２、磁铁系统
ＰＥＴ加速器磁铁设计的首要目标是使得磁场满足等时性条件，即处于不同半径处粒子的回旋频率 要基本相等，否则粒子在射频场中的加速相位会发生大幅度漂移，使得粒子不能有效加速。我们的设 计目标是等时性的差异小于士０２％，加速相位漂移小于３０６”１。此外，该磁铁设计还需满足粒子束的轴
向聚焦和径向聚焦。
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ＰＥＴ医用回旋加速器研制进展
魏涛、何小中、庞健、赵息超、扬国君、龙继东、杨振、萱攀
（中国工程物理研兜院流体物理研究所，四川省绵阳市．６２】９００）
摘要：中国工程物理研究院流体物理研究所目前正在自行研制一台用于ＰＥＴ的１ＩＭｅＶ回旋加速器。 目前，该加速器已完成各分系统的研制，包括内置负氢潘宁源、高频系统、磁铁系统等，并实现整机 的安装调试。经束流测试表明，该加速嚣己达到其设计指标，当前正在进一步优化中。
图５ 柬流存活率随磁铁半径的变化图
第九届全国医用加速器学术交流研讨会论文
５、结论
经过５年时间攻克了很多关键技术，现阶段我所研制的ＰＥＴ医用回旋加速器运行正常，已达到弓 出柬流平均流强５０ｕＡ的设计指标。目前，我们仍然在继续改进该加速器，以期获得更好的指标。 参考文献： 【１］Ｊｏｈｎ Ｍ Ｏｌｌｉｎｇｅｒ
正在针对以上问题进行系统优化，以期获得更好的效果。 ４、其它 负氢束流在回旋加速器中加速、旋转约１００圈后通过碳膜剥离为质子柬打靶。在此过程中．有多
种因素可能造成柬流的损失．包括：二次电子影响、真空剥离、菇振穿越等。
从目前的调试来看，真空剥高是追成束流损失的最主要原因。如图５所示为柬流存活率髓磁铁半
气流量４ｓｅｅｍ时，离子源直流引出流强～ｌｍＡ。
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图２
内置式负氢潘宁源（铜制）与测试用法拉第杯（铝制）实物国
离子源已成功应用于加速器样机的调试，证明了其物理设计的正确性，但仍暴露出一定的局限性， 包括散热、位置调节、阴极烧蚀等。目前正在进行离子源的参数优化，以期延长离子源的使用寿命。
径的变化图．其中蓝线为只加两台分子泵抽气的情况．真空度为２ｘｌｏ ５Ｐａ．红线所示在此基础上又加 入两台扩散泵，真空度达到了４×１０４Ｐａ，而束流存活率也有大幅提升。目前，关于束流损失的更深入
的研亢正在进行之中。
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图４
回旋加速器高频腔实物图
在高频系统和磁铁系统联调时．基本成功躲避二次电子倍增效应，曾短暂实现过大功率连续波的 加载，对应加速电压４０ＫＶ，但难以重复。而在加入离子源后，离子源气流及起弧恶化了二次电子的倍 增效应．并且恶化了高频系统的耐压。１１前，高频系统的占空比约为５０％＂５０％，并将脉冲流强为１００ｕＡ 的负氢离子柬加速到设计能量井成功的剥离引出。 当前的高频系统主要存在如下问题．包括：①高频腔与功率源的匹配问题；②联调时出现的自激 现象：＠高频腔的Ｑ值偏低，约为理论值的５０％－－６５％；④二次电子倍增现象以及耐压、冷却等。目前，
图３所示四扇铁的径向扇聚焦结构即为ＰＥＴ加速嚣的磁铁结构示意图“，采用小气隙、深答结构 以提供更高的平均磁场和更强的聚焦能力。每个磁极扇面两侧均放置有可拆卸链条，通过镶条的切割 可实现磁场的垫补。该磁铁由磁极、芯柱、镶条、侧磁轭及上下盖板构成，每个磁极扇面的角度为５８。， 磁极半径为４５ｃｍ，磁极间的气隙高度为３ ８ｃｍ：磁铁中心区略微下沉，用于内置负氢潘宁源的放置。
１９９７，１４（１）：４３—５５．
ａｎｄ Ｊｅｆｆｒｅｙ Ａ Ｆｅｓｓｌｅｒ，Ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，ＩＥＥＥ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｍａｇａｚｉｎｅ，
【２】Ｚ．Ｙａｎｇ，Ｅ Ｄｏｎｇ，Ｊ．Ｄ．Ｌｏｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｌｄ—ｃａｔｈｏｄｅ ｎｅｇａｉｖｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ＰＩＧ－ｔｙｐｅ ｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ，ＮＩＭＡ，２０ １ ２，６８５：２９—３４． ［３］Ｍ Ｆａｎ，Ｘ Ｚｈａｎｇ，Ｔ Ｚｈａｎｇ，ｅｔ ａｌ，Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ＣＩＡＥ ｍｅｄｉｃａｌ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｍａｇｎｅｔ，１ ５“ ＩＥＥＥ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ＤＣ，ＵＳＡ，１ ７—２０ Ｍａｙ １ ９９３，ＰＰ．２８４ １—２８４３．
图３
回旋加速相位偏移控制在±９。以内，一次谐波的最大幅值小于１垤ａｕｓｓ
低阶共振线对柬流的影响很小。
３、高频系统 高频系统包含两个Ｄｅｅ扳放置于磁铁谷区，角度为３０。，高频频率在７１～７３ ＭＨ２范围内连续可调，
加速电压最大为４２ＫＶ，四个加速间隙即粒子回旋一圈加速４次，谐波数为４，如图４所示为高频腔的 实物图。
’叼（Ｐ，ｎ）反应产生一Ｆ，对”Ｆ一进行化学处理即可得到ＦＤＧ。ＰＥＴ设各主要分为两大部分，一部分
是ＰＥＴ扫描仪，另一部分为生产正电子核寨的小型医用回旋加速器。本文将重点阐述我方自行研制的 ｌＩＭｅＶ回旋加速器（如图ｌ所示）的研制进展．
１、离子源
如图２所示为回旋加速器的内置负氢潘宁源Ⅲ，目前该离子源己能轻松起弧并且稳定工作。在氢
．。．
［４］魏涛、杨国君、何小中等，ＰＥＴ回旋加速器磁铁设计与测试，强激光与粒子束，２０１２，２４（９）：１—５．
关键词ｔ正电子茬射成像、回旋加速嚣、离子源、高频、磁铁 正电子发射成像｜１１（ＰＥＴ，ｐｏｓｉｔｒｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎＴｏｒａｏｇｒａｐｈｙ）是一种利用短寿命（半衰期一股小于２小
时）正电子核素标记的示踪显像荆进行体内生物分子代谢显像和受体显像的方法．它在癌症早期诊断 和冠心病的蹬断中具有高度准确性，ＰＥＴ显像己经成为新世纪医学的热点之一。ＰＥＴ主要采用的显像 药物为ＦＤＧｔ它是一种葡萄糖类化台物。加速器产生的质子柬轰击在材料为”Ｏ富集水的靶上，经由