兰州重离子加速器

摘要： 初夏时节,中科院近代物理研究所一年一度的公众科学日又如约而至了。这一次,《学生天地》杂志邀请了兰州市城关区五里铺小学的热心小读者一起走进兰州重离子加速器国家实验室,感受科学的魅力。瞧,小读者们参观结束后这样说--.

摘要： 科学方面所做出的任何成绩,都源自长期思索、忍耐和勤奋。——题记近日有幸去参观中科院近代物理所的兰州重离子加速器国家实验室。说实话,参观之前,我一直认为这里是一个可望而不可即的“玻璃球”。直到进入之后,近距离体验观赏了,才豁然感受到了它的神秘与魅力。

摘要： 中国重离子治癌技术核心指标达国际领先.中国科学院兰州分院院长肖国青9月20日披露,兰州重离子加速器国家实验室自1993年成立至2019年历时26年磨一剑,突破国外专利封锁,攻克核心关键技术,自主设计国际首台“回旋注入+同步主加速器”组合医用重离子装置,装置整体性能达国际先进,核心束流指标达国际领先。医用重离子治疗装置,可利用高速的碳重离子穿过正常组织,杀死人体内肿瘤细胞,向“瘤子”发射精准定向“碳离子导弹”。重离子治癌具有不良反应小、疗程短、疗效好、精准治疗的优势。

摘要： “应用于兰州重离子加速器上的ps级和ns级寿命测量装置”项目是在兰州重离子加速器的实验终端上发展反冲距离多普勒线移法(RDDS)和快时间延迟符合法等寿命测量技术,并建成相应的ps级和ns级寿命测量装置。项目计划书中所列的2020年度计划是调研和制定研制方案,现已按计划完成。

摘要： 遵照中国科学院统一规划部署和要求,同时结合兰州重离子加速器国家实验室的优势和特点,紧扣“科技强国,科普惠民”的主题制订了基地科学日活动主题。2019年是“国际化学元素周期表年”,同时元素探索也是基地重点研究领域和攻坚方向,故确定了科学日的活动主题为“探秘自然密码,嗨玩微观世界”,活动策划方案及纪念品设计均围绕“元素”概念展开,力求形成高端前沿、寓教于乐的有中国科学院特色的科普开放日活动。

摘要： In order to meet needs of upgrading of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL),the controller need to be reconstructed.The system select High precision analog-to-digital conversion、digital-to-analog conversion based on dual core ARM11 processor of outstanding ability of transaction processing and network communication to design.The result of test indicates that the output stability of this module is more than 4.01 × 10-5,which can fully meet the requirement of the magnet power supply under the upgrading of accelerator.%为适应兰州重离子加速器的升级改造需要,对加速器原前端电源控制器进行改造.本文基于双核ARM 11突出的事务处理和网络通信能力,采用高精度的专用模数、数模转换芯片实现设计.测试表明:新型磁铁电源控制器输出电压稳定度为4.01×10-5,比原前端电源控制器稳定性提升一个数量级,满足了加速器升级电源系统精度要求.

摘要： 针对兰州重离子加速器原有的CSRm电源监测系统进行改造,设计了基于 LabVIEW的一体化电源监测系统.系统采用 LabVIEW作为软件开发平台,硬件为 NI公司的 PXI-6133多功能数据采集卡,采用C/S模式进行系统搭建.前端服务器程序负责进行电源输出数据的采集和基本处理,并将数据通过 DataSock-et传输协议上传;客户端程序负责数据采集卡控制参数的设定、电源数据的集中显示以及数据存储.根据现场测试可知,该系统工作稳定可靠,操作界面简洁方便,易于管理,功能完善.%An integrated monitoring system of power supply in the CSRm is designed to reconstruct the original monitoring system.The system is based on the LabVIEW software platform and uses the PXI-6133 multi-function data acquisition card of NI.The C/S mode is adopted to build the system.The programs in the front-end servers acquire data from the power supply and process the data.The processed data will be transmitted to the client with the DataSocket Transmit Protocol.The programs in the client can set the parameters of the power supplies and receive,display the data.According to the test results,the system is a stable and reliable system with a simple,flexible and manageable operation interface and it has fulfilled the requirements of con-trolling beam of CSRm.

摘要： A prototype of the readout electronics system was designed for the external experiment in HIRFL‐CSR .This system is responsible for the readout of the TOF wall detector ,the neutron wall detector and the MWDC .The time measurement was based on leading edge discrimination ,while the TOT method was employed in charge meas‐urement ,and this made the time‐walk to be corrected . The electronics was designed based on the PXI standard in order to guarantee that this system has a high data transfer rate and a good flexibility . T he laboratory tests and preliminary commissioning tests with the detectors were conducted ,which indicate the system functions are good .%本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL‐CSR）外靶实验读出电子学预研系统的设计。该系统可实现TOF墙探测器、中子墙探测器、多丝漂移室（MWDC）等的读出。基于前沿定时及使用TOT技术分别进行时间和电荷测量，从而对前沿定时带来的时间‐幅度游走效应进行修正。该系统基于工业智能仪器总线PXI进行设计，提高了数据传输带宽，并保证了系统的可扩展性。目前已完成基本单元模块的实验室电子学测试，以及与探测器的初步联合测试，验证了各项功能指标。

摘要： Large scientific facilities have additional economic and social benefits. Through the field research and interviews in Lanzhou Heavy Ion Medical Accelerator Industrialization and Application Demonstrative Base, Wuwei Heavy Ion Medical Machine Demonstration Center and Ronghua Hospital, Wuwei Heavy Ion Irradiation and Mutagenesis on Sweet Sorghum Planting Base, the paper finds that Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL) has achieved important scientific goals as well as economic and social benefits. The rising industries including Heavy Ion Medical Machine (HIMM) industry and sweet sorghum industry are promoting economic growth and transformation. Lanzhou Heavy Ion Accelerator is also improving local medical and educational level while attracting high-level professionals. The rising industrial chains represented by HIMM industry and sweet sorghum industry have formed growth pole and given an impetus to readjusting and optimizing the industrial structure of western region, as well as improving the sustainable development of the regional society and economy.%大科学装置具有附加的经济社会效益。通过对兰州重离子医用加速器产业化及应用示范基地、武威重离子治疗示范中心暨荣华颐养院、武威重离子辐照诱变甜高粱种植基地的实地调研，分析得出：兰州重离子加速器在实现重要的科学目标的同时，以重离子医用加速器产业和甜高粱种植产业等新兴产业驱动西部地区的经济发展与转型，以医疗、教育和人才培养方面的贡献带动西部地区的社会发展。兰州重离子加速器已经初步形成了以重离子医用加速器产业和甜高粱产业为代表的新兴产业链，形成经济发展的新增长极，在优化西部地区产业结构、促进区域经济和社会可持续发展方面发挥出强大的辐射效应。

摘要： 兰州重离子加速器(HIRFL)是一个回旋加速器组合系统.它的注入器是K=69的扇聚焦回旋加速器.在十多年运行过程中,曾做过两次较大的改进,使加速的束流种类及流强都有了显著的改善.但由于SFC的引出效率比较低,只有30﹪左右,一方面损失了大量束流,另一方面许多束流损失在引出静电偏转板上,造成了大量出气,破坏了真空,难以维持长期大束流运行.文章重新对SFC引出系统进行了物理设计研究,在真实磁场的基础上做了大量计算工作,得到了一个新的引出系统方案.

摘要： 治疗心房纤维颤动(AF)，动静脉畸形(AVMS)和局灶性癫痫病灶的离子加速系统(12)的应用；该系统(12)是由脉冲离子源(1)，预加速器(3)和一个或多个运行在频率在1GHz以上并且重复率在1Hz和500Hz之间的直线加速器或多个直线加速器(5，6，7)组成。从复合设施(12)输出的粒子束可以(i)在强度(离子源(1)的作用)，(ii)在沉积深度(通过独立地调整提供直线加速器单元的功率源的无线电频率)和(iii)相对于所述中央离子束方向的横向方向(通过改变放置在患者上游的两个正交扫描磁性线圈的电流)变化。在几毫秒内和在三个正交方向调整患者身体内每个能量沉积的位置是可能的。这使加速器系统(12)非常适合照射跳动的心脏。

摘要： 本发明公开了一种质子重离子加速器循环冷却水泄漏与加速器联动防灾系统，其由防灾系统主要针对的目标的分析、防灾系统传感装置现场敷设的分析、防灾系统集合连锁架构的分析、防灾系统灾难等级划分的分析和防灾系统的联动分析五部分组成。本发明通过控制设备的安装及软件的编译调试，实现了系统故障的自动识别及紧急状态下的自动保护性停机。由于防灾系统相对独立，接口标准，有硬件、软件互补冗余，安全可靠，是一套成套优化自控装置。完全可以在类似医学项目或其他项目上进行运用推广。本发明将质子重离子加速器循环冷却水故障与质子重离子加速器和冷却水系统安全连锁停机集成起来，由信号的变化来实现现场设备的系统化连锁保护。

摘要： 治疗心房纤维颤动(AF)，动静脉畸形(AVMS)和局灶性癫痫病灶的离子加速系统(12)的应用；该系统(12)是由脉冲离子源(1)，预加速器(3)和一个或多个运行在频率在1GHz以上并且重复率在1Hz和500Hz之间的直线加速器或多个直线加速器(5，6，7)组成。从复合设施(12)输出的粒子束可以(i)在强度(离子源(1)的作用)，(ii)在沉积深度(通过独立地调整提供直线加速器单元的功率源的无线电频率)和(iii)相对于所述中央离子束方向的横向方向(通过改变放置在患者上游的两个正交扫描磁性线圈的电流)变化。在几毫秒内和在三个正交方向调整患者身体内每个能量沉积的位置是可能的。这使加速器系统(12)非常适合照射跳动的心脏。

摘要： 治疗心房纤维颤动(AF)，动静脉畸形(AVMS)和局灶性癫痫病灶的离子加速系统(12)的应用；该系统(12)是由脉冲离子源(1)，预加速器(3)和一个或多个运行在频率在1GHz以上并且重复率在1Hz和500Hz之间的直线加速器或多个直线加速器(5，6，7)组成。从复合设施(12)输出的粒子束可以(i)在强度(离子源(1)的作用)，(ii)在沉积深度(通过独立地调整提供直线加速器单元的功率源的无线电频率)和(iii)相对于所述中央离子束方向的横向方向(通过改变放置在患者上游的两个正交扫描磁性线圈的电流)变化。在几毫秒内和在三个正交方向调整患者身体内每个能量沉积的位置是可能的。这使加速器系统(12)非常适合照射跳动的心脏。

摘要： 本发明公开了一种低能重离子加速器及加速方法，涉及离子加速器领域，该加速器包括带有时序控制功能的脉冲功率源以及多个连续设置的加速单元，加速单元具有加速腔，所有加速腔相互连通并形成离子的加速传输通道；该加速方法将脉冲功率源按照一定时序控制对所有加速单元逐级加载电压，并在对应加速单元的加速腔内形成电场，以使刚好运动至该形成电场的加速腔内的离子得到加速。本发明提供的加速器及加速方法对待加速离子种类的兼容性高，可以通过控制输出高压脉冲的时序实现任意离子束的加速，使离子束始终处于加速相位；并且可根据实际应用需要，通过控制加速电压幅值或控制加载功率的数目，实现束流能量的调节。

摘要： 本发明公开了一种应用在质子重离子加速器上的离子源氢气发生系统，采用加速器控制系统ACS通过通讯协议与离子源和气体发生系统装置相连接，开启气体发生系统装置之前，先通过两个注液口分别注入电解液及高纯水，通过液位窗口观察液位的高度，接通电源开关，此时气体发生系统装置开始工作，压力、流量、纯度都开始显示数值。本发明使离子源供气系统压力恒定、流量稳定，彻底解决因压力容器供气压力下降而造成离子源产生束流强度下降、物理剂量率降低而导致治疗中断。保证了治疗过程束流和物理剂量的稳定性，减少因此产生的终端束流的报警连锁。补充原液的时候，不需要中断或停止治疗。

摘要： 一种装置可包括全局控制模块，所述全局控制模块包括数字主时钟产生器及主波形产生器。所述装置还可包括耦合到全局控制模块的多个共振器控制模块。所述多个共振器控制模块中的给定共振器控制模块可包括同步模块，所述同步模块具有被耦合成从本地共振器接收共振器输出电压拾取信号的第一输入、被耦合成从数字主时钟产生器接收数字主时钟信号的第二输入以及被耦合成向主波形产生器发送延迟信号的第一输出。

摘要： 本发明涉及一种用于质子重离子同步加速器的束流位置探测器及使用方法，包括：极板组件、真空馈通组件、隔离地组件和真空管道；所述极板组件通过支撑柱组件固定设置在所述真空管道内壁，并通过所述隔离地组件隔开；所述真空馈通组件设置在所述真空管道的外壁上，且所述真空馈通组件分别与所述极板组件、放大器和相应负载相连；所述真空管道两侧对称开设有两真空泵口，且两所述真空泵口通过真空泵管道与真空泵相连，使得所述真空管道保持预设真空度；所述极板组件对由所述真空管道上游进入的待测束流进行感应，感应信号经所述真空馈通组件和放大器发送到后续处理设备进行处理。本发明可以广泛应用于质子重离子束加速器束流诊断领域。

摘要： 本发明涉及一种质子和轻离子同步加速器、含该加速器的治疗系统及应用，包括若干束流偏转单元和若干直线段，若干所述束流偏转单元间隔布置在一个环形上并通过真空管顺次首尾连接，用于对束流进行偏转；若干直线段，依次形成于若干所述束流偏转单元之间，用于对束流进行聚焦、注入、加速、进出。本发明的加速器系统可以对质子和3He、4He等多种轻离子进行加速，不仅可以利用质子进行全身治疗，同时还可以使用轻离子束流进行浅层肿瘤治疗，如黑色素瘤、五官头颈肿瘤、前列腺肿瘤等，多种离子互为补充，拓宽了质子加速器肿瘤适应症的范围。

摘要： 本实用新型公开了一种应用在质子重离子加速器上的离子源氢气发生系统，采用加速器控制系统ACS通过通讯协议与离子源和气体发生系统装置相连接，开启气体发生系统装置之前，先通过两个注液口分别注入电解液及高纯水，通过液位窗口观察液位的高度，接通电源开关，此时气体发生系统装置开始工作，压力、流量、纯度都开始显示数值。本实用新型使离子源供气系统压力恒定、流量稳定，彻底解决因压力容器供气压力下降而造成离子源产生束流强度下降、物理剂量率降低而导致治疗中断。保证了治疗过程束流和物理剂量的稳定性，减少因此产生的终端束流的报警连锁。补充原液的时候，不需要中断或停止治疗。