医用回旋加速器结构性能分析与技术进展_朱虹
医用回旋加速器常见故障分析2例
医用回旋加速器常见故障分析2例孙传金;吉蘅山;王新刚;朱虹【摘要】正电子药物是由回旋加速器和化学合成模块等经系列化学反应合成。
对回旋加速器的故障分析的报道尚不多。
文中对两例故障发生的现象，故障原因，故障排除进行分析，以期减少故障率的发生。
【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2016(031)012【总页数】2页(P176-177)【关键词】回旋加速器;故障;维护【作者】孙传金;吉蘅山;王新刚;朱虹【作者单位】南京军区南京总医院核医学科，江苏南京 210002;南京军区南京总医院核医学科，江苏南京 210002;南京军区南京总医院核医学科，江苏南京210002;南京军区南京总医院核医学科，江苏南京 210002【正文语种】中文【中图分类】R318.6正电子发射计算机断层扫描仪/CT（Positron Emission Computed Tomography/CT，PET/CT）是目前核医学界内较高端的影像设备。
PET/CT显像对临床诊疗及疗效判断起到重要的作用，是评价良恶性病变的重要手段[1-2]。
其正电子药物是由回旋加速器和化学合成模块等经系列化学反应合成。
现以，加拿大EBCO公司TR19型回旋加速器为例总结发生常见故障现象及对故障发生的原因，故障排除进行分析，以期减少故障率的发生。
如图1所示，在回旋加速器中心部位的离子源经高压而使气体电离发射粒子束流，该粒子束流在称为Dee的半圆弧电极盒（简称D型盒）中运动。
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。
设粒子Q的质量为m，所带电荷为q，所具的运动速度V，磁场强度为B，粒子受到的洛仑兹力F=BqV，粒子运行轨道的圆周半径r与洛仑兹力F关系为F=mV2/r，加速粒子的能量E=mV2/2=B2q2r2/2 m。
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，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D型盒间隙（gap）内按螺旋轨道飞行。
2024年电子回旋加速器市场分析现状
2024年电子回旋加速器市场分析现状引言电子回旋加速器是一种重要的高能物理实验设备，被广泛应用于核物理、粒子物理、医学和工业等领域。
本文将对电子回旋加速器市场的现状进行分析，并探讨市场发展趋势。
市场概述市场定义电子回旋加速器是一种能够将电子束加速到高能量的装置，采用强磁场和射频电场来达到加速的目的。
该市场主要包括电子回旋加速器的制造商、供应商、运营商和最终用户。
市场规模目前，电子回旋加速器市场规模不断扩大。
根据市场调研公司的数据，2019年全球电子回旋加速器市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
市场驱动因素1. 科学研究需求随着科学技术的不断发展，对高能粒子束的研究需求越来越高。
电子回旋加速器作为一种重要的实验设备，能够帮助科学家们深入研究物质的基本结构和相互作用规律，因此受到了广泛关注。
2. 医学应用需求电子回旋加速器在医学领域也具有重要应用价值。
例如，在肿瘤治疗中，电子回旋加速器可以用来产生高能电子束，用于肿瘤的放射治疗，能够精确瞄准肿瘤细胞，减少对正常组织的损伤，因此在临床上得到广泛应用。
3. 工业应用需求电子回旋加速器在工业领域也有一定的应用。
例如，电子回旋加速器可以用来加速电子束，用于食品辐照处理，能够有效杀菌和延长食品的保鲜期，因此在食品行业得到广泛应用。
市场障碍与挑战1. 技术难题电子回旋加速器的研发和制造需要较高的技术水平，包括强磁场技术、射频技术等。
这些技术的突破对于市场的发展至关重要。
2. 高昂的成本电子回旋加速器的制造和运营成本较高，包括设备的研发、制造、维护等方面的费用。
这给市场的发展带来了一定的压力。
市场细分与竞争格局市场细分电子回旋加速器市场可以根据应用领域进一步细分，主要包括核物理实验、粒子物理实验、医学应用和工业应用等。
竞争格局目前，全球电子回旋加速器市场竞争激烈。
主要的市场参与者包括欧洲核子研究中心（CERN）、日本高能物理研究所（KEK）、美国能源部国家加速器实验室（FNAL）等。
PET医用回旋加速器研制进展
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］Ｊｏｈｎ Ｍ Ｏｌｌｉｎｇｅｒ
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。
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医用回旋加速器的靶压故障分析排除
MEDICAL ENGINEERING TECHNOLOGY 医学工程技术引言医用回旋加速器在临床核医学有着广泛的应用[1]，其因为体积较小，能为临床正电子显像PET/CT检查提供短半衰期的正电子核素，如18F，11C，13N和15O等[2-5]。
由于医用回旋加速器作为临床大型医疗设备，结构较为复杂，因此掌握好回旋加速器的原理对回旋加速器的维护和保养都至关重要，这样才能保障临床的医学检查工作。
本文通过对回旋加速器的原理进行了解，并通过对回旋加速器经常出现的靶压故障包括电路等进行逐步分析，最终成功解决回旋加速器的靶压故障，保证了回旋加速器的正常运行，保障了临床的工作。
1 医用回旋加速器原理医用回旋加速器是正电子显像剂生产系统中的最大和最复杂部分，属于大型医疗设备[6]。
适合医院就地生产短半衰期的正电子核素的小型回旋加速器通常是单一粒子或双粒子的回旋加速器[7]，其有固定的能量，屏蔽紧凑，安装容易，操作简单，中子的本底水平低，每天可进行多次生产以满足临床检查的需要[8]。
医用回旋加速器一般包括以下几个系统：离子源系统、束流提取系统、磁场系统、真空系统、射频系统、靶系统和冷却系统[9]。
靶系统是回旋加速器的重要组成部分。
本文主要针对回旋加速器的靶压系统进行故障分析和排除。
2 靶压故障现象回旋加速器在试图加水轰靶时，发现F靶低压氦气（0.5 Mpa）充不上去，靶压没有增加，加靶程序报错，跳过了加水过程，直接充入高压氦气（2.5 Mpa）。
因为此低压氦气不仅是加靶时需要的，而且传靶过程也需要，现此故障出现，不能进行正常加靶与传靶动作，无法进行生产，因而报修。
3 靶压故障分析排查3.1 气体问题首先排查此低压气体所连接气瓶是否已用完或是阀门关闭，经检查此氦气与高压氦气共使用同一气瓶，同时气瓶管路阀门均打开，故排除此原因。
医用回旋加速器的靶压故障分析排除颜和平厦门大学附属第一医院核医学科，福建厦门 361003[摘 要] 本文旨在解决回旋加速器靶压故障，保障机器正常运行。
2024年垂直医用回旋加速器市场需求分析
垂直医用回旋加速器市场需求分析引言随着医疗技术的不断发展和人们对健康的重视，医疗设备市场不断扩大。
垂直医用回旋加速器是一种常用的医疗设备，用于放射治疗癌症等疾病。
本文将对垂直医用回旋加速器市场的需求进行分析，旨在提供对该市场的深入理解。
市场概述垂直医用回旋加速器是一种先进的医疗设备，通过加速带电粒子，如电子或质子，并将其注射到癌细胞中，以破坏其DNA结构，阻止细胞的生长和扩散。
它具有精确的定位和较低的辐射剂量，对患者相对无害。
市场驱动因素1. 癌症患者数量增加随着人口老龄化和不健康生活方式的普及，癌症在全球范围内呈现增长趋势。
这导致对垂直医用回旋加速器的需求增加，以提供更多的放射治疗服务。
2. 技术创新医疗科学和技术领域的不断进步推动了垂直医用回旋加速器的创新。
新技术的引入使得垂直医用回旋加速器在精确性、安全性和治疗效果等方面有了显著的改进，进一步推动了市场的需求。
3. 政府支持许多国家的政府都意识到垂直医用回旋加速器在癌症治疗中的重要性，并投资于相关的研发和卫生基础设施。
政府的支持为市场需求提供了稳定的动力。
市场挑战1. 高昂的价格垂直医用回旋加速器的制造和维护成本较高，这导致其价格相对较高。
这对于一些发展中国家来说是一个挑战，因为他们的医疗预算有限，很难承担这种昂贵的设备。
2. 医疗保险限制一些医疗保险公司对垂直医用回旋加速器的覆盖范围有限，使得一些患者无法享受到这种先进的放射治疗技术。
这限制了市场需求的扩大。
3. 技术壁垒垂直医用回旋加速器是一种复杂的技术设备，需要专业知识和技能来操作和维护。
因此，技术壁垒限制了设备的普及和市场需求的增长。
市场前景尽管垂直医用回旋加速器市场面临一些挑战，但其前景依然广阔。
随着新技术的发展和成本的下降，垂直医用回旋加速器将变得更加普及和可负担。
预计未来几年，全球对该设备的需求将呈现增长趋势。
结论垂直医用回旋加速器市场的需求正受到多种因素的驱动。
癌症患者数量的增加、技术创新、政府支持等是市场需求增长的主要推动力。
医用回旋加速器系统维护与保养策略分析探讨
医用回旋加速器系统维护与保养策略分析探讨陈泽龙;陈自谦;许尚文;肖慧;钟群;付丽媛【摘要】医用回旋加速器是医院生产正电子放射性药物的主要设备,系统复杂精细,需要精心的维护.本文主要从日常维护和保养、阶段性维护和保养、不定期维护和保养入手,探讨医用回旋加速器系统维护与保养策略,从而提高设备维护水平,降低设备故障率.只有做好医用回旋加速器三个方面的维护与保养工作,设备才能够稳定运行,从而提高经济效益和社会效益.【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2019(034)002【总页数】4页(P9-12)【关键词】医用回旋加速器;质量控制;正电子放射性核素;PET/CT检查【作者】陈泽龙;陈自谦;许尚文;肖慧;钟群;付丽媛【作者单位】联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院) 医学影像中心,福建福州 350025;联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院) 医学影像中心,福建福州 350025;联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院) 医学影像中心,福建福州 350025;联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院) 医学影像中心,福建福州 350025;联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院) 医学影像中心,福建福州 350025;联勤保障部队第九〇〇医院(原南京军区福州总医院) 医学影像中心,福建福州 350025【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH774引言医用回旋加速器用于医院生产正电子放射性核素，主要有C、N、O、F等组成生命的基本元素的同位素，这些同位素与不同的药物前体结合最终合成PET/CT检查需要的正电子药物[1]。
随着PET/CT检查技术的广泛普及，PET/CT检查的独特优势也为临床医生普遍接受，PET/CT检查的需求不断增加，这就需要有稳定、足量、能够满足不同检查需求的正电子放射性药物的支持。
实现这一重要支持的主要设备就是医用回旋加速器[2]，并且随着PET/MR在临床上的使用[3-4]，医用回旋加速器的作用将更加凸显。
2024年高能医疗回旋加速器市场规模分析
2024年高能医疗回旋加速器市场规模分析1. 引言高能医疗回旋加速器（High-energy Medical Cyclotron）是一种医疗设备，用于生产高能量放射线，用于治疗多种癌症。
随着癌症发病率的增加，高能医疗回旋加速器市场正在快速增长。
本文将对高能医疗回旋加速器市场规模进行分析，并探讨其未来的发展趋势。
2. 高能医疗回旋加速器市场概述高能医疗回旋加速器市场主要由供应商（如Varian Medical Systems、Siemens Healthineers等）和使用者（如医疗机构、诊所等）组成。
市场规模受多个因素影响，包括癌症患者数量、医疗保健支出、医疗技术进步等。
3. 市场规模分析根据市场研究数据，高能医疗回旋加速器市场规模从2015年至2020年增长了约20%。
预计未来几年市场将继续保持增长趋势。
3.1 医疗机构市场医疗机构是高能医疗回旋加速器的主要使用者，其市场规模取决于医疗机构数量和需求量。
据统计，全球范围内的医疗机构市场约占高能医疗回旋加速器市场总规模的60%。
3.2 地区市场高能医疗回旋加速器市场在不同地区具有差异。
根据统计，北美地区是市场规模最大的地区，占全球市场的30%。
欧洲地区、亚洲地区和拉丁美洲地区也是重要的市场。
4. 市场驱动因素4.1 癌症发病率增加癌症是高能医疗回旋加速器的主要治疗对象，随着癌症发病率的增加，对高能医疗回旋加速器的需求也在增加。
4.2 医疗技术进步随着医疗技术的进步，高能医疗回旋加速器的治疗效果和安全性得到了提高，增加了患者对该设备的信任和需求。
4.3 政府支持政府在医疗保健领域的支持和投资对高能医疗回旋加速器市场的发展起到了重要作用。
5. 市场挑战5.1 高成本高能医疗回旋加速器的价格昂贵，限制了一些地区和医疗机构的购买力。
5.2 医疗资源不平衡一些地区和医疗机构缺乏足够的高能医疗回旋加速器设备，限制了市场规模的扩大。
6. 市场前景预计随着癌症发病率的继续增加和医疗技术的进步，高能医疗回旋加速器市场将继续保持快速增长。
医用回旋加速器的基本结构
医用回旋加速器的基本结构
医用回旋加速器是一种用于放射治疗的医疗设备。
它由以下几个基本组件构成：
1. 加速器：医用回旋加速器中的加速器通常采用直线加速器或微波加速器。
它们能够产生高能电子束或光子束，用于照射患者的肿瘤区域。
2. 回旋磁铁：医用回旋加速器中的回旋磁铁是用来控制电子束或光子束的轨迹。
回旋磁铁利用磁场使电子或光子在环形轨道上回旋，从而使它们的能量和方向控制在特定的范围内。
3. 治疗位置器：治疗位置器是一种用于定位患者和病灶位置的设备。
它可以通过X射线或CT扫描来确定患者的位置，以确保电子束或光子束可以精确地照射到肿瘤区域。
4. 控制系统：医用回旋加速器的控制系统包括计算机、监控系统和控制器。
它们用于监测和控制加速器、回旋磁铁和治疗位置器的运行，以确保治疗的准确性和安全性。
总之，医用回旋加速器的基本结构包括加速器、回旋磁铁、治疗位置器和控制系统等组件，它们共同作用以提供精确和有效的放射治疗。
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.20《中国医疗器械信息》2011年第17卷第4期 Vol.17 No.4收稿日期：2011-03-29作者简介：朱虹，南京军区南京总医院核医学科主任；方可元，化学工程师PET/CT(Positron emission computed tomography/CT ，正电子发射型计算机断层显像/X 线CT 显像仪)利用图像融合技术，综合了PET 功能、分子代谢影像与CT 精细解剖影像的优势，结合正电子放射性核素标记的多种分子探针的应用，在恶性肿瘤早期诊断与肿瘤分期分级、临床疗效评估与随访监测，良、恶性病变鉴别，协助临床治疗方案决策和放疗生物靶区确定，以及探索肿瘤生物学特征等方面具有极为重要的作用，在心脑血管疾病、神经变性性疾病、癫痫等的诊断、评估等方面有独特价值，在临床的应用不断增加[1,2]。
标记各种分子探针所必需的正电子放射性核素如18F(氟-18)、11C(碳-11)、13N(氮-13)等的半衰期一般都很短，依赖于医用回旋加速器即时生产制备。
随着我国PET/CT 应用的迅速发展，对医用回旋加速器的需求也快速增长，据2010年全国调查，国内医用回旋加速器需求的年增长率达两位数[2]。
本文分析医用回旋加速器的结构组成和性能特点，介绍相关技术进展。
1 医用回旋加速器工作原理[3~5]回旋加速器是“粒子加速器”的一种，其设计、制造的理论基础是拉摩尔定律和劳伦斯回旋加速理论。
现代回旋加速器则结合了托马斯提出的磁场强度随方位角变化的AVF 原理，采用规律变化的磁场系统，修正粒子加速过程中的相位移动、相对速度减慢和粒子回旋频率变化等，提高粒子加速效率和聚焦度。
图 1 回旋加速器工作原理示意图1.1经典劳伦斯(wrence)回旋加速器回旋加速器的核心结构是磁场系统和射频(RF)系统，性能要求很高。
为防止带电粒子运动中与其他原子碰撞损失能量，需置于真空(系统)，因此对真空条件的要求也很高。
图1是经典的wrence 回旋加速器原理示意图，两块磁铁上、下隔开放置，在两磁极间形成一个均匀磁场(B)，两个半圆形的金属扁盒(D 形盒)隔开相对放置其中，D 形盒与高频振荡电源相联，在两个D 形盒的间隙处产生为粒子加速的交变.21《中国医疗器械信息》2011年第17卷第4期 Vol.17 No.4专题(核医学)Thematic Forum(Nuclear Medicine)电场，交变电场的中心位置是粒子源(Ion Source)，整个系统置于真空室内。
粒子源产生的带电粒子在D 形盒间隙电场作用下被加速，飞入D 形盒，进入D 形盒中的带电粒子不受电场作用，但受磁极间磁场的洛伦兹力作用，其运动遵循拉摩尔定律。
拉摩尔定律是带电粒子被反复回旋加速的理论基础之一，即恒定磁场中带电粒子的运动角频率(ωc)是一个常数，与粒子本身运动速度无关。
设磁场强度为B ，粒子电荷为q 、质量为m ，以速度v 飞入D 形盒，粒子将在磁场洛伦兹(Lorentz) 力F L (F L =Bvq)的作用下在与磁场垂直的平面上作圆周运动，设粒子圆周运动的半径为r ，则其离心力F →= mv 2/r ，平衡运动时离心力与向心力相等，即F →=F L ，故Bvq= mv 2/r ，等式变换得v/r=Bq/m=常数，此常数即是在恒定磁场中带电粒子的运动角频率ωc 。
带电粒子在D 形盒中作圆周运动飞行半圈后进入D 形盒间隙，此时D 形盒间隙的电极性刚好反转，再次为粒子加速，飞入另一个D 形盒，重复上述过程。
可见D 形盒电极性反转频率(即RF 系统的高频频率)必须与粒子在D 形盒中回旋飞行的频率(回旋频率，fc)相匹配，才能不断为粒子加速，这对射频系统的要求是很高的。
由于带电粒子在恒定磁场中的运动角频率ωc是一个常数，因此其圆周运动的回旋频率fc 和回旋周期(时间)也是一个常数，保持不变，只有当高频频率与粒子回旋频率fc 成整奇数倍关系时，才能实现不断为粒子加速，这种模式称为共振或谐振加速。
根据拉摩尔定律，带电粒子的运动角频率ωc=常数=Bq/m=v/r ，在相对论范围内，被加速粒子的电荷q 和质量m 大致不变，变化的是粒子的速度v ，因此，粒子每在D 形盒间隙电场作用下加速一次，速度v 加大，进入D 形盒则以大于前一次圆周运动的半径作圆周飞行，加速粒子的运动轨迹近似于螺旋运动。
如图2所示，处于中心位置的离子源高压电弧放电使气体电离，发射出带电粒子束流，带电粒子束流在D 形盒间隙电场作用下飞向D 形盒并被加速，进入D 形盒中的带电粒子不受电场作用，但受磁极间磁场的洛伦兹力作用而在垂直于磁场的平面内作圆周运动，飞行半圈后进入D 形盒间隙，此时D 形盒间隙电场的电极性改变，故粒子仍在电场作用下再加速飞入另一个D 形盒，继续作圆周运动飞行半圈再次进入D 复多次回旋飞行、加速，带电粒子到达圆周轨道最大半径并获得最大能量，被束流提取装置提取引出，轰击预定的靶料，得到相应的放射性核素。
图2 加速粒子运动轨迹示意图1.2托马斯(L.H.Thomas)等时性回旋加速器根据相对论理论，随着粒子被加速而不断向光速接近，不仅其动能增加，其相对论质量也会随之增加。
如前所述v/r=Bq/m ，则v=Bqr/m 或r=vm/Bq ，在匀强磁场中，随着粒子不断被加速，其相对论质量增加，在高频频率保持恒定时，则会导致其运动速度相对减慢、偏向圆心发生加速相位移动、粒子回旋频率发生改变(即回旋周期或时间不等)。
受此限制，经典回旋加速器的粒子能量难以超过每核子20多MeV 的能量范围，且束流聚焦度降低。
为克服上述不足，1938年托马斯(L.H.Thomas)提出了磁场强度随方位角变化的AVF 原理，并初步提出了扇形聚焦回旋加速器的概念，他建议采用规律排列的扇形磁铁使磁场沿方位角调变(调变磁场，即磁场强度沿方位角按一定规律周期性变化)，使粒子沿平衡轨道受到一个沿方位角周期性变化的磁场作用力，保证粒子轴向运动的稳定性，同时平均磁场沿半径扩大逐渐增强以保持严格谐振加速，满足回旋周期保持不变的等时性磁场要求。
这种调变磁场回旋加速器称为托马斯型回旋加速器。
因为加速粒子的回旋频率(周期)保持不变，所以又称为等时性回旋加速器。
现代回旋加速器根据磁场分布形式，通过径向扇形磁铁结构、螺旋扇形磁铁结构、分离扇形磁铁结构等方式形成调变磁场。
图3为分离扇形磁铁结.22《中国医疗器械信息》2011年第17卷第4期 Vol.17 No.4专题(核医学)Thematic Forum(Nuclear Medicine)出现，可以人工生产出多种放射性的同位素，加速了医学临床研究的发展。
多属此类，加速离子均为带负电的氢离子，其优点是加速后高能粒子束流最终的引出效率高，几乎可达100%，缺点是获得高强度H -离子源的难度较大。
由于生产正电子核素的许多核反应是由正离子轰击靶材料的原子核来完成的，高能粒子束流引出时需要特定装置将其转变为正离子。
这一过程利用碳剥离膜来完成，碳膜被驱动装置定位在回旋加速器粒子旋转轨道最大半径上，当粒子束流的能量达到所需的最大能量时，所有出现在碳膜区域的负离子束必须穿过碳膜，带负电粒子的两个约束松弛的外层电子被剥离，转变为正离子。
由于磁场恒定不变，改变了电极性的粒子束受到与原来相反方向的磁场力的作用而改变了运动方向，从而被引出而进入靶室。
设计安放碳剥离膜的位置可影响、调整束流引出能量，并能够调整引出束流引导进入特定的同位素生产靶。
(3)单粒子加速器单粒子加速器仅加速单一的离子。
(4)多粒子加速器多粒子加速器可以对两种以上的带电粒子进行加速，利用多种核反应谱来完成所需正电子核素的生产。
现代医用回旋加速器大多可加速负氢离子，也能加速氘核，但加速氘核很少用。
2.2根据粒子加速平面与地平面的关系分类根据提供粒子束流加速平面与地平面是平行或垂直，可将回旋加速器分为垂直加速平面回旋加速器(立式加速器)和水平加速平面回旋加速器(卧式加速器)两类。
(1)立式加速器其优点是占地面积小和所需要的空间高度低。
它的磁轭门可以像冰箱门一样向一边打开，容易进入真空室内部，能清楚地观察中心区域的装置，便于维修和更换元件。
立式加速器的设计可以使靶局限化，靶产生的放射性局限在一个区域，有利于辐射防护。
(2)卧式加速器需要较高的空间限度，并且在维修服务期间需要昂贵的液压起重系统向上打开另一半磁轭。
卧式加速器的靶常常在回旋加速器的周围，因此，回旋加速器的四周都分布有放射性。
图3 分离扇形磁铁构造及粒子束流轨迹示意图1.3医用回旋加速器工作原理现代医用回旋加速器多采用分离扇形磁铁调变磁场技术，属等时性回旋加速器范畴。
医用回旋加速器的工作原理是：带电粒子在磁场和交变电场作用下，反复在磁场做弯曲运动(回旋)并被交变电场反复加速，直至达到预期所需粒子能量，通过粒子束流引出系统引出，轰击靶系统中的靶材料，获得所需正电子放射性核素。
2 医用回旋加速器分类[4,5]2.1 根据加速粒子类别分类根据加速粒子电荷的不同，一般将现代医用回旋加速器分为正离子回旋加速器和负离子回旋加速器；根据可加速粒子的种类，又可分为单粒子加速器和多粒子加速器。
现代医用回旋加速器大多是负离子回旋加速器，多数可加速带负电荷的质子和氘核，又属于多粒子加速器。
(1)正离子回旋加速器用于加速带正电荷的粒子。
生产正电子核素的许多核反应是由正离子轰击靶材料的原子核来完成的，正离子回旋加速器直接将带正电荷的离子加速，轰击靶核获得正电子核素。
但加速后的高能正离子束需要由金属电极偏转板形成的偏转电场来完成束流的引出，在引出过程中，高能粒子束与金属电极板以及屏蔽材料之间发生碰撞会引起附加的辐射。
此类加速器医疗中不常用。
(2)负离子回旋加速器用于加速带负电荷的粒子。
现代医用回旋加速器.24《中国医疗器械信息》2011年第17卷第4期 Vol.17 No.4专题(核医学)Thematic Forum(Nuclear Medicine)F 靶、N 靶、C 靶；按靶物质的状态来分则可以分为气体靶和液体靶及固体靶。
一个完整的靶系统应包括靶体、准直器、靶膜、管路阀门及靶支持单元。
3.6真空系统回旋加速器的真空系统主要由真空腔、真空泵、真空计及控制部分组成，不同的生产厂家使用的真空设施也不尽相同，但通常为机械泵、油扩散泵、低温冷凝泵和涡轮分子泵。
在待机状态下，一般应保持在10-5pa 级真空度，运行时10-3pa 级，个别厂家特有的技术在运行时真空度也可达10-4pa 级。
良好的真空度可以减少加速的粒子与空气分子碰撞而产生能量损失，也可以保障射频系统的稳定工作。
3.7冷却系统冷却系统主要包括水冷却、风冷却及氦冷却。
水冷主要由一级水冷和二级水冷组成。
一级水冷为常规的水冷机组，根据运行需求，需要常年制冷；二级水冷为加速器内循环结构，此部分对水的电导率要求较高，通常都使用去离子水，主要用于冷却磁体、射频、离子源、靶体，所产生的热量交换给一级水冷系统带走，以达到系统降温的目的。