EP1527658B1 - Cyclotron muni de nouveaux moyens d inflexion du faisceau de particules - Google Patents
Cyclotron muni de nouveaux moyens d inflexion du faisceau de particules Download PDFInfo
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- EP1527658B1 EP1527658B1 EP03739886A EP03739886A EP1527658B1 EP 1527658 B1 EP1527658 B1 EP 1527658B1 EP 03739886 A EP03739886 A EP 03739886A EP 03739886 A EP03739886 A EP 03739886A EP 1527658 B1 EP1527658 B1 EP 1527658B1
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- H05H13/00—Magnetic resonance accelerators; Cyclotrons
Definitions
- the present invention aims at providing a cyclotron equipped with a new type of inflector used to "bend" a beam of charged particles injected axially by an injection device or injector towards the median plane of the cyclotron.
- Cyclotrons consist of several distinct main assemblies, such as the electromagnet which guides the charged particles, the high frequency resonator which ensures the acceleration of said particles and finally the system for injecting said particles into the cyclotron.
- the combination of the different means makes it possible to accelerate the charged particles which will describe in the median plane of the cyclotron (perpendicular to the magnetic field) a trajectory having approximately a spiral shape of radius increasing around the central axis (vertical) of the cyclotron which is perpendicular to the median plane.
- the poles of the electromagnet are divided into sectors alternately having a reduced air gap and a larger gap.
- the azimuthal variation of the magnetic field that results has the effect of ensuring the vertical and horizontal focusing of the beam during acceleration.
- the high frequency resonator is constituted by the accelerating electrodes, often called “dice” for historical reasons. An alternating voltage of several tens of kilovolts is thus applied to the electrodes at the rotation frequency of the particles in the magnet.
- These charged particles accelerated by a cyclotron may be positive particles, such as protons, or negative particles, such as H - ions.
- These last particles are extracted by converting the negative ions into positive ions by passing them through a sheet, for example carbon, which Its function is to strip the negative ions of their electrons.
- the main drawback is that the negative ions are fragile and are therefore easily dissociated by residual gas molecules or by the high magnetic fields traversed at high energy and present in the cyclotron.
- the injection device and the source are, for these reasons, located outside the cyclotron. This avoids any pollution of the cyclotron air gap.
- the injection and source devices are arranged directly above the central axis of the cyclotron so as to inject the particles generated in a substantially vertical direction towards the center of the cyclotron, where they will be gradually bent in order to be directed in the median (horizontal) plane of the cyclotron where they will undergo the various accelerations.
- cyclotrons are called axial injector cyclotrons.
- the known inflectors are electrostatic inflectors which essentially consist of a negative electrode and a positive electrode between which a potential difference creates an electric field. This will progressively bend the particle beam to position it correctly tangentially in the median plane of the cyclotron and therefore perpendicular to its direction of arrival.
- the particle beam performs spiral helix movement.
- the charged particles acquire a velocity component in the horizontal plane, and they are subjected to the force of Lorentz.
- the combination of the two components generates a spiral motion of the particle beam within the central portion of the cyclotron.
- the current trend is to increase the intensity of the beams, which is currently between 300 and 500 ⁇ A up to values that can reach a few mA.
- Another important problem is that to increase the intensity of the particle beam, the space charge is increased, ie the electrical charge density thus causing the electrostatic repulsion of the charges and thereby a broadening of the beam (electric charges caused by the presence of many charged particles that repel each other in a space, thus causing an increase in the size of the beam).
- This space charge of course depends on the intensity and speed of the beam. To reduce the space charge, it is therefore necessary to increase the speed of the charged particles from the injection device and therefore the injection voltage.
- a last problem comes from the symmetry of revolution of the isochronous cyclotron which includes an alternation of hills and valleys.
- focusing is done by alternating gradients and is particularly delicate in the center of the cyclotron because the modulation effect of the field due to hills and valleys disappears in the center of the cyclotron.
- the present invention aims to propose a solution that makes it possible to overcome the various disadvantages of the state of the art.
- the present invention aims in particular to provide a cyclotron having a new type of inflector which can gradually bend the charged particle beam from an external injection device or injector disposed axially relative to the center of the cyclotron towards the plane median of said cyclotron in order to subject them to acceleration.
- the present invention aims to provide a cyclotron with a new type of inflector that solves the problem of the presence of a "hump" field in the center of said cyclotron in the case of an isochronous cyclotron.
- the present invention relates to a cyclotron for accelerating a charged particle beam having an axial injector, that is to say disposed outside the cyclotron and perpendicularly to the median plane and according to the invention.
- central axis of said cyclotron which combined with inflection means which inflect the beam of particles progressively makes it possible to position the beam in the median plane, where the particles will conventionally undergo the necessary accelerations.
- These inflection means are arranged essentially at the intersection of the median plane and the axis of the cyclotron.
- these inflection means are constituted by a magnetic inflector, that is to say one or elements that make it possible to give a horizontal or radial component to the magnetic field, so as to guide the beam of charged particles progressively towards the median plane.
- ferro-magnetic elements arranged in such a manner as to create an induction field having a horizontal or radial component and which are integral with the poles of the cyclotron are simply chosen as inflection means.
- rings or washers consisting of blocks bonded with a material that does not modify the axial magnetic field are used.
- This material is preferably a strong permanent magnet made of an alloy such as a Samarium-Cobalt or Neodymium-Iron-Boron alloy.
- the figure 1 is a schematic perspective view of an isochronous cyclotron in which an inflector according to the present invention may be used.
- the figure 2 describes a sectional view of such a cyclotron.
- the figure 3a and 3b represent a detailed plan and perspective view of a first embodiment of an inflector according to the present invention.
- the figure 4 is a detailed view of a second embodiment of an inflector according to the present invention.
- the figure 5 shows a Sm-Co ring used according to a preferred embodiment of the invention described in figure 4 .
- the figures 1 and 2 describe an example of a cyclotron that can use the inflectors according to the various embodiments described below.
- the cyclotron 1 is a compact isochronous cyclotron such as the cyclone produced by the applicant for the acceleration of negative particles, such as H - .
- the magnetic structure of cyclotron 1 is shown in FIG. Fig. 1 vertically.
- this magnetic structure is arranged so that the median plane is substantially horizontal. It consists of a number of elements made of a ferro-magnetic material and coils 6 made of a conductive or superconducting material.
- the coils 6 are of essentially circular shape and are located in the annular space left between the sectors 3 and 3 'and the flux returns 5.
- An injection device 100 is arranged essentially axially, that is to say at a distance outside the cyclotron with respect to the median plane 10. In a suitable manner, this injection device is located in the extension of the central axis of the cyclotron.
- a central duct 20 is then created in the cylinder head, for example higher, so as to allow the charged particles to be injected in the center of the apparatus.
- the charged particle beam will be injected into said conduit and will then be directed with inflection elements until it is positioned in the median plane of said cyclotron.
- an inflector 30 is disposed substantially in the gap at the central duct and will gradually bend the particle beam from the injection device 100 to the median plane 10.
- the cyclotron has inflection means or a magnetic inflector.
- the essential characteristic of the present invention therefore lies in the fact that this type of inflector does not generate an electric field in the center of the cyclotron.
- the inflator according to the present invention is composed of magnetic materials, that is to say ferro-magnetic materials or permanent magnets, which will disturb the axial magnetic field of the cyclotron, thereby creating a horizontal or radial component of said a field that will gradually bend the beam according to the desired path.
- such an inflector consists of pieces forming the magnetic circuit in the central zone of the cyclotron. These parts are integral with the poles and are made of a ferro-magnetic material for introducing a horizontal or radial component to the magnetic field.
- the inflection means consist of a first element 31 in the shape of a cone and whose axis of symmetry coincides with the axis 22 of the cyclotron and a second element 33 essentially in the form of a ring, with the same axis of symmetry, and which essentially surrounds the cone 31, so as to form an annular space 34 between the two elements 31 and 33.
- These elements are necessarily made of a ferromagnetic material magnetic, such as a low carbon steel or an iron-cobalt alloy.
- the particle beam will tend to bend along a spiral helical path as shown in FIG. Fig. 3b .
- the beam arrives essentially through the upper part above the inflection elements, it must be slightly deflected relative to the central (and vertical) axis of the cyclotron during its passage between said inflection means.
- guide coils 28 or other suitable deflection devices must be present above the inflection elements.
- the inflection means are constituted by rings or washers which also make it possible to give a horizontal component to the magnetic field.
- Said rings 40 are constructed from small elements 41 which are preferably Samarium-Cobalt magnets.
- each ring is made from elements 41, which are all permanent magnets with individual orientations of the magnetic field which progressively evolve along the perimeter of the ring.
- a uniform field 42 is produced inside the ring 40. Thanks to the characteristics of the material used, a ring as represented in FIG. figure 5 , located in the center of the cyclotron, will not disturb the essentially axial (vertical) magnetic field present in the cyclotron air gap, with the exception of the space inside the ring. At this point, an additional component of the magnetic field is created. By arranging said rings adequately, the particle beam can be progressively bent until it is disposed in the median plane.
- the solution allows the arrangement of a series of ring-shaped magnets in the center of the cyclotron to gradually bend the beam from the axial injector along a path formed by the point central successive rings. This journey is symbolized by a spiral.
- the solution will have the advantage of not requiring the presence of deflection devices, such as guide coils, upstream of the inflection elements.
- An example of execution makes it possible to envisage the acceleration of particles H - in a cyclotron of 115 MeV for an injection energy of 80 kV.
- the radius of the center of the cyclotron will be 5.12 cm and the radius of connection will be between 6 and 7 cm.
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Description
- La présente invention vise à proposer un cyclotron muni d'un nouveau type d'inflecteur utilisé pour "infléchir" un faisceau de particules chargées injectées axialement par un dispositif d'injection ou injecteur vers le plan médian du cyclotron.
- Les cyclotrons sont des accélérateurs de particules chargées utilisés en particulier pour la production d'isotopes radioactifs. Ces cyclotrons sont basés sur les principes élémentaires de la force de Lorenz : F = qv x B qui induit le fait qu'une particule chargée décrit essentiellement un arc de cercle dans un champ magnétique uniforme perpendiculaire au plan dans lequel la particule chargée se déplace.
- Les cyclotrons se composent de plusieurs ensembles principaux distincts, tels que l'électro-aimant qui assure le guidage des particules chargées, le résonateur haute fréquence qui assure l'accélération desdites particules et enfin le système d'injection desdites particules dans le cyclotron.
- La combinaison des différents moyens permet de réaliser une accélération des particules chargées qui vont décrire dans le plan médian du cyclotron (perpendiculaire au champ magnétique) une trajectoire présentant approximativement une forme de spirale de rayon croissant autour de l'axe central (vertical) du cyclotron qui est perpendiculaire au plan médian.
- Dans les cyclotrons modernes de type isochrone, les pôles de l'électro-aimant sont divisés en secteurs présentant alternativement un entrefer réduit et un entrefer plus grand. La variation azimutale du champ magnétique qui en résulte a pour effet d'assurer la focalisation verticale et horizontale du faisceau au cours de l'accélération.
- Parmi les cyclotrons isochrones, il convient de distinguer les cyclotrons de type compact, qui sont énergétisés par une paire de bobines circulaires principales et les cyclotrons dits à secteurs séparés, où la structure magnétique est divisée en unités séparées entièrement autonomes.
- Le résonateur haute fréquence est quant à lui constitué par les électrodes accélératrices, appelées fréquemment "dées" pour des raisons historiques. On applique ainsi aux électrodes une tension alternative de plusieurs dizaines de kilovolts à la fréquence de rotation des particules dans l'aimant.
- Ces particules chargées accélérées par un cyclotron peuvent être des particules positives, tels que des protons, ou des particules négatives, telles que des ions H-.
- Ces dernières particules (les ions H- en l'occurrence) sont extraites en effectuant une conversion des ions négatifs en ions positifs en faisant passer ceux-ci à travers une feuille, par exemple de carbone, qui a pour fonction de dépouiller les ions négatifs de leurs électrons.
- Néanmoins l'accélération de telles particules négatives présente des difficultés importantes.
- Le principal inconvénient réside dans le fait que les ions négatifs sont fragiles et sont de ce fait facilement dissociés par des molécules de gaz résiduel ou par les champs magnétiques importants traversés à haute énergie et présents dans le cyclotron.
- De ce fait, il est impératif que le vide présent dans le cyclotron soit très poussé.
- De même, le dispositif d'injection et la source sont, pour ces raisons, situés à l'extérieur du cyclotron. Ceci permet d'éviter toute pollution de l'entrefer du cyclotron.
- Une autre raison pour laquelle les dispositifs d'injection et source sont disposés à l'extérieur du cyclotron réside dans l'exiguïté de l'espace disponible au sein même du cyclotron.
- Habituellement, les dispositifs d'injection et source sont disposés directement au-dessus de l'axe central du cyclotron de manière à injecter les particules générées selon une direction essentiellement verticale vers le centre du cyclotron, où elles seront infléchies progressivement afin d'être dirigées dans le plan médian (horizontal) du cyclotron où elles subiront les diverses accélérations.
- C'est pour cette raison que les cyclotrons sont appelés des cyclotrons à injecteur axial.
- Il convient de noter que le dessin naturel du champ magnétique régnant dans le cyclotron étant lui-même vertical, l'injection du faisceau de particules se fera donc selon les lignes du champ magnétique et les particules ne seront pas défléchies si on ne perturbe pas ledit champ magnétique.
- Selon l'état de la technique, pour diriger le faisceau de particules de manière adéquate dans le plan médian, c'est-à-dire perpendiculairement à la direction d'injection, on propose de disposer dans le cyclotron des inflecteurs, qui infléchissent progressivement le faisceau.
- Selon l'état de la technique, les inflecteurs connus sont des inflecteurs électrostatiques qui sont essentiellement constitués d'une électrode négative et d'une électrode positive entre lesquelles par une différence de potentiel un champ électrique est créé. Celui-ci va progressivement infléchir le faisceau de particules jusqu'à le positionner correctement de manière tangentielle dans le plan médian du cyclotron et donc perpendiculairement par rapport à sa direction d'arrivée.
- En réalité, le faisceau de particules effectue un mouvement en hélice spiralée.
- En effet, dès que sous l'effet du champ électrique essentiellement horizontal, régnant entre les électrodes à l'entrée de l'inflecteur électrostatique, les particules chargées acquièrent une composante de vitesse dans le plan horizontal, et elles sont soumises à la force de Lorentz.
- La combinaison des deux composantes génère un mouvement en spirale du faisceau de particules au sein de la partie centrale du cyclotron.
- Des exemples de tels dispositifs sont décrits abondamment dans la littérature. En particulier, le document
NL - A - 9302257 - La présence d'un tel inflecteur destiné à permettre l'introduction du faisceau de particules par l'axe central (vertical) génère la présence d'un trou dans l'entrefer et perturbe de ce fait le champ magnétique vertical.
- Les autres inconvénients résident dans le fait que ces électrodes doivent être soumises à une différence de potentiel d'autant plus importante que l'intensité du faisceau de particules sera importante.
- Or la tendance actuelle est de vouloir augmenter l'intensité des faisceaux qui est pour l'instant comprise entre 300 et 500 µA jusqu'à des valeurs qui peuvent atteindre quelques mA.
- Un autre problème important réside dans le fait que pour augmenter l'intensité du faisceau de particules, on augmente la charge d'espace, c'est-à-dire la densité de charge électrique provoquant ainsi la répulsion électrostatique des charges et par là un élargissement du faisceau (charges électriques provoquées par la présence de nombreuses particules chargées qui se repoussent mutuellement dans un espace, causant ainsi une augmentation de la taille du faisceau). Cette charge d'espace dépend bien entendu de l'intensité et de la vitesse du faisceau. Pour diminuer la charge d'espace, il est donc nécessaire d'augmenter la vitesse des particules chargées à partir du dispositif d'injection et donc la tension d'injection.
- Ceci signifie qu'il serait également nécessaire d'augmenter les tensions des électrodes de l'inflecteur qui sont de l'ordre de 5 kV pour l'instant, à des valeurs proches de 15 kV, voire plus, par exemple quelques dizaines de kilovolts.
- Ceci, bien entendu, serait la cause de toute une série de problèmes inhérents aux électrodes, comme particulièrement des problèmes d'isolation insuffisante ou de claquage desdites électrodes.
- Un dernier problème provient du fait de la symétrie de révolution du cyclotron isochrone qui comprend une alternance de collines et de vallées.
- Pour ce type de cyclotrons, la focalisation s'effectue par gradients alternés et est particulièrement délicate au centre du cyclotron du fait que l'effet de modulation du champ dû aux collines et vallées disparaît au centre du cyclotron. Pour remédier à ce manque de focalisation, on souhaite placer une bosse de champ à cet endroit. La présence du trou axial requis par l'injection du faisceau s'oppose à la création d'une telle bosse de champ.
- On connaît par les documents GOTO A ET AL : « Design of injection system for the IPCR SSC. II » Scientific papers of the Institute of Physical and Chemical Research, Dec. 1980, Japan, vol. 74, no. 4, pages 124-145 et YANO Y ET AL: "Design and Model Study of injection bending magnet for RIKEN SSC" Scientific Papers of the Institute of Physical and Chemical Research, Dec. 1981, Japan, vol 75, no. 4, pages 176-192 un cyclotron à secteurs séparés, muni d'un dispositif d'injection comportant une multiplicité d'électro-aimants de déviation. Ce dispositif n'est applicable qu'aux cyclotrons à secteurs séparés, puisque les électro-aimants de déviation requièrent un espace qui n'est pas disponible dans la région centrale d'un cyclotron compact. Des courants importants sont nécessaires pour alimenter ces aimants de déviation. Le trajet de l'injection se fait verticalement, puis à 45°, dans l'espace compris entre deux secteurs du cyclotron à secteurs séparés, à une distance de l'axe de la machine.
- La présente invention vise à proposer une solution qui permette de surmonter les différents inconvénients de l'état de la technique.
- La présente invention vise en particulier à proposer un cyclotron présentant un nouveau type d'inflecteur qui permet d'infléchir progressivement le faisceau de particules chargées provenant d'un dispositif d'injection ou injecteur extérieur disposé axialement par rapport au centre du cyclotron vers le plan médian dudit cyclotron en vue de les soumettre aux accélérations.
- Plus précisément, la présente invention vise à proposer un cyclotron muni d'un nouveau type d'inflecteur qui permet de résoudre le problème de la présence d'une « bosse » de champ au centre dudit cyclotron dans le cas d'un cyclotron isochrone.
- La présente invention se rapporte à un cyclotron destiné à l'accélération d'un faisceau de particules chargées présentant un injecteur dit axial, c'est-à-dire disposé à l'extérieur du cyclotron et perpendiculairement par rapport au plan médian et selon l'axe central dudit cyclotron, qui combiné à des moyens d'inflexion qui infléchissent le faisceau de particules progressivement permet de positionner le faisceau dans le plan médian, où les particules subiront de manière classique les accélérations nécessaires. Ces moyens d'inflexion sont disposés essentiellement à l'intersection du plan médian et de l'axe du cyclotron.
- Selon la présente invention, ces moyens d'inflexion sont constitués par un inflecteur magnétique, c'est-à-dire un ou des éléments qui permettent de donner une composante horizontale ou radiale au champ magnétique, de manière à guider le faisceau de particules chargées progressivement vers le plan médian.
- Selon une première forme d'exécution, on choisit simplement comme moyens d'inflexion des éléments ferro-magnétiques disposés de manière à créer un champ d'induction présentant une composante horizontale ou radiale et qui sont solidaires des pôles du cyclotron.
- Selon une autre forme d'exécution préférée, on utilise des anneaux ou rondelles constitués de blocs collés d'un matériau ne modifiant pas le champ magnétique axial.
- Ce matériau est de préférence un aimant permanent fort réalisé dans un alliage tel un alliage Samarium-Cobalt ou Néodyme-Fer-Bore.
- En disposant correctement ces anneaux ou rondelles, on prévoit de donner une composante horizontale ou radiale au champ magnétique en permettant ainsi de guider le faisceau de particules chargées, de manière à ce qu'il s'infléchisse progressivement vers le plan médian.
- La
figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un cyclotron isochrone dans lequel un inflecteur selon la présente invention pourra être utilisé. - La
figure 2 décrit une vue en coupe d'un tel cyclotron. - La
figure 3a et3b représentent une vue détaillée en plan et en perspective d'une première forme d'exécution d'un inflecteur selon la présente invention. - La
figure 4 représente une vue détaillée d'une seconde forme d'exécution d'un inflecteur selon la présente invention. - La
figure 5 montre un anneau en Sm-Co utilisée selon une forme d'exécution préférée de l'invention décrite à lafigure 4 . - Les
figures 1 et2 décrivent un exemple d'un cyclotron qui peut utiliser les inflecteurs selon les diverses formes d'exécution décrites ci-dessous. - Le cyclotron 1, tel que représenté, est un cyclotron isochrone compact tel le cyclone 30 produit par la demanderesse destiné à l'accélération de particules négatives, tels que des H-.
- La structure magnétique du cyclotron 1 est représentée à la
Fig. 1 de manière verticale. Dans la description qui suit cette structure magnétique est disposée de manière que le plan médian soit essentiellement horizontal. Elle se compose d'un certain nombre d'éléments réalisés en un matériau ferro-magnétique et de bobines 6 réalisées dans un matériau conducteur ou supra-conducteur. - La structure ferro-magnétique comprend de manière classique :
- deux plaques de base appelées culasses 2 et 2',
- au moins trois secteurs 3 supérieurs appelés collines et un même nombre de secteurs inférieurs 3' situés symétriquement par rapport à un plan de symétrie 10, appelé plan médian aux secteurs supérieurs 3, et qui sont séparés par un faible entrefer 8, et définissant entre deux collines consécutives un espace où l'entrefer est de dimension plus élevée et qui est appelé vallée 4,
- au moins un retour de flux 5 réunissant de façon rigide, la culasse inférieure 2 à la culasse supérieure 2'.
- Les bobines 6 sont de forme essentiellement circulaire et sont localisées dans l'espace annulaire laissé entre les secteurs 3 et 3' et les retours de flux 5.
- Un dispositif d'injection 100 est disposé de manière essentiellement axiale, c'est-à-dire à une certaine distance à l'extérieur du cyclotron par rapport au plan médian 10. De manière adéquate, ce dispositif d'injection est situé dans le prolongement de l'axe central du cyclotron.
- Un conduit central 20 est alors créé dans la culasse, par exemple supérieure, de manière à permettre que les particules chargées soient injectées au centre de l'appareil.
- De cette manière, le faisceau de particules chargées sera injecté dans ledit conduit et sera ensuite dirigé à l'aide d'éléments d'inflexion jusqu'à se positionner dans le plan médian dudit cyclotron.
- Dans ce but, un inflecteur 30 est disposé essentiellement dans l'entrefer au niveau du conduit central et permettra d'infléchir progressivement le faisceau de particules provenant du dispositif d'injection 100 vers le plan médian 10.
- Selon la présente invention, le cyclotron présente des moyens d'inflexion ou un inflecteur magnétiques. La caractéristique essentielle de la présente invention réside donc dans le fait que ce genre d'inflecteur ne génère pas de champ électrique au centre du cyclotron. L'inflecteur selon la présente invention est composé de matériaux magnétiques, c'est-à-dire de matériaux ferro-magnétiques ou d'aimants permanents, qui vont perturber le champ magnétique axial du cyclotron, en créant ainsi une composante horizontale ou radiale dudit champ qui va infléchir progressivement le faisceau selon le trajet souhaité.
- Selon une première forme d'exécution décrite aux
figures 3a et3b , un tel inflecteur est constitué de pièces formant le circuit magnétique dans la zone centrale du cyclotron. Ces pièces sont solidaires des pôles et sont réalisées en un matériau ferro-magnétique permettant d'introduire une composante horizontale ou radiale au champ magnétique. - Selon une variante de cette forme d'exécution préférée, les moyens d'inflexion sont constitués d'un premier élément 31 en forme de cône et dont l'axe de symétrie coïncide avec l'axe 22 du cyclotron et d'un deuxième élément 33 essentiellement sous la forme d'un anneau, avec le même axe de symétrie, et qui entoure essentiellement le cône 31, de manière à former un espace annulaire 34 entre les deux éléments 31 et 33. Ces éléments sont nécessairement réalisés en un matériau ferro-magnétique, tel qu'un acier à bas taux de carbone ou un alliage fer-cobalt.
- Leur disposition va créer une perturbation du champ magnétique 25 entre les pôles du cyclotron qui va permettre l'inflexion souhaitée du faisceau 26 selon un trajet essentiellement en forme d'hélice spiralée jusqu'à le positionner de manière adéquate dans le plan médian.
- Pour arriver à ce résultat, une composante radiale du champ magnétique est donc créée par les moyens d'inflexion. On voit, comme représenté à la
figure 3a , qu'une telle composante radiale sera créée grâce à la forme spécifique des éléments 31 et 33. - Le faisceau de particules aura tendance à s'infléchir selon un trajet en forme d'hélice spiralée tel que représenté à la
Fig. 3b . - Du fait que le faisceau arrive essentiellement par la partie supérieure située au-dessus des éléments d'inflexion, il doit être légèrement défléchi par rapport à l'axe central (et vertical) du cyclotron lors de son passage entre lesdits moyens d'inflexion. Dans ce but, des bobines de guidage 28 ou d'autres dispositifs de déflexion adéquats doivent être présents au-dessus des éléments d'inflexion.
- Selon une autre forme d'exécution décrite à la
figure 4 , les moyens d'inflexion sont constitués par des anneaux ou rondelles qui permettent également de donner une composante horizontale au champ magnétique. Lesdits anneaux 40 sont construits à partir de petits éléments 41 qui sont de préférence des aimants Samarium-Cobalt. - Comme représenté à la
figure 5 , chaque anneau est réalisé à partir d'éléments 41, qui sont tous des aimants permanents avec des orientations individuelles du champ magnétique qui évoluent progressivement le long du périmètre de l'anneau. - De cette manière, un champ uniforme 42 ést réalisé à l'intérieur de l'anneau 40. Grâce aux caractéristiques du matériau utilisé, un anneau tel que représenté à la
figure 5 , disposé au centre du cyclotron, ne perturbera pas le champ magnétique essentiellement axial (vertical) qui est présent dans l'entrefer du cyclotron, à l'exception de l'espace situé à l'intérieur de l'anneau. A cet endroit, une composante additionnelle du champ magnétique est créée. En disposant adéquatement lesdits anneaux, on pourra infléchir progressivement le faisceau de particules jusqu'à le disposer dans le plan médian. - La solution, telle que représentée à la
figure 4 et 5 et qui correspond à la seconde forme d'exécution, permet par la disposition d'une série d'aimants en forme d'anneaux au centre du cyclotron d'infléchir progressivement le faisceau provenant de l'injecteur axial selon un trajet formé par le point central des anneaux successifs. Ce trajet est symbolisé par une spirale. - Selon cette dernière forme d'exécution, la solution présentera l'avantage de ne pas exiger la présence de dispositifs de déflexion, telles que des bobines de guidage, en amont des éléments d'inflexion.
- Un exemple d'exécution permet d'envisager l'accélération de particules H- dans un cyclotron de 115 MeV pour une énergie d'injection de 80 kV. Le champ magnétique au centre sera Bc = 0,811 T avec une rigidité magnétique de 4,15 T.cm. Le rayon du centre du cyclotron sera 5,12 cm et le rayon de raccordement sera compris entre 6 et 7 cm.
Claims (9)
- Cyclotron (1) destiné à l'accélération d'un faisceau (26) de particules chargées circulant dans le plan médian (10) se présentant essentiellement sous la forme de deux pôles induisant un champ magnétique et possédant un injecteur (100) dit axial, c'est-à-dire un injecteur disposé à l'extérieur du cyclotron essentiellement selon l'axe principal (22) du cyclotron et donc perpendiculairement au plan médian de celui-ci et qui est combiné à des moyens d'inflexion (30 ou 40) qui permettent d'infléchir le faisceau de particules jusqu'à le positionner dans le plan médian, caractérisé en ce que les moyens d'inflexion sont constitués par un inflecteur magnétique.
- Cyclotron selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'inflexion donnent une composante horizontale ou radiale au champ magnétique au niveau du centre du cyclotron permettant ainsi de guider le faisceau de particules chargées de manière à ce qu'il s'infléchisse progressivement vers le plan médian.
- Cyclotron selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'inflexion sont constitués par des éléments ferro-magnétiques (31 et 33), de préférence solidaires aux deux pôles.
- Cyclotron selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'inflexion comprennent un premier élément en forme de cône (31) et un second élément en forme d'anneau (33) entourant une partie dudit cône.
- Cyclotron selon la revendication 4, dans lequel les axes de symétrie desdits éléments coïncident avec l'axe de symétrie du cyclotron.
- Cyclotron selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre en amont des moyens d'inflexion des éléments de guidage (28) dudit faisceau.
- Cyclotron selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'inflexion sont constitués par des anneaux ou rondelles (40) assemblés à partir d'éléments individuels qui sont des aimants permanents.
- Cyclotron selon la revendication 7, dans lequel lesdits aimants permanents sont réalisés en un alliage tel un alliage Samarium-Cobalt ou Neodyme-Fer-Bore.
- Cyclotron selon la revendication 8 ou 9, dans lequel lesdits moyens d'inflexion sont constitués d'une série d'anneaux dont les points centraux forment une trajectoire en forme d'hélice spiralée.
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US8907309B2 (en) | 2009-04-17 | 2014-12-09 | Stephen L. Spotts | Treatment delivery control system and method of operation thereof |
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EP2283705B1 (fr) | 2008-05-22 | 2017-12-13 | Vladimir Yegorovich Balakin | Appareil d'extraction de faisceau de particules chargées utilisé conjointement avec un système de traitement du cancer par particules chargées |
US10070831B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-09-11 | James P. Bennett | Integrated cancer therapy—imaging apparatus and method of use thereof |
EP2283708B1 (fr) | 2008-05-22 | 2018-07-11 | Vladimir Yegorovich Balakin | Appareil de reglage du trajet d'un faisceau de traitement du cancer par particules chargees |
EP2283711B1 (fr) | 2008-05-22 | 2018-07-11 | Vladimir Yegorovich Balakin | Dispositif d'acceleration d'un faisceau de particules chargees faisant partie d'un systeme de traitement anticancereux par particules chargees |
US10092776B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-10-09 | Susan L. Michaud | Integrated translation/rotation charged particle imaging/treatment apparatus and method of use thereof |
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US9937362B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-04-10 | W. Davis Lee | Dynamic energy control of a charged particle imaging/treatment apparatus and method of use thereof |
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US8089054B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-01-03 | Vladimir Balakin | Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US10684380B2 (en) | 2008-05-22 | 2020-06-16 | W. Davis Lee | Multiple scintillation detector array imaging apparatus and method of use thereof |
US9737272B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-08-22 | W. Davis Lee | Charged particle cancer therapy beam state determination apparatus and method of use thereof |
US8399866B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-03-19 | Vladimir Balakin | Charged particle extraction apparatus and method of use thereof |
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EP2283710B1 (fr) | 2008-05-22 | 2018-07-11 | Vladimir Yegorovich Balakin | Dispositif de traitement anticancéreux par particules chargées à champs multiples |
US7939809B2 (en) | 2008-05-22 | 2011-05-10 | Vladimir Balakin | Charged particle beam extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US10548551B2 (en) | 2008-05-22 | 2020-02-04 | W. Davis Lee | Depth resolved scintillation detector array imaging apparatus and method of use thereof |
US9744380B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-08-29 | Susan L. Michaud | Patient specific beam control assembly of a cancer therapy apparatus and method of use thereof |
US8178859B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-05-15 | Vladimir Balakin | Proton beam positioning verification method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
WO2009142549A2 (fr) | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Vladimir Yegorovich Balakin | Méthode de traitement du cancer par particules chargées à axes multiples et appareil associé |
US8969834B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-03-03 | Vladimir Balakin | Charged particle therapy patient constraint apparatus and method of use thereof |
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US10029122B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-07-24 | Susan L. Michaud | Charged particle—patient motion control system apparatus and method of use thereof |
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US8373145B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-12 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy system magnet control method and apparatus |
US8896239B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-11-25 | Vladimir Yegorovich Balakin | Charged particle beam injection method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
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US8373143B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-12 | Vladimir Balakin | Patient immobilization and repositioning method and apparatus used in conjunction with charged particle cancer therapy |
US8368038B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-02-05 | Vladimir Balakin | Method and apparatus for intensity control of a charged particle beam extracted from a synchrotron |
US9177751B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-11-03 | Vladimir Balakin | Carbon ion beam injector apparatus and method of use thereof |
US9855444B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-01-02 | Scott Penfold | X-ray detector for proton transit detection apparatus and method of use thereof |
US8637833B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-01-28 | Vladimir Balakin | Synchrotron power supply apparatus and method of use thereof |
US9782140B2 (en) | 2008-05-22 | 2017-10-10 | Susan L. Michaud | Hybrid charged particle / X-ray-imaging / treatment apparatus and method of use thereof |
US8229072B2 (en) * | 2008-07-14 | 2012-07-24 | Vladimir Balakin | Elongated lifetime X-ray method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
US8625739B2 (en) | 2008-07-14 | 2014-01-07 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy x-ray method and apparatus |
US8627822B2 (en) | 2008-07-14 | 2014-01-14 | Vladimir Balakin | Semi-vertical positioning method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
KR101316438B1 (ko) | 2009-03-04 | 2013-10-08 | 자크리토에 악치오네르노에 오브쉐스트보 프로톰 | 다중-필드 하전 입자 암 치료 방법 및 장치 |
KR101116483B1 (ko) * | 2009-12-04 | 2012-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 에너지 저장 시스템 |
US10518109B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-12-31 | Jillian Reno | Transformable charged particle beam path cancer therapy apparatus and method of use thereof |
US10589128B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-03-17 | Susan L. Michaud | Treatment beam path verification in a cancer therapy apparatus and method of use thereof |
US10179250B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-01-15 | Nick Ruebel | Auto-updated and implemented radiation treatment plan apparatus and method of use thereof |
US10376717B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-08-13 | James P. Bennett | Intervening object compensating automated radiation treatment plan development apparatus and method of use thereof |
US10086214B2 (en) | 2010-04-16 | 2018-10-02 | Vladimir Balakin | Integrated tomography—cancer treatment apparatus and method of use thereof |
US10188877B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-01-29 | W. Davis Lee | Fiducial marker/cancer imaging and treatment apparatus and method of use thereof |
US10349906B2 (en) | 2010-04-16 | 2019-07-16 | James P. Bennett | Multiplexed proton tomography imaging apparatus and method of use thereof |
US10638988B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-05-05 | Scott Penfold | Simultaneous/single patient position X-ray and proton imaging apparatus and method of use thereof |
US10555710B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-02-11 | James P. Bennett | Simultaneous multi-axes imaging apparatus and method of use thereof |
US10625097B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-04-21 | Jillian Reno | Semi-automated cancer therapy treatment apparatus and method of use thereof |
US10751551B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-08-25 | James P. Bennett | Integrated imaging-cancer treatment apparatus and method of use thereof |
US10556126B2 (en) | 2010-04-16 | 2020-02-11 | Mark R. Amato | Automated radiation treatment plan development apparatus and method of use thereof |
US11648420B2 (en) | 2010-04-16 | 2023-05-16 | Vladimir Balakin | Imaging assisted integrated tomography—cancer treatment apparatus and method of use thereof |
US9737731B2 (en) | 2010-04-16 | 2017-08-22 | Vladimir Balakin | Synchrotron energy control apparatus and method of use thereof |
US9336916B2 (en) | 2010-05-14 | 2016-05-10 | Tcnet, Llc | Tc-99m produced by proton irradiation of a fluid target system |
US8963112B1 (en) | 2011-05-25 | 2015-02-24 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy patient positioning method and apparatus |
US9269467B2 (en) | 2011-06-02 | 2016-02-23 | Nigel Raymond Stevenson | General radioisotope production method employing PET-style target systems |
US8933651B2 (en) | 2012-11-16 | 2015-01-13 | Vladimir Balakin | Charged particle accelerator magnet apparatus and method of use thereof |
DE102014003536A1 (de) * | 2014-03-13 | 2015-09-17 | Forschungszentrum Jülich GmbH Fachbereich Patente | Supraleitender Magnetfeldstabilisator |
US9907981B2 (en) | 2016-03-07 | 2018-03-06 | Susan L. Michaud | Charged particle translation slide control apparatus and method of use thereof |
US10037863B2 (en) | 2016-05-27 | 2018-07-31 | Mark R. Amato | Continuous ion beam kinetic energy dissipater apparatus and method of use thereof |
CN116156730B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-11-21 | 中国科学院近代物理研究所 | 一种用于回旋加速器的轴向注入器的结构 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2922061A (en) * | 1957-01-31 | 1960-01-19 | Lee C Teng | Particle accelerator |
US3794927A (en) * | 1970-01-20 | 1974-02-26 | Atomic Energy Commission | System for producing high energy positively charged particles |
LU85895A1 (fr) * | 1985-05-10 | 1986-12-05 | Univ Louvain | Cyclotron |
US4789839A (en) * | 1986-06-24 | 1988-12-06 | Morris Donald E | Method and apparatus for injecting charged particles across a magnetic field |
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