真空技术


质子治疗设备布局(由海德堡离子束治疗中心提供)

多年来,化疗和放疗一直是癌症最常见的治疗方法。但有一种特殊的癌症治疗方法,使用质子的能量而不是光子的能量(即x射线)有望更准确地治疗癌症,副作用更少。真空是这种令人印象深刻的系统的重要使能技术。

质子束系统的解剖

质子束放射治疗系统是一种非常复杂的设备。整个系统很容易就有50到100米长,它是粒子加速器的一个实际例子。它主要由三个部分组成:质子源、质子束线和终端站,有时也被称为“龙门架”。在下面的例子中,该装置被设计用来加速质子,有时是更重的离子,如碳离子。

真空技术


龙门架端站-外部视图。你能看到站起来的那位先生吗?在这里你可以欣赏到设备的真实大小。(海德堡离子束治疗中心提供)

所有元件都设计为在高真空条件下工作(<0.1 mTorr)。原因很简单:就像在质谱仪中一样,需要高真空条件才能产生和传递离子束。简单来说:没有真空,没有质子,没有光束。

同步加速器通常是系统中需要最低真空水平的部分。良好的真空水平是赋予正确的质子源效率的基础,通常通过提供特殊的离子泵或在某些情况下特殊的扩散泵来满足这一要求。

束线是质子被聚焦并被运送到龙门吊室的地方,使用的是离子泵沿直线规律分布,通常安装在光束聚焦和弯曲磁铁之间。




工作中的高真空

真空技术


同步加速器,质子源。(图片由海德堡离子束治疗中心提供)

从应用的角度来看,除了任何设备部分所需的特殊真空条件外,泵和相关电源还需要在特斯拉级的巨大磁场和巨大的发电机附近运行。这是应用程序的关键部分,可能是我们最具挑战性的需求离子泵控制单元.尽管存在电磁干扰,但仍需要持续测量纳米电流,以不断调整泵速,并确保真空保持在适当的水平。

需要高质量的开发标准和测试工作,以获得操作医疗设备所需的认证。

真空技术


质子束线:主束被分成三条平行线,一次治疗多名患者
(海德堡离子束治疗中心提供)

与安捷伦188bet博金宝官方网站的联系

因为安捷伦与欧洲188bet博金宝官方网站核研究组织(欧洲核子研究中心)和其他主要物理研究中心,该公司是所有质子治疗系统制造商的特权合作伙伴。安捷伦为质子治疗科学的发展做出贡献188bet博金宝官方网站的方式之一是开发特殊的真空解决方案,可以在极强的磁铁和电场附近完美地运行。考虑到任务的重要性,这可不是件容易的事。

下图显示了一个例子,其中一个操作员正在设置质子束流线的一部分。注意坐在他左边的那个特殊的大型离子泵。

真空技术


质子束线段,显示安捷伦离子泵靠近强大的光束聚焦和弯曲磁铁。188bet博金宝官方网站(由MedAustron提供)

面对客户应对极端应用的挑战,解决乍一看“不可能”的技术问题,这极大地成就了安捷伦离子泵的今天。188bet博金宝官方网站