医用质子加速器及其吸收剂量的测量

本文简单介绍了质子治疗装置的组成及其特性，并介绍了国外质子治疗中心的临床和装置的有关规范，质子束流的检定、校准体系和吸收剂量的测量方法。     

医用质子加速器及其吸收剂量的测量

本文简单介绍了质子治疗装置的组成及其特性。并介绍了国外质子治疗中心的临床和装置的有关规范 ,质子束流的检定、校准体系和吸收剂量的测量方法     

SC200超导质子回旋加速器束流传输真空系统及控制设计北大核心CSCD

束流传输系统真空是合肥超导质子医疗设备(SC200)的重要技术保障。研究束流传输系统真空对有效保证束流传输环境和束流最终品质,使束流在合理的偏差范围内到达治疗终端有着重要作用。SC200输运线上二极铁、四级铁、校正铁、束流阻断器和束测等部件分布密集,局部机械空间紧张。在此设计输入下,束流传输系统的真空部件和真空管结构既要有利于束流传输的品质,又要确保机械安装空间和后期设备维护的便利性。SC200超导质子回旋加速器束流传输真空系统总长约65 m,动态真空要求优于5×10^-4 Pa(局部可降低为5×10^-3 Pa)。研究结果表明,SC200超导质子回旋加速器束流传输系统真空设计满足设计输入要求。     

用于医学诊断和治疗的质子回旋加速器

在许多医院都安装了生产短寿命放射性同位素的回旋加速器,但用于质子治疗的回旋加速器还处于超步阶段。质子治疗可以达到精确的幅照剂量分布,质子能量决定了穿透深度,因而产生的能量释放点可以精确控制,技术先进。由于质子束传播的线形度好,引起的横向二次散射小,肿瘤前端的健康组织接受的剂量很小,在其周围和之后的组织几乎就没有照射剂量,因此质子束治疗是一种非常有效的方法。束流传输到治疗房间的效率,束流的能量控制、强度及位置的稳定性,快速而精确的改变束流参数来满足临床需要等,都是关键。开发安装于医院的并可满足病人实际需要的质子治疗回旋加速器,包括束流输运系统和一系列的控制系统都相当复杂,文章提出了用于该目的的概念框图和建议。     

燃料电池用高温质子交换膜的研究进展

燃料电池是一种高效的清洁能源技术,可缓解当今社会面临的能源和环境问题。质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池类型,质子交换膜是其关键组件,起到传导质子、隔绝电子和阴阳两极的反应物的作用。质子交换膜燃料电池在低温下存在许多难以解决的问题,升高工作温度可以解决这些问题。因此需要开发高温低湿度下工作的膜材料。本文综述了高温质子交换膜的主要类型、制备与改性方法和质子传导机制,指出质子导体掺杂的聚苯并咪唑(PBI)类膜材料在高温低湿度下作为质子交换膜适用的巨大潜力,并探讨了复合PBI高温质子交换膜的制备、掺杂的质子导体类型和性能提升方法。最后本文归纳了高温质子交换膜面临的挑战,并指出了该类材料未来的研究方向,如设计合成新型质子导体、改善PBI抗氧化稳定性、调控膜微观结构来提升性能和开发新型聚合物电解质。     

质子交换膜中质子输送过程的模拟

模拟了质子在质子交换膜(PEMs)中的输送过程。根据Nafion等磺化类PEMs的可能结构。借助无规行走模型研究了PEMs中不同组分间质子跃迁距离等参数对质子输送扩散系数的影响。并把从两维体系得到的结果和三维体系的结果进行比较。通过改变不同组分间的跃迁距离分析PEMs体系的变化。结果表明两者模拟结果无大的差别。已有文献表明质子在PEMs中输送是链段运动输送和质子跃迁输送双重作用的结果。二者的贡献大小取决于具体质子导电体系的种类。利用格子重排和无规行走模型研究了这两种机理对质子导电性能的贡献。     

质子交换膜中质子输送过程的无规行走模拟

模拟了质子在聚合物电解质膜中的输送过程．借助无规行走模型研究了质子交换膜中含水量、酸掺杂量等因素对质子输送扩散系数的影响,本研究所建立的模型利用改变格子上组分的分布来考虑质子交换膜体系的实际变化．已有资料表明质子在膜中输送是链段运动输送和质子跃迁双重作用的结果,二者的贡献大小取决于具体质子导电体系的种类,本模型用格子重组和无规行走描述了这两种贡献．通过定性和半定量的分析比较,模拟结果较好地符合实验得出的结论．     

质子交换膜中质子输送过程模拟的研究进展

质子的扩散系数、电导率等质子在质子交换膜中的输送参数可以用实验的方法来表征,这些实验技术大多仍停留在用宏观的参数来反映其微观的性能上.运用计算机模拟技术可直接在分子规模描述其输送过程.主要综述了几种质子在质子交换膜中输送过程的模拟方法,讨论了这几种模型在模拟质子输送过程中的一些假设及求解质子输送情况时的大概思路.     

离子液体在质子交换膜中的应用研究进展

质子交换膜是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心元件之一,以Nafion为代表的全氟磺酸膜的电导率强烈依赖于水含量,而以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为代表的磺化芳香族聚合物膜电导率依然有需要改善的空间,这些限制了PEMFC进一步的发展.离子液体具有较高的电导率,优异的热稳定性、电化学稳定性,且不挥发,因此可以替代水在高温下作为质子传递介质,应用于传统质子交换膜性能提升的改性,提高膜的质子电导率和使用温度.文章对近年来离子液体在SPEEK、PS、PBI、PI、PVDF、Nafion等树脂中的应用及质子传递机理进行了综述,阐述了应用中存在的问题及对策,并对研究前景进行了展望.     

SC200超导质子回旋加速器束流传输真空系统及控制设计

束流传输系统真空是合肥超导质子医疗设备(SC200)的重要技术保障。研究束流传输系统真空对有效保证束流传输环境和束流最终品质,使束流在合理的偏差范围内到达治疗终端有着重要作用。SC200输运线上二极铁、四级铁、校正铁、束流阻断器和束测等部件分布密集,局部机械空间紧张。在此设计输入下,束流传输系统的真空部件和真空管结构既要有利于束流传输的品质,又要确保机械安装空间和后期设备维护的便利性。SC200超导质子回旋加速器束流传输真空系统总长约65 m,动态真空要求优于5×10~(-4) Pa(局部可降低为5×10~(-3) Pa)。研究结果表明,SC200超导质子回旋加速器束流传输系统真空设计满足设计输入要求。     

质子辐照对聚酰亚胺薄膜摩擦学性能的影响

采用流延法制备了聚酰亚胺(PI)薄膜，利用空间环境地面模拟设备，研究了空间环境中质子辐照对PI薄膜表面结构、化学组成和摩擦学性能的影响，探讨了质子辐照对材料的影响机理。结果表明：质子辐照导致PI分子链的结构发生了变化，PI薄膜表面发生了碳化反应，硬度与弹性模量显著提高，平均粗糙度降低。质子辐照改善了PI薄膜的摩擦磨损性能。     

室温快质子导电玻璃

本文介绍了室温质子导电玻璃及提高质子导电率的几种方法：H^ 注入法,sol-gel（溶胶－凝胶）工艺和复合强化法。与传统熔融一淬火玻璃相比,从大量研究成果总结出各种方法对导电率的提高,并从基体的结构变化和导电机制方面分析各种方法提高质子导电率的原因,为发展新型快质子导体提供理论基础。对室温快质子导电进行了展望,以期发展实用性低温燃料电池。     

高温质子交换膜的研究进展

高温质子交换膜能解决传统燃料电池电极催化剂CO中毒、复杂的水热管理等问题,成为当今燃料电池发展研究的焦点。结合质子交换膜的结构与性能之间的关系,分析了分子结构设计对膜性能的重要影响,总结了接枝型、复合型质子交换膜、新型耐热交换膜的研究现状。对有机/无机粒子复合膜材料,磷酸掺杂聚苯并咪唑(PBI)、聚芳硫醚砜(PASS)等类型膜材料进行了评述,为高温质子交换膜的研究指明了方向。     

质子导体材料的研究进展

质子导电性固体电解质(简称质子导体)具有广泛的应用前景,近年来成为研究的热点,文中介绍了有关质子导体材料的的研究进展,其中包括有机和无机质子导体材料的发展现状与存在的问题,并展望了质子导体材料的发展前景。     

质子辐照甲基硅橡胶的热释光和热释电研究

用空间辐照环境模拟设备对甲基硅橡胶进行了质子辐照.辐照能量为200keV,辐照剂量范围为1014～1016cm-2.用热发光和热激电流分析方法,研究了硅橡胶质子辐照前后载流子陷阱能级△E及载流子类型的变化规律结果表明:当辐照剂量小于1015cm-2时,△E下降;当辐照剂量超过1015cm-2后,△E上升硅橡胶原始样品中主要载流子类型是电子型.当质子辐照剂量超过5×1014cm-2后,主要载流子类型转变为空穴型.辐照剂量继续增加,载流子类型又有向电子型转变的趋势.     

燃料电池质子交换膜中物质传导过程探讨

本文通过对合成的磺酸型质子交换膜吸性和导电性的分析 ,发现膜中水的存在对质子导电性有很大的影响 ,并从理论上分析了水与质子在膜中的传递过程 ,认为质子在膜中的传递遵循“似液体”理论 ,水的存在对导质子起促进作用。水在膜中有液态和气态两种存在形式 ,电渗作用和扩散作用分别使水向相反的方向运动 ,从而保持膜中水平衡。     

四电极质子补偿法测量质子交换膜的电导率

对已有的质子交换膜电导率的测试方法进行了分析，针对影响准确测量电导率的因素而设计了一种四电极质子补偿测试法．结果表明，该方法与传统的四电极测试法相比，简单方便、精度较高，能有效地避开极化与测量时间的影响，具有广泛的实用性．     

质子交换膜的交联改性研究进展

燃料电池的应用需要性能优越的质子交换膜,而目前广泛使用的全氟磺酸膜以及其他类型的质子交换膜普遍都存在着热稳定性较差、溶涨过大、阻醇性能不理想等问题,这些缺点可用交联的方法得到一定程度的改善.综述了近年来交联改性质子交换膜的研究进展,并对其交联方法、改性效果进行了详细的讨论.     

金属有机骨架材料质子传导的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)由于其结构多样性、骨架的可修饰性、超高比表面积和孔隙等特点,在质子传导、气体分离和吸附、催化、化学传感和生物医药领域有着独特的优势和广泛的应用。本文综述了近年来金属有机骨架材料在质子传导方面的研究进展,系统地阐述了质子传导的Grotthuss机理和Vehicel机理,并针对两种不同的机理分别总结了提高MOFs质子传导率的方法,对质子传导MOFs的设计具有显著的指导意义。此外,还介绍了质子传导MOFs最重要的应用之一——质子交换膜。质子交换膜由于其高电导率、易成膜以及优良的选择性透过等特点在燃料电池上有巨大的应用潜力。质子交换膜燃料电池的快速发展,可改善对化石燃料高度依赖的能源结构和日益恶化的环境问题。     

聚合物电解质膜中质子输送过程的Monte Carlo模拟

模拟了质子在质子交换膜中的输送过程.通过构造新模型,研究了质子数等因素对质子在质子交换膜中输送过程的影响.有实验资料表明质子在膜中的大多数输送是链段运动和质子跃迁双重作用的结果,利用模拟参数本文将输送的质子数表征为链段运动和质子跃迁两项和的形式.随着质子浓度的增加,质子输送数随之增加,达一定值后又随之下降.同时质子输送数随着链段长度、链数、总链段浓度等的增加而增加.而随着链段运动恢复时间的相对增加,质子的跃迁数略有下降.此外,随链容纳质子数的增加,可运动质子数随之增加,达一定值后渐达平衡值.这些结论与文献报道的实验结果基本相符.