Войти
Патентный эскиз DWA A Ускоритель диэлектрических стенок (DWA) представляет собой компактный линейный ускоритель частиц, разработанный и запатентованный в конце 1990-х годов, который вызывает бегущая электромагнитная волна в трубке, которая в основном изготовлена из диэлектрического материала. Основное концептуальное отличие от традиционной системы линейного ускорителя с дисковой загрузкой заключается в дополнительной диэлектрической стенке и конструкции ответвителя.
Возможные варианты использования этой концепции включают ее применение в внешнем пучке лучевая терапия (ДЛТ) с использованием протонов или ионов.
Внешний источник питания переменного тока обеспечивает электромагнитную волну, которая передается в ускорительную трубку с помощью волновода. Источник питания включается только на очень короткое время (импульсный режим).
Электромагнитная индукция создает бегущее электрическое поле, которое ускоряет заряженные частицы. Бегущая волна перекрывается положением заряженных частиц, что приводит к их ускорению внутри, когда они проходят через вакуумный канал трубки. Поле внутри трубки отрицательно сразу перед протоном и положительно сразу за протоном. Поскольку протоны заряжены положительно, они ускоряются в сторону отрицательного и от положительного. Источник питания переключает полярность секций, поэтому они остаются синхронизированными с проходящим протоном.
Трубка ускорителя сделана из листов плавленого кварца толщиной всего 250 мкм. После полировки листы покрываются 0,5 мкм хрома и 2,5 мкм золота. Около 80 слоев листов складываются вместе, а затем нагреваются в паяльной печи, где они соединяются вместе. Затем сложенная сборка превращается в полый цилиндр. Плавленый кварц - это чистое прозрачное кварцевое стекло, диэлектрик, поэтому машину называют «диэлектрическим стеновым ускорителем».
Эскиз одного из собранных модулей ускорителя представлен на эскизе патента. Длина модуля составляет около 3 см, луч идет вверх. Диэлектрическая стенка обозначена позицией 81. Она окружена устройством формирования импульсов, называемым Blumlein. На рисунке 8A источник питания заряжает Blumlein. На рисунке 8B переключатели из карбида кремния, окружающие замыкание Блюмлейна, замыкают край Блюмлейна. Энергия, накопленная в Blumlein, устремляется к диэлектрической стенке в виде импульса высокого напряжения.
Ускорители с диэлектрическими стенками могут заменить используемые в настоящее время ускорители протонов в лучевой терапии из-за их меньшего размера, преимуществ по стоимости и меньших требований к экранированию.
DWA решает основные проблемы, связанные с текущими системами протонной терапии, - стоимость и размер Видео. В зависимости от желаемого финала, традиционные решения для медицинских ускорителей (циклотроны и маленькие синхротроны ) могут иметь большие факторы стоимости и требования к пространству, которые можно обойти с помощью DWA. Оценка стоимости DWA составляет около 20 миллионов долларов США.
Ожидается, что DWA достигнет градиента ускорения около 100 МВ / м.
Система является побочным продуктом устройства Министерства энергетики для проверки ядерного оружия. Эта система требует нескольких новых достижений из-за высоких энергий, например изоляторы с высоким градиентом. Требуется фотопроводящий переключатель с широкой запрещенной зоной , около 4000. Симметричный Blumlein, типичная ширина 1 мм.
