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《吉林大学》 2011年
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小型电子感应加速器及其在无损检测和医学中的应用

李永平  
【摘要】:在20世纪的物理学舞台上,加速器扮演了重要角色,作为现代物理学的主要工具,成为加速电子或其他粒子获得粒子束的主要来源。目前,粒子束普遍地应用于工业,医学,科学和技术的许多领域。但是多数加速器都具有庞大的体积、复杂的操作程序和巨额的成本等缺点,开发研究一种体积小、操作简便、成本低廉的小型的加速器是科研发展的趋势。 本文介绍的电子感应加速器在尺寸小巧、操作简单、成本低廉方面和其他类型的电子加速器相比具有惊人的优势。广泛的应用在无损检测、海关检测系统、工业X光成像检测装置和医学中对癌症患者的放射治疗中。 本论文的课题依托于托木斯克理工大学内窥所的科研项目《创建充电粒子加速器:应用于医学和无损检测的电子感应加速器》。本文首先对各种加速器做简单的介绍,在对比中突出小型电子感应加速器的特性所在;并对小型电子感应加速器的磁体、加速腔、粒子注入系统、供给源、偏移系统和同步控制系统做全面详细的介绍; 然后,在对加速器磁场变化讨论的基础上提出加速器的工作条件: 1、平衡轨道内磁场强度平均值和轨道处得磁场强度满足“2:1”的关系。 2、由轴向聚焦和径向聚焦决定的轨道稳定性要求磁场梯度为:0n1。 上述是维持电子在平衡轨道上加速回转的必要条件,满足条件才能保证电子在轨道处回转加速,不与加速腔内壁碰撞;明确工作条件后,对设备的加速腔和磁体系统进行优化,通过和经典设备的对比实验测试,证明改进优化后的设备提高了辐射剂量强度、降低了生产成本、增加了工作寿命和拓宽了使用范围。 最后,将优化改进后的设备应用于无损检测中:得到清晰的检测图像,降低工作的复杂程度,缩短检测所需时间,提高设备的机动性;应用于放射医疗中:取得较高的生存率,降低放射期间工作的复杂程度,减小设备及防护措施的投资。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O572.211

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