Устройство для формирования профилированных полей облучения

) (22) 48 2) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТ а Трудового нерио-физич сА, Виноградооломахинанов А.ВРастроваяонов с энеУскорителиыпуск 15,12.3. Мцс 1 еадя, 1961,ВТОРСНОМУ СВИД(71) Московский орденКрасного Знамени инжекий институт(56) Андреев А.И, ГубЛьвов Е.И) Швстак В.Празвертка чучка электргней до 5 ИЭВ./В сб.И.: Атомиздат, 1976, вс 25-28.Вепегоуа К., Кат 1 ег1 пвггщпепСз апд МеСЬоУ 10, р, 113.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРИИРОВАНИЯПРОФИЛИРОВАННЫХ ПОЛЕЙ ОБЛУЧЕНИЯ содержащее соосно расположенные источник заряженных частиц с регулируемыми энергией и интенсивностью и отклоняющий дипольный магнит с регулируемой в плоскости, перпендикулярной оси устройства, ориентацией полярности, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиполучения полей облучения заданнойформы, в устройство введены четыренезависимых источника питания и дублет линз, каждая из которых выполнена в виде совмещенных в плоскости,перпендикулярной оси устройства, иьсдвинутых по азимуту на 450 двухквадрупольных линз, причем обмоткикаждой из квадрупольных линз подключены к независимым источникам питания,(2)117Изобретение относится к областиускорительной техники и может бытьиспользовано для формирования полейоблучения прс звольной формы и распределения интенсивности на выходеускорителей, применяемых в прикладныхцелях, например в медицине.Целью данного изобретения является повышение точности получения полейоблучения заданной формы за счет введения дублета с регулируемой ориентацией квадрупольных полей, что улучшает характеристики формируемого поля облучения и упрощает процесс получения заданного закона изменения интенсивности.На фиг. 1 дана схема устройства,на фиг. 2 - форма пучка в случае постоянного во времени режима питанияквадруполей на фиг. 3 - форма сечения пучка в предложенном устройстве, где режим питания квадруполей согласован с поперечным отклонениемпучка.Устройство содержит отклоняющийдиполь 1, перед которым установленыдве линзы 2 и 3, каждая из которыхсостоит из ярма .4 и двух четырехполюсных обмоток 5 и 6, сдвинутыхоодна относительно другой на 45 так,что имеет место попарное чередованиеполюсов с одинаковой полярностью.Обмотки диполя и октуполей питаютсяот шести независимых источниксв 7.Ток в каждой обмотке является функцией координат поля облучения.Устройство. формирования работаетследующим образом. Пучок .частиц фокусируется квадрупольными полями октупольных линз 2 и 3 и затем отклоняетсядиполем 1, т.е. сканируется по полю,облучения,Поскольку каждая обмотка 5 и 6 октуполей создает в апертуре линзы ква" друпольное поле, суперпозиция этих полей тоже будет квадрупольная, причем в зависимости от соотношения токов обмоток ориентация градиентов суммарного поля будет изменяться, вращаясь вокруг оси линзы на уголо45, В предлагаемом устройстве вращение квадрупольных полей линз синхронизировано с вращением диполь- ного поля НДля пояснения положительного эффекта от предлагаемого решения рассмотрим устройство с неподвижнымиквадрупольными полями, На фиг, 2 09482показаны формы сечений пучка, имеющего разброс по импульсам ь в трех точ.ках поля облучения: точка 8 - в центре, 9 - на оси , 10 - на диагонали 5 первого квадранта. Введем оценку качества пучка на поле облучения подвум критериям: радиусу окружности,описанной вокруг сечения, и коэффициенту заполнения пучком площади опи санной окружности, Одним из основныхтребований к пучку, как указывалось,является постоянство размеров сечения или постоянство радиуса описанной окружности, Очевидно, что ее ми нимальный радиус определяется длянаиболее удаленной от.центра точки10, так как дисперсия в ней максимальна, Из фиг. 2 видно, что наибольший коэффициент заполнения в этой 20 точке поля облучения получается дляслучая круглого сечения моноэнергетического пучка. Радиус минимальнойописанной окружности определяетсяиз выражения25 р рмн з р магмч (где 0 - дисперсия системы формирования при отклонении пучка вточку 10,"30 г - минимально возможный радиус моноэнергетического пучка в точке 10Коэффициент заполнения для сечения пучка в точке 10 определяется 35 соотношением: Увеличить коэффициент заполненияможно, увеличивая ( , однако приэтом будет возрастать радиус 1 Для сечения в точке 9 коэффициент заполнения может быть значительно увеличен для того же значения Йми путем придания эллиптической формы сечению пучка, так как в этом случае оси эллипса сориентированы по осям координат поля облучения, В этом случае имеем: Соотношение коэффициентов заполнения определяется по формуле:1170948 Траскеориа лучка где г - малая полуось эллипса. Из(3) следует, что при конечном И ихорошо сфокусированном пучке1.ко С введением квадрупольных полей, вращающихся синхронно с полем диполя,. исчезает азимутальная вариация коэффициента заполнения (см. фиг.З), и. для любой точки поля облучения он определяется из соотношения (2).1170948 Коррек ручар Тираж Государственн лам изобретен осква, Ж,б Заказ 657/2 писн СССР Филиал ППП "Патент" едактор П. Горько ВНИИА по 113035Техред М.Пароцай го комитет й и открыт аушская на Ужгород, ул. Проектная,