Семинар # 41. 26 февраля 2001 г. Проект генератора плазмы тандемного 50 мА источника отрицательных ионов водорода.

Семинар был посвящен стационарному источнику отрицательных ионов водорода Н^-. C рассказом о разрабатываемом источнике выступил Г.И. Димов. Стандартный источник включает в себя генератор плазмы и, собственно, источник Н^-. Его недостаток - большая поперечная энергия частиц. В нашем источнике на ток 50 мА генератор плазмы отделен от источника H^-. Расход цезия в источнике достаточно мал и составит около 1 мг/час.

Семинар # 42. 5 марта 2001 г.

Далее разговор продолжил С. Данилов об охлаждении нейтронообразующей мишени. Плотность потока падающей на мишень мощности составляет 1-5 кВт/см². Мишень представляет собой металлический диск покрытый тонким слоем жидкого Li. При этом его температура не должна превышать 300 градусов С иначе резко увеличивается давление насыщенных паров лития. При таких плотностях мощности единственный вариант охлаждения - это использование жидкометаллического теплоносителя. Жидкий металл, а рассматривается смесь Ga + In, будет циркулировать в каналах проделанных в поверхности диска и прикрытых сверху приваренной молибденовой пластинкой. Проблема состоит в том, что требуется материал коррозионно устойчивый к этой смеси. Далее обсудили меры защиты пациента и установки в случае остановки циркуляции теплоносителя а также остающиеся проблемы - необходимо создать насос для прокачивания Ga-In смеси с давлением 2-3 атм. и разработать уплотнения для жидкометаллического контура.

Академик Барков поднял вопрос об активации мишени, на что Г.И.Сильвестров ответил, что с этим проблем не будет, а проблему накопления ⁷Be предполагается решить организовав возможность оперативной замены мишени. Предложенные же в дискуссии Zr или Pd (вместо Mo) будут набирать водород, поэтому их применение неперспективно. Закончился семинар кратким обсуждением готовящегося к публикации препринта по перезарядной мишени.

Семинар # 43. 12 марта 2001 г. Перезарядная мишень.

Семинар был посвящен проблемам перезарядной мишени. Г.Е. Деревянкин уточнил оценки диссоциации мишенного газа пучком H^-. По его мнению, количество углерода от диссоциации СО₂ будет значительно меньше, чем по предыдущим оценкам. Так как для мишени возможно использовать разные газы, то важно понять будут ли скачиваться продукты их диссоциации азотной ловушкой. На рассмотрение были предложены Cl₂, SF₄, SF₆. Далее обсудили работу по препринту и вопросы электрической прочности, поперечных размеров ускорителя и высоковольтный делитель. При 500 мкА подгрузке вполне реально изготовить 600 Вт делитель на сопротивлениях КЭВ-5, реальный ток подгрузки может оказаться меньше.

Семинар # 44. 19 марта 2001 г. Дифференциальная откачка в перезарядной мишени.

Далее, как и запланировали, поговорили о способах откачки газа выходящего из перезарядной трубки, в частности о дифференциальной откачке. Для этого предполагается разместить перезарядную трубку в замкнутый объем между двумя дополнительными трубками и скачивать газ прямо внутри этого объема из пространства между дополнительными и перезарядной трубками турбомолекулярным насосом. Длины 3-х трубок и расстояние между ними необходимо оптимизировать. Ввиду сложности расчета геометрии дифференциальной откачки были сделаны только оценки, которые тем не менее позволяют сделать предположение о достаточности турбика с производительностью 500 л*торр/сек. В дальнейшем будет производиться экспериментальная проверка методов откачки. Поиск оптимального варианта откачки особенно важен для работы с сильноточным 40 мА 100 кВт пучком. Далее немного поговорили о Cl₂ как варианте мишенного газа, продуктах его диссоциации. Судя по всему будет образовываться активный атомарный Cl и соляная кислота HCl. Cl будет рекомбинировать в Cl₂ и садится в атомарном виде на металлическую поверхность электродов, что может привести к коррозии, порче качества поверхности и ухудшению электрической прочности.

Семинар # 45. 26 марта 2001 г.

В начале семинара обсудили переписку с заинтересованной в установке для BNCT американской фирмой, вопросы геометрии головы тандема, электродов, высоковольтного делителя для которого 500 Вт видимо является верхней границей расчетной мощности. Делать делитель на большую мощность нет необходимости. Далее поговорили о габаритах земляного электрода и головы тандема. Остановились на диаметрах 1500 мм и 500 мм соответственно и 8 электродах "капусты". После расчетов М.Тиунова и А.Кривенко о прохождении пучка через ускоритель и откачке газов мишени пока остановились на токе пучка в 10 мА. Далее продолжилась дискуссия о способах откачки. Г.И. Димов предложил проводить газовые эксперименты на прототипе тандема, а окончательный вариант делать с диаметром высоковольтного электрода 600 мм вместо 500, чтобы на дифференциальную откачку хватило места и использовать Ar, Ne в качестве вещества мишени. А.Кривенко отметил, что при заметном увеличении диаметра перезарядной трубки дифференциальная откачка может не справиться с газовыми потоками, да и по мнению Г.С. Крайнова, турбики в вакуум никто ранее не размещал, так что неизвестно, как он там будет работать. Ведь необходимо охлаждать его корпус, снимая поток тепла около 0.5 кВт и придется делать рубашку охлаждения. В общем, как всегда вопросов оказалось больше чем ответов. Далее разговор перешел на тему струйных мишеней (на основе ртути - Hg). У них значительно быстрее должно падать давление паров вдоль перезарядной трубки, концы которой можно сделать охлаждаемыми и собирать на них ртуть. Идею ртутной мишени активно поддержал Г.И. Димов, так как, по его мнению, такие мишени хорошо разработаны и меры безопасности в работе с ртутью не такие уж и страшные. А.Кривенко напомнил о большом давлении насыщенных паров ртути при комнатной температуре P~10^-2 торр, поэтому, возможно следует применять олово вместо ртути. Далее обсудили литий Li и индий In как кандидаты для струйной мишени. Эти металлы потребуют высокой температуры для генерации струи пара, а также исследований влияния осажденных на электроды металлов на электрическую прочность высоковольтных зазоров. Далее обсудили проводку пучка через ускоритель, в частности у пучка будут "хвосты" с большой поперечной энергией около 10 эВ, которые легче "обрезать" пока у пучка небольшая энергия в несколько десятков кэВ. По последним расчетным данным можно ожидать успешное проведение 20 мА пучка через наш ускоритель.

Семинар # 46. 2 апреля 2001 г.

С.Ю. Таскаев рассказал о своем визите в московское представительство МНТЦ, где обсуждались вопросы продления контракта и связанными с этим рекомендациями. После Москвы он посетил Обнинск, где обсудил с нашими коллабораторами Кононовым и Сысоевым идею создания источника нейтронов для терапии быстрыми нейтронами на основе реакции D+T с выходом 14 Мэв-ных нейтронов. Для терапии более подходят нейтроны с энергией около 1.5 МэВ, поэтому более предпочтительным выглядит использование D+Be реакции, в которой рождаются нейтроны с энергиями 2 и 3.5 МэВ хотя и с меньшей интенсивностью потока нейтронов. Толщина защиты будет меньше в 2 раза, то есть пациента можно расположить в 2 раза ближе к источнику и скомпенсировать 4-х кратную разницу в интенсивности потока нейтронов в этих реакциях. При этом достаточно тока дейтонов всего в несколько мА при энергии 2 МэВ. Пучок к тому же получается не такой мощный, что облегчает создание "Be" мишени.

В.Я. Савкин предложил использовать высоковольтные 10 кВ варисторы для защиты от пробоев капусты, но они работают на временах 10^-7 с при характерных временах колебаний в капусте 1 нс. В принципе, на случай пробоев неплохо установить защитный дроссель, но для него нет места.

Семинар # 47. 9 апреля 2001 г.

На этом семинаре был продолжен разговор о способах откачки. О своих расчетах рассказывал А. Кривенко. По его мнению для достижения вакуума ~4 10^-5 торр при длине перезарядной трубки 40 см и диаметре 1 см при внешней откачке через отверстия в верхней части электродов необходимо обеспечить проводимость на уровне 1500 л*торр/с, а это в существующей геометрии непросто. Диаметр "головы" тандема при этом должен быть не меньше 55 см. При использовании азотной ловушки, длине перезарядной трубки 25 см и ее диаметре 12 мм для откачки до ~10^-5 торр необходимо иметь диаметр "головы" тандема около 55 см. В случае дифференциальной откачки с рециркуляцией при диаметре головы 45 см, 25 см перезарядной трубке 12 мм в диаметре давление возрастет примерно в 2 раза по сравнению с откачкой азотной ловушкой, но это лучше чем в случае прямой откачки через проводимость 1000 л*торр/с. После дискуссии решили, что диаметр "головы" тандема 600 мм и высоковольного электрода 1400 мм будут достаточными, хотя это может несколько усложнить проводку сильноточного пучка через перезарядную трубку из-за его расходимости при поперечной энергии 10 эВ. Эти хвосты пучка необходимо обрезать, а в среднем поперечная энергия ожидается по мнению Г.И. Димова на уровне 3 эВ.

С.Ю.Таскаев проинформировал присутствующих об апрельской сессии МНТЦ, которая ожидается в конце апреля в ИЯФ. Там предполагается прозондировать почву на предмет продления контракта с МНТЦ. После небольшой дискуссии присутствующие решили, что при продлении контракта следует указать предполагаемый максимальный ток протонного пучка в 10 мА. После достижения этого уровня можно будет продвигаться дальше в сторону увеличения тока протонов. Но 10 мА уже вполне достаточно для медицинских экспериментов и мы сможем гарантированно сделать DC источник H^- на такой ток.

Семинар # 48. 16 апреля 2001 г.

C. Таскаев рассказал о том, что методика bnct идеально подходит к решению еще одной проблемы ≈ бор нейтронозахватное удаление синовиальной мембраны (BNCS). Ревматический артрит, поражающий от 1 до 3 % подростков, характеризуется воспалением синовиальной мембраны в суставе. Болезнь лечится лекарствами, но в 10 % случаев требуется удаление. Удаление осуществляется хирургически, внутрисуставным введением b -радиоактивных веществ (но в США это запрещено) и аналогично bnct.

Семинар # 49. 23 апреля 2001 г.

Семинар # 50. 7 мая 2001 г. Итоги семинара МНТЦ.

см. репортаж с СЕМИНАРА МНТЦ,

стенограмму доклада

аннотацию доклада

собственно доклад.

Наверх