作者:潘锋 陈晓鹏 来源:科学时报 发布时间:2009-12-28 9:37:59
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我国研制出10MeV小型回旋加速器
 
[科学时报 潘锋 陈晓鹏报道]由中国原子能科学研究院研制成功的我国首台强流回旋加速器综合试验装置,12月27日在北京通过了由国防科工局主持的技术成果鉴定。该回旋加速器的设计能量为10MeV,装置可加速负氢离子、剥离引出10MeV质子束,内靶流强达到430μA。该装置将成为我国PET小型回旋加速器研制的一个新起点;其关键技术还将为完成100MeV强流回旋加速器的建造任务提供技术保障。
 
据了解,项目的研究得到了国防科工局国防基础和核能开发、国家自然科学基金委员会国家杰出青年基金,以及国家重点工程“串列加速器升级工程”试验验证等的支持。该装置由多峰负氢离子源、轴向注入系统、中心区、主磁铁与主线圈、高频谐振腔、剥离引出系统等主体设备以及配套的高频功率源、电源与配电系统等组成。其创新点包括强磁场聚焦、变加速间隙、谐振腔置于深谷区、结构紧凑、外部离子源、加速负氢离子、剥离引出质子、引出效率高、束流强度高等。
 
11月25日的专家组测试结果显示,内靶束流达到432μA,束流在400μA状态下,整机通过8个小时连续性考验;在64%高频占空比条件下外靶束流达到230μA,束流引出效率达到了100%。
 
中国原子能科学研究院是我国回旋加速器技术的发源地,10MeV小型强流回旋加速器的研制成功,为我国小型回旋加速器的批量生产奠定了基础。
 
中国原子能科学研究院通过10MeV小型回旋加速器的研制,掌握了具有自主知识产权的若干强流回旋加速器核心技术。在强流负氢离子源理论和技术研究方面,研制成功一台10mA、30keV强流负氢离子源;在强流束注入理论研究方面,重点开展了强流负氢束在空间电荷效应影响下的注入效率等研究;在强流束加速理论方面,开展了强流负氢束在磁场下的强流束流动力学理论等研究;在强流束引出技术方面,重点开展剥离引出系统的结构设计等研究,并在高频系统理论和关键技术方面取得多项突破性进展。
 
专家介绍说,该装置既是一台强流回旋加速器的综合技术试验台架,也可用于试验在建工程100MeV回旋加速器的关键设计和长远的强流加速器技术研究。作为一个小型的回旋加速器,将成为我国用于恶性肿瘤、心脑疾病诊断的PET小型回旋加速器研制的一个新起点;本项目研究掌握的关键技术还将带动mA量级强流回旋加速器的研发和在国家安全领域中的应用,推动20~30MeV医用同位素生产回旋加速器和230MeV质子治疗回旋加速器整机的研制工作,并为完成100MeV强流回旋加速器的建造任务提供了技术保障。
 
《科学时报》 (2009-12-28 A4 科学基金)
 
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