一种束流强度监测电路设计

介绍了一种新型的电流频率(I-F)转换电路,该电路用于测量平行板气体电离室的电流信号,配合实现了中国科学院近代物理研究所重离子治癌中束流强度的监测.治癌终端的临床试验表明该束流强度监测电路具有较高的灵敏度,能很好地应用在束流强度监测系统中.该电路也可以用于条形电离室信号的读出.     

束流均匀性测量前端读出电子学电路的设计

针对重离子治癌中的束流监测需要,用T型反馈电阻网络组成的电流-电压转换(IVC)电路将大面积二维位置灵敏平行板雪崩探测器( PPAC)输出的多路10pA～100 nA的微弱电流转换成-2V～-20 mV的电压信号,配合数据获取处理系统实现了近代物理研究所重离子治癌中的束流均匀性测量.实验表明该电路具有速度快、精度高等优...     

深层治癌重离子束的配送

利用重离子束流治疗深层肿瘤的临床实验将在中国科学院近代物理研究所（IMP）进行。束流配送系统是重离子治癌临床实验的关键系统,输送束流均匀辐照照射野。重离子束流经过回旋加速器初步加速,注入重离子冷却储存环（CSR）的主环（CSRm）,累积、加速后通过共振引出,经深层治癌束运线输送到照射野。针对重离子治癌要求和现场可利用空间,优化设计了束运线,得到了灵活调节束斑尺寸的透镜参数。通过模拟束流扫描过程,验证了扫描系统的可行性。     

一种用于重离子治癌的剂量控制器设计

剂量控制器是重离子治癌主动型束流扫描系统中的重要组成单元,通过它与位置控制器配合使用实现束流辐照位置 剂量联动,能控制束流按三维空间点分布逐点扫描,每个点的辐照剂量严格控制在处方剂量。本控制器采用FPGA技术,在ACEX1K50芯片上实现了剂量的控制及SDRAM控制。本文介绍了剂量控制器的控制原理和各模块的具体实现过程,对将要进一步展开的重离子治癌工程具有广阔的使用前景。     

蚁群算法在重离子治癌病灶定位中的应用研究

提出了将蚁群算法用于重离子治癌病灶定位中的方案。采用栅格法对重离子治癌中的环境信息进行了建模,并用Matlab对蚁群算法在该模型上的有效性进行了验证。给出了最短路线图及收敛曲线图,经分析可知蚁群算法能有效应用于重离子治癌过程中病人运送过程的路径寻优,可在基于视觉引导的定位系统下提高束流照射的精度,从而提高治疗效率,节省治疗时间。     

重离子束治癌装置及技术发展

首先简要回顾了重离子束治癌在我国的兴起与发展的情况.随后着重介绍了重离子束治癌装置及部分关键技术:总体布局方案、束流引出模式、束流配送系统、束流旋转机架、辐照门控系统、PET成像等.     

重离子治癌电源调节器的嵌入式系统

为满足HITFiL重离子治癌装置中对扫描铁电源精确控制的需求,基于EDA技术构建了嵌入式实时控制系统,采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术实现对磁铁电源系统数字调节器的设计。经现场测试,本套系统运行稳定可靠,达到了设计要求,为今后重离子治癌专用装置的建设应用提供了可靠的技术保障。     

基于容性感应探针测量方法的研究

介绍了利用兰州重离子加速器束流输运线上的圆柱型容性感应探针进行无阻挡束流强度测量方法的研究。该方法在测量束流相宽和中心相位的同时通过对感应束流信号的计算．进行束流强度监测,以满足HIRFL束流诊断系统在线测量及调束的要求;说明了测量束流感应信号并从中提取束团相宽,束流相位及束流强度等信息的原理;介绍了测量系统装置及虚拟仪器技术在本系统中的应用,并给出了测量结果和测量精度的分析。     

图像处理束流剖面测量系统设计

为实现束流截面数据的自动化获取,本文针对兰州重离子应用装置束流剖面监测系统进行改造。编写了基于Windows平台的视频数据获取与解码程序,设计了基于图像处理的光斑识别流程,并用OpenCV计算机视觉库进行实现,以便程序自动完成束流相关数据的计算。新系统运行稳定可靠,束流光斑识别精确度高,束流截面数据计算准确、快捷,解决了原系统不能实时分析束流光斑的问题,提高了调束效率。     

HIRFL-CSR重离子治癌远程定位及监测系统设计

为满足兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）浅层和深层重离子治癌装置中对病人病灶位置信息的监测与远程控制的需求,基于FPGA技术构建嵌入式实时控制系统,以PCI总线为通信接口,选用凌华的PXI3800工业控制计算机为上位机,并采用逐点比较运动控制算法来实现定位控制,开发了相应的软件和可视化的监控界面,完成了加速器束运系统和治疗装置的集成。经现场测试,本系统运行稳定可靠,达到了设计要求。