醫用回旋加速器束流損失率的溫度調節

楊 偉，劉 標，丁其勇，李天女，孫 晉，徐緒黨

0 引言

醫用回旋加速器作為生產正電子核素的有力工具，可以通過不同核反應形式生產多種正電子核素，進而合成具有不同顯像功能的正電子藥物，以滿足正電子發射計算機體層成像（PET）檢查的需要。該設備由近10個子系統組成，各子系統之間采取“連鎖”設計，其正常運行需要各子系統功能都處于正常狀態且要求相互協調[1-4]。束流診斷系統是其最重要的子系統之一，該系統保證加速粒子的正常加速，進而完成相關核反應；粒子加速過程最大的問題之一是盡量減少束流的損失[5]。筆者通過改變粒子加速環境的溫度，觀察溫度對束流損失的影響，并通過調整磁場系統的勵磁電流以“彌補”溫度因素的影響，以使束流損失達到最小。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

醫用回旋加速器PETtrace（美國GEmedicalsystem），98%的高純富氧水H2O18（常熟，華益埃索托普公司）。

1.2 方法

1.2.1 不同溫度下束流損失的測試方法

在機房相對濕度保持30%的條件下，以434.5 A作為磁場勵磁電流的測試點；加速器2個Dee電極的電壓分別設定為35 kV與36.5 kV，加速真空腔的真空度保持在1.3×10-5mbar（1mbar=100Pa），自離子源引出束流強度為15μA的粒子流（通過離子源引出口的探針探測），在室溫環境溫度15～25℃范圍內進行測試，每次測試至少隔日進行，以保證加速器真空腔的溫度接近機房溫度。通過檢測剝離碳膜上的束流值，計算損失率。

1.2.2 不同溫度下確定磁場最佳勵磁電流的方法

具體方法是：在系統勵磁電流出廠設定值基礎上，先向上微調勵磁電流值0.2～0.5 A，啟動束流診斷系統觀察碳膜的束流值。……