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
