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Rhodotron型加速器的动力学研究--《清华大学》2005年硕士论文
Rhodotron型加速器的动力学研究
【摘要】:Rhodotron是一种新型的CW电子加速器,已经被广泛应用在辐照加工领域。论文在研究Rhodotron加速原理的基础上,建立一套理论分析和动力学模拟计算相结合的研究方法,利用这套研究方法,有助于自主研制此类用于工业辐照的电子加速器。
通过调研总结,论文从整体上明确这类加速器结构设计的方向:紧凑的结构、CW工作状态、高功率、高能量转化率。基于这种设计思路,论文对Rhodotron的各个子系统的结构和功能进行全面的分析。论文还从理论上分析研究了同步加速、纵向振荡以及横向聚焦等物理问题,为接下来的计算机程序模拟工作铺垫理论基础。
论文利用Runge-Kutta方法计算单粒子动力学过程,用来校验Parmela程序模拟计算的可行性。在此基础上,论文利用Parmela对Rhodotron的束流动力学过程进行全面的研究,深入分析束团的同步条件、相聚过程等纵向动力学问题,以及束流横向聚焦过程、空间电荷效应等横向动力学问题。
论文针对Rhodotron的频率特性、功率特性、注入电压以及束流负载特性等一系列工作特性,结合动力学模拟和理论推导,总结出优化设计的原则。根据这个原则,综合各种因素的影响,将模拟计算的最终结果与Rhodotron的原型机的实际参数相比较,发现二者的结果基本一致。由此,这套研究方法的可行性得到验证。
【学位授予单位】:清华大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2005【分类号】:TL50
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陈勇;[D];清华大学;2005年
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字数:1277&&&&&
页数:12,862页&&&&&
开本:16开&&&&&
包装:精装
医用加速器是放射治疗的主要装置,本书是由全国多所大学、研究所、 医院、生产单位从事医用加速器研制、生产、使用的数十名专家编写的。全书共分两篇22章,第一篇有17章,系统介绍医用电子加速器,包括电子直线加速器和电子回旋加速器的加速原理,束流传输系统、微波系统、稳频系统、温控系统、充气系统、电子枪系统、真空系统、辐射系统、剂量监测系统、机械系统、定位系统、高压脉冲调制器、控制系统、网络系统等各分部系统,以及治疗室辐射防护规划设计、性能检验、维护维修等;第二篇介绍医用质子加速器、医用重离子加速器、中子治疗加速器以及用于生产放射性核素的医用回旋加速器等,最后一章介绍一些专用的特种医用加速器。全书反映了放射治疗技术与医用加速器的最新进展。
本书是按卫生部医学考试中心制订的《全国医用加速器技术人员上岗考试大纲》的要求编写的,被国家医学考试中心和中华医学会继续教育部指定为医院技师、工程师及有关工程技术人员上岗培训专用教材。
本书亦可作为科研院所研究人员、工厂技术人员、大学有关专业大学生与研究生的参考书。
第一篇 医用电子加速器
第一章 绪论
第一节 电离辐射的特性
第二节 放射治疗的原理
第三节 放射治疗的分类
第四节 放射治疗对辐射性能的要求
第五节 远距离放射治疗技术
第六节 医用加速器在肿瘤治疗中的地位
第七节 放射治疗技术及医用加速器的发展历史
第二章 电子直线加速器的加速原理
第一节 加速电场及电子能量的获得
第二节 行波加速原理——纵向运动及相运动
第三节 电子在行波电磁场中的横向运动
第四节 行波加速管结构——盘荷波导
第五节 驻波加速原理
第六节 驻波加速管结构
第七节 电子在驻波电场中的纵向运动及横向运动
第八节 电子直线加速器的工作特性
第九节 行波与驻波结构的比较
第三章 束流传输系统
第一节 聚焦系统
第二节 导向系统
第三节 偏转系统
第四章 微波系统
第一节 磁控管振荡器
第二节 速调管放大器
第三节 微波传输线
第四节 微波传输元件
第五章 稳频、温控及充气系统
第一节 自动稳频系统
第二节 自动温控系统
第三节 波导充气系统
第六章 电子枪
第一节 工作原理
第二节 阴极
第三节 电子枪的应用与维护
第七章 真空系统
第一节 真空概述
第二节 真空获得
第三节 真空测量
第四节 真空检漏
第八章 辐射系统
第一节 辐射产生系统
第二节 辐射准直系统
第三节 辐射分布系统
第九章 剂量监测系统
第一节 电离室
第二节 剂量监测电路
第三节 剂量监测计数MU的校准
第十章 机械系统
第一节 机架
第二节 辐射头
第三节 治疗床
第四节 光距尺
第五节 治疗附件
第十一章 定位系统
第一节 X射线模拟机
第二节 CT模拟机
第三节 端口影像系统
第十二章 高压脉冲调制器
第一节 参数、负载与电路
第二节 开关器件
第三节 传输线和脉冲形成网络
第四节 充电电路和放电电路
第五节 反峰电路、阻尼电路、瞬时匹配电路和低Q电路
第六节 脉冲变压器
第七节 控制与保护电路
第十三章 控制系统
第一节 控制程序
第二节 控制电路
第三节 运动控制系统
第四节 安全联锁
第五节 地线及干扰屏蔽
第六节 故障诊断和维修
第十四章 网络系统
第一节 计算机网络与分类
第二节 局域网的相关概念
第三节 PACS系统
第四节 DICOM
第五节 DICOM在放射治疗中的应用
第六节 医用电子直线加速器维修与维护的远程连接
第十五章 医用电子回旋加速器
第一节 引言
第二节 电子回旋加速器原理
第三节 医用电子回旋加速器结构
第四节 束流的调整特性
第五节 电子束扫描调强分布系统
第十六章 辐射防护及治疗室规划设计
第一节 辐射防护基础知识
第二节 医用电子直线加速器治疗室的辐射屏蔽设计
第三节 医用电子加速器的潜在照射及辐射安全
第四节 医用电子直线加速器的非辐射危害和防护
第五节 医用电子加速器治疗室的验收和监测
第十七章 性能试验、安全与维护
第一节 性能试验方法
第二节 安全要求
第三节 维护与维修
第二篇 医用质子及重离子加速器
第十八章 医用回旋加速器
第一节 工作原理
第二节 结构特点
第三节 放射性核素生产
第四节 运行与维护
第十九章 医用质子加速器
第一节 质子治疗原理
第二节 质子治疗装置及其性能要求
第三节 质子治疗回旋加速器
第四节 质子治疗同步加速器
第五节 质子治疗直线加速器
第六节 质子束流输运系统和机械系统
第七节 束流配送系统
第八节 质子剂量测量
第二十章 医用重离子加速器
第一节 重离子治癌原理
第二节 医用
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