澳大利亚的国家医用回旋加速器

[澳大利亚《核领域》1988年第4卷第1期第29页报道]雷克斯·博伊德先生著文,介绍将建在悉尼皇家艾尔弗雷德王子医院的,澳大利亚第一台医用回旋加速器及其辅助设施。摘译如下。     

新型固体靶核素89Zr的制备、标记和临床前应用研究进展

利用正电子核素标记抗体进行PET免疫显像是筛选适合抗体靶向治疗的重要方法,正电子核素锆-89(89Zr)由于其较长的半衰期使其成为PET免疫显像的理想核素,同时89Zr核素还可用于制备纳米粒子、微球等,其在临床上的应用越来越广泛。本文对固体靶核素89Zr的制备、标记以及临床前应用等进行调研,了解国内外89Zr的制备方法和工艺,探索先进的标记方法,并讨论其在肿瘤临床诊疗的应用价值。     

医用回旋加速器CYCIAE-30束流线升级改造

CYCIAE-30为中国原子能科学研究院于1994年研究建成的我国第1台医用强流回旋加速器，多年来，每年开机供束时间约为5000h，基本上满足了国内各医院定期批量供应^18F、^201T1、^68Ge等医用放射性同位素的需求。目前，中国原子能科学研究院承担核能开发科研项目“同位素与辐射应用关键技术研究”，在原有配套束流输运线的基础上开展了束流输运系统的升级改造方案设计，增加了气体靶生产线以生产新品种医用同位素。     

医用回旋加速器的选择

第二次世界大战以前,当时还没有反应堆,但是已经知道用人工方法制备放射性同位素,这时回旋加速器是实际上可用来制造人工放射性同位素的唯一工具。早期应用的放射性同位素实际上绝大多数是靠回旋加速器提供的。第二次世界大战以后,由于核反应堆的迅速发展,反应堆制造的同位素的数量和品种比加速器制造的要多,而且价格也便宜,因此很长一段时间对于用回旋加速器来制备放射性同位素未予以足够重视。     

小型医用回旋加速器工程化、标准化技术研究

目前,中国原子能科学研究院已研发出适用于PET的小型回旋加速器CYCIAE-14,为适应医院单独使用及即时药物配送中心的需求,本文对CYCIAE-14加速器开展了工程化、标准化研究：将离子源和注入线由安装于加速器上方改为下方,使加速器实现自屏蔽结构;主励磁线圈由原来几十路水电接头改为两路,提高可靠性;所有电源采用工程化设计,减小电源体积,实现紧凑、使用便捷、信号控制快速传输的功能;主真空统一采用冷泵,保证真空室的洁净度;所有线缆布置规范化、工程化;水路管道标准化、接头快捷、统一;生产靶采用大体积、高效率结构,实现国产化。并在上述工程化、标准化技术研究与实践的基础上,制定、颁布了国标GB/T 34127-2017,为我国核医学“一县一科”的普及发展起助推作用。     

加速器直接生产99mTc的化学分离纯化研究现状

^99mTc（T_1/2＝6.01 h）是⁹⁹Mo的衰变子体,是目前核医学临床诊断应用最为广泛的放射性核素,其使用量约占所有诊断放射性同位素的80%。近年来,基于回旋加速器通过核反应¹⁰⁰Mo(p,2n)^99mTc直接生产^99mTc已经成为国际上比较认可的方法,具有不需要反应堆、无高浓缩铀、放射性废物少、不存在核扩散风险等优势。本文针对加速器直接生产技术所发展的几种^99mTc化学分离纯化方法进行了详细阐述,包括柱色谱分离、溶剂萃取、化学沉淀以及热色谱法。本工作可为我国开展加速器直接生产^99mTc提供一定的参考。     

医用回旋加速器高频控制系统设计

中国工程物理研究院流体物理研究所自主研制了用于医疗诊断的PET医用回旋加速器。为满足该医用回旋加速器安全、稳定运行的要求,采用了不带低电平控制功能的高频系统,避免了直接接触高压的危险。选用西门子的S7-1500可编程控制器为前端控制器,完成了系统工作频率的精确扫描,实现了高频系统相位稳定、幅度稳定、安全联锁等。该系统连续运行的结果表明：控制系统的设计满足加速器运行及调试要求,为系统的稳定运行提供了支撑。     

16 30MeV医用回旋加速器束流输运系统升级改造设计

中国原子能科学研究院研究建成的我国第1台强流医用回旋加速器CYCIAE-30是1台能量在15～30MeV范围内连续可调、加速负氢离子、双向剥离引出质子束的紧凑型回旋加速器，自建成供束以来，已基本做到按照国内各医院需求定期批量供应医用放射性同位素。目前在原有液体靶、固体靶生产线的基础上，需增加气体靶以满足新的同位素生产的需要。     

超灵敏小型回旋加速器质谱计技术特性和设计准则

系统地介绍超灵敏小型回旋加速器质谱计固有的技术特性、特殊的设计准则和新颖的技术路线.     

医用回旋加速器常见固体靶金属核素应用优势与生产实施

为促进固体靶金属核素的生产与临床转化,进一步发挥其临床应用优势,北京协和医院基于医用回旋加速器,设计了制备场地布局及放射防护方案,分析了固体靶金属核素的特性及其生产实施方案。结果显示,该制备场地设计完备、布局合理,可实施固体靶金属核素⁶⁴Cu、⁸⁹Zr以及⁴⁴Sc的生产研究;这些核素具有良好的物理特性及广泛的临床用途,其临床应用范围有望得到进一步扩展,从而促进新型治疗领域与诊疗一体化发展。本研究结果可为医疗机构固体靶金属核素的生产实施与临床应用提供参考。     

超灵敏小型回旋加速器质谱计交替加速的实验研究

系统介绍了在SMCAMS中为了精确测量14C而采用过的各种交替加速类型。     

100MeV回旋加速器主磁铁的施工设计和工程进展

作为100MeV回旋加速器的主体部件，主磁铁在CYCIAE-100工程中有着举足轻重的地位。因此，主磁铁被列为串列加速器升级工程技术部的重点工作着力推进。在2007年，主要开展了设计和工程施工。     

等时性回旋加速器空间电荷效应初步研究

空间电荷效应是回旋加速器设计中一个非常重要的问题，当束流强度达到几mA时，空间电荷力在半径和垂直方向的散焦作用变得很明显，在经典的回旋加速器的中心区，垂直方向的聚焦很弱，因此，空间电荷效应将限制垂直方向的接收度。然而，和横向空间电荷效应相比，在等时性回旋加速器中，人们更关注纵向空间电荷效应。纵向空间电荷效应会增加单个束团的能散，同时在等时性回旋加速器中，纵向运动和径向运动存在着很强的耦合，空间电荷力使束团在径向和纵向的空间中产生扭曲和涡流运动。     

回旋加速器内靶制备~(57)Co γ射线源

本文介绍在回旋加速器上,用氘束辐照天然铁内靶来制备~(57)Co。以氯化亚铁法把铁电镀到铜衬上,制得高纯度的铁内靶。镀铁溶液为203.3g/l Fe~(++)溶液,以纯铁为阳极,电镀时电压0.5V、电流1.5A、温度94—96℃、pH～1、时间～30min。铁内靶在受到氘束轰击时,以~(56)Fe(d,n)~(57)Co和~(57)Fe(d,2n)~(57)Co反应产生~(57)Co。为避免~(56)Fe(d,2n)~(56)Co反应,把靶头伸进到D型盒内适当的位置,使氖束能量从12.5MeV下降至8.3MeV以下。内靶装置能自动上     

50 MeV负氢回旋加速器主磁铁设计研究

本文介绍了50 MeV负氢回旋加速器（CYCIAE-50）的总体设计考虑和主磁铁系统的优化设计过程及结果。确定了CYCIAE-50主磁铁的主要尺寸参数,建模计算出满足等时性的主磁铁中心平面磁场。通过调整参数,优化了主磁铁的峰值磁场、局部饱和等,以控制建造及运行成本。优化了磁极张角与磁气隙高度等参数,使负氢离子满足轴向和径向的聚焦要求,避免穿越有害共振。最后对主磁铁的结构进行形变校核,并估计了形变对束流动力学的影响。设计结果表明,CYCIAE-50的主磁铁设计符合要求,可为后续其他系统的设计和建造提供重要参考。     

回旋加速器中的空间电荷效应和束晕(英文)

在考虑束团内粒子之间的空间电荷相互作用力的条件下,对日本理化研究所(RIKEN)现有的一台注入器(加速常数为K70的AVF型回旋加速器)中束团的演变过程进行了模拟计算。模拟结果表明,束团的形变、束晕现象同样发生在回旋加速器中,不过,其产生机制不同于直线加速器。它不是由共振和混沌引起,而是由于粒子的排斥运动和束团内粒子的涡流运动引起的。     

CS-30回旋加速器制备111In

在四川大学CS-30回旋加速器上通过核反应^NatCd（p,xn）¹¹¹In进行了制备放射性核素¹¹¹In的研究。实验选用高纯度的天然镉作为靶材料,并采用电沉积法制备靶件,研究了辐照靶件的溶解以及放射化学分离方法。结果表明,采用26 MeV的质子轰击天然靶件,并采用CL-P204树脂将In与Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺等杂质进行分离,可以得到产额（EOB 48 h,即轰击结束48 h后）约为25~28 MBq/（μA•h）的¹¹¹In,其放射性核素纯度大于99%,Cu²⁺和Cd²⁺等化学杂质总质量浓度小于8.0 mg/L。     

SC200超导回旋加速器磁场垫补方法研究

考虑磁铁材料的非线性、不均匀性以及有限元数值计算的精度有限,在设计主磁铁时都留有一定裕量,在完成磁铁加工组装后,根据磁场的实际测量结果对磁铁进行垫补获得理想的目标磁场分布,这样可以保证工程稳妥实施。因此磁铁垫补是加速器主磁铁设计制造的一个重要环节。本文基于SC200主磁铁模型,利用有限元分析软件TOSCA,首先研究了不同的磁极切削参数对中平面主磁场的响应影响;其次考虑到相邻切槽对中平面磁场影响的叠加效应,从理论上推导出一种求解垫补量的方法;最后通过模拟的方法验证了磁场垫补的可行性,为将来实际磁场垫补提供了有效的依据。     

对称螺旋扇回旋加速器的分叉现象和动力学稳定性

本文用摄动法和相平面分析方法讨论了三度对称螺旋扇迴旋加速器的分叉现象及其动力学稳定性,并导出了动力学所允许的临界参数。     

回旋加速器辐照制备无载体~(203)Pb的研究

采用氧化铊靶和15MeV的氘束,通过~(203)Tl(d,2n)~(203)Pb核反应,产生出放射性同位素~(203)Pb。将辐照过的氧化铊靶经过一系列的放化分离程序,可以获得高纯的~(203)Pb示踪剂,铊的含量为～1μg/ml(最终产品为10ml)。~(203)Pb的化学回收率为71±5％。在本实验辐照条件下,辐照停止时~(203)Pb的核反应产额为180±36μCi/μA·h。