Семинар 21. 4 сентября.

Семинар 22. 11 сентября 2000. Автоматизация.

Миша Петриченков взвалил на себя ношу конспектирования семинаров и поддержание выкладывания информации на эту страничку. Поэтому появилась надежда, что фраза "К сожалению, описания семинара нет" больше не появится.

Игорь Сорокин в общих чертах рассказал об автоматизации комплекса, продемонстрировав блок схему системы управления. Пока производится автоматизация текущих работ на прототипе, а в дальнейшем будет создана система управления большим тандемом. Напуск N₂ и CO₂ пока не автоматизирован. А.С. Кривенко разрабатывает малогабаритный датчик для измерения вакуума. Автоматизация источника Н^- импульсного на первом этапе и потом непрерывного потребует контроля примерно 10 параметров. Необходимо также будет проработать систему защиты установки при включении. В настоящее время все делается в стандарте КАМАК с ПО под MS Windows. В данный момент необходимо решить вопросы на какой аппаратуре делать систему управления и в каком стандарте. КАМАК уже сейчас создает значительные неудобства - нет нужных блоков, а в будущем придется контролировать и измерять около 100 параметров. В процессе дискуссии возник вопрос - а как управлять источником Н^-, в частности состоянием цезия. На что Ю.И. Бельченко сказал, что достаточно знать напряжение разряда и электронный ток в зазоре. Далее тему автоматизации продолжил А.Д. Хильченко, напомнивший присутствующим о знаменательной дате: в этом году 25 лет исполняется стандарту КАМАК. Соответственно, КАМАК себя практически исчерпал и, чтобы не отстать от прогресса необходимо все делать по-новому. В частности, использовать принцип встраиваемых систем (контроллеры прямо в управляемых устройствах, связанные последовательной шиной с управляющим компьютером). Опыт у нас есть, по контракту с FERMILAB создается система управления жидко-литиевой линзой на основе Power PC. Причем делать электронику и писать софт выгоднее самим, иначе стоимость готовой системы управления может быть на порядок выше и достигать нескольких сотен тысяч долларов в нашем случае. Для этого можно использовать Delfi. В процессе обсуждения было высказано возражение о необходимости поддержки разработчиков в процессе работы, при необходимости изменять программы локальных контроллеров. На что было указано, что техническое описание устройств достаточно подробное и содержит информацию для самостоятельного изменения управляющих программ. Как всегда нашлись сторонники и противники новой системы управления, но в конце концов решили, что на новой установке необходима управление на современном уровне, а для текущей работы пока сойдет и КАМАК. Команда же по автоматизации продолжит свою работу и доложит в будущем о ее результатах на общем семинаре. К тому же, как еще раз напомнил Г.И. Сильвестров, мы не начинаем  с нуля, а есть хороший задел - система управления жидко-литиевой линзой.

Семинар 23. 18 сентября 2000. Вакуумная система установки и криогенно-вакуумные эксперименты.

А.Н. Драничников вкратце рассказал о вакуумной системе установки BNCT. В процессе дискусии выяснилось, что стоимость полномасштабной системы откачки может составлять 100.000$. Но на этапе создания прототипа пока можно обойтись существенно меньшими затратами. Далее предложили турбомолекулярный насос взгромоздить прямо на тандем, и заметили, что автоматизировать работу "турбика" довольно просто. Затем мы послушали В.В. Широкова о криогенно-вакуумных экспериментах на прототипе тандема. Конструкция будущего ускорителя предусматривает расположение азотной ловушки в "голове" тандема вместе с перезарядной СО₂ мишенью и системой управления. При существующих теплопотоках расход жидкого азота составит 24 литра в сутки. Возникает, правда, другая проблема - необходимо скачивать размороженный СО₂ в конце рабочего цикла. Для существующей мишени необходимо около 3 часов, чтобы скачать СО₂, накопленный после 8 часов работы. Эксперименты будут проводиться на прототипе "головы" тандема.

Семинар 24. 16 октября 2000 г. Отчет о поездке в Японию.

Из 2-х недельной поездки по Японии вернулись Г.И. Сильвестров и С.Ю. Таскаев, которые и рассказали вместе о поездке в Японию. Сначала со 2 по 6 октября в г. Осака проходил IX Международный симпозиум по нейтронозахватной терапии рака. Тематика представленных докладов весьма обширна, от реакторных дел до медицины и химии. Труды Симпозиума сразу были доступны (здесь можно найти оглавление, а по запросу получить возможность познакомиться с трудами). Наши доклады [1-3] были единственными по BNCT на ускорителях и вызвали значительный интерес участников конференции - постоянное стояние 2 участников у стендов в течение двух дней во время работ стендовых секций.

1. B. Bayanov, Yu. Belchenko, V. Belov, E. Bender, M. Bokhovko, G. Dimov, V. Kononov, O. Kononov, N. Kuksanov, V. Palchikov, P. Petrov, R. Salimov, G. Silvestrov, V. Shirokov, A. Skrinsky, N. Soloviov, G. Smirnov, A. Sysoev, and S. Taskaev. Accelerator-based neutron source for the neutron capture therapy at hospital. Proc. 9^th International Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer, October 2-6, 2000, Osaka, Japan, p. 249-250. [.html файл] [.pdf файл]
2. B. Bayanov, V. Belov, G. Dimov, G. Derevyankin, V. Dolgushin, A. Dranichnikov, V. Kononov, G. Kraynov, A. Krivenko, N. Kuksanov, V. Palchikov, R. Salimov, V. Savkin, V. Shirokov, G. Silvestrov, I. Sorokin, and S. Taskaev. High-current electrostatic accelerator-tandem for the neutron therapy facility. Proc. 9^th International Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer, October 2-6, 2000, Osaka, Japan, p. 251-252. [.html файл] [.pdf файл]
3. V. Belov, S. Fadeev, V. Karasyuk, V. Kononov, O. Kononov, A. Krivenko, N. Markov, V. Palchikov, G. Silvestrov, G. Smirnov, and S. Taskaev. Neutron producing target for neutron capture therapy. Proc. 9^th International Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer, October 2-6, 2000, Osaka, Japan, p. 253-254. [.html файл] [.pdf файл]

Семинар 25. 23 октября 2000 г. Отчет об участии в работе на Всероссийском совещании по ускорителям заряженных частиц.

С 17-го всероссийского совещания по ускорителям заряженных частиц вернулся В.В. Широков и рассказал о нем присутствующим. На совещании были представлены 2 наших постерных доклада по BNCT. Оказывается, смертность из-за рака стоит на втором месте после сердечно-сосудистых заболеваний и в России вероятность заболеть раком в течение жизни составляет 20%. На конференции говорили о гамма, электронной, протонной и терапии рака ионами углерода. Интересно то, что про нейтронную терапию сообщений не было. Наши постеры привлекали внимание ученой публики, которая в основном представляла собой команды больших ускорителей. В результате встреч и обсуждений нас пригласили на 14-ю международную конференцию по электростатическим ускорителям, которая пройдет в июне 2001 года в г. Обнинске. Как сказал Г.И.Сильвестров, мы можем сделать доклад практически по каждому направлению будущей конференции Затем Г.И. Сильвестров рассказал об экспериментах на КГ-2.5 (электростатический протонный ускоритель с каскадным генератором на 2.5 Мэв с воздушной изоляцией) в г. Обнинске. Его предполагается переоборудовать для исследования ряда вопросов нейтронной терапии. Для этого планируется увеличить ток протонного пучка до 1-2 миллиампер. От нас необходим протонный источник с током 2 мА и нейтронообразующая мишень. Эта мишень может быть существенно проще проектной мишени для BNCT, так как в ней выделяется всего несколько киловатт мощности по сравнению со 100 кВт в комплексе для BNCT. В процессе работы с мишенью необходимо исследовать вопросы, связанные с напылением тонкого слоя лития на молибденовую подложку, контролем толщины слоя лития и накоплением радиоактивного изотопа ⁷Ве. Оценки говорят о накоплении опасного количества ⁷Ве через несколько суток работы мишени при токе пучка протонов 10 мА. Литий и молибден мишени наводороживаются и образуется гидрид лития. Все эти вопросы и планируется изучить в работе на КГ-2.5, которая может начаться уже через несколько месяцев, задолго до готовности большого тандема.

Семинар 26. 30 октября 2000 г. Обо всем понемногу

В начале семинара В.В. Широков продемонстрировал присутствующим кольцо стеклянного изолятора вакуумной части тандема. Все 40 колец уже сделаны. Сейчас в связи с увеличением масштаба экспериментальных работ решается вопрос о помещении, в котором и будет отрабатываться прототип тандема. А пока проведены эксперименты по исследованию электрической прочности изолятора в малом 1 МэВ тандеме. В январе планируется провести работу по изучению токов автоэмиссии, это позволит определить габариты и мощность высоковольтного делителя. От разговоров о делителе перешли к вопросам электрической прочности тандема. Р.А. Салимов предложил увеличить размеры внутренних электродов (т.н. капусты) тандема. Прошла небольшая дискуссия, в результате которой решили вернуться к этому вопросу примерно в январе после соответствующих экспериментов. Существуют ограничения на размер капусты снизу и сверху. Снизу мы ограничены минимальной величиной зазоров между листами капусты по соображениям электрической прочности, сверху - ограничение определяеся ростом площади электродов и, как следствие, ростом вероятности пробоев даже при относительно невысоком напряжении. Далее прошло обсуждение итогов институтского семинара на котором В.В. Широков представил научной общественности ИЯФ наши доклады на всероссийском совещании по ускорителям харяженных частиц. На семинаре оживленную дискуссию вызвала наша перезарядная мишень, в частности, долго обсуждался вопрос - почемы мы не используем магниевую перезарядную мишень. К этой теме вернулись на нашей очередной встрече по BNCT, чтобы еще раз уточнить наши представления по данному вопросу. Мы отказались от магниевой мишени потому, что магний накапливается на поверхностях высоковольтных электродов вплоть до образования фольги, что сказывается на электрической прочности ускорителя. В то время как очистить вакуумный объем от замерзшего СО₂ не представляет сложности. Тем не менее решили пригласить на следующий семинар специалистов по магниевым мишеням для общей дискуссии. Далее мы поговорили об автоматизации, как всегда немного подискутировали на тему КАМАКа. Сейчас работа по автоматизации текушей работы успешно продолжается в стандарте КАМАК. Для будущей установки будет создаваться новая система управления после того как будем точно знать что нам нужно.

Семинар 27. 13 ноября 2000 г.

В начале семинара Г.И. Сильвестров коротко рассказал о поездке в Обнинск. Через некоторое время ждем оттуда коллег-врачей, которые проведут семинар по BNCT для сотрудников ИЯФ.
Далее обсуждался вопрос выбора вещества для перезарядной мишени. В дискуссии принимал участие В.В. Пархомчук - создатель магниевой мишени. Основной вопрос для нас - будет ли и в каких количествах накапливаться магний внутри тандема. При малых потоках магний может долго "гулять" между электродами не прилипая к ним и осесть на изолятор в нижней части тандема, что вызовет пробой. В процессе обсуждения возникла мысль о том, что магний будет окисляться и получится MgO - керамика, изолятор. Но это тоже опасно, так как при оседании изоляционного материала на электроды получится разрядник. СО₂ - который мы хотим использовать для перезарядной мишени может быть диссоциирован пучком и внутри тандема появится углерод в виде сажи, что тоже отрицательно скажется на электрической прочности. Поэтому однозначного мнения о том, что лучше, СО₂ или магний не было. Видимо, ответ на этот вопрос может дать только эксперимент. В процессе обсуждения рассматривались и другие вещества для перезарядной мишени - Cl₂ , I₂ , Hg. Пока будем проводить эксперименты с СО₂ и параллельно продолжать рассматривать и другие варианты. Во всяком случае азотная ловушка  в голове тандема, которая уже в производстве, не будет лишней. Далее мы немного пообсуждали литиевую перезарядную мишень, в частности как будет взаимодействовать пучок с тонкой плоской струей жидкого лития, не образуется ли в струе под действием пучка банальная дырка.

Семинар 28. 20 ноября 2000 г.

На этом семинаре говорили обо всем понемногу, заданной темы не было, обсуждали наши планы и текущие дела. В настоящее время необходимо готовить зал, выделенный дирекцией для нашей установки. Ведется сборка высоковольтной "головы" тандема, криогенная часть спроектирована и чертежи отданы в цех.
Далее поговорили о литиевой нейтронообразующей мишени. Сейчас готовятся эксперименты по напылению тонких пленок лития на металлическую подложку. Отдельная проблема - как измерять толщину литиевой пленки, ведь ее сопротивление при толщине 1 мкм и размерах в несколько сантиметров составляет единицы миллиОм.

Семинар 29. 27 ноября 2000 г. Отчет о поездке в Снежинск.

2. Встретились с нач. лаб. 59-5 Мокичевым Геннадием Владимировичем и Лукиным Александром Васильевичем. На следующий день посетили Центр нейтронной терапии, открытым год назад (см. "Энергия-Импульс" N1, 2001). Руководитель Центра Мокичев Г. В. подробно все рассказал и показал. История возникновения Центра следующая ≈ НИИФА поставлял генератор нейтронов в Снежинск совсем для других целей. Он был недоделан и долго пылился, пока энтузиазм Мокичева и челябинских онкологов не привел к переориентации этого генератора нейтронов для терапии. Генерация 14 МэВ-ных нейтронов осуществляется сбросом 200 кэВ 8 мА дейтериевого пучка на титан-тритиевую охлаждаемую мишень. Система коллиматоров-отражателей формирует на расстоянии 70 см от мишени, в месте расположения пациента, широкий спектр нейтронов со средней энергией 10 МэВ. Облучению подвергаются пациенты после прохождения g - или химиотерапии. Доза 2,4 Гр достигается равными порциями за 8 сеансов, каждый из которых продолжается в течение 20-40 минут в зависимости от качества мишени. К настоящему времени проведено лечение 80 больных злокачественными новообразованиями головы, щитовидной железы и лимфатических узлов области шеи, которое показало ее большую эффективность по сравнению с использованием только g - или химиотерапии.

Семинар 30. 4 декабря 2000 г. Нейтронная терапия.

В предверие приезда Мардынского Ю.С. и Сысоева А.С. из Обнинского Медицинского радиологического научного центра РАМН решили поговоить о нейтронной терапии с целью понять, что именно мы не понимаем, и попытаться сформулировать вопросы, которые следует задать для получения понимания. Рассмотрели FNT - терапию быстрыми нейтронами и BNCT - борнейтронзахватную терапию. Для FNT обычно используются источники нейтронов на базе реакторов, где энергия первичных нейтронов несколько МэВ. Для BNCT такие нейтроны необходимо замедлять, при этом теряется несколько порядков в интенсивности нейтронного пучка. BNCT имеет свои преимущества благодаря большей избирательности действия нейтронов из-за избирательного накопления лекарства, взаимодействующего с нейтронами, в опухоли. BNCT - новая технология и нуждается в сертификации и т.п., хотя как заметил С.Ю. Таскаев - работа по FNT на реакторах все еще называется "клиническими испытаниями". Далее разговор зашел об интересном предложении новосибирским медикам - источнике нейтронов на основе мощного пучка дейтонов сбрасываемых на тритиевую мишень. Мы могли бы его сделать на основе опыта и "железа", имеющегося в ИЯФ. Это помогло бы нашим сибирским медикам и пациентам уже в близком будущем, так как создание комплекса для BNCT требует существенно больше времени. В процессе обсуждения возникла дискуссия о необходимости и механизме контроля утечек трития. В конце все сошлись на мнении, что этот проект реален, требуются только финансовые и человеческие ресурсы, и, в большей степени, реальная заинтересованность и энтузиазм потребителей, т.е. медиков.

Наверх