医用回旋加速器的基本原理与结构_郭正奎

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1、中国医学装备2006年11月第3卷第11期ChinaMedicalEquipment2006NovemberVol.3NO.1157【应用临床与评价】医用回旋加速器的基本原理与结构郭正奎，张虎军，孙伟张（成都军区总医院，四川成都610083）〔文章编号〕1672-8270（2006）11-57-04〔中图分类号〕TH774〔文献标识码〕B【摘要】医用回旋加速器主要用于生产正电子放射性核素，从而合成PET/CT显像所需的药物。主要介绍医用回旋加速器的基本原理与结构。【关键词】回旋加速器；放射性核素；PET/CTTheelementaryprincipiumandstructureofth

2、emedicalcyclotronAbstract：MedicalcyclotronisusedtoproductthepositronradionuclideforsynthesizingthemedicamentneededinPET/CTimaging.Thispapermainlyintroducestheprincipiumandstructureofthemedicalcyclotron.Keywords：Cyclotron;Radionuclide;PET/CT随着医疗技术的不断进步，人们生活水平的不1.1回旋加速器的理论基础断提高，PET/CT作为一种对于肿瘤的早发现、

3、早治一个荷电q、质量m的带电粒子在恒定磁场B疗有着极大优势的新型医疗设备不断被国内各大中以速度v在与磁场垂直的平面上运动，将受到磁医院引进。PET/CT通过分析放射性示踪剂（即带正场洛仑兹（Lorentz）力FL=vBq的作用而作圆周运电子的放射性核素标记的葡萄糖）在人体内的分布动。情况来判断有无肿瘤以及肿瘤的良恶性，从而达到设曲率半径为r，则离心力F为：F0=mv20/r分子级显像。而带正电子的放射性核素则由医用回当平衡状态时：F，即vBq=mv2L=F0/r旋加速器来生产。由此可得：1回旋加速器的原理在收集完整的医疗设备档案中查阅到相关资料，作内容完善、资料完整的医疗设备档案的基础

4、。而内为依据，以证明设备购置和使用的合法合理。这实容完善、资料完整的医疗设备档案，可在医用仪器际上为维护医院正当权益起到很大的作用。再如在设备采购、使用、维修与管理中充分利用，发挥作设备运行过程中的：如设备升级、保修、维修保养用。医疗设备档案的有效利用是医疗设备管理工作等，设备档案中的保修卡、使用说明书及维修说明发展和提高质量的根本基础，也是医疗设备档案管书、故障检修记录等相关技术资料都可利用，可为理工作发展方向和目的，对医院管理具有重要的意医疗设备的正常运行、维修保养提供客观依据和技义。充分发挥医疗设备档案的作用，使医疗设备的术服务；还可为以后的医疗设备的技改提供有利的效能得到充分发

5、挥，产生良好的社会效益和经济效技术依据。益，在医疗工作中发挥重大作用，为促进医院的发综上所述，认真细致地做好设备档案的资料收展做出重大贡献。集工作，对建立医疗设备档案的意义重大，是建立（收稿日期：2006-07-12）作者简介：郭正奎，男，（1978—），本科，助理工程师。58中国医学装备2006年11月第3卷第11期ChinaMedicalEquipment2006NovemberVol.3NO.11可以看出，在恒定的磁场中运动的既定的带电要选择不同的靶原料就能产生相应的放射性核素，粒子，其回旋角频是一个常数，与粒子本身所具有如15N2为生产15O2的原料，14N2和16O2为生产的

6、速度无关，这一规律称为拉摩定律，它就是回旋11C的原料等。共振加速方案可行性的重要依据。离子源在电场的作用下开始运动，在磁场的作用下发生偏转，结果运动的带电粒子就沿着一定的轨道运动。在非相对论范围内，整个加速过程中的粒子回旋角频ωc保持不变，因此粒子的回旋周期Tc和频率fc也将保持不变：，为了实现共振加速，要求高频频率frf或周期Trf与粒子回旋频率fc或周期Tc之间应满足如下2回旋加速器的基本结构相等或成奇整数倍的关系：这里以CTI公司（已被西门子公司收购）生产的RDS111为例，介绍回旋加速器的基本结构（不含热室部分）。这就是共振加速的必要条件。2.1磁场系统1.2回旋加速器的工作

7、原理磁场系统包括上下磁轭、线路极片、磁场线圈、医用回旋加速器的制造厂商很多，包括GE、磁场电源等，其作用就是提供偏转力使束流维持在CTI、EBCO、IBA、NNK/牛津、日本的SteelWorks(现上下磁极之间中心平面的准环形轨迹上。磁场线圈在仅在日本供应)等。这些回旋加速器可以进行多种安装于上下磁轭之间，它产生的磁场受不锈钢磁轭分类：可以根据束流数量分为单束流回旋加速器与和磁极的引导至上下磁极之间的小狭缝，束流即在双束流回旋加速器，也可以根