CS255469B1 - Method of targets irradiation in cyclotron - Google Patents

Method of targets irradiation in cyclotron Download PDF

Info

Publication number
CS255469B1
CS255469B1 CS86164A CS16486A CS255469B1 CS 255469 B1 CS255469 B1 CS 255469B1 CS 86164 A CS86164 A CS 86164A CS 16486 A CS16486 A CS 16486A CS 255469 B1 CS255469 B1 CS 255469B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
target
tangential
cyclotron
targets
irradiation
Prior art date
Application number
CS86164A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS16486A1 (en
Inventor
Vaclav Bejsovec
Miloslav Krivanek
Zdenek Trejbal
Original Assignee
Vaclav Bejsovec
Miloslav Krivanek
Zdenek Trejbal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaclav Bejsovec, Miloslav Krivanek, Zdenek Trejbal filed Critical Vaclav Bejsovec
Priority to CS86164A priority Critical patent/CS255469B1/en
Publication of CS16486A1 publication Critical patent/CS16486A1/en
Publication of CS255469B1 publication Critical patent/CS255469B1/en

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

Řešení se týká oboru jaderné urychlovací techniky. Podstata spočívá v tom, že do místa, v němž urychlené ionty dosahují požadované energie, se umístí tangenciální terč, přičemž další terč se umístí ve směru dráhy iontů odražených tangenciálním terčem.The solution concerns the field of nuclear acceleration techniques. The essence is that to where the accelerated ions reach the required energy is placed tangentially target, with another target placed in the direction of the ions reflected tangential target.

Description

Vynález se týká způsobu ozařování terčů v cyklotronu svazkem urychlených iontů.The invention relates to a method of irradiating targets in a cyclotron with a beam of accelerated ions.

Ozařování terčů na cyklotronech slouží potřebám společenské praxe. Provádí se na cirkulujícím iontovém svazku uvnitř urychlovací komory nebo na vnějším, z cyklotronu vyvedeném a na příslušné místo transportovaném svazku. Vzájemná poloha svazku a terče v závislosti na jeho fyzikálních vlastnostech a proudovém zatížení se voli buč kolmá nebo tangenciální, pevná nebo proměnná, např. kmitavá nebo rotační.Radiation of targets on cyclotrones serves the needs of social practice. It is carried out on a circulating ion beam inside the acceleration chamber or on an external, cyclotron-led and transported beam to the appropriate location. The relative position of the beam and the target, depending on its physical properties and current load, is chosen either perpendicular or tangential, fixed or variable, eg oscillating or rotating.

V praxi, vzhledem k řadě specifických potíží, je nejvíce používáno ozařování na vnějším svazku. Tento způsob umožňuje snadno nastavovat rozměr a polohu stopy svazku, měnit polohu terče, zajištovat jeho intenzivní chlazení, rychlou výměnu apod.In practice, due to a number of specific problems, external beam irradiation is most commonly used. This method makes it easy to adjust the size and position of the beam track, change the position of the target, ensure intensive cooling, quick replacement, etc.

Omezujícími faktory jsou účinnost vývodu, tj. 50-70 %, a přípustná zátěž extrakčního systému. To limituje hodnotu vnějšího proudu ve svazku a zvyšuje např. náklady na produkci radioizotopů.The limiting factors are the efficiency of the outlet, ie 50-70%, and the permissible load of the extraction system. This limits the value of the external current in the beam and increases, for example, the cost of producing radioisotopes.

Oproti tomu ozařování terčů cirkulujícím svazkem umožňuje jeho plné využití. V tomto případě hlavním omezujícím faktorem je vysoká proudová hustota cirkulujícího svazku, způsobující zejména u izochronních cyklotronů tepelné zatížení terče tokem o hustotě 10^ W/cn3 i vyšší. Při tak vysokých zátěžích dochází k tepelnému rozrušování terčového materiálu. Problém uspokojivě neřeší ani rotační tangenciální terče.On the other hand, irradiation of targets by a circulating beam allows its full utilization. In this case, the main limiting factor is the high current density of the circulating beam, causing, in particular for isochronous cyclotrons, a thermal load of the target with a flux of 10 [mu] W / cm3 and higher. At such high loads the target material is thermally disrupted. Rotational tangential targets do not satisfactorily solve the problem either.

Potíže spojené s vysokými proudovými hustotami vnitřního iontového svazku lze výrazně zmenšit způsobem ozařování terčů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do místa, v němž urychlené ionty dosahují požadované energie, se umístí tangenciální terč, přičemž další terč se umístí ve směru dráhy iontů odražených tangenciálním terčem.The problems associated with the high current densities of the inner ion beam can be greatly reduced by irradiating the targets of the invention by placing a tangential target at the point where the accelerated ions reach the desired energy, with the other target positioned in the direction of the ion path. reflected by a tangential target.

Výhodou způsobu podle vynálezu je zejména možnost ozařovat více terčů najednou, čímž se zefektivní využití cyklotronu. Dále je dosaženo zvětšení stopy svazku iontů na terči, čímž lze snížit hustotu tepelného toku na terči, tím je umožněno použít vyššího proudu iontového svazku, což má za následek zkrácení ozařovací doby.An advantage of the method according to the invention is, in particular, the possibility of irradiating multiple targets at the same time, thereby making the use of the cyclotron more efficient. Furthermore, an increase in the ion beam trace on the target is achieved, thereby reducing the heat flux density on the target, thereby allowing the use of a higher ion beam current, resulting in a shorter irradiation time.

Způsob podle vynálezu se provádí tak, že tangenciální terč se umístí do místa, kde urychlené ionty dosahuji energie požadované pro ozáření příslušného druhu materiálu. Další terč se umístí ve směru dráhy iontů odražených tímto tangenciálním terčem. Ke zefektivnění využití cyklotronu je možné umístit další materiál k ozáření i na tangenciálním terči. Tangenciální terč musí být natočen tak, aby úhel dopadu cirkulujících iontů na ozařovaný povrch byl blízký k nule a aby svazek rozptýlený tangenciálním terčem směřoval mimo oblast urychlováni.The method of the invention is carried out by placing the tangential target at a location where the accelerated ions reach the energy required to irradiate the material of interest. Another target is placed in the direction of the path of the ions reflected by this tangential target. In order to make the cyclotron more efficient, it is possible to place additional material for irradiation even on a tangential target. The tangential target must be rotated so that the angle of incidence of the circulating ions on the irradiated surface is close to zero and that the beam dispersed by the tangential target is outside the acceleration area.

Vhodným výběrem geometrie a prostorového umístění tangenciálního terče lze dosáhnout vychýlení desítek procent celkového svazku od střední roviny cyklotronu. V oblasti, kde se rozptýlený svazek dostatečně vzdálí od oblasti urychlování, je umístěn řečený další terč. Příčný průřez rozptýleného svazku je v tomto místě mnohonásobně větší než příčný průřez cirkulujícího svazku. To vede ke značnému snížení proudové hustoty svazku na zmíněném dalším terči. Tento terč je možno konstruovat jako kolmý i jako tangenciální.By properly selecting the geometry and spatial placement of the tangential target, tilt percentages of the total beam can be offset from the center plane of the cyclotron. In an area where the scattered beam is sufficiently distant from the acceleration area, said further target is located. The cross-section of the scattered beam at this point is many times larger than the cross-section of the circulating beam. This leads to a significant reduction in beam current density on said other target. This target can be constructed perpendicular as well as tangential.

PříkladExample

Příkladem uplatnění vynálezu je ozáření Zn terče protony urychlenými v izochronním cyklotronu ,na energii 35 MeV. Plochý, obdélníkový, vodou chlazený terč o rozměrech 20x6(Tmm s galvanicky nanesenou vrstvou Zn byl nastaven přibližně kolmo ke svazku bezprostředně nad · oblastí cirkulujícího svazku. 150 mm před tímto terčem ve směru proti svazku byl umístěn tangenciální terč. Podle kalorimetrických měření se po optimálním nastavení polohy tangenciálního terče zmenšila celková energie obsažená ve svazku dopadajícím na tangenciální terč ze 100 S na 60 í. Tomuto nastavení odpovídalo maximum proudu svazku na zmíněném plochém terči. Velikost proudu v maximu byla cca 3x nižší než proud svazku měřený na tangenciálním terči. Stopa svazku pokryla téměř celý povrch plochého terče.An example of the application of the invention is irradiation of a Zn target by protons accelerated in an isochronous cyclotron to 35 MeV. A 20x6 flat, rectangular, water-cooled target (Tmm with Zn-coated) was positioned approximately perpendicular to the beam immediately above the circulating beam area. A tangential target was placed 150 mm upstream of the target. setting the position of the tangential target reduced the total energy contained in the beam incident on the tangential target from 100 S to 60 L. This adjustment corresponded to the maximum beam current on said flat target. it covered almost the entire surface of the flat target.

Způsobu podle vynálezu je možno použít zejména při výrobě radioizotopů.In particular, the method of the invention can be used in the manufacture of radioisotopes.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob ozařování terčů v cyklotronu svazkem urychlených iontů, vyznačený tím, že do místa, v němž urychlené ionty dosahují požadované energie, se umístí tangenciální terč, přičemž další terč se umístí ve směru dráhy iontů odražených tangenciálním terčem.A method of irradiating targets in a cyclotron with a beam of accelerated ions, characterized in that a tangential target is placed at the point where the accelerated ions reach the desired energy, and another target is positioned in the direction of the ions reflected by the tangential target.
CS86164A 1986-01-08 1986-01-08 Method of targets irradiation in cyclotron CS255469B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86164A CS255469B1 (en) 1986-01-08 1986-01-08 Method of targets irradiation in cyclotron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86164A CS255469B1 (en) 1986-01-08 1986-01-08 Method of targets irradiation in cyclotron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS16486A1 CS16486A1 (en) 1987-07-16
CS255469B1 true CS255469B1 (en) 1988-03-15

Family

ID=5333319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS86164A CS255469B1 (en) 1986-01-08 1986-01-08 Method of targets irradiation in cyclotron

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS255469B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS16486A1 (en) 1987-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yamada et al. Massive transfer accompanying proton, deuteron, and triton emission in heavy-ion reactions
CA1107868A (en) Neutrontherapy apparatus using a linear accelerator of electrons
EP3342458A1 (en) Beam shaper for neutron capture therapy
Bungau et al. Optimizing the 8Li yield for the IsoDAR Neutrino Experiment
CS255469B1 (en) Method of targets irradiation in cyclotron
Bulos et al. Design of a high yield position source
Andrighetto et al. The SPES project at LNL
Goddard et al. Stripping foil issues for h-injection into the cern psb at 160 mev
Kempson et al. Injection Dynamics and Multiturn Charge-Exchange Injection into the Fast Cycling Synchrotron for the SNS
Langer et al. The beta-spectra of Cu 64
Yount et al. Production of positrons with the Stanford Mark III accelerator
KR20210082938A (en) Beam Shaping Assembly having Rear Reflector Device for Increased Neutron Beam Flux
CS256682B1 (en) Method of targets' irradiation in cyclotron
Shulga et al. Magneto-optical structure of the multifunctional accelerator complex NSC KIPT
Shefer et al. An epithermal neutron source for BNCT using a tandem cascade accelerator
GB2202420A (en) Device for depth dependent implantation of particles in a target
Dahm et al. Electro-produced slow positrons
Cranberg On the design of a DT neutron generator for therapy
Crawford et al. Neutrons for capture therapy produced by 72 MeV protons
Burke et al. SUPER-FMIT, an accelerator based neutron source for fusion components irradiation testing
Jürgensen et al. A High-Energy-Scrapersystem for the S-DALINAC Extraction-Design and Installation
Afonin et al. First results on study of optimal crystal extraction at 70 GeV IHEP accelerator
Yang Simulation of Electron Cooling and IBS at EicC
Burton Cyclotron beam sharing for multiple target irradiations
Andrighetto et al. THE SPES PRODUCTION TARGET.