7 Lista dei Parametri della macchina
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7-1 7 Lista dei Parametri della macchina PARAMETRI GENERALI Energia finale Produzione Radioisotopi/radiobiologia Terapia dell’occhio BEAM-1 Terapia tumori profondi BEAM-2 e BEAM-3 Corrente media all’uscita dell’acceleratore Produzione Radioisotopi/radiobiologia Terapia dell’occhio BEAM-1 Terapia tumori profondi BEAM-2 e BEAM-3 Frequenza RF Lunghezza dell’impulso (max) Frequenza di ripetizione (max) Potenza RF di picco Produzione Radioisotopi/radiobiologia Terapia dell’occhio BEAM-1 Terapia tumori profondi BEAM-2 e BEAM-3 Potenza elettrica media dell’impianto (max) Produzione Radioisotopi/radiobiologia Terapia dell’occhio BEAM-1 Terapia tumori profondi BEAM-2 Terapia tumori profondi BEAM-3 Lunghezza dell’acceleratore 7 MeV 65 MeV 100 - 200 MeV 20 µA(tipico), 100 µA(max) 5 nA (tipico), 15 nA (max) 5 nA (tipico), 10 nA (max) 428 MHz e 2998 MHz 5 µsec 400 Hz 0.6 MW @428 MHz 7 MW @ 2998 MHz 30.3 MW @ 2998 MHz 30 kW 90 kW 330 kW 422 kW 28.8 m 7-2 CARATTERISTICHE PREVISTE DEL FASCIO DI PROTONI Iniettore (7 MeV) Corrente di picco 75 µA Emittanza longitudinale 4.5 π 3-GHz-deg-MeV Semilarghezza in fase 75° Semilarghezza in energia 60 keV Emittanza trasversa non normalizzata 5 π mm mrad Emittanza trasversa normalizzata 0.6 π mm mrad SCDTL (65 MeV) Corrente di picco 7.5 µA Emittanza longitudinale 1.57 π deg-MeV Semilarghezza in fase 8.5 ° Semilarghezza in energia 0.2 MeV Emittanza trasversa non normalizzata Orizzontale 1.018 π mm mrad Emittanza trasversa non normalizzata Verticale 0.97 π mm mrad Emittanza trasversa normalizzata Orizzontale 0.39 π mm mrad Emittanza trasversa non normalizzata Verticale 0.37 π mm mrad Dimensione del fascio in uscita 3 x 2 mm SCL (100-200 MeV) Corrente di picco 5 µA Emittanza longitudinale 1.74 π deg-MeV Semilarghezza in fase 7° Semilarghezza in energia 0.3 MeV Emittanza trasversa non normalizzata Orizzontale 1.2 π mm mrad Emittanza trasversa non normalizzata Verticale 0.6 π mm mrad Emittanza trasversa normalizzata Orizzontale 0.82 π mm mrad Emittanza trasversa non normalizzata Verticale 0.41 π mm mrad Dimensione del fascio in uscita 3 x 2 mm Max. “spread” di energia RMS nei vari “range” di energia tra 100 e 115 MeV ± 0.7% tra 115 e 130 MeV ± 0.6% tra 130 e 146 MeV ± 0.51% tra 146 e 164 MeV ± 0.41% tra 164 e 181 MeV ± 0.34% tra 181 e 200 MeV ± 0.28% 7-3 INIETTORE (RFQ + DTL) Lunghezza complessiva Frequenza RF Frequenza di ripetizione - durata dell’impulso modalità 1 (Protonterapia) modalità 2 (PET) modalità 3 (Radiobiologia) Energia finale Corrente media in uscita in modalità 1 Corrente media in uscita in modalità 2 Corrente media in uscita in modalità 3 SCDTL Lunghezza complessiva Numero di moduli Potenza richiesta per modulo Numero totale di tanks Lunghezza delle tanks Spazio tra le tanks Raggio del foro di passaggio dei protoni Numero di tanks per modulo Lunghezza dei singoli moduli Numero di celle (lunghezza=βλ) per tank PMQ: Numero Lunghezza efficace Gradiente Diametro interno Diametro esterno Gradiente medio di energia Campo medio accelerante (EoT) Guadagno di energia per tank Massimo fattore di Kilpatrick Frequenza RF Potenza totale richiesta Lunghezza dell’impulso Massima frequenza di ripetizione Energia finale Corrente media in uscita 4.5 m 428.285 MHz 400 Hz - 5 µsec 100 Hz - 100 µsec 10 / 400 Hz - 5 µsec 7 MeV 150 nA 100 µA 0.025 - 1 nA 10.5 m 8 0.85 MW ± 1% 52 tra 6cm e 25 cm 3.5,2.5,1.5 βλ oppure 100 mm dopo ogni coppia di moduli 2.5,3 mm 11-9-7-6-5-5-4 1.27-1.35-1.26-1.22-1.151.25-1.34-1.13 m 5,6,7 52 30 mm 200 - 154 T/m 6 mm 20 mm 5.5 MeV/m 7 - 8.7 MV/m 0.5 - 1 - 1.7 MeV 1.6 (75 MV/m) 2998 MHz 6.83 MW 5 µsec 400 Hz 65 MeV 15 nA 7-4 SCL Lunghezza complessiva Numero di moduli Numero totale di tanks Potenza per tank Lunghezza delle tanks Spazio tra le tanks Raggio del foro di passaggio dei protoni Numero di tanks per modulo Numero di celle (lunghezza=βλ /2) per tank Lunghezza dei singoli moduli PMQ: Numero Lunghezza efficace Gradiente Diametro interno Diametro esterno Gradiente medio di energia Campo medio accelerante (EoT) Guadagno di energia per tank Massimo fattore di Kilpatrick Frequenza RF Potenza richiesta Lunghezza dell’impulso Massima frequenza di ripetizione Energia finale Corrente media in uscita 12.7 m 8 (meno di 5 MW per modulo) 26 tra 1.1 e 1.2 MW tra 40 e 50 cm 1.5 βλ oppure 150 mm dopo ogni coppia di moduli 4 mm 4-4-3-3-3-3-3-3 19 nei primi 2 moduli, 17 negli altri 6 moduli 1.6, 1.8,1.32,1.4,1.47,1.54,1.6, 1.67 m 26 30 (primi 8) - 25 mm 150- 118 T/m 6 mm 20 mm 10.65 MeV/m 12 - 13.43 MV/m 5 MeV 1.6 (75 MV/m) 2998 MHz 30.305 MW 5 µsec 400 Hz 200 MeV 10 nA 7-5 IMPIANTO RF per SCDTL Numero di klystron Tipo di klystron Frequenza RF Lunghezza dell’impulso Massima frequenza di ripetizione Potenza RF di uscita /klystron Efficienza Klystron Beam Filamento klystron Magnete klystron Modulatore Numero di condensatori della linea Caratteristiche dei condensatori energia immagazzinata rapporto spire del trasformatore potenza dell’alimentazione Linea RF Potenza oscillatore numero di amplificatori numero di isolatori numero di circolatori numero di ibridi a 3 db IMPIANTO RF per SCL Numero di klystron Tipo di klystron Frequenza RF Lunghezza dell’impulso Massima frequenza di ripetizione Potenza RF di uscita /klystron Efficienza Klystron Beam Filamento klystron Magnete klystron 1 TH2130 2998 MHz 5 µsec 400 Hz 15 MW di picco, 30 KW media 40% Tensione 200 kV Corrente = 177 A Tensione =28 A, Corrente = 27 A 3 bobine da 80 V, 20 A, Pmax=7 kW 64 20 nF - 33 kV 177 joule 1:12 50 kW 12 dbm 4 4 1 7 8 TH2066U oppure TH2157 2998 MHz 5 µsec 200 Hz 7.5 MW di picco, 7.5 KW media 44% Tensione=156 kV, Corrente = 110 A Tensione =21.5 A, Corrente = 23 A Corrente = 27 A, Tensione=155 V, Raffr.=5 l/min 7-6 LINEE DI TRASPORTO Collocazione magneti Linea di accelerazione: Linea PET e Radiobiologia Beam-1 Beam-2 Beam-3 (testata) Tipo Dipolo B=1.3 T, R=0.3m Angolo=30° Dipolo, B=1.47 T, R=0.8m Angolo=20° Dipolo, B=1.47 T, R=1.47m Angolo=15° Dipolo, B=1.47 T, R=1.47m Angolo=15° 5 Quadrupoli Dipolo B=1.3 T, R=0.3m Angolo=30° Dipolo B=1.3 T, R=0.3m Angolo=90° 13 Quadrupoli L=0.25 m G<3.5 T/m Dipolo, B=1.47 T, R=0.8m Angolo=20° 3 Quadrupoli L=0.1 m G<28 T/m 3 Quadrupoli L=0.25 m G<5 T/m Dipolo, B=1.47 T, R=1.47m Angolo=15° 7 Quadrupoli L=0.25 m G<26 T/m Dipolo, B=1.47 T, R=1.47m Angolo=15° Dipolo, B=1.47 T, R=1.47m Angolo=45° Dipolo, B=1.47 T, R=1.47m Angolo=135° 12 Quadrupoli L=0.25 m Potenza 2 kW 6 kW 6.5 kW 6.5 kW 2 kW 2 kW 3 kW 13x0.04=0.5 kW 6 kW 2 kW 3x0.15=0.5 kW 6.5 kW 7x1.3=9 kW 6.5 kW 15 kW 25 kW 12x 1.3=16 kW
