另一方面,由于電子的能量與其在磁場中回旋的半徑(ro)和磁場強度(Bo)的乘積成正比,而Bo值受到實際條件的限制,因此當需要進一步提高電子能量時,就必須增大回旋半徑ro,這通常意味著需要更大的電磁鐵。然而,這種增加導致了加速器造價隨能量的2~3次方急劇上升。面對這一挑戰(zhàn),當需要產生高能量的電子束時,通常選擇電子同步加速器或電子直線加速器作為解決方案。電子感應加速器的工作原理是在電磁鐵的兩極之間設置一個環(huán)形真空室。當電磁鐵受到交變電流激勵時,會在環(huán)形室內產生強大的、同心環(huán)狀的有旋電場。電子槍將電子注入環(huán)形室,這些電子在有旋電場的作用下被加速,并在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動。由于磁場和感生電場都是交變的,因此在一個交變電流周期內,只有當感生電場的方向與電子繞行的方向相反時,電子才會被加速。因此,需要精確控制電子束的注入和引出時間,確保在電場方向改變之前將已加速的電子束從加速器中引出。值得注意的是,由于電子槍注入真空室的電子束已經具有一定的初始速度,在電場方向改變前的短暫時間內,電子束能在環(huán)形室內繞行數(shù)十萬圈,并持續(xù)受到電場加速,從而獲取極高的能量。例如。 上海速磁科技有限公司與科研院所和高校緊密合作。陜西電子加速器生產企業(yè)
另一方面,由于電子的能量正比于Bo·ro值,而Bo值受一定條件的限制,所以要繼續(xù)提高能量便需要更大的電磁鐵以加大Ro值,致使造價隨能量的2~3次方增加。因此,需要很高能量的電子束時,一般選用電子同步加速器或電子直線加速器。在電磁鐵的兩極之間安置一個環(huán)形真空室,當用交變電流勵磁電磁鐵時,在環(huán)形室內就會感生出很強的、同心環(huán)狀的有旋電場。用電子槍將電子注入環(huán)形室,電子在有旋電場的作用下被加速,并在洛倫茲力的作用下,沿圓形軌道運動。由于磁場和感生電場都是交變的,所以在交變電流的一個周期內,只有當感生電場的方向與電子繞行的方向相反時,電子才能得到加速。福建光源加速器釬焊速磁科技的全金屬負載采用新的結構。
直線加速器具有生成、監(jiān)控和調控波束的精細能力,確保波束與預定的醫(yī)治靶點相匹配。輻射具有強大的細胞殺傷能力,可以摧毀體內的細胞,而腫硫細胞由于比正常細胞更為敏感,成為放射療法的關鍵目標。利用這一特性,放射療法可以有效地消滅腫流中的異常ai細胞,且其殺傷速度遠超細胞自我修復的能力。成功的放射療法依賴于直線加速器精確控制照射劑量,確保給予腫硫足夠的照射以殺滅ai細胞,同時很大程度地減少正常組織受到的照射。在直線加速器的運行過程中,射束的生成是一個關鍵步驟。首先,磁控管產生射頻波,這些波以脈沖形式進入加速管。與此同時,電子槍向加速管中注入電子,確保它們與射頻波保持同步。隨后,射頻波沿著加速管加速電子,直至它們接近光速。當這些高速電子撞擊掃描架臂末端的鎢靶時,會發(fā)生相互作用,從而產生X線束。磁控管在射束生成過程中發(fā)揮著至關重要的作用,它控制著射頻波的功率與頻率,進而決定了所生成X線的能量。此外,數(shù)字加速器在加速管的末端安裝了二級管型的電子槍。這種電子槍通過加熱安裝在陰極的鎢燈絲來產生電子,并精細地將其射入加速管中。通過調控燈絲的溫度,可以精確控制射入加速管的電子數(shù)量,從而實現(xiàn)對射束的精細調控。
加速器的發(fā)展歷程可以追溯到 20 世紀初期。當時,科學家們開始嘗試利用電場和磁場來加速粒子。經過多年的努力,回旋加速器、直線加速器等早期加速器相繼問世。隨著科技的不斷進步,加速器的性能也在不斷提高。在 20 世紀中葉,同步加速器的出現(xiàn)標志著加速器技術進入了一個新的階段。此后,大型強子對撞機等超級加速器的建設,更是將加速器技術推向了頂端。如今,加速器已經成為國際科學合作的重要平臺,吸引著全球前列科學家共同參與研究。速磁科技為大連相干光源等國家大科學裝置提供產品。
與傳統(tǒng)的放療相比,直線加速器提供的電子束具有更高的能量和更精確的定位,能夠更有效地摧毀腫瘤細胞,同時減少對周圍健康組織的損傷。正是由于直線加速器的精確性和安全性,使其在ai癥醫(yī)療中扮演著越來越重要的角色。隨著技術的不斷進步和醫(yī)學知識的不斷積累,我們有理由相信,醫(yī)用電子直線加速器將在未來的ai癥醫(yī)療中發(fā)揮更大的作用,為更多的患者帶來希望。除了加速管,直線加速器的另一個重要組成部分是微波功率源,它就像一個能量滿滿的“大倉庫”,能夠產生高頻微波并為電子提供動力。這些微波如同給予電子力量的“燃料”,被輸送到加速腔中,為電子提供源源不斷的動力。在高能物理實驗中,加速器產生的粒子束為研究物質的基本組成和相互作用提供了不可或缺的條件。陜西回旋加速器系列
2022年11月7日上午速磁科技隆重舉行了武漢光源500MHz高頻腔系統(tǒng)開工儀式。陜西電子加速器生產企業(yè)
加速管鍛煉的目的是盡可能減小預擊穿電流,消除初始微顆粒事件的來源。鍛煉的強度要加以適當?shù)目刂?,過激的鍛煉與大的打火可導致加速管耐壓性能的下降,稱為退鍛煉。加速管的鍛煉方法主要有以下幾種:電流鍛煉對新電極效果好.這種方法緩慢地增加電壓,使預擊穿電流得到控制。預擊穿電流可以來源于場致發(fā)射、微放電或微顆粒事件。隨著電流鍛煉的進行,連續(xù)的預擊穿電流逐漸減小,隨機的電流尖峰脈沖的頻率也逐漸下降。這意味著電極表面的微突起、松散附著的微顆粒以及吸附的氣體被消除了。陜西電子加速器生產企業(yè)