| Наименование РИД |
Магнитная система бетатрона для ИОЛТ
|
| Реферат |
Изобретение относится к области ускорительной техники и предназначено для генерации электронных пучков с большой энергией для последующего использования энергии ускоренных электронов для целей интраоперационной лучевой терапии (ИОЛТ).
Известен индукционный ускоритель (бетатрон) с выведенным электронным пучком [1], содержащий электромагнит, ускорительный зазор которого образован полюсными наконечниками, выполненных в виде гребневой конструкции, которые обеспечивают в рабочем зазоре ускорителя азимутально-периодическое магнитное поле. Как показывает практика, основным недостатком этих установок является низкий коэффициент захвата электронов в ускорение, а также пространственное смещение оси выведенного пучка при изменении энергии выведенных электронов, которое приводит к длительным операциям настройки и корректировки поля электронного излучения. Кроме того, во многих случаях необходимо оперативное регулирование конфигурации поля излучения и стабилизация оси пучка выведенных частиц. Существенно повысить коэффициент захвата позволяет применение сплошных полюсных наконечников, создающих азимутально-симметричное поле. Однако, применение таких полюсных наконечников в бетатронах с выведенным электронным пучком нецелесообразно, вследствие того, что коэффициент вывода электронов за пределы электромагнита в магнитной системе с азимутально-симметричном поле очень низок.
Цель изобретения создание компактной и недорогой магнитной системы с высоким коэффициентом захвата заряженных частиц и высоким коэффициентом вывода заряженных частиц за пределы электромагнита ускорителя.
Поставленная цель достигается тем, что в индукционном циклическом ускорителе, содержащем электромагнит с ускорительным зазором, образованным парой профильных полюсов, формирующих азимутально-симметричное поле, ускорительную камеру, введена система вывода ускоренных электронов, содержащая генератор импульсного тока и гребневую обмотку с отводами. Инжекция электронов осуществляется в азимутально-симметричное поле и характеризуется высоким коэффициентом захвата. Далее электроны ускоряются в обычном бетатронном режиме. В конце цикла ускорения в гребневую обмотку подается импульс тока, и азимутально-симметричное поле, определяемое профилем полюсных наконечников, видоизменяется. Суммарное управляющее поле становится азимутально-периодическим, которое обеспечивает высокий коэффициент вывода. В момент протекания тока по обмотке управляющее поле в рабочем зазоре в медианной плоскости с учетом основной гармоники может быть описано следующим выражением:
где <B0> - усредненное по азимуту значение магнитной индукции в медианной плоскости на равновесном радиусе, r0 – радиус равновесной орбиты, A(r)-глубина вариации поля, определяемая значением тока в гребневой обмотке, β(r) – фаза основной гармоники поля, N – число гребней обмотки системы вывода.
Таким образом, рассмотренная магнитная система бетатрона позволяет получать пучки высокоэнергетичных электронов, причем энергию ускоренных электронов можно легко изменять путем изменения времени включения системы вывода. Она сочетает в себе достоинства азимутально-симметричной системы при захвате частиц в ускорение и достоинства азимутально-периодической системы при выводе заряженных частиц за пределы электромагнита ускорителя. Магнитная система не содержит сложных, дорогостоящих и громоздких узлов. Данная система проста в изготовлении и обслуживании.
|
| Возможные направления использования |
В качестве источника высокоэнергетических электронов в медицинских терапевтических комплексах для ИОЛТ
|
| Количество опытных образцов |
1
|
| Количество просмотров |
12
|
| Наличие дополнительных файлов |
False
|
| Использование РИД правообладателем |
False
|
| Внешнее использование РИД |
False
|
| НИОКТР (JSON) |
{}
|
| ИКСИ (JSON) |
[]
|
| ИКСПО (JSON) |
[]
|
| ОЭСР (JSON) |
[]
|
| Дата первого статуса |
2025-12-22T09:56:43.988052+00:00
|
| Предполагаемый тип результата |
Секрет производства (ноу хау)
|
| Ожидаемая роль |
Исполнитель
|
| Заказчик |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Руководитель работы |
Баранов Павел Федорович
|
| Руководитель организации |
Гоголев Алексей Сергеевич
|
| Регистрационный номер НИОКТР |
—
|
| Последний статус |
Подтверждена, 625122900368-2, 2025-12-29 14:39:06 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Ключевые слова |
Источник высокоэнергетических электронов, интреоперационная лучевая терапия
|
| Исполнители |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Авторы |
Маликов Евгений Львович; Алексеев Антон Александрович; Шестак Александр Павлович; Смолянский Владимир Александрович; Рычков Максим Михайлович
|
| Коды тематических рубрик |
76.13.19 - Медицинские комплексы, системы, приборы и аппараты терапевтического назначения
|
| OESR |
Медицинская техника
|
| Приоритеты научно-технического развития |
—
|
