В начале семинара Ю.И. Бельченко рассказал о своей поездке на 9-ую Международную конференцию по ионным источникам в США. В результате небольшого обсуждения выяснилось, что в мире еще не было создано непрерывного ионного источника с током в несколько десятков мА и малым эмиттансом. Источник же Г.И. Димова наше производство обещает сделать к декабрю, затратив около 1000 нормочасов.

1. Гао Фуцунь (Gao Fuchun) - директор больницы БМК
2. Лю Чжэньшен (Liu hensheng) - зам. директора больницы БМК
3. Цинь Жуй (Qin Rui) - зав. отделом больницы БМК
4. Сюй Бонин (Xu Boning) - зав. терапевтическим отделом больницы БМК
5. Хуан Инцю (Huang Yingqiu) - зав. отделом больницы БМК
6. Го Сяобо (Guo Xiaobo) - начальник оборудования больницы БМК
7. Юань Фэнцинь (Yuan Fengqin) - зав. опухолевым терапевтическим отделом больницы БМК
8. Ван Хуай (Wang Hui) - зав. радиологическим отделением больницы БМК
9. Ван Дунмин (Wang Dongming) - зам. заведующего Кабинета международного обмена г. Бэнси
10. Чжоу Синдэ (Zhou Xingde) - переводчик

еще

Затем с рассказом о "мягком" вводе ионов Н^- выступил М.А. Тиунов. При таком вводе электрическое поле на входе в тандем нарастает достаточно медленно и не возникает перефокусировки (кроссовера) пучка. Угол расхождения частиц пучка на выходе из ионного источника довольно большой +-50 мрад. Р.А. Салимов предложил применить дополнительные линзы, последовала небольшая дискуссия, предложение необходимо просчитать. В случае мягкого ввода система более чувствительна к току и менее чувствительна к энергии ионов (допускается отклонение высокого напряжения до 25% с потерей 20-30% частиц). После этого присутствующие долго обсуждали какой ввод жесткий или мягкий реализовывать. В конце концов, похоже, склонились к мягкому вводу, так как пока речь идет о токах пучка около 10 мА. Хотя, в принципе, линзы необходимые для жесткого ввода рассчитаны и совсем не дорогие, так что при желании можно будет исследовать оба варианта.

В. В. Пархомчук кратко рассказал о поездке на семинар им. Саранцева в Дубну, который является укороченным вариантом всероссийского совещания по ускорителям заряженных частиц. Там было 2 доклада по интересующей нас тематике: о генераторе нейтронов с потоком 10⁸ n/s и новой схеме облучения пациентов протонами и ионами, по которой пучок неподвижен, а перемещается кабина с пациентом. Это упрощает магнитную систему выпускного канала, то есть позволяет отказаться от большой тяжелой и громоздкой системы GANTRY, что удешевляет протонную терапию. После говорили о нейтронных источниках и нейтронообразующих реакциях. Это связано с желанием использовать в будущем прототип большого тандема на котором сейчас идут высоковольтные эксперименты как суперкомпактный источник нейтронов. Для этого можно использовать реакцию D+⁹Be дающую примерно 10¹⁰ n/s на 1 мА тока дейтонов. В настоящее время продумывается конструкция нейтронообразующей мишени. Источники дейтонов с непрерывным током в несколько мА тоже реальны. В конце семинара присутствующие пришли к выводу, что наш будущий "большой" 2.5 МэВ тандем наиболее предпочтительно использовать для BNCT, а для терапии быстрыми нейтронами следует рассматривать другую машину, которая может быть весьма компактной.

Семинар 63. 8 октября 2001 г.

Слушали А. Драничникова о его поездке на конференцию (18-24 сентября, г. Судак) по вакуумной технике. В последнее время отечественные производители предлагают вакуумные сорбционные насосы под почти любой газ. Далее обсуждали один из вариантов такого насоса для нашей установки. его стоимость около 20 k$, что сравнимо со стоимостью необходимого нам турбомолекулярного насоса.

Семинар 64. 15 октября 2001 г.

Далее слушали Г.А. Спиридонова, который кратко рассказал о методах применяемых на таможне для определения взрывчатки, наркотиков и т.п. В одном из них используется просвечивание тормозным гамма излучением с 2-мя линейками датчиков и на 2-х значениях энергии. В результате получается псевдотомограмма на которой видно распределение веществ с разной атомной массой, что помогает обнаруживать оружие и наркотики. Есть также метод, который позволяют определять соотношение C:N:O в проверяемом грузе, причем данный метод позволяет отделить такие азотсодержащие вещества как шерсть и лекарства и уменьшить число ложных сигналов. Более подробный разговор о таможне запланировали на один из будущих семинаров.

Семинар 65. 22 октября 2001 г.

Для уменьшения числа ложных срабатываний от азотсодержащих веществ, таких как шерсть и лекарства желательно определять соотношение между входящими в состав вещества элементами, например C,N,O, Cl, S . Для некоторых методов желателен исходный монохроматичный пучок протонов, здесь может подойти наш ускоритель-тандем с dE/E~=0.1%.

Семинар 66. 29 октября 2001 г.

В начале семинара поговорили о емкостном датчике для системы стабилизации высокого напряжения, который надо размещать в баке ускорителя. Затем перешли к обсуждению газовых экспериментов, в частности о манометре для локального измерения давления рассказал А.Кривенко. Он представляет собой катодную проволочку, сетку и нить коллектора, расположенные на изолирующем основании. Для датчика был создан усилитель на входной ток 10 нА, что соответствует давлению 10^-6 торр, при необходимости измерять давление ок.10^-5 торр. В ближайшее время предполагается тренировка и калибровка датчика на баротроне. Далее разговор пошел об измерении расхода газа перезарядной мишени, для чего будем использовать mass-flow meter, который пока есть у А.Драничникова по другому контракту. После А.Кривенко продолжил разговор о газовых экспериментах по измерению пространственного распределения давления газа вытекающего из перезарядной трубки. Цель экспериментов - определить вид перезарядной трубки и простой способ откачки. Состоялась небольшая дискуссия, в результате которой решили, что желательно мерять давление газа не только вдоль оси перезарядной трубки, но и в пространстве вокруг нее. Для этого может понадобиться несколько датчиков или система позиционирования одного датчика. Академик Л.М. Барков посоветовал обратиться к сотрудникам ИЯФ Топоркову и Николенко, которые занимались похожими вещами. В конце семинара обсудили оргвопросы об ионном источнике, продлении контракта с МНТЦ и т.п.

Семинар 67. 5 ноября 2001 г.

Далее слушали Р.А. Салимова о его поездке в США и встречах с потенциальными заказчиками. У них были сомнения в надежной работе тандема при напряженности поля 30 кВ/см, но мы поднимались в экспериментах до 60 кВ/см. Также их пришлось убеждать в том, что у нас есть работающий DC источник H^- с током 5 мА и поперечной энергией 1 эВ. У американских врачей есть альтернатива нашему проекту - это ускоритель на основе 2-х ускорительных трубок диаметром 1 м, ток 5 мА, 2 МэВ, собственно, это то, от чего мы отказались в самом начале. Р.А. Салимов встречался также с врачами крупной клиники в Балтиморе, которые заинтересованы в развитии BNCT. В данное время они отказываются от применения кобальтовых пушек и переходят к технологии "gamma-knife".

С.Ю. Таскаев рассказал о проблеме накопления радиоактивного ⁷Be в нейтронообразующей мишени. С каждым рожденным нейтроном появляется ядро ⁷Be, которое с периодом полураспада в 53 дня превращается в ядро ⁷Li с испусканием 0,3 гамма энергией по 0,5 МэВ (в 90 % случаев распада без излучения, а в 10 % - с испусканием 3-х фотонов). Легко увидеть, что в стационарном режиме работы через время 3-х периодов полураспада процесс рождения ядер берилия и распада выйдет на стационар при токе10 мА с количеством ядер берилия 1,06 10¹⁸ и гамма активностью 4,8 10¹⁰ с^-1. Т.о. концентрация лития даже в самой тонкой мишени уменьшается всего на 0,4 %, что несущественно. Активность фотонов соответствует мощности дозы гамма-излучения на расстоянии 10 см = 6 10^-5 Зиверт в секунду. Вклад дозы сопутствующего распаду гамма будет составлять в любом из режимов менее 1 %. Таким образом, нет особой необходимости удалять радиоактивный изотоп берилия. Просто берилий естественным образом в процессе распада заменяется на нужный нам ⁷Li, а получаемая пациентом доза мала.

Семинар 68. 12 ноября 2001 г.

В начале поговорили о жидкометаллическом теплоносителе для охлаждения мишени. Ga+In смесь, оказывается, плоха, по информации коллег-нейтронщиков - плох индий. Далее был обзор "BNCT в мире". Г.И. Сильвестров рассказал, что в Японии стали делать установку на основе ускорительных трубок - то от чего мы отказались из-за желания получить большой до 40 мА DC ток протонного пучка. Р.А. Салимов прокомментировал, что у нас будет очень сложная процедура сборки тандема, т.к. у него 2 "капусты": внутренняя в колонне изолятора и наружная в "голове" тандема. Далее обсуждались практические вопросы, суть которых сводилась к тому, что для привлечения инвестора необходимо что-то уже иметь "в железе". Поговорили о возможном изготовителе наружного бака тандема и стоимости его производства. Одним из упомянутых способов зарабатывания денег является проект установки для обнаружения взрывчатки и наркотиков на основе прототипа нашего большого ускорителя. При этом будет использоваться реакция D+⁹Be, а не D+T, так как работа с тритиевыми мишенями в условиях клиники неудобна и дорога. Далее поговорили о нашей стратегии, о том чтобы не отвлекаться на интересные вещи, но вместе с тем искать возможности попутно зарабатывать деньги на комплекс для BNCT.

Семинар 69. 19 ноября 2001 г.

В начале семинара поговорили о возможных производителях бака для тандема, затем Г.И. Димов поделился впечатлениями о поездке на конференцию, основной темой которой были источники многозарядных ионов на основе пробкотрона + ЭЦР нагрев. Потом разговор перешел к Фаррелу из Brookheaven. Они разрабатывают DC источник H^- на 20-25 мА, и пока непонятно, будут ли они его разрабатывать сами или купят у нас, потому что о доступности таких источников на рынке информации нет. Ближайший аналог есть в Лос-Аламосе, это импульсный (скважность 10) источник протонов со средним током ок. 5 мА, энергией 65 кэВ.

Затем С.Ю. Таскаев рассказал об успешной сдаче отчета о нашей работе по BNCT за очередной квартал и напомнил о грядущем через полгода финальном отчете по контракту. Попутно он посетил МИФИ, его ИРТ (исследовательский реактор тепловой). 10 лет назад на реакторе были начаты опыты по NCT. Сначала облучали крыс, исследовали накопление фармпрепаратов содержащих Бор-10 и Гадолиний. Сейчас лечат мелких собак касательным пучком. Пролечено 7 животных. Поток нейтронов на собаке примерно 10⁹ n/(cm²s) Тамошние специалисты пояснили, что современные борсодержащие препараты воспринимаются клеткой как свои и накапливаются в ней, в то время как препараты с гадолинием накапливаются в межклеточном пространстве и дают большой гамма фон. Таким образом, использование Бор-10 кажется предпочтительным. На деятельность по BNCT команда из МИФИ получила грант МНТЦ и активно работает с зарубежными коллаборантами. Сейчас на Западе есть тенденция закрывать свои исследовательские реакторы, а работы при этом переносятся в Россию. Снежинский центр по нейтронной терапии тоже получил грант МНТЦ.

МИФИ открыл кафедру медицинской физики и запланировано закрыть на реакторе 3 пучка нейтронов и сделать бункер для лечения людей. Запланировано использовать эпитепловые нейтроны с энергией не выше 1 кэВ и применять одновременно фармпрепараты, содержащие и Бор-10 и гадолиний.

С.Ю. Таскаев также встречался с Кононовым, который скептически отнесся к использованию тритиевой мишени. Он также предложил при работе в припороговой области располагать между выходом потока нейтронов с мишени и пациентом слой воды ок. 2 см для борьбы с имеющимися в спектре нейтронами с энергией больше 10 кэВ. Расстояние до пациента 3-10 см.

Семинар 70. 26 ноября 2001 г.

Г.И. Сильвестров провел небольшой ликбез про применение нейтронного пучка. Далее после небольшой дискуссии с Л.М. Барковым решили, что через год у нас будет ускоритель-тандем на 1.8 МэВ и 5 мА - DC ток пучка протонов. Затем порадовались хорошей новостью:

Секционированный выпрямитель для нашего будущего ускорителя выдал 1.4 МВ и простоял под этим напряжением 3 суток без пробоев. В будущем максимальное напряжение будет 1.25 МВ, так что у нас есть уверенность в надежной работе источника высокого ускоряющего напряжения. Необходимо будет обеспечить защиту системы управления от неизбежных пробоев, а они будут. так как площадь листов капусты ок. 70 м² . С Джоулями в зазоре мы уже разобрались, темновые токи и короны малоопасны, остается вопрос больших площадей электродов. Далее последовала дискуссия между В.В. Широковым и Р.А. Салимовым на тему, надо ли устраивать тренировочные пробои для секционированного выпрямителя (от ЭЛВ). По мнению Р.А.Салимова не нужно, т.к. во первых вероятность полного пробоя при пробое одного зазора мала и он медленный, ок. 150 нс, (в отличие от газового за 15 нс при зазоре 15 см). Запас там есть и так, а иначе можно сократить ресурс конденсаторов. Р.А. Салимов посоветовал пока не трогать ЭЛВ, т.к. он собран, работает и нет пока команды для экспериментов с ним. Далее он напомнил о необходимости четко описать процедуру сборки газовой части изолятора, соединяющей ЭЛВ с головой тандема. Далее разговор зашел о наших коллегах из Обнинска, они ждут от нас ускоритель, а пока пробуют работать на КГ-2.5, на который перенесут работы с реактора, который закроют. От коллег из Снежинска мы ожидаем напылитель LiH на мишень.

Наверх

---

© 1999-2023    Сергей Таскаев. Ответит на все ваши вопросы по проекту и страничке.