${ displaystyle E = qNV_ {p}}$

vôn điện tử, trong đó

là số điện cực gia tốc trong máy.

Ở tốc độ gần tốc độ ánh sáng, tốc độ tăng dần sẽ nhỏ, với năng lượng xuất hiện dưới dạng tăng khối lượng của các hạt. Trong các phần của máy gia tốc nơi xảy ra điều này, chiều dài điện cực hình ống sẽ gần như không đổi. Các thành phần thấu kính từ hoặc tĩnh điện bổ sung có thể được bao gồm để đảm bảo rằng chùm tia vẫn ở giữa ống và các điện cực của nó. Máy gia tốc rất dài có thể duy trì sự liên kết chính xác của các bộ phận của chúng thông qua việc sử dụng các hệ thống servo được dẫn hướng bởi chùm tia laser.

Ưu điểm [ chỉnh sửa ]

Máy gia tốc tuyến tính siêu dẫn của Đại học Stanford, được đặt trong khuôn viên bên dưới Phòng thí nghiệm Hansen cho đến năm 2007. Cơ sở này có thể tách rời khỏi SLAC

năng lượng hạt cao hơn các máy gia tốc hạt tĩnh điện trước đây được sử dụng khi nó được phát minh; máy gia tốc Cockcroft-Walton và máy phát Van de Graaff. Trong các máy này, các hạt chỉ được gia tốc một lần bởi điện áp ứng dụng, do đó năng lượng hạt tính bằng vôn electron bằng điện áp gia tốc trên máy, bị giới hạn ở mức vài triệu volt do sự cố cách điện. Trong linac, các hạt được gia tốc nhiều lần bởi điện áp ứng dụng, do đó năng lượng hạt không bị giới hạn bởi điện áp gia tốc.

Các linac công suất cao cũng đang được phát triển để sản xuất các electron ở tốc độ tương đối tính, do các electron nhanh di chuyển trong hồ quang sẽ mất năng lượng thông qua bức xạ synchrotron; điều này giới hạn công suất tối đa có thể truyền cho các electron trong một synchrotron có kích thước nhất định. Linacs cũng có khả năng tạo ra sản phẩm phi thường, tạo ra một dòng các hạt gần như liên tục, trong khi đó một synchrotron sẽ chỉ định kỳ nâng các hạt lên đủ năng lượng để xứng đáng "bắn" vào mục tiêu. (Vụ nổ có thể được giữ hoặc lưu trữ trong vòng năng lượng để cho thời gian điện tử thử nghiệm hoạt động, nhưng dòng điện đầu ra trung bình vẫn còn hạn chế.) Mật độ đầu ra cao làm cho linac đặc biệt hấp dẫn để sử dụng trong các thiết bị lưu trữ vòng tải với các hạt chuẩn bị cho hạt va chạm hạt. Sản lượng lớn cũng làm cho thiết bị thực tế để sản xuất các hạt phản vật chất, thường rất khó thu được, chỉ là một phần nhỏ trong các sản phẩm va chạm của mục tiêu. Những thứ này sau đó có thể được lưu trữ và tiếp tục sử dụng để nghiên cứu sự hủy diệt vật chất phản vật chất.

linacs y tế [ chỉnh sửa ]

Hình ảnh lịch sử cho thấy Gordon Isaacs, bệnh nhân đầu tiên được điều trị u nguyên bào võng mạc bằng xạ trị gia tốc tuyến tính (trong trường hợp này là tia điện tử), vào năm 1957, trong năm 1957, trong chùm tia điện tử) Hoa Kỳ Các bệnh nhân khác đã được điều trị bằng linac cho các bệnh khác kể từ năm 1953 ở Anh. Mắt phải của Gordon đã bị cắt bỏ vào ngày 11 tháng 1 năm 1957 vì ung thư đã lan rộng ở đó. Tuy nhiên, mắt trái của anh chỉ có một khối u cục bộ khiến Henry Kaplan phải điều trị bằng tia điện tử.

Liệu pháp xạ trị dựa trên Linac để điều trị ung thư bắt đầu với bệnh nhân đầu tiên được điều trị vào năm 1953 tại London, Vương quốc Anh, tại Hammersmith Bệnh viện, với một máy 8 MV được chế tạo bởi Metropolitan-Vickers và được lắp đặt vào năm 1952, như là một linac y tế chuyên dụng đầu tiên. .

Các linac cấp y tế tăng tốc các electron bằng cách sử dụng ống dẫn sóng khoang điều chỉnh, trong đó năng lượng RF tạo ra sóng đứng. Một số linac có ống dẫn sóng ngắn, được gắn theo chiều dọc, trong khi các máy năng lượng cao hơn có xu hướng có ống dẫn sóng ngang, dài hơn và nam châm uốn để quay chùm tia theo chiều dọc về phía bệnh nhân. Các linac y tế sử dụng các chùm electron đơn sắc trong khoảng từ 4 đến 25 MeV, tạo ra một tia X với phổ năng lượng lên đến và bao gồm cả năng lượng điện tử khi các electron hướng vào một mục tiêu mật độ cao (như vonfram). Các electron hoặc tia X có thể được sử dụng để điều trị cả bệnh lành tính và ác tính. LINAC tạo ra một chùm bức xạ đáng tin cậy, linh hoạt và chính xác. Tính linh hoạt của LINAC là một lợi thế tiềm năng so với liệu pháp coban như một công cụ điều trị. Ngoài ra, thiết bị có thể được tắt nguồn khi không sử dụng; không có nguồn nào yêu cầu che chắn nặng nề – mặc dù phòng điều trị đòi hỏi phải che chắn đáng kể các bức tường, cửa ra vào, trần nhà v.v … để tránh thoát bức xạ tán xạ. Việc sử dụng lâu dài các máy có công suất cao (> 18 MeV) có thể tạo ra một lượng bức xạ đáng kể trong các bộ phận kim loại của đầu máy sau khi tháo nguồn cho máy (nghĩa là chúng trở thành nguồn hoạt động và phải tuân thủ các biện pháp phòng ngừa cần thiết ).

Ứng dụng cho phát triển đồng vị y tế [ chỉnh sửa ]

Sự thiếu hụt dự kiến ​​liên quan đến Mo-99, và đồng vị y khoa Technetium-99m thu được từ nó, cũng đã làm sáng tỏ tuyến tính công nghệ máy gia tốc để sản xuất Mo-99 từ Uranium-235 không được làm giàu thông qua bắn phá neutron. Điều này sẽ cho phép ngành công nghiệp đồng vị y tế sản xuất đồng vị quan trọng này bằng một quy trình quan trọng. Các cơ sở lão hóa, ví dụ như Phòng thí nghiệm Phấn sông ở Ontario Canada, hiện vẫn sản xuất hầu hết Mo-99 từ Uranium-235 được làm giàu cao có thể được thay thế bằng quy trình mới này. Theo cách này, tải trọng cực kỳ quan trọng của muối urani hòa tan trong nước nặng với sự bắn phá neutron và chiết xuất sản phẩm mục tiêu tiếp theo, Mo-99, sẽ đạt được. ^[5]

Nhược điểm [ chỉnh sửa ]

• Chiều dài thiết bị giới hạn các vị trí có thể đặt.
• Cần có một số lượng lớn thiết bị điều khiển và nguồn cung cấp năng lượng liên quan của chúng, làm tăng chi phí xây dựng và bảo trì của phần này.
• Nếu các bức tường của các khoang gia tốc được làm bằng vật liệu dẫn điện thông thường và các trường gia tốc lớn, điện trở suất của tường chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt nhanh chóng. Mặt khác, các chất siêu dẫn cũng cần làm mát liên tục để giữ chúng ở dưới nhiệt độ tới hạn của chúng, và các trường gia tốc bị giới hạn bởi các rãnh. Do đó, các máy gia tốc năng lượng cao như SLAC, vẫn là loại dài nhất trên thế giới (trong các thế hệ khác nhau), được chạy trong các xung ngắn, hạn chế sản lượng hiện tại trung bình và buộc các máy dò thử nghiệm xử lý dữ liệu trong các vụ nổ ngắn.

Xem cũng [ chỉnh sửa ]

Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]

Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]