硼中子俘获治疗加速器ECR质子源电磁场仿真设计

作者：李波; 刘华昌; 王云; 吴小磊; 李阿红; 瞿培华; 陈强; 樊梦旭; 巩克云; 欧阳华甫; 吴丛凤

来源：原子能科学技术, 2019, 53(09): 1656-1659.

• 硼中子俘获治疗
• 质子源
• 电子回旋共振
• 脊波导耦合器
• 引出电极结构

电子回旋共振(ECR)质子源具有可给流强高、亮度高、可靠性高、使用频率高、易维护、小型化等优点,因而被硼中子俘获治疗(BNCT)装置的直线加速器所采用。本文利用CST软件对2.45 GHz ECR质子源进行优化设计。优化后ECR质子源的等离子体发生器腔体的尺寸为101.12 mm×45.00 mm,给出了脊波导耦合器的最优尺寸参数,使等离子体发生器腔体内电场强度提高为普通波导的4.5倍。通过Opera-3D对ECR质子源的引出电极结构进行了仿真计算,并给出了优化参数。另外,初步设计了质子源的线圈磁铁系统,优化了磁场分布。本文结果为质子源的研制提供了数据。

• 单位
  中国科学技术大学; 散裂中子源科学中心; 中国科学院高能物理研究所