医用回旋加速器的基本原理与结构_郭正奎.pdf

1、中 国 医 学 装 备 2 0 0 6 年 1 1 月 第 3 卷 第 1 1 期 C h i n a M e d i c a l E q u i p m e n t 2 0 0 6 N o v e m b e r V o l .3 N O . 1 1随 着 医 疗 技 术 的 不 断 进 步 ， 人 们 生 活 水 平 的 不断 提 高 ， P E T / C T 作 为 一 种 对 于 肿 瘤 的 早 发 现 、 早 治疗 有 着 极 大 优 势 的 新 型 医 疗 设 备 不 断 被 国 内 各 大医 院 引 进 。 P E T / C T 通 过 分 析 放 射 性 示 踪 剂 （ 即

2、 带 正电 子 的 放 射 性 核 素 标 记 的 葡 萄 糖 ） 在 人 体 内 的 分 布情 况 来 判 断 有 无 肿 瘤 以 及 肿 瘤 的 良 恶 性 ， 从 而 达 到分 子 级 显 像 。 而 带 正 电 子 的 放 射 性 核 素 则 由 医 用 回旋 加 速 器 来 生 产 。1 回 旋 加 速 器 的 原 理1 . 1 回 旋 加 速 器 的 理 论 基 础一 个 荷 电 q 、 质 量 m 的 带 电 粒 子 在 恒 定 磁 场 B中 以 速 度 v 在 与 磁 场 垂 直 的 平 面 上 运 动 ， 将 受 到 磁场 洛 仑 兹 （ L o r e n t z ） 力

3、F L = v B q 的 作 用 而 作 圆 周 运动 。设 曲 率 半 径 为 r ， 则 离 心 力 F0为 ： F 0 = m v2/ r当 平 衡 状 态 时 ： FL= F0， 即 v B q = m v2/ r由 此 可 得 ：在 收 集 完 整 的 医 疗 设 备 档 案 中 查 阅 到 相 关 资 料 ， 作为 依 据 ， 以 证 明 设 备 购 置 和 使 用 的 合 法 合 理 。 这 实际 上 为 维 护 医 院 正 当 权 益 起 到 很 大 的 作 用 。 再 如 在设 备 运 行 过 程 中 的 ： 如 设 备 升 级 、 保 修 、 维 修 保 养等 ， 设 备

4、 档 案 中 的 保 修 卡 、 使 用 说 明 书 及 维 修 说 明书 、 故 障 检 修 记 录 等 相 关 技 术 资 料 都 可 利 用 ， 可 为医 疗 设 备 的 正 常 运 行 、 维 修 保 养 提 供 客 观 依 据 和 技术 服 务 ； 还 可 为 以 后 的 医 疗 设 备 的 技 改 提 供 有 利 的技 术 依 据 。综 上 所 述 ， 认 真 细 致 地 做 好 设 备 档 案 的 资 料 收集 工 作 ， 对 建 立 医 疗 设 备 档 案 的 意 义 重 大 ， 是 建 立内 容 完 善 、 资 料 完 整 的 医 疗 设 备 档 案 的 基 础 。 而 内容

5、 完 善 、 资 料 完 整 的 医 疗 设 备 档 案 ， 可 在 医 用 仪 器设 备 采 购 、 使 用 、 维 修 与 管 理 中 充 分 利 用 ， 发 挥 作用 。 医 疗 设 备 档 案 的 有 效 利 用 是 医 疗 设 备 管 理 工 作发 展 和 提 高 质 量 的 根 本 基 础 ， 也 是 医 疗 设 备 档 案 管理 工 作 发 展 方 向 和 目 的 ， 对 医 院 管 理 具 有 重 要 的 意义 。 充 分 发 挥 医 疗 设 备 档 案 的 作 用 ， 使 医 疗 设 备 的效 能 得 到 充 分 发 挥 ， 产 生 良 好 的 社 会 效 益 和 经 济 效

6、益 ， 在 医 疗 工 作 中 发 挥 重 大 作 用 ， 为 促 进 医 院 的 发展 做 出 重 大 贡 献 。（ 收 稿 日 期 ： 2 0 0 6 - 0 7 - 1 2 ）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 6 1 0 0 8 3 ） 文 章 编 号 1 6 7 2 - 8 2 7 0 （ 2 0 0 6 ） 1 1 - 5 7 - 0 4 中 图 分 类 号 T H 7 7 4 文 献 标 识 码 B【 摘 要 】 医 用 回 旋 加 速 器 主 要 用 于 生 产

7、正 电 子 放 射 性 核 素 ， 从 而 合 成 P E T / C T 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 ； P E T / C TT h e e l e m e n t a r y p r i n c i p i u m a n d s t r u c t u r e o f t h e m e d i c a l c y c l o t r o nA b s t r a c t ： M e d i c a l c y c l o t r o n i

8、s u s e d t o p r o d u c t t h e p o s i t r o n r a d i o n u c l i d e f o r s y n t h e s i z i n g t h e m e d i c a m e n t n e e d e d i n P E T / C Ti m a g i n g . T h i s p a p e r m a i n l y i n t r o d u c e s t h e p r i n c i p i u m a n d s t r u c t u r e o f t h e m e d i c a l c y

9、 c l o t r o n .K e y w o r d s ： C y c l o t r o n ; R a d i o n u c l i d e ; P E T / C T作 者 简 介 ： 郭 正 奎 ， 男 ，（ 1 9 7 8 ） ， 本 科 ， 助 理 工 程 师 。【 应 用 临 床 与 评 价 】5 7中 国 医 学 装 备 2 0 0 6 年 1 1 月 第 3 卷 第 1 1 期 C h i n a M e d i c a l E q u i p m e n t 2 0 0 6 N o v e m b e r V o l .3 N O . 1 1可 以 看 出 ， 在

10、 恒 定 的 磁 场 中 运 动 的 既 定 的 带 电粒 子 ， 其 回 旋 角 频 是 一 个 常 数 ， 与 粒 子 本 身 所 具 有的 速 度 无 关 ， 这 一 规 律 称 为 拉 摩 定 律 ， 它 就 是 回 旋共 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 c 保 持 不 变 ， 因 此 粒 子

11、的 回 旋 周 期T c 和 频 率 f c 也 将 保 持 不 变 ：，为 了 实 现 共 振 加 速 ， 要 求 高 频 频 率 f r f 或 周 期T r f 与 粒 子 回 旋 频 率 f c 或 周 期 T c 之 间 应 满 足 如 下相 等 或 成 奇 整 数 倍 的 关 系 ：这 就 是 共 振 加 速 的 必 要 条 件 。1 . 2 回 旋 加 速 器 的 工 作 原 理医 用 回 旋 加 速 器 的 制 造 厂 商 很 多 ， 包 括 G E 、C T I 、 E B C O 、 I B A 、 N N K / 牛 津 、 日 本 的 S t e e l W o r k

12、 s ( 现在 仅 在 日 本 供 应 ) 等 。 这 些 回 旋 加 速 器 可 以 进 行 多 种分 类 ： 可 以 根 据 束 流 数 量 分 为 单 束 流 回 旋 加 速 器 与双 束 流 回 旋 加 速 器 ， 也 可 以 根 据 加 速 离 子 的 电 性 分为 正 离 子 回 旋 加 速 器 与 负 离 子 回 旋 加 速 器 ， 还 可 以根 据 加 速 离 子 运 动 平 面 分 为 立 式 回 旋 加 速 器 与 卧式 回 旋 加 速 器 等 。 C T I 公 司 生 产 的 R D S 1 1 1 型 回 旋加 速 器 属 于 立 式 双 束 流 （ 可 选 配 单

13、束 流 或 者 双 束流 ） 负 离 子 回 旋 加 速 器 。 负 离 子 在 回 旋 加 速 器 中 加速 的 原 理 如 图 一 所 示 。 离 子 源 系 统 产 生 的 氢 负 离 子（ 离 子 源 ） 在 离 子 源 偏 压 （ 通 常 1 4 - 1 5 k V ） 作 用 下 被推 至 离 子 源 通 道 并 进 入 加 速 区 域 。 在 加 速 区 域 ， 负离 子 束 流 在 磁 场 （ D 型 盒 ） 的 作 用 下 不 断 发 生 偏 转 ，在 高 频 作 用 下 不 断 得 到 获 得 能 量 而 加 速 。 由 前 面 所述 的 拉 摩 定 律 可 知 ， 束 流

14、 要 以 固 定 角 速 度 运 动 ， 在速 率 增 加 后 ， 其 运 动 半 径 也 随 之 增 大 ， 故 而 束 流 的运 动 轨 迹 就 变 成 了 一 种 类 螺 旋 形 。 当 束 流 到 达 提 取半 径 后 也 就 获 得 了 足 够 的 能 量 与 速 度 。 获 得 加 速 的负 离 子 束 流 通 过 碳 膜 即 提 取 膜 时 ， 其 与 氢 核 结 合 松散 的 两 个 电 子 被 剥 离 ， 结 果 束 流 从 负 电 性 变 成 正 电性 ， 它 所 受 到 的 磁 场 的 作 用 力 的 方 向 也 发 生 了 改变 ， 于 是 带 正 电 荷 的 束 流

15、转 向 出 口 飞 行 并 轰 击 靶 ，产 生 带 正 电 的 放 射 性 核 素 。 根 据 P E T / C T 检 查 的 需要 选 择 不 同 的 靶 原 料 就 能 产 生 相 应 的 放 射 性 核 素 ，如 1 5 N 2 为 生 产 1 5 O 2 的 原 料 ， 1 4 N 2 和 1 6 O 2 为 生 产1 1 C 的 原 料 等 。2 回 旋 加 速 器 的 基 本 结 构这 里 以 C T I 公 司 （ 已 被 西 门 子 公 司 收 购 ） 生 产的 R D S 1 1 1 为 例 ， 介 绍 回 旋 加 速 器 的 基 本 结 构 （ 不 含热 室 部 分

16、） 。2 . 1 磁 场 系 统磁 场 系 统 包 括 上 下 磁 轭 、 线 路 极 片 、 磁 场 线 圈 、磁 场 电 源 等 ， 其 作 用 就 是 提 供 偏 转 力 使 束 流 维 持 在上 下 磁 极 之 间 中 心 平 面 的 准 环 形 轨 迹 上 。 磁 场 线 圈安 装 于 上 下 磁 轭 之 间 ， 它 产 生 的 磁 场 受 不 锈 钢 磁 轭和 磁 极 的 引 导 至 上 下 磁 极 之 间 的 小 狭 缝 ， 束 流 即 在此 加 速 。 磁 场 并 非 匀 场 ， 而 是 采 用 深 谷 设 计 ， 即 每 一磁 极 含 有 4 个 磁 嵴 与 4 个 磁 谷

17、（ 相 邻 磁 嵴 之 间 的 区域 称 之 为 磁 谷 ） ， 磁 嵴 的 磁 场 强 度 为 磁 谷 的 2 7 倍 ，这 样 加 速 的 束 流 在 到 达 提 取 半 径 期 间 就 交 替 暴 露于 磁 嵴 与 磁 谷 中 。 当 束 流 通 过 每 一 个 磁 嵴 区 域 时 ，由 于 强 磁 场 的 影 响 ， 束 流 明 显 弯 曲 ， 然 而 在 磁 谷 区域 时 ， 束 流 接 近 于 一 笔 直 的 路 径 飞 向 下 一 个 磁 嵴区 。 深 谷 设 计 对 束 流 粒 子 在 加 速 的 中 心 层 面 提 供 了强 聚 焦 力 ， 引 导 粒 子 返 回 中 心 层

18、 面 ， 产 生 高 的 束 流引 出 效 率 。2 . 2 射 频 （ R F ） 系 统射 频 系 统 包 括 监 测 与 控 制 元 件 、 频 率 合 成 器 、中 级 放 大 器 、 R F 电 源 振 幅 器 、 共 轴 透 射 线 、 耦 合 网络 和 D 型 盒 结 构 （ 又 叫 共 振 器 ） 等 ， 其 作 用 就 是 对 D型 盒 提 供 一 交 替 的 高 电 压 电 势 ， 并 将 能 量 转 至 H-离子 。 D 型 盒 结 构 包 含 4 个 半 径 方 向 延 伸 向 离 子 源 的D 型 盒 。 束 流 每 到 达 或 者 离 开 一 个 D 型 盒 时 会

19、 因 为受 到 吸 引 或 者 排 斥 而 得 到 能 量 加 速 一 次 ， 束 流 在 每一 轨 迹 要 经 过 4 个 D 型 盒 各 一 次 ， 因 而 共 得 到 8 次加 速 。 随 着 束 流 以 这 种 方 式 得 到 能 量 ， 其 轨 道 半 径5 8中 国 医 学 装 备 2 0 0 6 年 1 1 月 第 3 卷 第 1 1 期 C h i n a M e d i c a l E q u i p m e n t 2 0 0 6 N o v e m b e r V o l .3 N O . 1 1逐 渐 增 加 ， 这 种 轨 迹 被 称 为 准 螺 旋 形 。 当 束

20、流 到 达提 取 半 径 时 ， 其 能 量 也 将 达 到 预 定 能 量 。 正 常 工 作时 ， 射 频 频 率 自 动 受 R F 控 制 元 件 调 整 以 维 持 D 型盒 结 构 的 共 振 。2 . 3 离 子 源 系 统离 子 源 系 统 包 括 潘 宁 离 子 源 （ P I G 离 子 源 ） 、A R C 电 源 、 偏 向 电 源 与 氢 气 流 量 控 制 器 等 。 潘 宁 离子 源 产 生 负 氢 离 子 ， 在 正 常 操 作 中 不 需 要 进 行 调 试或 干 预 性 操 作 。 潘 宁 离 子 源 含 有 2 个 钽 电 极 （ 阴极 ） ， 位 于 中

21、 心 层 面 上 下 ； 1 个 中 空 的 圆 柱 型 阳 极 ， 位于 两 个 阴 极 之 间 。 阴 阳 极 之 间 的 电 势 差 可 达 2 ， 0 0 0伏 。 该 电 势 差 用 于 电 离 氢 气 形 成 等 离 子 浓 聚 体 。 进入 离 子 源 的 氢 气 流 量 由 电 子 质 流 控 制 器 调 控 以 与变 化 的 离 子 源 和 加 速 器 运 行 条 件 相 匹 配 。 等 离 子 体的 电 源 （ 或 A R C ） 由 电 流 调 节 的 开 关 型 电 源 提 供 ， 在正 常 运 行 时 ， 控 制 系 统 调 节 离 子 源 的 A R C 电 流 以

22、维 持 期 望 的 靶 电 流 。2 . 4 真 空 系 统真 空 系 统 包 括 真 空 室 、 排 气 泵 、 仪 表 和 控 制 元件 等 。 真 空 仪 表 和 控 制 元 件 用 于 监 测 并 显 示 真 空 室的 压 力 以 及 在 系 统 出 现 故 障 时 对 仪 器 起 到 保 护 作用 。 真 空 室 需 要 连 续 不 断 地 抽 气 以 排 除 来 源 于 离 子源 及 真 空 室 内 表 面 的 气 体 。 真 空 系 统 的 抽 气 由 5 个泵 来 共 同 完 成 ： 3 个 油 扩 散 泵 排 除 真 空 室 的 气 体 ， 另外 一 个 油 扩 散 泵 排

23、除 来 源 于 离 子 源 剩 余 的 氢 气 ， 还有 一 个 机 械 泵 （ 旋 转 的 叶 片 泵 ） 用 于 排 除 油 扩 散 泵排 放 的 废 气 ， 并 维 持 油 扩 散 泵 出 口 的 真 空 状 态 。 当真 空 室 被 打 开 维 修 时 ， 机 械 泵 也 用 于 启 动 真 空 室 。真 空 系 统 通 常 要 求 每 天 2 4 h 不 停 地 工 作 以 保 证 这些 残 留 的 气 体 最 少 ， 加 速 器 的 性 能 最 优 化 ， 这 将 有助 于 提 高 离 子 的 提 取 效 率 ， 减 少 加 速 器 内 部 的 活化 。 C T I 公 司 的 R

24、 D S 1 1 1 在 真 空 室 打 开 2 h 后 虽 然 效率 有 轻 微 的 减 少 ， 但 仍 可 运 行 。 当 维 修 时 或 有 提 前 通知 的 停 电 及 停 水 时 ， 需 要 手 动 关 闭 真 空 系 统 。2 . 5 提 取 系 统提 取 系 统 包 括 一 个 或 者 两 个 束 流 提 取 器 （ 选配 ） 。 其 作 用 就 是 当 H-通 过 碳 提 取 膜 时 ， 剥 离 其 与 氢核 结 合 松 散 的 两 个 电 子 ， 从 而 使 束 流 由 负 电 性 变 成正 电 性 。 当 配 备 两 个 束 流 提 取 器 时 ， 通 过 应 用 两 个碳

25、 膜 其 中 之 一 剥 离 一 部 分 束 流 的 电 子 ， 另 一 个 碳 膜剥 离 剩 下 束 流 的 电 子 ， 那 么 束 流 能 够 一 分 为 二 分 别打 在 两 个 靶 上 ， 从 而 使 同 时 生 产 两 种 不 同 的 核 素 或者 同 时 生 产 大 量 的 单 一 核 素 成 为 可 能 。2 . 6 靶 系 统R D S 1 1 1 靶 系 统 包 括 一 个 集 合 准 直 器 ， 一 个 可容 纳 8 个 靶 的 换 靶 装 置 和 对 应 于 每 一 个 靶 的 靶 体支 持 单 元 （ T S U ） 。 准 直 器 是 一 个 中 心 有 一 0 .

26、8 c m 直径 孔 的 碳 盘 ， 能 够 耐 受 截 取 的 束 流 产 生 的 高 温 。 它安 装 于 换 靶 装 置 入 口 处 以 保 证 相 对 均 匀 的 束 流 剖面 （ 理 论 上 为 G a u s s i a n 型 ） 通 过 靶 的 直 径 。 换 靶 装 置用 于 安 装 并 选 择 靶 体 ， 由 终 端 计 算 机 进 行 控 制 。 在单 一 束 流 线 上 能 够 安 装 8 个 独 立 的 靶 ， 不 安 装 靶 的位 置 一 般 放 入 法 拉 第 杯 ， 又 称 假 靶 。 换 靶 装 置 在 电路 上 独 立 于 加 速 器 ， 允 许 测 量 照

27、 射 束 流 强 度 ， 并 用做 控 制 系 统 的 一 个 参 数 。 靶 支 持 单 元 模 块 安 装 在 加速 器 旁 的 双 层 橱 柜 内 。 这 些 模 块 含 有 每 个 靶 需 要 的控 制 与 监 测 仪 器 、 用 于 轰 击 的 原 料 、 阀 门 、 管 道 、 压力 调 节 器 等 。2 . 7 束 流 柱不 加 高 频 时 ， 离 子 以 圆 形 轨 迹 运 动 ， 并 被 一 固定 的 金 属 柱 即 束 流 柱 所 截 取 ， 这 样 聚 集 于 束 流 柱 上的 离 子 电 流 可 以 由 控 制 系 统 测 定 并 显 示 ， 用 于 离 子 源的 维

28、护 和 处 理 故 障 。 当 加 上 高 频 时 ， 被 偏 压 引 出 的 离子 进 入 加 速 区 ， 迅 速 被 加 速 至 通 过 束 流 柱 外 的 轨 道 。2 . 8 冷 却 系 统加 速 器 运 行 中 要 产 生 大 量 的 热 ， 必 须 及 时 排除 。 R D S 1 1 1 型 回 旋 加 速 器 对 靶 窗 采 用 H e 冷 却 ， 而对 其 它 位 置 产 生 的 热 则 采 用 水 冷 却 ， 包 括 磁 极 线圈 、 D 极 、 扩 散 泵 、 靶 体 等 。R D S 1 1 1 型 回 旋 加 速 器 的 水 冷 却 系 统 有 两 种 工作 模 式

29、： 当 “ w a k e u p p o w e r ” 处 于 “ 开 ” 的 位 置 时 ， 冷 却水 供 给 整 个 加 速 器 系 统 的 各 个 发 热 部 件 ， 此 时 ， 水流 量 大 约 为 6 8 g p m ； 当 “ w a k e u p p o w e r ” 处 于 “ 关 ” 的位 置 时 ， 只 有 扩 散 泵 需 要 冷 却 水 ， 其 水 流 量 约 为1 g p m 。2 . 9 气 体 系 统回 旋 加 速 器 的 气 体 系 统 非 常 复 杂 ， 它 需 要 很 多种 气 体 满 足 不 同 需 要 ， 包 括 用 于 原 料 的 气 体 ， 如

30、 生产1 5O2的 原 料1 5O2、 生 产1 1C 的 原 料1 4N2和1 6O2等 ；用 于 气 动 阀 开 关 的 不 同 比 例 的 混 合 空 气 ； 用 于 离 子源 的 气 体 H2； 用 于 冷 却 的 气 体 H e ； 用 于 净 化 管 道 的气 体 A r 等 。2 . 1 0 屏 蔽 系 统R D S 1 1 1 型 加 速 器 采 用 了 良 好 的 自 屏 蔽 系 统 。该 屏 蔽 系 统 位 于 加 速 器 周 围 一 圈 ， 对 各 种 形 式 的 辐射 都 有 效 ， 包 括 快 中 子 、 瞬 发 高 能 射 线 以 及 活 化 物5 9中 国 医 学

31、 装 备 2 0 0 6 年 1 1 月 第 3 卷 第 1 1 期 C h i n a M e d i c a l E q u i p m e n t 2 0 0 6 N o v e m b e r V o l .3 N O . 1 1【 应 用 临 床 与 评 价 】作 者 简 介 ： 王 正 霞 ， 女 ，（ 1 9 6 4 . 5 ） ， 护 理 ， 本 科 ， 主 管 护 师 ， 护 士 长 ， 。癌 症 是 人 类 致 死 的 重 要 疾 病 之 一 。 癌 症 患 者 除 能 致 死 ， 最 难 受 的 一 种 症 状 就 是 疼 痛 。 为 减 轻 晚 期镇 痛 泵 的 改 进

32、 及 临 床 应 用王 正 霞 ， 袁 林( 扬 州 市 第 一 人 民 医 院 , 江 苏 扬 州 2 2 5 0 0 1 ) 文 章 编 号 1 6 7 2 - 8 2 7 0 （ 2 0 0 6 ） 1 1 - 6 0 - 0 3 中 图 分 类 号 R 1 9 7 文 献 标 识 码 B【 摘 要 】 麻 醉 镇 痛 泵 适 用 手 术 后 患 者 ， 为 其 能 适 用 于 长 期 受 疼 痛 折 磨 的 患 者 ， 经 过 研 究 、 分析 、 改 进 一 次 性 麻 醉 镇 痛 泵 ， 研 制 出 可 调 节 携 便 式 镇 痛 泵 ， 经 临 床 使 用 ， 不 但 可 减 轻

33、 患 者 的 疼 痛 ， 而 且能 大 大 减 少 患 者 止 痛 药 剂 量 的 使 用 ， 达 到 设 计 、 预 期 的 目 的 。【 关 键 词 】 镇 痛 泵 ； 改 进 ； 临 床 应 用D e v e l o p m e n t a n d c l i n i c a l a p p l i c a t i o n o f p a t i e n t - c o n t r o l l e d - a n a l g e s i aA b s t r a c t : P C A ( p a t i e n t - c o n t r o l l e d - a n a l g e

34、 s i a ) w a s s u i t e d f o r p o s t o p e r a t i o n p a t i e n t s . I n o r d e r t o f i t f o r a l o n g p e r i o d , w ed e s i g n e d a n a d j u s t e d a n d p o r t a b l e t r a n s f u s i o n p u m p s b a s e d o n s i n g l e u s e d p u m p . A f t e r c l i n i c a l a p p

35、l i c a t i o n , i t w a s p r o v e d t h a t t h i st y p e o f p u m p n o t o n l y c o u l d r e m i t p a i n o f p a t i e n t s b u t a l s o c o u l d r e d u c e t h e d o s e o f m e d i c i n e a n d a p p r o a c h e d o u r d e m a n d s .K e y w o r d s : P a t i e n t - c o n t r o

36、l l e d - a n a l g e s i a ; D e v e l o p m e n t ; C l i n i c a l a p p l i c a t i o n质 产 生 的 射 线 等 。 R D S 1 1 1 型 回 旋 加 速 器 屏 蔽 系 统包 括 两 层 ： 内 层 和 外 层 。 内 层 是 加 入 了 铅 、 环 氧 化物 、 碳 和 硼 化 合 物 的 高 密 度 铸 件 ， 厚 度 为 3 0 c m 。 这层 屏 蔽 降 低 中 子 超 过 1 2 M e v 的 能 量 ， 吸 收 在 靶 中产 生 核 反 应 引 起 的 瞬 发 射 线 。 另

37、 外 也 吸 收 在 屏 蔽 块中 由 于 碰 撞 而 产 生 的 热 中 子 。 外 层 屏 蔽 是 加 入 了 聚乙 烯 、 碳 和 硼 化 合 物 的 混 凝 土 ， 厚 度 为 7 0 c m 。 它 主要 通 过 与 聚 乙 烯 组 分 中 的 氢 原 子 发 生 弹 性 碰 撞 来降 低 中 子 的 能 量 ， 使 其 成 为 热 中 子 ， 最 后 硼 通 过 吸收 中 子 ， 使 与 氢 原 子 或 其 它 元 素 发 生 中 子 俘 获 而 产生 次 级 射 线 减 少 。 该 屏 蔽 系 统 移 动 简 单 轻 松 ， 方 便调 试 和 维 修 。2 . 1 1 控 制 系

38、 统R D S 1 1 1 型 回 旋 加 速 器 ， 除 了 主 电 源 、 冷 却 系统 、 真 空 系 统 和 屏 蔽 的 移 动 外 ， 其 它 部 分 都 由 计 算机 实 现 自 动 控 制 ， 并 实 行 模 块 化 ， 使 操 作 步 骤 大 为简 化 。 在 控 制 系 统 计 算 机 的 界 面 上 ， 可 以 独 立 地 操作 和 控 制 每 个 子 系 统 ， 且 每 改 变 一 个 参 数 ， 系 统 都有 反 馈 值 ， 便 于 了 解 系 统 的 工 作 状 态 以 及 进 一 步 的调 整 。 更 为 重 要 的 是 ， 系 统 实 现 了 一 定 的 智 能

39、化 ， 能够 根 据 条 件 和 环 境 的 改 变 ， 自 动 地 优 化 系 统 参 数 ，使 系 统 工 作 在 最 优 的 条 件 下 ， 使 生 产 的 效 率 得 以 提高 ， 并 延 长 了 机 器 的 使 用 寿 命 。 R D S 1 1 1 型 回 旋 加 速器 设 计 了 很 多 连 锁 保 护 装 置 ， 能 有 效 防 止 意 外 情 况的 发 生 ， 即 使 是 在 加 速 器 的 调 试 和 检 修 时 ， 也 不 会因 为 失 误 而 导 致 工 作 人 员 受 到 大 剂 量 照 射 。参 考 文 献 1 S t r i j c k m a n s K . T

40、 h e i s o c h r o n o u s c y c l o t r o n :p r i n c i p l e s a n d t r c e n t d e v e l o p m e n t s J . C o m p u t M e dI m a g i n g G r a p h , 2 0 0 0 , 2 5 ( 2 ) : 6 9 - 7 8 . 2 S a h a G B , M a c l n t y r e W J , G o R T . C y c l o t r o n s a n d p o s i t r o ne m i s s i o n t o m o g r a p h y r a d i o p h a r m a c e u t i c a l f o r c l i n i c a li m a g i n g J . S e m N u c l M e d , 1 9 9 2 , 2 2 ( 3 ) : 1 5 0 - 1 6 1 .（ 收 稿 日 期 ： 2 0 0 6 - 0 5 - 2 2 ）6 0