Бетатрон
Бетатрон, или циклический ускоритель электронов, состоит из двух главных узлов: устройства, генерирующего электроны, и ускорителя этих частиц. Основной частью бетатрона является электромагнит, в зазор которого вставлена кольцеобразная ускорительная камера.
Через первичную обмотку магнита протекает переменный ток. В ускорительную камеру в каждый период переменного тока вводят (инжектируют) порцию электронов из катода, которые захватываются направляющим электрическим полем. Магнит создает переменное магнитное поле, ускоряющее электроны и удерживающее их на орбите.
Возрастание энергии электрона за один оборот сравнительно невелико, но в процессе ускорения он делает множество таких оборотов и поэтому энергия его возрастает до больших значений — 15 — 30 МэВ.
Бетатрон, генерирующий пучок электронов
а — общий вид бетатрона;
б — схема устройства, генерирующего электроны; в — набор тубусов.
Электронное излучение генерируется в виде узкого пучка, в связи с чем на его пути устанавливают рассеивающую фольгу, толщина которой должна быть тем больше, чем выше энергия электронов. Для ограничения поля облучения и упрощения наводки пучка на очаг применяют тубусы, которые позволяют создавать овальные, круглые или квадратные поля.
Задание 9
Почему пучки быстрых электронов применяют главным образом для облучения поверхностно расположенных патологических очагов? Для ответа на этот вопрос Вам придется вспомнить дозное распределение, характерное для быстрых электронов.
Смотрите рисунок — Изодозные кривые при дистанционном использовании различных видов ионизирующих излучений
Смотрите — Ответ к заданию 9
Линейный ускоритель электронов
Основу линейного ускорителя составляет цилиндрическая ускорительная камера. В ней возбуждается высокочастотное электрическое поле с бегущей волной. В камеру периодически инжектируется порция электронов.
Линейный ускоритель, генерирующий тормозное излучение
а — схема устройства, генерирующего пучок тормозного излучения;
б — общий вид установки.
Они оказываются в ускоряющем электрическом поле, создаваемом высокочастотным генератором. Электроны высокой энергии направляют на мишень для получения тормозного излучения. В качестве мишени применяют пластину из тяжелого металла, обычно золота.
Кинетическая энергия летящих электронов при взаимодействии их с атомами мишени превращается в энергию тормозного излучения. Последнее диафрагмируют с помощью формирующего устройства, представляющего набор вкладышей из свинца.
Для лучевой терапий используют линейные ускорители, генерирующие тормозное излучение с энергией 4, 6, 15, 45 МэВ; на этих установках можно получить пучок излучения, характеризующийся большой мощностью дозы.
Задание 10
Вспомните пространственное распределение энергии тормозного излучения в теле человека.
Смотрите рисунок — Изодозные кривые при дистанционном использовании различных видов ионизирующих излучений
Смотрите — Ответ к заданию 10
После этого ответьте на два вопроса:
- почему линейный ускоритель используют главным образом для статического, а не подвижного облучения?
- какую энергию тормозного излучения необходимо избрать при облучении опухоли, находящейся на глубине 8 — 10 см?
При глубоко расположенных опухолях применяют облучение с двух и более входных полей пучками, пересекающимися в области опухоли; при этом очаговая доза оказывается гораздо выше поверхностной.
«Медицинская радиология»,
Л.Д.Линденбратен, Ф.М.Лясс
Популярные статьи раздела
- Ответы к заданиям раздела «Технологические основы лучевой терапии»
- Внутритканевой метод облучения
- Хранение радиоактивных препаратов
- Ускорители тяжелых заряженных частиц
- Аппликационный метод облучения
- Внутриполостной метод облучения
- Фиксация радиоактивных препаратов в облучаемой полости
- Приспособления для формирования дозных полей при дистанционной гамма-терапии
- Необходимость облучения объектов неправильной формы
- Установки для дистанционной рентгенотерапии
