Магнитные резонансные ускорители; циклотроны – H05H 13/00

Заявленное изобретение относится к ускорительной технике, а именно к системам производства изотопов, включающим циклотрон. В заявленном изобретении циклотрон содержит ярмо магнита с корпусом, окружающим ускорительную камеру. Циклотрон также содержит магнитный узел для создания магнитных полей для направления заряженных частиц вдоль требуемой траектории. Магнитный узел расположен в ускорительной камере. Магнитные поля распространяются через ускорительную камеру и внутри ярма магнита, при этом часть магнитных полей выходит за пределы ярма магнита в виде полей рассеяния. Циклотрон также содержит вакуумный насос, соединенный с корпусом ярма. Вакуумный насос выполнен с возможностью введения вакуума в ускорительную камеру. Ярмо магнита имеет такой размер, что вакуумный насос не испытывает воздействие магнитных полей свыше 75 Гаусс. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Заявленное изобретение относится к ускорительной технике, а именно к системам производства изотопов, включающим циклотрон. В заявленном изобретении циклотрон содержит ярмо магнита с корпусом, окружающим ускорительную камеру, и магнитный узел. Магнитный узел выполнен с возможностью создания магнитных полей и направления заряженных частиц вдоль требуемой траектории. Магнитный узел расположен в ускорительной камере. Магнитные поля распространяются через ускорительную камеру и внутри ярма магнита. Часть магнитных полей выходит за пределы ярма магнита в виде полей рассеяния. Ярмо магнита имеет такой размер, что поля рассеяния не превышают значения в 5 Гаусс на расстоянии 1 метра от наружной границы. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии злокачественных опухолей поджелудочной железы пучками адронов. Способ включает проведение предлучевой подготовки, заключающейся в фиксации больного, определении топометрических параметров злокачественных опухолей, разработке плана конформного облучения. Проведение сеанса конформного облучения проводят с контролем получаемой злокачественной опухолью дозы, допустимых значений параметров источника облучения, радиационного фона, температуры различных участков источника облучения и магнитооптических цепей доставки пучка к злокачественной опухоли. Во время предлучевой подготовки и при проведении сеанса конформного облучения больного фиксируют в идентичном отюстированном положении, определяют топометрические параметры злокачественных опухолей и доставляют пучок адронов к злокачественной опухоли больного в идентичный момент паузы между вдохом и выдохом больного при отсутствии пика пульсовой волны сердечных сокращений при неизменных размерах грудной клетки. Использование изобретения позволяет более точно облучать злокачественные опухоли поджелудочной железы в процессе дыхания больных, не травмируя здоровые ткани поджелудочной железы и близлежащие ткани и органы. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии злокачественных опухолей пучками адронов. Способ включает проведение предлучевой подготовки, заключающейся в фиксации пациента, определении топометрических параметров злокачественных опухолей, разработке процедуры конформного облучения. Проведение сеанса конформного облучения проводят с контролем получаемой злокачественной опухолью дозы, допустимых значений параметров источника облучения, радиационного фона, температуры различных участков источника облучения и магнитооптических цепей доставки пучка к злокачественной опухоли. Во время предлучевой подготовки и при проведении сеанса конформного облучения пациента фиксируют в идентичном отюстированном положении, определяют топометрические параметры злокачественных опухолей и доставляют пучок адронов к злокачественной опухоли пациента в виде импульса разрешения подачи пучка на злокачественную опухоль желудка в момент паузы между вдохом и выдохом пациента при отсутствии пика пульсовой волны сердечных сокращений при неизменных размерах грудной клетки. Комплекс содержит генератор заряженных частиц, соединенный через многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения с многоканальным устройством лучевой терапии, криогенную станцию, блок холодильных газовых машин, аппаратуру контроля и аварийной сигнализации, а также подсистему цифровых средств управления. Генератор заряженных частиц снабжен ускоряющими и отклоняющими магнитами, многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения - транспортирующими и отклоняющими магнитами, а облучающие головки устройств лучевой терапии - сканирующими и фокусирующими магнитами. Обмотки всех магнитов выполнены сверхпроводящими и снабжены каналами охлаждения, соединенными по парогазовой смеси агента охлаждения с криогенной станцией, а по газовому агенту охлаждения - с холодильными газовыми машинами. Дополнительно комплекс содержит средства физиологической обратной связи, включающие средства, определяющие временные параметры дыхания в виде термочувствительных датчиков или оптоэлектронных датчиков, реагирующих на изменение размеров грудной клетки при дыхании пациента, и пульсовой волны сердечных сокращений пациента в режиме реального времени, расположенные на теле пациента. Использование изобретения позволяет более точно облучать злокачественные опухоли желудка в процессе дыхания больных, не травмируя близлежащие здоровые ткани и органы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии злокачественных опухолей пучками адронов. Способ включает проведение предлучевой подготовки, заключающейся в фиксации пациента, определении топометрических параметров злокачественных опухолей, разработке процедуры конформного облучения. Проведение сеанса конформного облучения проводят с контролем получаемой злокачественной опухолью дозы, допустимых значений параметров источника облучения, радиационного фона, температуры различных участков источника облучения и магнитооптических цепей доставки пучка к злокачественной опухоли. Во время предлучевой подготовки и при проведении сеанса конформного облучения пациента фиксируют в идентичном отюстированном положении, определяют топометрические параметры злокачественных опухолей и доставляют пучок адронов к злокачественной опухоли пациента в виде импульса разрешения подачи пучка на злокачественную опухоль пищевода в момент паузы между вдохом и выдохом пациента при отсутствии пика пульсовой волны сердечных сокращений при неизменных размерах грудной клетки. Комплекс содержит генератор заряженных частиц, соединенный через многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения с многоканальным устройством лучевой терапии, криогенную станцию, блок холодильных газовых машин, аппаратуру контроля и аварийной сигнализации, а также подсистему цифровых средств управления. Генератор заряженных частиц снабжен ускоряющими и отклоняющими магнитами, многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения - транспортирующими и отклоняющими магнитами, а облучающие головки устройств лучевой терапии - сканирующими и фокусирующими магнитами. Обмотки всех магнитов выполнены сверхпроводящими и снабжены каналами охлаждения, соединенными по парогазовой смеси агента охлаждения с криогенной станцией, а по газовому агенту охлаждения - с холодильными газовыми машинами. Дополнительно комплекс содержит средства физиологической обратной связи, включающие средства, определяющие временные параметры дыхания в виде термочувствительных датчиков или оптоэлектронных датчиков, реагирующих на изменение размеров грудной клетки при дыхании пациента, и пульсовой волны сердечных сокращений пациента в режиме реального времени, расположенные на теле пациента. Использование изобретения позволяет более точно облучать злокачественные опухоли пищевода в процессе дыхания больных, не травмируя близлежащие здоровые ткани и органы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и используется при выполнении лучевой терапии злокачественных опухолей пучками адронов, конкретно при лечении злокачественных опухолей молочной железы пучками протонов и ионов углерода. Способ включает проведение предлучевой подготовки, заключающейся в фиксации больной, определении топометрических параметров злокачественных опухолей, разработку процедуры конформного облучения, учитывая топометрические параметры злокачественных опухолей, близко лежащие ткани и органы, критичные к облучению, проведение сеанса конформного облучения с контролем получаемой злокачественной опухолью дозы, допустимых значений параметров источника облучения, радиационного фона, температуры различных участков источника облучения и магнитооптических цепей доставки пучка к злокачественной опухоли. При этом во время предлучевой подготовки и при проведении сеанса конформного облучения больную фиксируют в идентичном отюстированном положении, определяют топометрические параметры злокачественных опухолей и доставляют пучок адронов к злокачественной опухоли в виде импульса разрешения подачи пучка на злокачественную опухоль молочной железы в момент паузы между вдохом и выдохом больной при отсутствии пика пульсовой волны сердечных сокращений при неизменных размерах грудной клетки. Медицинский протонно-ионный комплекс содержит генератор заряженных частиц, соединенный через многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения с многоканальным устройством лучевой терапии, снабженным излучающими головками, криогенную станцию, блок холодильных газовых машин, аппаратуру контроля и аварийной сигнализации, а также подсистему цифровых средств управления, управляющий выход которой подключен к входу разрешения подачи пучка генератора заряженных частиц. Генератор заряженных частиц снабжен ускоряющими и отклоняющими магнитами, многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения - транспортирующими и отклоняющими магнитами, а облучающие головки устройств лучевой терапии - сканирующими и фокусирующими магнитами. Обмотки всех магнитов выполнены сверхпроводящими и снабжены каналами охлаждения, соединенными по парогазовой смеси агента охлаждения с криогенной станцией, а по газовому агенту охлаждения - с холодильными газовыми машинами. Дополнительно комплекс содержит средства физиологической обратной связи, включающие средства, определяющие временные параметры дыхания в виде термочувствительных датчиков, реагирующих на холодный воздух при вдохе и на горячий воздух при выдохе, или оптоэлектронных датчиков, реагирующих на изменение размеров грудной клетки при дыхании больной, и пульсовой волны сердечных сокращений в режиме реального времени, расположенные на теле больной. Использование изобретения позволяет более точно облучать злокачественные опухоли молочной железы в процессе дыхания больных, не травмируя близлежащие здоровые ткани и органы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии злокачественных опухолей пучками адронов. Способ включает проведение предлучевой подготовки, заключающейся в фиксации пациента, определении топометрических параметров злокачественных опухолей, разработке процедуры конформного облучения. Проведение сеанса конформного облучения проводят с контролем получаемой злокачественной опухолью дозы допустимых значений параметров источника облучения, радиационного фона, температуры различных участков источника облучения и магнитооптических цепей доставки пучка к злокачественной опухоли. Во время предлучевой подготовки и при проведении сеанса конформного облучения пациента фиксируют в идентичном отъюстированном положении, определяют топометрические параметры злокачественных опухолей и доставляют пучок адронов к злокачественной опухоли пациента в виде импульса разрешения подачи пучка на злокачественную опухоль трахеи в момент паузы между вдохом и выдохом пациента при отсутствии пика пульсовой волны сердечных сокращений при неизменных размерах грудной клетки. Комплекс содержит генератор заряженных частиц, соединенный через многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения с многоканальным устройством лучевой терапии, криогенную станцию, блок холодильных газовых машин, аппаратуру контроля и аварийной сигнализации, а также подсистему цифровых средств управления. Генератор заряженных частиц снабжен ускоряющими и отклоняющими магнитами, многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения - транспортирующими и отклоняющими магнитами, а облучающие головки устройств лучевой терапии - сканирующими и фокусирующими магнитами. Обмотки всех магнитов выполнены сверхпроводящими и снабжены каналами охлаждения, соединенными по парогазовой смеси агента охлаждения с криогенной станцией, а по газовому агенту охлаждения - с холодильными газовыми машинами. Дополнительно комплекс содержит средства физиологической обратной связи, включающие средства, определяющие временные параметры дыхания в виде термочувствительных датчиков или оптоэлектронных датчиков, реагирующих на изменение размеров грудной клетки при дыхании пациента, и пульсовой волны сердечных сокращений пациента в режиме реального времени, расположенные на теле пациента. Использование изобретения позволяет более точно облучать злокачественные опухоли трахеи в процессе дыхания больных, не травмируя близлежащие здоровые ткани и органы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии злокачественных опухолей. Способ включает проведение предлучевой подготовки, заключающейся в фиксации пациента, определении телеметрических параметров злокачественных опухолей, разработку процедуры конформного облучения, учитывая топометрические параметры злокачественных опухолей, близко лежащие ткани и органы, критичные к облучению, проведение сеанса конформного облучения с контролем получаемой злокачественной опухолью дозы, допустимых значений параметров источника облучения, радиационного фона, температуры различных участков источника облучения и магнитооптических цепей доставки пучка к злокачественной опухоли. При этом во время предлучевой подготовки и при проведении сеанса конформного облучения пациента фиксируют в идентичном отюстированном положении, определяют топометрические параметры злокачественных опухолей и доставляют пучок адронов к злокачественной опухоли пациента в виде импульса разрешения подачи пучка на злокачественную опухоль легких в момент паузы между вдохом и выдохом пациента при отсутствии пика пульсовой волны сердечных сокращений при неизменных размерах грудной клетки. Медицинский протонно-ионный комплекс содержит генератор заряженных частиц, соединенный через многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения с многоканальным устройством лучевой терапии, снабженным излучающими головками, криогенную станцию, блок холодильных газовых машин, аппаратуру контроля и аварийной сигнализации, а также подсистему цифровых средств управления, управляющий выход которой подключен к входу разрешения подачи пучка генератора заряженных частиц. Генератор заряженных частиц снабжен ускоряющими и отклоняющими магнитами, многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения - транспортирующими и отклоняющими магнитами, а облучающие головки устройств лучевой терапии - сканирующими и фокусирующими магнитами. Обмотки всех магнитов выполнены сверхпроводящими и снабжены каналами охлаждения, соединенными по парогазовой смеси агента охлаждения с криогенной станцией, а по газовому агенту охлаждения - с холодильными газовыми машинами. Дополнительно комплекс содержит средства физиологической обратной связи, включающие средства, определяющие временные параметры дыхания в виде термочувствительных датчиков, реагирующих на холодный воздух при вдохе и на горячий воздух при выдохе или оптоэлектронных датчиков, реагирующих на изменение размеров грудной клетки при дыхании пациента, и пульсовой волны сердечных сокращений пациента в режиме реального времени, расположенные на теле пациента. Использование изобретения позволяет более точно облучать злокачественные опухоли легких в процессе дыхания больных, не травмируя близлежащие здоровые ткани и органы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии злокачественных опухолей. Способ включает проведение предлучевой подготовки, заключающейся в фиксации пациента, определении топометрических параметров злокачественных опухолей, разработку процедуры конформного облучения, учитывая топометрические параметры злокачественных опухолей, близко лежащие ткани и органы, критичные к облучению, проведение сеанса конформного облучения с контролем получаемой злокачественной опухолью дозы, допустимых значений параметров источника облучения, радиационного фона, температуры различных участков источника облучения и магнитооптических цепей доставки пучка к злокачественной опухоли. При этом во время предлучевой подготовки и при проведении сеанса конформного облучения пациента фиксируют в идентичном отюстированном положении, определяют топометрические параметры злокачественных опухолей и доставляют пучок адронов к злокачественной опухоли пациента в виде импульса разрешения подачи пучка на злокачественную опухоль легких в момент паузы между вдохом и выдохом пациента при отсутствии пика пульсовой волны сердечных сокращений при неизменных размерах грудной клетки. Медицинский протонно-ионный комплекс содержит генератор заряженных частиц, соединенный через многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения с многоканальным устройством лучевой терапии, снабженным излучающими головками, криогенную станцию, блок холодильных газовых машин, аппаратуру контроля и аварийной сигнализации, а также подсистему цифровых средств управления, управляющий выход которой подключен к входу разрешения подачи пучка генератора заряженных частиц. Генератор заряженных частиц снабжен ускоряющими и отклоняющими магнитами, многоканальное устройство магнитной транспортировки излучения - транспортирующими и отклоняющими магнитами, а облучающие головки устройств лучевой терапии - сканирующими и фокусирующими магнитами. Обмотки всех магнитов выполнены сверхпроводящими и снабжены каналами охлаждения, соединенными по парогазовой смеси агента охлаждения с криогенной станцией, а по газовому агенту охлаждения - с холодильными газовыми машинами. Дополнительно комплекс содержит средства физиологической обратной связи, включающие средства, определяющие временные параметры дыхания в виде термочувствительных датчиков, реагирующих на холодный воздух при вдохе и на горячий воздух при выдохе или оптоэлектронных датчиков, реагирующих на изменение размеров грудной клетки при дыхании пациента, и пульсовой волны сердечных сокращений пациента в режиме реального времени, расположенные на теле пациента. Использование изобретения позволяет более точно облучать злокачественные опухоли печени в процессе дыхания больных, не травмируя близлежащие здоровые ткани и органы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям высокочастотных резонаторов для циклотронов. Высокочастотный резонатор содержит проводящую камеру или «гильзу», присоединенную по меньшей мере двумя по существу индуктивными элементами, или «штоками» (4), к емкостному электроду и сконструирован по следующему способу. Способ конструирования высокочастотного резонатора содержит следующие последовательные этапы: подразделение объема вышеуказанного высокочастотного резонатора на ряд частей (10, 20, 30), каждая из которых содержит соответствующий шток (4); наложение условий магнитной ортонормированности на поверхности раздела между вышеуказанными частями (10, 20, 30) резонатора; вычисление размера и/или положения соответствующего штока (4) относительно физических условий на границах упомянутых частей. Изобретение позволяет увеличить частоту и добротность резонатора, сохраняя необходимую компактность. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано при создании резонансных ускорителей промышленного назначения. Способ формирования ускоряющего напряжения в резонансном ускорителе заряженных частиц заключается в возбуждении резонансных колебаний в коаксиальной линии задержки и формировании там ускоряющего напряжения. Магнитная составляющая полей формируется только внутри каждой катушки индуктивности линии задержки. Электромагнитные колебания возбуждают со стороны низковольтной части линии коаксиальной задержки переменным током I_вх=U_уск/ , где U_уск - амплитуда ускоряющего напряжения, - волновой импеданс линии задержки. Изобретение позволяет увеличить эффективность преобразования энергии электромагнитных колебаний возбуждающего генератора в энергию ускоренных заряженных частиц за счет уменьшения полей рассеивания, уменьшения индукционного нагрева в электропроводящих узлах и деталях ускорителя, а также в элементах радиационной защиты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство может быть использовано в ускорительной технике для ускорения нескольких типов заряженных частиц. Для расширения возможностей изохронного циклотрона при ускорении различных типов заряженных ионов используются поворотные магнитные шиммы, расположенные в долинах, свободных от дуантов циклотрона в вакуумной камере в желобах, выполненных в полюсных наконечниках электромагнита, которые являются крышками вакуумной камеры. Форма поверхности поворотных магнитных шиммов определяется в результате математического моделирования. Ось вращения каждого поворотного шимма компланарна медианной плоскости электромагнита циклотрона и направлена радиально к центру полюса. Поворот шиммов обеспечивается при помощи реечного привода с герметизированным подвижным штоком - рейкой без нарушения вакуума в ускоряющей камере. В режиме ускорения наиболее тяжелых частиц шимм находится в желобе. Распределение магнитного поля формируется поверхностями полюсных наконечников, которые обеспечивают изохронную зависимость для соответствующей ускоряемой частицы. В режиме ускорения более легких частиц шиммы поворачиваются на заданный угол вокруг оси, выводятся из желоба и приближаются к медианной плоскости, за счет чего изменяется характер распределения магнитного поля и магнитная индукция повышается на требуемую величину. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ускорительной технике, в частности к ускорителям частиц, предназначенных для получения пучков высокоэнергетических частиц с относительно высоким значением тока. Ускоритель содержит, по меньшей мере, один первый циклотрон и один второй циклотрон, который охватывает первый циклотрон и конфигурация которого обеспечивает ускорение частиц, выходящих из первого циклотрона. Технический результат - создание надежного ускорителя, создающего интенсивный пучок высокоэнергетических частиц. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для получения пучков заряженных частиц или тормозного излучения с энергией от нескольких сотен МэВ и выше. Технический результат изобретения - повышение конструкции и технологии изготовления и монтажа ускорителя, уменьшение его массы и габаритных размеров. Ускоритель содержит намагничивающую обмотку, ускорительную камеру, инжектор, ускоряющий резонатор и импульсные источники питания. Одновитковая намагничивающая обмотка составлена из четырех аналогичных секций, расположенных на криволинейных участках траектории ускоряемых частиц, каждая из которых выполнена в виде двух концентрически расположенных участков колец, изготовленных из проводящих, например медных полос, соединенных с одного конца электрически, а с другого подсоединенных к разноименным полюсам импульсного или переменного источника питания, причем полосы выгнуты по ширине так, что выпуклость обращена наружу от оси колец. По краям полосы соединены между собой диэлектрическими вакуумными уплотнителями. Криволинейные секции обмотки соединены между собой прямолинейными вакуумными электроно- или ионопроводами для создания замкнутой ускорительной камеры. 1 ил.