RU181147U1 - Synchrocyclotron Automated Proton Beam Moderator - Degrader - Google Patents

Synchrocyclotron Automated Proton Beam Moderator - Degrader Download PDF

Info

Publication number
RU181147U1
RU181147U1 RU2018111542U RU2018111542U RU181147U1 RU 181147 U1 RU181147 U1 RU 181147U1 RU 2018111542 U RU2018111542 U RU 2018111542U RU 2018111542 U RU2018111542 U RU 2018111542U RU 181147 U1 RU181147 U1 RU 181147U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
degrader
energy
absorbers
proton
synchrocyclotron
Prior art date
Application number
RU2018111542U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Иванов
Гелий Федорович Михеев
Василий Сергеевич Анашин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"
Priority to RU2018111542U priority Critical patent/RU181147U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU181147U1 publication Critical patent/RU181147U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/10Arrangements for ejecting particles from orbits

Abstract

Предложена полезная модель - автоматизированный замедлитель протонного пучка синхроциклотрона - деградер, работающий в диапазоне 0-1000 МэВ. Деградер состоит из набора N штук цилиндрических поглотителей разной длины и одного клиновидного поглотителя, выполненных из меди. Поглотители программно устанавливаются вдоль оси пучка с использованием компьютера. Количество и длины цилиндров-поглотителей в децибальной шкале шаговой регулировки выбирают так, чтобы размеры цилиндров составляли числовой ряд кратный соотношению 1:2:2:5, а сумма их длин была равна длине полного поглощения протонов в материале цилиндров.Деградер предназначен для работы в комплекте оборудования стендов НИИ Космического Приборостроения для испытаний надежности интегральной электронной техники авиакосмического назначения.A useful model is proposed — an automated proton beam moderator of a synchrocyclotron — a degrader operating in the range of 0–1000 MeV. The degrader consists of a set of N pieces of cylindrical absorbers of different lengths and one wedge-shaped absorber made of copper. Absorbers are software installed along the axis of the beam using a computer. The number and lengths of absorber cylinders in the decibal step-by-step scale are chosen so that the sizes of the cylinders are a number series multiple of the ratio 1: 2: 2: 5, and the sum of their lengths is equal to the length of the total absorption of protons in the material of the cylinders. The degrader is designed to work as a set equipment of stands of the Scientific Research Institute of Space Instrument Engineering for testing the reliability of integrated electronic equipment for aerospace purposes.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к ускорительной технике и экспериментальной ядерной физике.The proposed utility model relates to accelerator technology and experimental nuclear physics.

Устройство предназначено для изменения и регулировки в очень большом диапазоне энергии протонного пучка ускорителей типа циклотрон, синхроциклотрон.The device is designed to change and adjust in a very large energy range of the proton beam of accelerators such as cyclotron, synchrocyclotron.

Отметим, что в отечественной научной литературе нет установившегося единого термина для названия предлагаемого устройства. В Гос. стандарте (ГОСТ 22491-87 (СТ СЭВ 5056-85). «Ускорители заряженных частиц».) [1] - определение и название предлагаемого устройства также отсутствует. Используются названия: замедлитель протонного пучка, поглотитель протонного пучка. В англоязычной литературе принято название - деградер (degrader), которое используется также и в русскоязычной литературе. В некоторых работах деградером называют не все устройство в целом, а только тот его блок - поглотитель, в котором непосредственно происходит потеря энергии протонов.Note that in the domestic scientific literature there is no established single term for the name of the proposed device. In the state. standard (GOST 22491-87 (ST SEV 5056-85). "Accelerators of charged particles".) [1] - the definition and name of the proposed device is also missing. The names used are: proton beam moderator, proton beam absorber. In English-language literature, the name is adopted - degrader, which is also used in Russian-language literature. In some works, not the entire device as a whole is called a degrader, but only that unit is an absorber, in which proton energy loss occurs directly.

Введение в проблему. Известно, что для ряда научных исследований и прикладных работ требуются пучки протонов с регулируемой энергией практически от ~0 до очень высоких значений ~1000 МэВ. Такие пучки протонов необходимы, например, для тестирования и проведения испытаний надежности интегральной электронной техники авиакосмического назначения, которая при эксплуатации в жестких условиях космоса подвергается облучению атмосферных и космических протонов в диапазоне энергий 0-1000 МэВ (А.И. Чумаков. «Действие космической радиации на интегральные схемы», М. «Радио и связь», 2004.) [2], (РД 134-0175-2009. Нормативный документ по стандартизации РКТ. Аппаратура радиоэлектронная бортовая космических аппаратов. Зарегистрирован ЦКБС ФГУП ЦНИИ машиностроения 07.12.2009 за №19780) [3]. Для этих целей в качестве генераторов протонов таких больших энергий в РФ могут использоваться только ускорители типа синхроциклотрон в Дубне на энергию протонов 660 МэВ (В.М. Абазов, Г.А. Андреев, А.Н. Братин и др. «Пучки нуклонов и мезонов фазотрона ОИЯИ для физических и прикладных исследований». Препринт ОИЯИ 9-90-289, Дубна. 1990) [4] и синхроциклотрон в Гатчине на энергию 1000 МэВ (Н.К. Абросимов, Г.Ф. Михеев. «Радиотехнические системы синхроциклотрона петербургского института ядерной физики», Гатчина, 2012) [5]. Однако синхроциклотроны являются ускорителями постоянной энергии протонов и их принцип работы не позволяет ее изменять или регулировать (Дж. Ливенгуд. «Принципы работы циклических ускорителей», М, Изд-во Иностр. лит., 1963.) [6]. Поэтому для решения проблемы используют замедлитель протонного пучка - деградер, которое позволяет изменять и регулировать энергию уже выведенного из ускорителя протонного пучка.Introduction to the problem. It is known that for a number of scientific research and applied work, proton beams with controlled energy from almost ~ 0 to very high values of ~ 1000 MeV are required. Such proton beams are necessary, for example, for testing and testing the reliability of integrated electronic equipment for aerospace purposes, which, when operating in harsh space conditions, is exposed to atmospheric and cosmic protons in the energy range 0-1000 MeV (A. I. Chumakov. “The effect of space radiation on integrated circuits ”, M.“ Radio and Communications ”, 2004.) [2], (RD 134-0175-2009. Normative document for standardization of the RCT. Radio-electronic equipment for spacecraft. Registered TsKBS FSUE TsNII ashinostroeniya 07.12.2009 for №19780) [3]. For these purposes, only accelerators of the synchrocyclotron type in Dubna for 660 MeV proton energy can be used as generators of protons of such high energies in the Russian Federation (V.M. Abazov, G.A. Andreev, A.N. Bratin et al. “Beams of nucleons and JINR Phasotron Mesons for Physical and Applied Research. ”JINR Preprint 9-90-289, Dubna. 1990) [4] and a synchrocyclotron in Gatchina for an energy of 1000 MeV (NK Abrosimov, GF Mikheev.“ Radio engineering systems of the synchrocyclotron Petersburg Institute of Nuclear Physics ”, Gatchina, 2012) [5]. However, synchrocyclotrons are accelerators of constant proton energy and their operating principle does not allow it to be changed or regulated (J. Livengood. "Principles of operation of cyclic accelerators", M, Publishing House of Foreign Literature, 1963.) [6]. Therefore, to solve the problem, a proton beam moderator is used - a degrader, which allows you to change and adjust the energy of the proton beam already extracted from the accelerator.

Простейший деградер представляет собой плоскопараллельный блок из какого-либо материала (медь, углерод, вода, пластмасса и т.п.), который устанавливают вдоль оси уже выведенного из ускорителя протонного пучка. Протоны, проходя через блок, испытывают торможение за счет механизма ионизационных и ядерных потерь в веществе блока-замедлителя и выходят из него с меньшей энергией, величина которой зависит от длины и материала блока и определяется расчетным или опытным путем. Авторам не известны деградеры для синхроциклотрона, замедляющие пучок протонов в диапазоне от энергии синхроциклотрона Emax до 0.The simplest degrader is a plane-parallel block of some material (copper, carbon, water, plastic, etc.), which is installed along the axis of the proton beam already extracted from the accelerator. Protons passing through the block experience inhibition due to the mechanism of ionization and nuclear losses in the substance of the moderator block and exit it with less energy, the value of which depends on the length and material of the block and is determined by calculation or experimentally. The authors are not aware of degraders for the synchrocyclotron, which slow down the proton beam in the range from the synchrocyclotron energy E max to 0.

В настоящей заявке на полезную модель предложено устройство: автоматизированный замедлитель протонного пучка синхроциклотрона - деградер, которое может замедлять протоны и регулировать их энергию в диапазоне 1000÷0 МэВ с точностью ~1%.In the present application for a utility model, a device is proposed: an automated proton beam moderator of a synchrocyclotron — a degrader that can slow down protons and regulate their energy in the range 1000–0 MeV with an accuracy of ~ 1%.

В качестве аналога выбран патент США 2017 года «Система для регулировки энергий протонного пучка циклотрона» (Аналог. United States Patent 9789341. "System for adjusting the energy level of a proton beam provided by a cyclotron, a cyclotron target holder assembly with a removable degrader, a removable degrader for use in a cyclotron target holder assembly, and methods of use thereof) [7]. Аналог по существу является деградером протонного пучка циклотрона PETtrace 880 и служит для замедления пучка при облучении мишеней различного назначения.The 2017 US patent “System for adjusting the energy level of a proton beam provided by a cyclotron, a cyclotron target holder assembly with a removable degrader” was chosen as an analogue. , a removable degrader for use in a cyclotron target holder assembly, and methods of use thereof) [7]. The analog is essentially a proton beam degrador of the PETtrace 880 cyclotron and serves to slow down the beam when irradiating targets for various purposes.

Устройство-аналог состоит из поглотителя энергии протонов, выполненного в виде диска из алюминия диаметром ~30 мм и толщиной 1÷0.5 мм. Поглотитель установлен неподвижно на держателе в одной из трех камер цилиндрического бокса. В других камерах бокса находятся облучаемая мишень и коллиматор. Бокс монтируется в едином с циклотроном вакуумном тракте транспортировки его протонного пучка. Имеются шлюзы и кассета для смены поглотителей без нарушения вакуума и системы выравнивания давлений между камерами.The analog device consists of a proton energy absorber made in the form of a disk of aluminum with a diameter of ~ 30 mm and a thickness of 1 ÷ 0.5 mm. The absorber is fixedly mounted on the holder in one of the three chambers of the cylindrical box. In other boxing chambers are the irradiated target and the collimator. Boxing is mounted in a vacuum path for transporting its proton beam unified with the cyclotron. There are locks and a cassette for changing absorbers without violating the vacuum and a pressure equalization system between the chambers.

Устройство-аналог работает следующим образом. Пучок протонов циклотрона с энергией 16.5 МэВ достигает бокса и через коллиматор попадает на поглотитель энергии протонного пучка в виде алюминиевого диска, где за счет ионизационных потерь в материале поглотителя теряет часть своей энергии (замедляется) и выходит из поглотителя с энергией ~11-12 МэВ. Затем пучок попадает на облучаемую мишень, располагаемую в другой камере бокса. В зависимости от задач энергия на выходе из деградера может изменяться путем смены поглотителей. Такая смена производится «вручную» через шлюзы с кассетой без нарушения вакуума.The analog device works as follows. The proton beam of a cyclotron with an energy of 16.5 MeV reaches the box and through the collimator it enters the proton energy absorber in the form of an aluminum disk, where due to ionization losses in the absorber material it loses part of its energy (slows down) and leaves the absorber with an energy of ~ 11-12 MeV. Then the beam hits the irradiated target located in another boxing chamber. Depending on the tasks, the energy at the exit of the degrader can be changed by changing the absorbers. Such a change is made "manually" through the gateways with the cassette without violating the vacuum.

Недостатком устройства-аналога является низкая энергия используемого протонного пучка, небольшой диапазон замедления, то есть регулировки энергии в 1-2%, отсутствие автоматизации при регулировке энергии, которая осуществляется «ручной» заменой поглотителей.The disadvantage of the analog device is the low energy of the proton beam used, a small deceleration range, that is, energy regulation of 1-2%, the lack of automation when adjusting energy, which is carried out by "manual" replacement of the absorbers.

Действительно, для замедления протонов в большом диапазоне, например, от 1000 МэВ до 0, толщина поглотителя в виде диска (или набора дисков) должна быть равной длине полного поглощения протонов энергии 1000 МэВ в алюминии ~148 см. (J.F. Janni. "Proton range-energy tables, 1 keV - 10 Gev, Atomic data and nuclear data tables", vol. 27, 1982, pp. 147-529.) [8]. Для замедления и регулировки энергии протонов например с интервалом в 10 МэВ необходим набор из ста штук отдельных поглотителей - дисков. Конструкция деградера такой длины не реальна из-за отсутствия места в тракте транспортировки протонов, а замена такого количества дисков в ручном режиме не возможна из-за радиационно-опасного остаточного излучения деградера.Indeed, in order to slow down protons in a wide range, for example, from 1000 MeV to 0, the thickness of the absorber in the form of a disk (or a set of disks) should be equal to the total absorption length of 1000 MeV protons in aluminum ~ 148 cm. (JF Janni. "Proton range -energy tables, 1 keV - 10 Gev, Atomic data and nuclear data tables ", vol. 27, 1982, pp. 147-529.) [8]. To slow down and adjust the energy of protons, for example, with an interval of 10 MeV, a set of one hundred pieces of individual absorbers — disks — is needed. The design of a degrader of this length is not feasible due to the lack of space in the proton transport path, and replacing such a number of disks in manual mode is not possible due to radiation-hazardous residual radiation of the degrader.

В качестве прототипа выбрано устройство, предназначенное для замедления и регулировки энергий выведенного протонного пучка синхроциклотрона ОИЯИ (Прототип. А.В. Агапов, Г.В. Мицин, К.Н. Шипулин. «Автоматизированный замедлитель переменной толщины для задач протонной терапии». ОИЯИ, Дубна, Р13-2015-97.) [9]. Устройство-прототип состоит из поглотителя энергии протонов и механизма для его перемещения. Поглотитель выполнен в виде клина из оргстекла. Имеется механизм для его линейного автоперемещения перпендикулярно оси протонного пучка, имеется шаговый двигатель, блок коммутации и блок питания двигателя, а также компьютер. Имеется дополнительный неподвижный клин.As a prototype, a device designed to slow down and adjust the energies of the extracted proton beam of the JINR synchrocyclotron (Prototype. A.V. Agapov, G.V. Mitsin, K.N. Shipulin. "Automated variable-moderator moderator for proton therapy tasks." JINR , Dubna, R13-2015-97.) [9]. The prototype device consists of a proton energy absorber and a mechanism for moving it. The absorber is made in the form of a wedge of plexiglass. There is a mechanism for its linear auto-movement perpendicular to the axis of the proton beam, there is a stepper motor, a switching unit and an engine power supply, as well as a computer. There is an additional fixed wedge.

Устройство-прототип работает следующим образом. Основной клин перемещается поперек оси протонного пучка при помощи шарико-винтовой передачи, сцепленной через муфту с шаговым двигателем, в результате чего торец клина может быть установлен по отношению к оси пучка на любое расстояние, а пучок протонов, проходя через разные пути внутри клина, замедляется из-за ионизационных потерь и теряет часть своей энергии. Двигатель через коммутатор программно управляется компьютером. Степень замедления протонов пропорциональна толщине клина. Диапазон регулировки энергии ~3%. Устройство-прототип, являясь автоматизированным замедлителем протонного пучка синхроциклотрона, по существу является деградером и предназначено для изменения энергии выведенного пучка протонов из синхроциклотрона ОИЯИ для проведения радиационного облучения онкологических больных, при котором требуется разная энергия протонного пучка в зависимости от вида опухоли и ее расположения в теле пациента.The prototype device operates as follows. The main wedge is moved across the axis of the proton beam using a ball screw gear coupled through a clutch with a stepper motor, as a result of which the wedge end can be set at any distance relative to the beam axis, and the proton beam, passing through different paths inside the wedge, is slowed down due to ionization losses and loses part of its energy. The engine through the switch is programmatically controlled by a computer. The degree of proton deceleration is proportional to the thickness of the wedge. The energy adjustment range is ~ 3%. The prototype device, being an automated proton beam moderator of the synchrocyclotron, is essentially a degrader and is designed to change the energy of the extracted proton beam from the JINR synchrocyclotron for radiation exposure of cancer patients, which requires different proton beam energy depending on the type of tumor and its location in the body the patient.

Недостатком устройства-прототипа является очень маленький диапазон замедления и регулировки энергии протонов ~5%, а при необходимости ее увеличения с использованием схемы устройства-прототипа возникают технические трудности.The disadvantage of the prototype device is a very small range of deceleration and regulation of proton energy of ~ 5%, and if necessary, increase it using the circuit of the prototype device, technical difficulties arise.

Действительно, для регулировки энергии протонов в большом диапазоне, например, 1000-0 МэВ размер основания клина, например, выполненного из меди, должен быть ~53 см, который определяется длиной полного поглощения (длиной пробега) протонов с энергией 1000 МэВ в выбранном веществе [8]. Высота клина должна быть много больше его основания и составлять ~5 м (требование параллельности плоскостей клина), а масса клина будет ~3.5 тонны. Естественно, что создание такого деградера нереально.Indeed, to adjust the proton energy in a wide range, for example, 1000-0 MeV, the size of the base of the wedge, for example, made of copper, should be ~ 53 cm, which is determined by the total absorption length (path length) of protons with an energy of 1000 MeV in the selected substance [ 8]. The height of the wedge should be much larger than its base and be ~ 5 m (the requirement of parallelism of the planes of the wedge), and the mass of the wedge will be ~ 3.5 tons. Naturally, the creation of such a degrader is unrealistic.

Задача предлагаемой полезной модели - изменение конструкции деградера путем введения новых конструктивных элементов и их универсального взаимодействия для обеспечения замедления протонов синхроциклотрона.The objective of the proposed utility model is to change the design of the degrader by introducing new structural elements and their universal interaction to ensure slowing down of the protons of the synchrocyclotron.

Технический эффект заключается в создании реальной конструкции деградера для синхроциклотрона, обеспечивающего замедление протонов и регулировку их энергии во всем диапазоне от Emax до 0 и с высокой точностью.The technical effect consists in creating a real design of a degrader for a synchrocyclotron, which protons are slowed down and their energy is regulated in the entire range from E max to 0 and with high accuracy.

Технический результат достигается тем, что в автоматизированном замедлителе протонного пучка синхроциклотрона - деградер, состоящий из поглотителя энергии протонов в форме клина и механизма для его автоперемещения, новым является то, что дополнительно введен набор поглотителей из металла (например меди) в форме цилиндров разной длины, устанавливаемых друг за другом вдоль оси протонного пучка и снабженных механизмом для их автоперемещения поперек оси пучка, причем количество и длины цилиндров-поглотителей в децибальной шкале шаговой регулировки выбирают так, чтобы размеры цилиндров составляли числовой ряд кратный соотношению 1:2:2:5, а сумма их длин была равна длине полного поглощения протонов в материале цилиндров.The technical result is achieved by the fact that in the automated proton beam moderator of a synchrocyclotron a degrader consisting of a proton energy absorber in the form of a wedge and a mechanism for its auto-movement, a new feature is the addition of a set of absorbers made of metal (for example, copper) in the form of cylinders of different lengths installed one after the other along the axis of the proton beam and equipped with a mechanism for their auto-movement across the axis of the beam, the number and length of absorbing cylinders in the decibal scale of the step p gulirovki selected so that the cylinder dimensions were numerical series fold ratio 1: 2: 2: 5, and the sum of their lengths is equal to the length of the total absorption of the protons in the cylinder material.

Схема полезной модели приведена на Фиг. 1.A utility model diagram is shown in FIG. one.

1. Поглотители протонного пучка в форме цилиндров (в количестве N штук) - цилиндрические поглотители.1. Proton beam absorbers in the form of cylinders (in the amount of N pieces) - cylindrical absorbers.

1А. Поглотитель протонного пучка в форме клиновидной пластины - клиновидный поглотитель.1A. A proton beam absorber in the form of a wedge-shaped plate is a wedge-shaped absorber.

2. Линейные приводы для перемещения поглотителей 1, 1А.2. Linear drives for moving absorbers 1, 1A.

3. Держатели поглотителей 1, 1А.3. Holders of absorbers 1, 1A.

4. Муфты сцепления линейных приводов 2 с шаговыми двигателями 5.4. Clutches of linear drives 2 with stepper motors 5.

5. Шаговые двигатели.5. Stepper motors.

6. Коллиматор деградера.6. The collimator degrader.

7. Кожух деградера.7. The casing of the degrader.

На Фиг. 2а, б приведены графики, поясняющие работу полезной модели.In FIG. 2a, b are graphs explaining the operation of the utility model.

Устройство - деградер состоит из клиновидного 1А поглотителя и ряда цилиндрических поглотителей 1. Цилиндрические поглотители 1 расположены друг за другом по мере уменьшения их размеров вдоль направления пучка по оси ОХ, а клиновидный поглотитель 1А расположен со стороны выхода пучка из деградера. Все поглотители выполнены из металла, например меди. Ко всем поглотителям 1 и 1А подсоединены линейные приводы 2, каждый из которых состоит из держателя 3 для соответствующего поглотителя 1, 1А, из винтовой пары, из муфты сцепления 4 и шагового двигателя 5. Все шаговые двигатели 5 через общее коммуникационное устройство подключены к компьютеру. (На Фиг. 1 они не показаны). Так как габариты двигателей 5 не позволяют расположить все линейные приводы 2 по одной вертикали, то часть из них смещена на угол α (~30°). Полезная модель содержит коллиматор 6 со вставными втулками для ограничения расходимости сформированного деградером протонного пучка и заключено в кожух 7.The device-degrader consists of a wedge-shaped absorber 1A and a number of cylindrical absorbers 1. Cylindrical absorbers 1 are located one after another as they decrease along the direction of the beam along the OX axis, and the wedge-shaped absorber 1A is located on the exit side of the beam from the degrader. All absorbers are made of metal, such as copper. Linear drives 2 are connected to all absorbers 1 and 1A, each of which consists of a holder 3 for the corresponding absorber 1, 1A, from a screw pair, from a clutch 4 and a stepper motor 5. All stepper motors 5 are connected to a computer through a common communication device. (In Fig. 1 they are not shown). Since the dimensions of the motors 5 do not allow all linear drives 2 to be arranged in the same vertical direction, some of them are offset by an angle α (~ 30 °). The utility model contains a collimator 6 with plug-in bushings to limit the divergence of the proton beam formed by the degrader and is enclosed in a casing 7.

Полезная модель работает следующим образом. Каждый из цилиндрических поглотителей 1 может устанавливаться по оси протонного пучка ОХ или выводиться из нее при помощи соответствующего линейного привода 2, приводимого в действие через муфту сцепления 4 шаговым двигателем 5. Клиновидный поглотитель 1А приводится в движение также перпендикулярно оси ОХ и может устанавливаться на любом расстоянии от нее. На Фиг. 1. показан деградер из восьми цилиндрических поглотителей 1 в состоянии, когда один из поглотителей выведен из оси ОХ протонного пучка, а поглотитель 1А установлен на определенном расстоянии относительно оси пучка ОХ.The utility model works as follows. Each of the cylindrical absorbers 1 can be mounted on the axis of the OX proton beam or removed from it using the corresponding linear actuator 2, driven through the clutch 4 by the stepper motor 5. The wedge-shaped absorber 1A is also driven perpendicular to the OX axis and can be installed at any distance from her. In FIG. 1. shows a degrader of eight cylindrical absorbers 1 in a state when one of the absorbers is removed from the OX axis of the proton beam, and the absorber 1A is installed at a certain distance relative to the axis of the OX beam.

Функциональное назначение деградера - ступенчатое замедление и регулировка энергии протонного пучка с заданным шагом, при этом для получения требуемой энергии автоматически устанавливается по оси ОХ соответствующее количество цилиндрических поглотителей 1 и устанавливается клиновидный поглотитель 1А на определенном расстоянии от оси ОХ. То есть, предлагаемое нами устройство является регулятором прямого и дискретного (шагового, ступенчатого) действия.The functional purpose of the degrader is step-by-step deceleration and energy regulation of the proton beam with a given step, and to obtain the required energy, the corresponding number of cylindrical absorbers 1 is automatically set along the OX axis and the wedge-shaped absorber 1A is installed at a certain distance from the OX axis. That is, the device we offer is a regulator of direct and discrete (step, step) action.

Поясним особенности конструкции и принцип работы полезной модели подробно.Let us explain the design features and the principle of operation of the utility model in detail.

На Фиг. 2а условно изображен график E(L) - зависимость энергии протонного пучка Е при прохождении его через поглотитель длиной L. Точка Emax соответствует максимальной энергии синхроциклотрона при отсутствии поглотителя (L=0). Точка Lmax соответствует максимальной длине поглотителя, при которой происходит полное поглощение энергии протонов с энергией Emax в выбранном материале поглотителя. (Так, например, длина пробега протонов при Emax=1000 МэВ, для меди Lmax≈53 см, для алюминия Lmax≈148 см [8].) Реальный вид зависимости E(L) для меди, рассчитанный методом Монте-Карло компьютерного моделирования по специальным программам, приведен, например, в работе (С.А. Артамонов, Е.М. Иванов, Н.А. Иванов, Ж.С. Лебедева, Г.А. Рябов. «Расчет и оптимизация пучков протонов переменной энергии 60-1000 МэВ на синхроциклотроне ПИЯФ для испытаний радиационной стойкости электроники». Письма в ЭЧАЯ, 2017, т. 14, №1 (206), с. 144-163.) [10].In FIG. Figure 2a shows a graph of E (L) - the dependence of the proton beam energy E as it passes through an absorber of length L. The point E max corresponds to the maximum energy of the synchrocyclotron in the absence of an absorber (L = 0). The point L max corresponds to the maximum length of the absorber, at which there is complete absorption of proton energy with an energy E max in the selected material of the absorber. (For example, the mean free path of protons at E max = 1000 MeV, for copper L max ≈53 cm, for aluminum L max ≈148 cm [8].) The real form of the dependence E (L) for copper, calculated by the Monte Carlo method computer modeling using special programs is given, for example, in (S.A. Artamonov, E.M. Ivanov, N.A. Ivanov, Zh.S. Lebedeva, G.A. Ryabov. “Calculation and optimization of proton beams of a variable energy of 60-1000 MeV at the PNPI synchrocyclotron for testing the radiation resistance of electronics. ”Letters in ECHAYA, 2017, vol. 14, No. 1 (206), pp. 144-163.) [10].

Из фиг. 2а видно, что для того чтобы получить энергию протонов величиной Ек (точка к) необходимо установить в деградере поглотитель длиной Lк, а чтобы получить энергию Ек+1 (точка к+1), надо установить длину поглотителя Lк+1. Отсюда следует, что если требуется замедлять энергию с шагом ΔЕ=10%, то требуется N=10 поглотителей разной длины, а если с шагом ΔЕ=1%, то требуется N=100 поглотителей разной длины, т.е., число поглотителей N должно быть равно числу шагов регулирования энергии. Заметим, что длины (размеры) этих поглотителей не являются кратными и определяются конкретным видом нелинейной зависимости E(L). Поэтому существенной проблемой является определение необходимого наименьшего количества поглотителей N и их размеров

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, …,
Figure 00000003
для оптимизации конструкции предлагаемого деградера.From FIG. Figure 2a shows that in order to obtain proton energy E k (point k), it is necessary to install an absorber of length L k in the degrader, and to obtain energy E k + 1 (point k + 1), it is necessary to set the length of the absorber L k + 1 . It follows that if it is required to slow down the energy with a step ΔЕ = 10%, then N = 10 absorbers of different lengths are required, and if with a step ΔЕ = 1%, then N = 100 absorbers of different lengths are required, i.e., the number of absorbers N should be equal to the number of steps in energy regulation. We note that the lengths (sizes) of these absorbers are not multiple and are determined by the specific form of the nonlinear dependence E (L). Therefore, a significant problem is the determination of the required minimum number of absorbers N and their sizes
Figure 00000001
,
Figure 00000002
, ...,
Figure 00000003
to optimize the design of the proposed degrader.

Объясним подробно. Соединим точки Emax и Lmax прямой линией, уравнение которой будет E1(L), Фиг. 26. Видно, что для того, чтобы получить на выходе деградера энергию протонов Ек (точка к) необходимо установить суммарную длину поглотителей LК=L1+LA. В предлагаемом устройстве длина L1 устанавливается соответствующим набором

Figure 00000004
цилиндрических поглотителей 1, а добавочная величина LA устанавливается при помощи клиновидного поглотителя 1А. При этом для изменения энергии протонов, например, в диапазоне 0-1000 МэВ с шагом 100 МэВ требуется не 10, а N=4 цилиндрических поглотителя, а с шагом 10 МэВ требуется не 100, а всего N=8 цилиндрических поглотителя, длины которых
Figure 00000005
выбираются определенным образом.We will explain in detail. Connect the points E max and L max by a straight line, the equation of which is E 1 (L), FIG. 26. It is seen that in order to obtain the proton energy E k (point k) at the output of the degrader, it is necessary to establish the total length of the absorbers L K = L 1 + L A. In the proposed device, the length L 1 is set by the appropriate set
Figure 00000004
cylindrical absorbers 1, and the additional value L A is set using a wedge-shaped absorber 1A. Moreover, to change the proton energy, for example, in the range of 0-1000 MeV with a step of 100 MeV, not 10, but N = 4 cylindrical absorbers are required, and with a step of 10 MeV, not 100, but only N = 8 cylindrical absorbers are required, the lengths of which
Figure 00000005
are selected in a certain way.

В качестве примера рассмотрим расчет деградера для синхроциклотрона 1000 МэВ ПИЯФ НИЦ КИ [5], когда энергия протонов замедляется от 1000 МэВ до 0 с равным шагом 100 МэВ и фиксируется в 10 точках. Найдем количество N необходимых для этого цилиндрических поглотителей 1 и их размеры

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, …,
Figure 00000003
. Для этого разобьем длину полного поглощения протонов Lmax=531.1 мм на 4 отрезка
Figure 00000006
,
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000009
в отношении 1:2:2:5 и получим размеры 4-х цилиндрических поглотителей:
Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
Figure 00000013
, где б=0.1Lmax=53.11 мм. Легко убедиться, что их сумма
Figure 00000014
равна 531.1 мм, а их различные сочетания последовательно реализуют 10 величин длины поглотителя
Figure 00000015
с равным шагом: L1(1000 МэВ)=0;
Figure 00000016
;
Figure 00000017
,
Figure 00000018
,
Figure 00000019
,
Figure 00000020
;
Figure 00000021
;
Figure 00000022
;
Figure 00000023
;
Figure 00000024
;
Figure 00000025
. К найденным размерам
Figure 00000026
цилиндрических поглотителей 1, рассчитанных для 10 точек энергии протонов Ек, необходимо добавить 10 размеров LA клиновидного поглотителя 1А, Фиг. 2б. Так как величины LК известны и приведены, например, в [10], то 10 размеров LA клиновидного поглотителя 1А находятся как разность LA=LK-L1 для каждого из 10 шагов регулировки энергии.As an example, let us consider the calculation of a degrader for a 1000 MeV synchrocyclotron of PNPI SIC KI [5], when the proton energy slows down from 1000 MeV to 0 with an equal step of 100 MeV and is fixed at 10 points. Find the number N of cylindrical absorbers 1 necessary for this and their sizes
Figure 00000001
,
Figure 00000002
, ...,
Figure 00000003
. For this, we divide the length of the total absorption of protons L max = 531.1 mm into 4 segments
Figure 00000006
,
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000009
in the ratio 1: 2: 2: 5 and we get the dimensions of 4 cylindrical absorbers:
Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
Figure 00000013
where b = 0.1L max = 53.11 mm. It is easy to verify that their sum
Figure 00000014
is equal to 531.1 mm, and their various combinations sequentially realize 10 values of the length of the absorber
Figure 00000015
with an equal step: L 1 (1000 MeV) = 0;
Figure 00000016
;
Figure 00000017
,
Figure 00000018
,
Figure 00000019
,
Figure 00000020
;
Figure 00000021
;
Figure 00000022
;
Figure 00000023
;
Figure 00000024
;
Figure 00000025
. To found sizes
Figure 00000026
cylindrical absorbers 1, calculated for 10 points of proton energy E to , you must add 10 sizes L A wedge-shaped absorber 1A, Fig. 2b. Since the values of L K are known and are given, for example, in [10], then 10 sizes L A of the wedge-shaped absorber 1A are found as the difference L A = L K -L 1 for each of the 10 steps of energy regulation.

Таким образом, для замедления энергии протонов с шагом в ΔЕ=100 МэВ (10%) достаточно иметь N=4 цилиндрических поглотителей 1 и один клиновидный 1А.Thus, to slow down the proton energy in increments of ΔE = 100 MeV (10%), it is sufficient to have N = 4 cylindrical absorbers 1 and one wedge-shaped 1A.

Аналогичным образом рассчитываются длины всех поглотителей, когда энергия протонов замедляется от 1000 МэВ до 0 с равным шагом 10 МэВ и фиксируется в 100 точках. В этом случае размеры цилиндрических 8 поглотителей определяются в виде ряда чисел кратных 1:2:2:5 и будут:

Figure 00000027
,
Figure 00000028
,
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
,
Figure 00000032
,
Figure 00000033
,
Figure 00000034
, где б=5.311 мм. Легко убедиться, что их сумма
Figure 00000035
равна длине полного поглощения протонов с энергией 1000 МэВ в меди 531.11 мм, а их различные сочетания последовательно реализуют 100 различных длин поглотителей L1 с равным шагом ΔL1=б=5.311 мм.The lengths of all absorbers are calculated in a similar way when the proton energy slows down from 1000 MeV to 0 with an equal step of 10 MeV and is fixed at 100 points. In this case, the dimensions of the cylindrical 8 absorbers are determined in the form of a series of numbers that are multiples of 1: 2: 2: 5 and will be:
Figure 00000027
,
Figure 00000028
,
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
,
Figure 00000032
,
Figure 00000033
,
Figure 00000034
where b = 5.311 mm. It is easy to verify that their sum
Figure 00000035
equal to the total absorption length of protons with an energy of 1000 MeV in copper 531.11 mm, and their various combinations sequentially realize 100 different lengths of absorbers L 1 with equal pitch ΔL 1 = b = 5.311 mm.

Таким образом, для замедления и регулировки энергии протонов с шагом ΔЕ=10 МэВ (1%) достаточно иметь не 100, а всего 8 штук цилиндрических поглотителей 1 и один клиновидный 1А.Thus, to slow down and adjust the proton energy with a step ΔE = 10 MeV (1%), it is sufficient to have not 100, but only 8 pieces of cylindrical absorbers 1 and one wedge-shaped 1A.

В общем случае при работе деградера в децибальной шкале регулировки, когда число шагов для перекрытия всего диапазона энергии 0 - Emax выбрано кратным 10, размеры цилиндров-поглотителей выбирают следующим образом. Суммарная длина всех N цилиндров должна быть равна длине полного поглощения протонов Lmax, а длины отдельных цилиндров

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, …,
Figure 00000003
должны составлять числовой ряд кратный соотношению 1:2:2:5.In the general case, when the degrader is operating in the decibal adjustment scale, when the number of steps to cover the entire energy range 0 - E max is selected as a multiple of 10, the sizes of the absorbing cylinders are selected as follows. The total length of all N cylinders should be equal to the length of the total absorption of protons L max , and the length of individual cylinders
Figure 00000001
,
Figure 00000002
, ...,
Figure 00000003
must be a number series multiple of the ratio 1: 2: 2: 5.

Например, для 100 шагов регулировки энергии набор поглотителей должен содержать N=8 цилиндров, размеры которых будут:

Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
,
Figure 00000040
,
Figure 00000041
,
Figure 00000042
,
Figure 00000043
. При этом б=0.01 Lmax - является шагом регулировки и равна длине наименьшего из цилиндров
Figure 00000044
. (Отметим, что соотношение 1:2:2:5 хорошо известно из числовой информатики, в частности, оно применяется для минимизации набора гирь-разновесов для взвешивания тел на одночашечных весах (ГОСТ7328-82) [11]).For example, for 100 steps of energy regulation, a set of absorbers should contain N = 8 cylinders, the dimensions of which will be:
Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
,
Figure 00000040
,
Figure 00000041
,
Figure 00000042
,
Figure 00000043
. Moreover, b = 0.01 L max - is the adjustment step and is equal to the length of the smallest of cylinders
Figure 00000044
. (Note that the ratio 1: 2: 2: 5 is well known from numerical informatics, in particular, it is used to minimize the set of weights-weights for weighing bodies on single-cup scales (GOST 7328-82) [11]).

Таким образом, с увеличением числа шагов регулировки энергии (требуемой для работы деградера) выявляется преимущество предлагаемой полезной модели, заключающееся в резком уменьшении числа N, то есть числа необходимых конструктивных элементов устройства.Thus, with an increase in the number of energy adjustment steps (required for the degrader to work), the advantage of the proposed utility model is revealed, which consists in a sharp decrease in the number N, that is, the number of necessary structural elements of the device.

Заметим также, что в предлагаемой модели деградера возможность регулировки энергии с шагом в 1% даже превосходит точность измерения энергии протонов, например, методом «времени пролета», а также превышает неоднородность энергии самого протонного пучка синхроциклотрона, которые составляют ~1-3%.We also note that in the proposed model of a degrader, the possibility of adjusting the energy in 1% increments even exceeds the accuracy of measuring proton energy, for example, by the “time of flight” method, and also exceeds the inhomogeneity of the energy of the proton beam of the synchrocyclotron, which is ~ 1-3%.

Важно отметить, что включение в конструкцию предлагаемого устройства совместного набора клиновидного поглотителя 1А и цилиндрических поглотителей 1 не является суммой заимствований из аналога [7] и прототипа [9], а носит принципиальное и существенное отличие из-за их разного функционального назначения. Действительно, клиновидный поглотитель выполняет функцию линеаризации зависимости E(L) и благодаря этому минимизирует число N - количество цилиндрических поглотителей, необходимых для регулировки энергии с заданным шагом.It is important to note that the inclusion in the design of the proposed device of a joint set of wedge-shaped absorber 1A and cylindrical absorbers 1 is not the sum of borrowings from the analogue [7] and prototype [9], but is fundamentally and significantly different due to their different functional purpose. Indeed, the wedge-shaped absorber fulfills the function of linearizing the dependence E (L) and, therefore, minimizes the number N, the number of cylindrical absorbers needed to adjust the energy with a given step.

Таким образом, основные положительные отличия предложенной полезной модели от устройства-прототипа и всех известных аналогов - это возможность замедления протонов и регулировки энергии выведенного протонного пучка синхроциклотрона в очень большом диапазоне с высокой точностью, а также возможность быстрой автоматической перенастройки энергии протонного пучка (что очень важно при серийном экспресс-облучении электроники). При этом конструкция полезной модели обладает простотой и компактностью.Thus, the main positive differences between the proposed utility model and the prototype device and all known analogues are the ability to slow down protons and adjust the energy of the extracted proton beam of the synchrocyclotron in a very large range with high accuracy, as well as the ability to quickly automatically reconfigure the energy of the proton beam (which is very important with serial express radiation of electronics). Moreover, the design of the utility model is simple and compact.

Полезная модель деградера прошла испытания на синхроциклотроне 1000 МэВ ПИЯФ НИЦ КИ. Основные параметры модели деградера:The utility model of the degrader was tested at the 1000 MeV synchrocyclotron of PNPI SIC KI. The main parameters of the degrader model:

Материал поглотителя - медь, плотность 8.88 г/см3. Количество основных поглотителей N=8 шт., диаметр 80 мм. Размеры клиновидного поглотителя - высота 250 см, ширина 80 мм, толщина клина 6 см. Держатели выполнены из алюминия. Линейные приводы - стандартные механизмы. Размеры кожуха деградера 0.4×0.7×1.0 м3. Вес деградера 25 кг.The absorber material is copper, density 8.88 g / cm 3 . The number of main absorbers N = 8 pcs., Diameter 80 mm. The dimensions of the wedge-shaped absorber are 250 cm high, 80 mm wide, and 6 cm wedge thickness. The holders are made of aluminum. Linear drives are standard mechanisms. The dimensions of the degrader casing are 0.4 × 0.7 × 1.0 m 3 . The weight of the degrader is 25 kg.

Деградер предназначен для работы в комплекте оборудования стендов НИИ Космического Приборостроения для испытания надежности интегральной электронной радиотехники авиакосмического назначения.The degrader is designed to work in a set of equipment of the stands of the Research Institute of Space Instrument Engineering for testing the reliability of integrated electronic radio equipment for aerospace purposes.

ЛитератураLiterature

1. ГОСТ 22491-87 (СТ СЭВ 5056-85). «Ускорители заряженных частиц».1. GOST 22491-87 (ST SEV 5056-85). "Accelerators of charged particles."

2. А.И. Чумаков.2. A.I. Chumakov.

«Действие космической радиации на интегральные схемы», М. «Радио и связь», 2004.“The effect of cosmic radiation on integrated circuits”, M. “Radio and communications”, 2004.

3. РД 134-0175-2009. Нормативный документ по стандартизации РКТ. Аппаратура радиоэлектронная бортовая космических аппаратов (зарегистрирован ЦКБС ФГУП ЦНИИ машиностроения 07.12.2009 за №19780).3. RD 134-0175-2009. Normative document for standardization of RCT. On-board radio-electronic equipment for spacecraft (registered by TsKBS FSUE Central Research Institute of Mechanical Engineering on December 7, 2009, No. 19780).

4. В.М. Абазов, Г.А. Андреев, А.Н. Братин и др.4. V.M. Abazov, G.A. Andreev, A.N. Brother et al.

«Пучки нуклонов и мезонов фазотрона ОИЯИ для физических и прикладных исследований». Препринт ОИЯИ 9-90-289, Дубна. 1990."Junction beams of nucleons and mesons of the JINR phasotron for physical and applied research." JINR Preprint 9-90-289, Dubna. 1990.

5. Н.К. Абросимов, Г.Ф. Михеев.5. N.K. Abrosimov, G.F. Mikheev.

«Радиотехнические системы синхроциклотрона петербургского института ядерной физики», Гатчина, 2012.“Radio engineering systems of the synchrocyclotron of the St. Petersburg Institute of Nuclear Physics”, Gatchina, 2012.

6. Дж. Ливенгуд.6. J. Livengood.

«Принципы работы циклических ускорителей», М, Изд-во Иностр. лит., 1963."The principles of operation of cyclic accelerators", M, Publishing house of Inostr. lit., 1963.

7. Аналог.7. Analog.

United States Patent 9789341.United States Patent 9789341.

"System for adjusting the energy level of a proton beam provided by a cyclotron, a cyclotron target holder assembly with a removable degrader, a removable degrader for use in a cyclotron target holder assembly, and methods of use thereof."System for adjusting the energy level of a proton beam provided by a cyclotron, a cyclotron target holder assembly with a removable degrader, a removable degrader for use in a cyclotron target holder assembly, and methods of use thereof.

8. J.F. Jarnni.8. J.F. Jarnni.

"Proton range-energy tables, 1keV - 10Gev, Atomic data and nuclear data tables", vol. 27, 1982, pp. 147-529."Proton range-energy tables, 1keV - 10Gev, Atomic data and nuclear data tables", vol. 27, 1982, pp. 147-529.

9. Прототип.9. The prototype.

A.B. Агапов, Г.В. Мицин, К.H. Шипулин.A.B. Agapov, G.V. Mitsin, K.H. Shipulin.

«Автоматизированный замедлитель переменной толщины для задач протонной терапии». ОИЯИ, Дубна, Р13-2015-97."An automated retarder of variable thickness for proton therapy applications." JINR, Dubna, R13-2015-97.

10. С.А. Артамонов, Е.М. Иванов, Н.А. Иванов, Ж.С. Лебедева, Г.А. Рябов.10. S.A. Artamonov, E.M. Ivanovna. Ivanov, J.S. Lebedeva, G.A. Ryabov.

«Расчет и оптимизация пучков протонов переменной энергии 60-1000 МэВ на синхроциклотроне ПИЯФ для испытаний радиационной стойкости электроники». Письма в ЭЧАЯ, 2017, т. 14, №1(206), с. 144-163."Calculation and optimization of proton beams of variable energy 60-1000 MeV at the PNPI synchrocyclotron for testing the radiation resistance of electronics." Letters to ECHAYA, 2017, v. 14, No. 1 (206), p. 144-163.

11. ГОСТ 7328-82.11. GOST 7328-82.

Claims (1)

Автоматизированный замедлитель протонного пучка синхроциклотрона - деградер, состоящий из поглотителя энергии протонов в форме клина и механизма для его автоперемещения, отличающийся тем, что дополнительно введен набор поглотителей из металла (например меди) в форме цилиндров разной длины, устанавливаемых друг за другом вдоль оси протонного пучка и снабженных механизмом для их автоперемещения поперек оси пучка, причем количество и длины цилиндров-поглотителей в децибальной шкале шаговой регулировки выбирают так, чтобы размеры цилиндров составили числовой ряд кратный соотношению 1:2:2:5, а сумма их длин была равна длине полного поглощения протонов в материале цилиндров.An automated proton beam moderator of a synchrocyclotron is a degrader, consisting of a proton energy absorber in the form of a wedge and a mechanism for its auto-movement, characterized in that a set of metal absorbers (for example, copper) in the form of cylinders of different lengths, installed one after the other along the axis of the proton beam, is additionally introduced and equipped with a mechanism for their auto-movement across the axis of the beam, and the number and length of the absorber cylinders in the decibal scale of step adjustment is chosen so that the dimensions of the cylinder s numerical series made multiple ratio 1: 2: 2: 5, and the sum of their lengths is equal to the length of the total absorption of the protons in the cylinder material.
RU2018111542U 2018-03-30 2018-03-30 Synchrocyclotron Automated Proton Beam Moderator - Degrader RU181147U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111542U RU181147U1 (en) 2018-03-30 2018-03-30 Synchrocyclotron Automated Proton Beam Moderator - Degrader

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111542U RU181147U1 (en) 2018-03-30 2018-03-30 Synchrocyclotron Automated Proton Beam Moderator - Degrader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU181147U1 true RU181147U1 (en) 2018-07-05

Family

ID=62813369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018111542U RU181147U1 (en) 2018-03-30 2018-03-30 Synchrocyclotron Automated Proton Beam Moderator - Degrader

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU181147U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765830C1 (en) * 2021-04-26 2022-02-03 Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) Method for changing the final energy of a proton beam used for flash therapy
RU2786487C1 (en) * 2022-04-11 2022-12-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ) Synchrocyclotron proton energy monochromatization method and device for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU658517A1 (en) * 1977-05-11 1979-04-25 Объединенный Институт Ядерных Исследований Device for obtaining desired distribution of dose of charged particles in substance
US9274067B2 (en) * 2011-03-07 2016-03-01 Loma Linda University Medical Center Systems, devices and methods related to calibration of a proton computed tomography scanner
US20160172067A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Ion Beam Applications S.A. Rotating energy degrader
US20170182336A1 (en) * 2013-03-15 2017-06-29 Varian Medical Systems, Inc. Energy degrader for radiation therapy system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU658517A1 (en) * 1977-05-11 1979-04-25 Объединенный Институт Ядерных Исследований Device for obtaining desired distribution of dose of charged particles in substance
US9274067B2 (en) * 2011-03-07 2016-03-01 Loma Linda University Medical Center Systems, devices and methods related to calibration of a proton computed tomography scanner
US20170182336A1 (en) * 2013-03-15 2017-06-29 Varian Medical Systems, Inc. Energy degrader for radiation therapy system
US20160172067A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Ion Beam Applications S.A. Rotating energy degrader

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765830C1 (en) * 2021-04-26 2022-02-03 Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) Method for changing the final energy of a proton beam used for flash therapy
RU2786487C1 (en) * 2022-04-11 2022-12-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ) Synchrocyclotron proton energy monochromatization method and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Day et al. Inclusive Electron Scattering from He 3
RU181147U1 (en) Synchrocyclotron Automated Proton Beam Moderator - Degrader
Gosset et al. Evaluation of damage in neutron irradiated boron carbide
Fellinger et al. Elastic Scattering of Negative Pions from Deuterons at 2.01, 3.77, and 5.53 GeV/c
Rabir et al. Measurement and simulation of thermal neutron flux distribution in the RTP core
Lindstrom et al. Neutron self-shielding factors for simple geometries, revisited
Brahme Multiple scattering of relativistic electrons in air
Budker et al. Physics Opportunities with the Gamma Factory
Bonolis Bruno Touschek vs. machine builders: AdA, the first matter-antimatter collider
Felden et al. Recent extensions of JULIC for HBS investigations
Bulavin et al. Irradiation facility at the IBR-2 reactor for investigating material radiation hardness
Тихомиров Incoherent ultrarelativistic channeling particle scattering by electrons
Artamonov et al. Numerical simulation of additional proton beams with variable energy for testing the radiation resistance of electronics and other applications at the PNPI synchrocyclotron
Nasseri The behavior of HfB 2 under neutron irradiation
Shalbi et al. A simulation on desired neutron flux for the boron neutron capture therapy (BNCT) purpose by using Monte Carlo N-Particle (MCNPX)
Neuffer et al. Wedge Absorbers for Muon Cooling with a Test Beam at MICE
Bassler et al. SHIELD-HIT12a-User’s Guide
Gudowska et al. Calculations of particle and heavy ion interactions with space shielding materials using the SHIELD-HIT transport code
Kandrup et al. Chaotic collisionless evolution in galaxies and charged‐particle beams
Wells et al. Lattice calculation for lepton capture from vacuum-pair production in relativistic heavy-ion collisions
Fokov et al. Estimating the Reactivity of the Yalina-Booster Fast-Thermal Subcritical Assembly without Fuel in the Fast Zone
Bekker et al. Measurement of the photoabsorption cross section of 24Mg.
D'Auria et al. Introduction to Radiation
Tsechanski Neutron energy spectrum in graphite blankets of fusion reactors
Nomofilov et al. Determination of deuteron six-quark component parameters