全卧式低能自屏蔽加速器的研制
加速器原理 配套课件
● 加速器全名为“荷电粒子加速器”，是使带电粒子在真空中受磁场力控制、 电场力加速而达到高能量的一种装置。
如图所示，电视机及计算机 显示器就是一小型的加速器。
●加速器应称为“粒子加能器” 但“加速器”的名称早已为人们 普遍接受，故一直被沿用。
● 加速器技术是核技术的 一个重要分支。
3）回旋加速器 ● 1958年—1959年，清华大学2.5MeV电子回旋加速器出束。 ● 1958年：原子能研究所自苏联引进了磁极直径1.2m回旋加速器。60年代
初，先后由北京重型电机厂、上海先锋厂仿制了1.2m、1.5m回旋加速器。 ● 20世纪70年代末至80年代初，由一机部自动化所（即现北京机械工业自
动化研究所）与清华大学、国家计量局合作研制了25MeV电子回旋加速器
§1.1 加速器及其发展历史
三、加速器发展历史
4、加速器技术在中国的发展
4）电子直线加速器 ● 1964年，科学院高能所30MeV电子直线加速器建成。 ● 1974年—1975年初，北京（北京医疗器械研究所、清华大学）、上海
（上海医疗器械厂、高能所）各自研制的10MeV医用电子行波直线加速器 相继成功出束。1977年，上述加速器通过鉴定后，北京医疗器械研究所、 上海医疗器械厂、南京电子管厂、四川东风电机厂、四机部十二所开始小 批量生产或研制医用和工业用电子行波直线加速器
加速器原理 配套课件
目录
第一章 绪 论 第二章 粒子源与束流品质 第三章 倍压加速器 第四章 高压静电加速器 第五章 回旋加速器 第六章 电子感应加速器 第七章 自动稳相准共振加速器基础 第八章 回旋型准共振加速器 第九章 环型准共振加速器
加速器原 理
第一章：绪 论
§1.1 加速器及其发展历史
加速器原理-第3章
mm
不同气体的击穿电场强度相差十分悬殊，惰 性气体最差，而负电性气体最好。 负电性气体是指含有氧、氟、氯等负电性原 子的气态化合物。这些气体分子容易吸附电 子而成为稳定的负离子，从而削弱了电子倍 增过程。 目前在加速器中应用较为广泛的气体有：氮 气、氮气与二氧化碳(一般占20％)的混合气 体、上述气体与少量六氮化硫的混合气体、 以及纯六氟化硫。 常用的固体绝缘材料：玻璃、陶瓷、有机玻 璃、聚矾等。
第5节 高压加速器的其它技术
1. 粒子能量的测量
粒子的能量一般用分析器测量。主要有三种分析 器：静电分析器、磁分析器和交叉场分析器。 分析器的用途: 束流成分分析（不同粒子不同电荷态） 束流能量测量（能谱中心能量） 束流能散测量（能谱宽度）
2. 电子剥离 在串列加速器中，离子源所产生的负离子被 加速到高压电极后，要经过电子剥离器转变 为正离子，再继续加速。 剥离器有两种：气体剥离器与固体剥离器。
第4节 加速管
1. 基本结构
（1）对加速管的要求 有良好的真空性能，高气压环境下能维持较好的真 空度； 有足够的机械强度； 对束流有聚焦作用； 耐高电压（电场匀整）； 有过电压保护措施。
（2）类型 加速管由一段段的绝缘环与金属片交叠封接 而成。这些金属片称为加速电极。 在大气压下工作的加速器，如大多数倍压加 速器，遇常加速管较长而平均电位梯度较低。 这种加速管往往分段较少，每段的长度为十 几到几十厘米。其加速电极是长圆筒形，电 极长度较电极间隙大很多。在这种加速管中， 电场集中在间隙附近，在圆筒电极内部几乎 没有电场，粒子通过时仅以恒定速度漂移， 因此这种加速管被称为带漂移管的加速管(大 气压型)。 电位梯度<1MV/m。
固体剥离器可以是固体薄膜（例如几十μg／ cm2的碳箔）。 气体剥离器是一段细管，其中充以一定压力的 气体（例如氩气，压力为～1Pa）。 气体剥离器与膜剥离器的比较：
各类加速器技术比较
200多种 /500多件
如果是全保修，所有部件都包括在内。
60多种备件，全保修内容中不包括某些部件，比如加速管。
60多种备件，全保修内容中不包括某些部件，比如MLC的监测CCD摄像机。
这是瓦里安公司提供完善服务的具体表现，最大程度地减少机器的停机、检修的时间
产品的配套
拥有加速器、治疗计划系统、MLC、调强技术、实时影象验证系统、网络系统、常规模拟机、CT模拟系统
满足临床对不同肿瘤的治疗，方便医生的使用，相应延长电子枪的使用寿命
电子线剂量率
共七档100至1000 MU/min
100、200、300、400、500和6001000MU/min
共两档300/ 900 MU/min
共五档25 / 400 MU/min
相应延长电子枪的使用寿命。这是临床治疗模式下电子线剂量率，不同于其他厂家的维修检测模式下的输出
以神经外科手术器材和伽玛刀为主要经营项目，1997年收购Philips集团经营不善的放疗部门
技术力量雄厚，在加速器方面拥有20多项专利，始终引领放疗技术发展
全球市场
占全球市场份额70%
占全球市场份额13%
占全球市场份额15%
在全球瓦里安公司的加速器数量超过5000台，MLC超过1500套、模拟机超过1000台、TPS超过2500套
100、200、300、400、500和600 MU/min
（6/10/15/18/20MV）
只提供两档
50 /200(6MV)（300MU/min是选项）
50 / 500 (15 – 25MV)
由软件控制，很难讲有多少档
技术指标25-600(6、8、10、15MV)，每一台机器的数值都不一样，虽然调试机器时可以调出600MU/min，但都会劝用户放弃使用，临床可以用上的只是在360-420MU/min之间。
15MV高能电子直线加速器机房门屏蔽理论计算和防护效果验证对比研究
15MV高能电子直线加速器机房门屏蔽理论计算和防护效果验证对比研究王志斌;吕扬阳;张洋;温涵泳;刀鸿威;向莹;余冉冉【摘要】目的:比较国内外高能电子直线加速器机房门屏蔽规范,寻求最优化的防护门屏蔽设计方法.方法:采用国标GBZ/T 201.2—2011《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分:电子直线加速器放射治疗机房》、NCRP 151号报告和IAEA 47号报告3种规范对15 MV高能电子直线加速器机房门进行屏蔽理论计算,并与实际的迷路外入口辐射水平和机房门防护效果进行对比验证.结果:机房防护门中子屏蔽3种理论计算与验证检测基本一致,需含硼(0.5％)聚乙烯屏蔽厚度是101～109 mm.光子铅屏蔽厚度差别较大,依次是36、64、14 mm,验证检测只需12 mm.结论:3种理论计算结果都能满足屏蔽要求,但按照屏蔽设计防护最优化原则,IAEA 47号报告计算方法比较符合实际需要.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2018(039)008【总页数】5页(P43-46,50)【关键词】高能电子直线加速器;机房门屏蔽;屏蔽设计;防护效果;加速器机房【作者】王志斌;吕扬阳;张洋;温涵泳;刀鸿威;向莹;余冉冉【作者单位】广州军区疾病预防控制中心,广州 510507;广州军区疾病预防控制中心,广州 510507;广州军区疾病预防控制中心,广州 510507;广州军区疾病预防控制中心,广州 510507;广州军区疾病预防控制中心,广州 510507;广州军区疾病预防控制中心,广州 510507;广州军区疾病预防控制中心,广州 510507【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH7740 引言目前，国内关于电子直线加速器放射治疗机房的辐射屏蔽设计主要采用国家标准GBZ/T 201.2—2011《放射治疗机房的辐射屏蔽规范第2部分：电子直线加速器放射治疗机房》1]、NCRP Report No.151报告（以下简称“NCRP 151 号报告”）[2]和 IAEA Safety Repots Series No.47报告（以下简称“IAEA 47号报告”）[3]3种规范。
自屏蔽回旋加速器辐射剂量测定
自屏蔽回旋加速器辐射剂量测定包宝亮;何玉林;李剑波【摘要】Objective To detect the radiation dose of self-shielding cyclotron to ensure the security of radiation workers. Methods Detecting the dose of radiation released by self-shielding cyclotron in cyclotron room, radiochemical laboratory and the teardowning and reinstalling process of target body with a portable radiation measuring instrument. Results The radiation dose in cyclotron room, radiochemical laboratory and the teardowning and reinstalling process of target body is within the security scope. Conclusion The self-shielding system, hot synthesis chamber and safety shield of self-shielding cyclotron have good shielding effect for radiation.%目的：检测自屏蔽回旋加速器的辐射剂量，以保障放射工作人员的安全。
方法应用手提便携式辐射测量仪检测加速器室、放化实验室以及靶的拆卸和重装过程中的辐射剂量。
结果加速器室、放化实验室以及靶的拆卸和重装过程中的辐射剂量在规定的安全范围之内。
结论回旋加速器自屏蔽系统、合成热室、分装防护屏等具有良好的辐射屏蔽效果。
电子辐照加速器屏蔽设计核算
电子辐照加速器屏蔽设计核算作者：赵立伍来源：《城市建设理论研究》2013年第31期【摘要】介绍一台2.5MeV电线电缆辐照交联加速器辐照中心的屏蔽设计，采用NCRP Report NO.51报告中屏蔽计算公式对该辐照中心屏蔽墙设计进行核算，核算结果表明：屏蔽墙外的辐射水平低于国家标准规定的限值，屏蔽设计是合理的。
【关键词】电子辐照加速器屏蔽中图分类号：TL5文献标识码：A1、工作原理AB型工业辐照加速器是一种低能、高束流的高频高压型电子加速器，其工作原理是：高频振荡器通过高压电缆，将100kHz左右的高频电能输送给高频变压器初级，在次级可获得上百千伏的高频电压，再将此电压加在射频电极上。
射频电极与加速器主体上的耦合环相互对应，构成空间耦合电容，高频功率通过该耦合电容分别加到主体上的各个整流盒上，此时每一个耦合环上得到几十千伏直流高压，由于各级串联，电压叠加，从而在高端获得很高的电压。
辐照加工以高能电子束对物质进行辐射打开高分子结构中的共价键，使线性高分子之间形成相互连结的网状结构，从而提高和改善材料的各种性能，如耐热、耐压、耐老化和绝缘性能等。
2、技术参数AB型工业辐照加速器加速器的主要技术参数见表1。
表1 加速器主要技术参数一览表3、屏蔽对象在辐照过程中电子射线对产品进行辐照，同时电子线会照射至地面或其他材料表面，电子线在照射至地面或其他材料表面时会产生X射线。
加速器加速电子的能量为2.5MeV，在运行过程中，电子线是加速器运行时产生的初级辐射，关机后即消失。
由于能量低于10MeV，加速器运行时不会产生中子辐射，因此也不产生感生放射性，因此屏蔽的重要对象为X射线。
4、屏蔽设计辐照中心为二层建筑，一层为辐照室，二层为主机室，安装加速器1台。
辐照室尺寸为12.9（长）×12.6（宽）×2.3（高）m，面积为162.54m2，主机室尺寸为12.9（长）×12.6（宽）×9.2（高）m，面积为162.54m2。
医用电子直线加速器的屏蔽计算
医用电子直线加速器的屏蔽计算摘要：本程序依据NCRP REPORT No.151《Structural Shielding Design andEvaluation for Megavoltage X- and Gamma-Ray Radiotherapy Facilities 》编制而成，可用于低能（≤10MV ）及高能（>10MV ）医用电子直线加速器的屏蔽计算。
注：以上各点通常取墙体或者防护门外0.3m 处一、主屏蔽墙（Primary barriers ）（a 、b 点）利用下列公式对初级辐射进行屏蔽计算：2pri pri pri B WUT H d = 1{1[]}10barrier e t TVL TVL pri B −−+=式中：H pri —距离加速器等中心点（isocenter ）dpri 米处，屏蔽条件下的剂量当量率（Sv/a 或者Sv/week ）。
加速器中，各种运动的基准轴线围绕一个公共中心点运动，辐射束以此为中心的最小球体内通过，此点即为等中心。
辐射源正常治疗距离辐射束轴等中心机架旋转轴B pri—主屏蔽墙的厚度对应的透射因子；t barrier—主屏蔽墙的厚度，m；TVL1—第一个十分之一值层厚度（取值见TableB.2），cm；TVL e—平衡时的十分之一值层厚度（取值见TableB.2），cm；W—工作负荷，Gy/a或者Gy/week；NCRP建议：对于低能（≤10MV）加速器W可取1000Gy/week；对于高能（>10MV）加速器W可取500Gy/week。
（NCRP Report No. 49 (NCRP, 1976) recommended using W = 1,000 Gy week–1 for accelerators up to 10 MV, and NCRP Report No. 51 (NCRP 1977) recommended W = 500 Gy week–1 for higher energy accelerators. These workloads were recommended if a value for W could not be determined from direct knowledge of the accelerator use.）U—使用因子，即初级辐射束（有用束）向某有用束屏蔽方向照射的时间占总照射时间的份额，使用因子U 的取值见表1。
原子能院电子直线加速器技术的研究与应用
VACUUMELECTRONICS•加速器专辑•原子能院电子直线加速器技术的研究与应用杨京鹤，王国宝，王修龙，曾自强，朱志斌，余国龙，佟迅华，张立锋，吴青峰，韩广D,刘保杰(中国原子能科学研究院核技术应用研究所"匕京102413)摘要：加速器技术作为核技术应用的源头技术之一，推动了核科学技术与应用的发展。
中国原子能科学研究院是中国核科学技术的发祥地，在中低能电子直线加速器研究与应用方面进行了持续研究，取得了多项成果，研究开发了具有自主知识产权、型谱化、系列化的无损检测电子直线加速器和电子辐照直线加速器，在工业、农业、安全等领域得到了有效应用，在我国国防建设、国民经济发展中发挥了重要作用％关键8:直线加速器；电子束;无损检测；电子辐照中图分类号:TL53文献标志码：A文章编号:1002-8935(2021)01-0011-03doi：10.16540/11-2485/tn.2021.01.02Research and Application of Electron Linear Accelerator Technology at CIAEYANG Jing-he,WANG Guo-bao,WANG Xiu-ong,ZENG Zi-qiang,ZHU Zhi-bin,YU Guo-long, TONG Xun-hua,ZHANG Li-feng,WU Qing-feng,HAN Guang-wen,LIU Bao-jie (..Department of Nuclear Technology Application,China Institute of Atomic Energy,Beijing102413,China)Abstract:Accelerator is one of the source technologies of nuclear technology application,which promotes the development of nuclear science technology and application.China Institute of Atomic Energy is the birthplace of nuclear science technology in China.The low-energy and medium-energy electron linear accelerator technologies were researched and developed there.Serial non-destructive test and irradiation linear accelerators with independent intellectual property rights had been developed successfully.They are used in many fields such as industry,agriculture,security,etc.,and play important roles in China's national defense construction and national economic development.Keywords:Linear accelerator,Electron beam,Non-destructive testing,Electron irradiation电子加速器是研究开发历史最早的粒子加速器类型,在核科学与技术领域发重用％20世纪40年代以来,,波技术的快速进步,采用射频微波电子的电子器取式发展,在大型高能器科研设施和紧凑的中低能应用型器方到应用％原子能科研究低能电子器方的研究较早,并在80年代开始进行科技成果转化，攻克了一批技术难题,研发了一批具的电子器装置,t电子器在民用领域的发展,本文综述原子能电子直线加速器技术方面的研究与应用情况％1原子能院电子直线加速器的发展背景原子能的电子器技术用国防与科研领域(1),,民经济的发展,工业、医疗、农业等领域对应用型器的需求日趋强烈,在20世纪80年代,原子能器团队在强流短脉冲电子器研究等项目的基础上,提岀无损探伤器和电子辐器两个方向的科技化。
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科 技 创 新 与 应 用 ２ ０ １ ７制
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中 广核 达 胜 加 速 嚣技 术 有 限 公 司 ， 江 苏 苏州 ２ ｌ ５ １ ｌ ４ ） 摘 要 ： 近 午 采汽 车工 业 、 电子行 业 的 快速 发展 ， Ｐ Ｏ Ｆ热收 缩 薄膜 市场 的兴 起 ， 带 动低 能 电 子加 速 器快 速 发展 ， 国 内外 多 个加迹嚣 器制造 厂 家纷纷 投 入 低 能 自屏 蔽 电子 加 速 嚣 的研 发 中； 文章 主要 介绍 一 种 全新 机 型 ， 一 种 全 卧式 低 能 高频 高 压型 自屏蔽 加速 器 ， 以 下 简称 全 卧式 由屏 蔽 加速 器 ， 简单 介 绍 了该 类 型加 速 器的 概 念 、 构及 特 点 关键 词 ： 包 子 加速 器 ； 低能 ； 自屏 蔽 ； 卧 式 角尺 型
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