质子治疗束线中冲击磁铁的控制系统研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

尽管x射线光子治疗在现代放射性治疗技术中占据主要地位,但质子等带电粒子由于具有布拉格峰效应,可以在剂量满足治疗需要的同时,尽可能地保护健康的组织或器官,其优越特性在近年来愈加受到重视。

目前,质子治疗中心多采用笔形束点扫描方式对肿瘤进行治疗。质子束流在肿瘤块的一个点上进行几毫秒的轰击,然后将束流关断,如此往复,完成对整个肿瘤块的治疗。使用快速冲击磁铁,可以实现对质子束的打偏。

对于冲击磁铁,我们更关注其动态性能,而非精度和稳定性。冲击磁铁对束流的控制,实质在于冲击磁铁电源对励磁电流的控制。合理设计冲击磁铁电源控制策略,实现冲击磁铁对束流的高速通断,对质子治疗装置意义重大。

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2. 研究的基本内容与方案

在质子治疗输运线系统中,冲击磁铁需要在极短时间内实现250mev质子束的多次通断。因此,该冲击磁铁对响应速度和重复频率有较高要求,对励磁电流的精确性要求并不高。

提出电源设计目标如下:该磁铁电源励磁电流的上升时间和下降时间应当小于100 ,超调量小于5%,恒流模式应当维持500,恒流模式电流波动小于0.05%。该电源应当配备相应的上位机软件,实现对电源的控制和监控。

鉴于以上设计目标,提出如下研究内容:

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3. 研究计划与安排

第1周 查阅与设计相关测参考文献,完成英语翻译工作;

第2周 文献综述,撰写开题报告;

第3周 修改、完善开题报告,进行开题答辩,主要对研究意义、目标、内容、技术路线,重点就技术路线中主电路框图、控制电路框图进行讲解;

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4. 参考文献(12篇以上)

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