等效电感。

医用回旋加速器电源控制器软件设计的开题报告

医用回旋加速器电源控制器软件设计的开题报告一、选题背景及意义医用回旋加速器是一种目前普遍用于癌症治疗的放射治疗设备，具有精度高、疗效好、无创伤等优点，被广泛应用。

医用回旋加速器电源控制器是其核心部件，控制着回旋加速器内的加速器模块、注入器模块、射线发射模块等部件的操作，包括加速器能量的提供、操作参数的调节、射线的定向控制等功能。

近年来，随着医疗技术的不断发展和加速器设备的广泛应用，人们对加速器电源控制器的稳定性、可靠性和安全性要求越来越高。

因此，本文旨在研究和设计一种高效、稳定、可靠的医用回旋加速器电源控制器软件，满足现代医疗行业对加速器控制设备的要求。

二、研究方案及方法本文所研究的医用回旋加速器电源控制器软件，主要包括以下方面内容：（1）加速器参数的设置：包括能量、束流强度、脉宽、周期等参数的设置和控制，以满足不同患者的治疗需求。

（2）安全控制：加速器操作具有一定的危险性，因此必须对设备进行安全控制，如加速器电源的开启和关闭控制、操作人员的身份识别和权限管理等。

（3）数据采集和处理：对加速器运行过程中的关键数据进行采集和处理，如加速器能量、束流强度、射线输出剂量等数据，以便于后续的治疗效果评估。

本文的研究方法主要包括以下方面：（1）需求分析：根据加速器电源控制器的具体要求，进行需求分析，明确软件的功能和性能指标；（2）软件设计：根据需求分析，进行软件结构设计、算法设计和界面设计，确定软件的架构和功能模块，保证软件的稳定性和实时性；（3）程序编写：在软件设计的基础上，进行程序编写和调试，保证软件程序的正确性和实用性；（4）测试和验证：在软件编写完成后，进行系统测试和实验验证，验证软件的功能和性能是否符合预期。

三、预期成果及意义本文研究的医用回旋加速器电源控制器软件，可以有效地实现对加速器的控制和管理，提高治疗的效果和安全性，并为医疗行业的发展提供有力的支撑。

预期成果包括：（1）设计实现一套基于Windows平台的医用回旋加速器电源控制器软件，实现加速器参数的设置、安全控制和数据采集等功能；（2）通过系统测试和实验验证，保证软件的稳定性和实用性，为医学应用提供高质量的技术支持；（3）为医疗行业的发展提供技术支持，推动医疗科技水平的进一步提高。