طراحی سیملوله و میدان مغناطیسی مناسب، جهت خط انتقال باریکه پروتونتراپی با لیزر موسسه HZDR آلمان | ||
| مجله سنجش و ایمنی پرتو | ||
| مقاله 25، دوره 9، شماره 4 - شماره پیاپی 33، خرداد 1399، صفحه 185-190 اصل مقاله (782.75 K) | ||
| نویسندگان | ||
| بهنام آزادگان؛ علی اصغر مولوی* ؛ سید علی مهدی پور | ||
| دانشگاه حکیم سبزواری | ||
| چکیده | ||
| امروزه به دلیل هزینه های بالا و ابعاد بزرگ شتاب دهنده های متعارف پروتونی، استفاده از روشهای بهینهی دیگری جهت تولید باریکه پروتونی مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از روشهای مهم و جدید، استفاده از شتابدهنده های پروتونی مبتنی بر باریکهی لیزری می باشد. در این روش، لیزرهای با توان بالا (W/cm2 1018~ ) بر روی یک هدف با عدد اتمی بزرگ فرود آمده و با ایجاد یک محیط پلاسمایی باعث شتاب یونها و تولید پروتون خواهند کرد. در حال حاضر پروژه هایی در این زمینه همچون: ELIMED جمهوری چک، PMRC ژاپن،DROT مونیخ، HZDR درسدن آلمان و ... در حال انجام است. با توجه به پراکندگی زاویهای نسبتا زیاد پروتونها، کاهش پراکندگی و موازی سازی آنها جهت انتقال، اهمیت بسیار زیادی دارد. در این تحقیق، با استفاده از ابزار GEANT4، طراحی یک سیم لوله و میدان مغناطیسی مورد استفاده در خط باریکه ی موسسه ی HZDR آلمان انجام شده است. اثر سیم لوله بر پروتونهایی با واگرایی اولیه 5 درجه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد در نظر گرفتن جزییات سیم لوله تاثیر مستقیمی بر محاسبات پروفایل پروتونها داشته و امری ضروری است. بیشنیه ی میدان مغناطیسی سیم لولهای، برای قرارگیری سامانه ی گزینشگر پروتون در فاصله ی یک متری چشمه، 20~ تسلا محاسبه شد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پروتون؛ میدان مغناطیسی؛ سیملوله؛ توزیع انرژی؛ چشمه | ||
| مراجع | ||
|
[1] H. Baron, P. Pommier, V. Favrel, et. al A ‘‘one-day survey’’: as a reliable estimation of the potential recruitment for proton-and carbon-ion therapy in France. Radiother. Oncol. 73 (2004) 15–17.
[2] R. Mayer, U. Mock, R. Jager, I.Wedrich, et. al Epidemiological aspects of hadron therapy: a prospective nationwide study of the Austrian project MedAustron and the Austrian Society of Radiooncology (OEGRO). Radiother. Oncol. 73 (2004) 24–28.
[3] M. Goitein, M. Jermann The relative costs of proton and X-ray radiation therapy. Clin. Oncol. 15 (2003) 37–50.
[4] A. Garonna, U. Amaldi, R. Bonomi, et. al Cyclinac medical accelerators using pulsed ion sources. J. Instrum. 5 (2010).
[5] V. Malka, J. Faure, Y. Gauduel, et. al Principles and applications of compact laser-plasma accelerators. Nat. Phys. 4 (2008) 447–453.
[6] K. Ledingham, W. Galster Laser-driven particle and photon beams and some applications. New J. Phys. 12 (2010) 45-50.
[7] H. Daido, M. Nishiuchi, A. Pirozhkov Review of laser-driven ion sources and their applications. Rep. Prog. Phys. 75 (2012).
[8] S. Bulanov, T. Esirkepov, et al Oncological hadrontherapy with laser ion accelerators Phys. Lett. A. 299 (2002) 240-247.
[9] K. Hofmann, S. Schell, J. Wilkens Laser-driven beam lines for delivering intensity modulated radiation therapy with particle beams. J. Biophotonics. 5 (2012) 903–911.
[10] A. Yogo, T. Maeda, T. Hori, et. al Measurement of relative biological effectiveness of protons in human cancer cells using a laser-driven quasimonoenergetic proton beamline. Appl. Phys. Lett. 98 (2011) 53-70.
[11] P. Poole, L. Obst, G. Cochran, et. al Laser-driven ion acceleration via target normal sheath acceleration in the relativistic transparency regime. New J. Phys. 20 (2018) 13-19.
[12] J. Bin, K. Allinger, W. Assmann, et. al A laser driven nano second proton source for radiobiological studies. Appl. Phys. Lett. 101 (2012).
[13] V. Scuderi, S. Bijan Jia, M. Carpinelli, et. al, Development of an energy selector system for laser-driven proton beam applications. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 740 (2014) 87–93.
[14] I. Hofmann, J. Meyer, X. Yan, et. al Collection and focusing of laser accelerated ion beams for therapy applications. Phys. Rev. ST Accel. Beams. 14 (2011).
[15] I. Hofmann, J. Meyer, X. Yan, et. al Chromatic energy filter and characterization of laser-accelerated proton beams for particle therapy. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 681 (2012) 44-54.
[16] J. Bin, K. Allinger, K. Khrennikov, et. al Dynamics of laser-driven proton acceleration exhibited by measured laser absorptivity and reflectivity. Scientific Reports. 7 (2018) 35-48.
[17] M. Pia The Geant4 Toolkit: simulation capabilities and application results. Nuclear Physics B - Proceedings Supplements. 125 (2003) 60-68. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 504 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 444 |
||
