KR102026127B1 - Bnct 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지 빔수송계통 - Google Patents
Bnct 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지 빔수송계통 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102026127B1 KR102026127B1 KR1020170171378A KR20170171378A KR102026127B1 KR 102026127 B1 KR102026127 B1 KR 102026127B1 KR 1020170171378 A KR1020170171378 A KR 1020170171378A KR 20170171378 A KR20170171378 A KR 20170171378A KR 102026127 B1 KR102026127 B1 KR 102026127B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ion
- ion beam
- lebt
- vacuum chamber
- focusing lens
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/001—Arrangements for beam delivery or irradiation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/12—Arrangements for varying final energy of beam
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H2277/00—Applications of particle accelerators
- H05H2277/10—Medical devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
본 발명은 BNCT 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지빔 수송 계통(LEBT) 구성 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명은 빔 집속을 위한 제1솔레노이드 렌즈를 진공 내에 배치하여 이온빔을 초기에 효과적으로 집속하고, 빔 조향기구를 단일 철심에 구현하여 부품 설치에 필요한 폭을 줄이며, 빔 측정 장치를 진공 챔버에 교체 설치되도록 모듈형으로 구비함으로써 대전류임에도 불구하고 LEBT의 길이가 크게 단축된 것이 특징이다.
Description
본 발명은 BNCT 입사기용 대전류 컴팩트(compact) 저에너지빔 수송계통(LEBT)에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
붕소중성자포획치료(BNCT: Boron Neutron Capture Therapy)는 인체 외부에서 중성자를 조사하면 암세포 안에 함유된 붕소와 핵반응을 일으켜, 생성된 입자가 암세포를 파괴하는 치료 방법이다. BNCT는 정상조직의 피폭이 최소화되고, 분해능이 높아 암 조직을 세포단위로 치료가 가능하여, 기존의 양성자치료기에 비해 우수한 치료 효과를 보인다.
중성자를 얻는 방법에는 원자로, 가속기가 있으며, 가속기에는 사이클로트론 방식 및 선형가속기 방식이 있다. 병원시설에 설치되는 것을 고려하면 선형가속기가 유리하며, 의료, 산업 분야에 적용되고, 제작비 및 운영비를 절감할 수 있도록 이러한 이온빔가속기는 연구용 장비에 비해 소형화가 요구된다.
이온빔가속기는 이온빔(ion beam)을 발생시키는 이온원(ion beam source), 이온빔을 집속하여 다음 단으로 전달하는 LEBT(low energy beam transport)를 포함한다. LEBT에 설치되어 이온원에서 출사된 이온빔을 집속하는 빔집속렌즈로는 통상 솔레노이드 코일(solenoid coil)을 이용한 자기장 렌즈가 사용된다.
이온원에서 출사된 이온빔은 공간 전하 효과(space charge effect)에 의해 빔 직경이 빔의 진행방향으로 커지며 확산된다. 이온빔을 다음 단인 RFQ(radio frequency quadrupole)에 효율적으로 전달하기 위해서는 확산된 빔을 솔레노이드 코일을 사용한 자기장 렌즈로 집속하게 된다.
일반적으로 자기장 렌즈는 이온빔가속기의 빔 수송관 외부에 설치되며, 이온빔과 솔레노이드 코일의 거리가 멀기 때문에 이온빔을 집속하기 위해서는 큰 용량의 자기장 렌즈와 직류 전원 공급기가 필요하다.
종래 대형 양성자가속기 입사기의 이온원 뒤에 위치한 LEBT는 통상 3 m 이상의 상당한 길이와 큰 크기의 구성품을 가진다. 대전류 이온원에서 방출된 이온빔은 이온원으로부터 먼 거리의 제1솔레노이드 렌즈에서 집속되고, 2극 전자석으로 구성된 2개의 수평, 수직 빔방향 조종계, 다양한 빔 전류측정장치, 빔 단면 측정장치 등을 거친 다음, 제2 솔레노이드 렌즈에서 다시 집속되어 다음 단인 RFQ에 입사시키는 구조로 이루어져 있다.
이러한 구조는 이온빔 전류가 30 mA 이하에서는 어느 정도 적용이 가능하지만, 50 mA 이상의 이온빔(예컨대, 45 keV, 60 mA)을 다루는 대전류 LEBT의 경우에는 큰 기자력(magnetomotive force)을 가지는 자기장 렌즈가 요구된다. 이온빔에 작용하는 기자력이 충분하지 않으면 LEBT의 길이는 더 늘어나게 된다. 즉, 대전류의 이온빔의 경우, 공간 전하 효과의 영향이 더 커져서 빔의 발산 정도가 커지고, 자기장 렌즈의 용량이 커지고, LEBT의 길이가 길어지며, 출력되는 이온빔의 손실이 커지는 단점이 있다.
본 발명은 대전류를 다루는 LEBT의 길이를 단축하여 BNCT를 소형화하는 것이 목적이며, 이를 위해 짧은 이온빔 경로가 구현되도록 개선된 형태의 이온빔 제어 및 측정 기구부를 제공하는 것이 목적이다.
이를 위해, 제1솔레노이드 렌즈를 진공 챔버 내에 배치하여 이온원 및 이온빔 경로에 가깝게 설치함으로써 작은 기자력으로 이온빔을 효과적으로 집속하고, 이온빔이 크게 발산되기 전에 빔을 집속하여 결과적으로 이온빔의 경로를 단축하는 것이 목적이다.
또한, 빔 경로의 방향 제어를 위한 자기회로를 단일 철심에 구비함으로써 제어 부품이 차지하는 폭을 최소화하고, 빔 측정을 위한 필수 측정 기구를 교체형으로 구성하여 LEBT의 길이를 단축하는 것이 목적이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 BNCT 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지 빔수송계통(LEBT)은, 이온빔을 출사하는 이온원; 이온원에 일측이 연결되는 진공 챔버; 및 진공 챔버의 타측에 연결되는 빔 수송관;을 포함하고, 진공 챔버 내에 이온빔 출사 방향으로 순차적으로 배치되는 제1빔집속렌즈; 및 제1패러데이컵(Faraday cup);을 포함하며, 빔 수송관에 이온빔 출사 방향으로 순차적으로 배치되는 자기 빔 조향기(magnetic beam steerer); 빔 단면형상 측정기(beam profile monitor); 제2패러데이컵; 제2빔집속렌즈; 및 ACCT(AC current transformer);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1빔집속렌즈는, 이온빔의 진행 방향 상에 배치되며 이온빔을 감싸는 형태로 권선되는 개별 코일; 및 개별 코일을 감싸는 코일 절연재;를 포함하는 솔레노이드 코일 조립체; 및 솔레노이드 코일 조립체를 감싸며 진공으로부터 솔레노이드 코일 조립체를 밀폐하는 기체방출(outgas) 차단케이스;를 포함하여 진공 챔버 내에 설치되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 제1빔집속렌즈는, 진공 챔버 내에 배치되고, 이온원에 가장 짧은 거리에 위치하되, 방출된 대전류 이온빔이 공간전하 효과로 인하여 발산되기 전에 이온빔을 집속하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 자기 빔 조향기는, 4각형 형태의 단일 철심 자기회로(magnetic circuit); 및 4각형의 각 변에 각각 권선되는 4개의 코일;을 포함하여, 이온빔의 방향을 수평, 수직 두 방향으로 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 이온원으로부터 출사되는 이온빔의 특성을 측정하기 위해 진공 챔버에 교체 설치되는 다중 슬릿(multi aperture slit); 및 빔 주사장치(beam scanning instrument)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다중 슬릿은 제1빔집속렌즈와 교체 설치되도록 모듈형태로 형성되고, 빔 주사장치는 제1패러데이컵과 교체 설치되도록 모듈형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2빔집속렌즈는, 빔 수송관의 종단에 근접한 위치에 배치되고, 빔 수송관의 외측에 근접하여 배치되어, 이온빔을 집속하여 양성자를 분리하고, LEBT의 다음 단인 RFQ(radio frequency quadrupole)에 대전류 이온빔을 입사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 빔 집속을 위한 제1솔레노이드 렌즈를 진공 내에 배치하여 이온빔을 초기에 효과적으로 집속하고, 빔 조향기구를 단일 철심에 구현하여 부품 설치에 필요한 폭을 줄이며, 빔 측정 장치를 진공 챔버에 교체형으로 설치되도록 모듈형태로 구비함으로써 대전류임에도 불구하고 LEBT의 길이가 크게 단축되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 진공 내 솔레노이드 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 이온광학계의 전산모사 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 자기회로를 가지는 양방향 조절형 자기 빔 방향 조향기의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 진공 내 솔레노이드 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 이온광학계의 전산모사 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 자기회로를 가지는 양방향 조절형 자기 빔 방향 조향기의 개념도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT(1)는 이온원(ion source, 10)에서 생성된 이온빔(ion beam)을 집속하여 RFQ에 전달하는 역할을 한다. LEBT(1)는 통상 두 개의 빔집속렌즈를 빔 경로에 포함한다. 이온빔을 집속하는 빔집속렌즈로는 솔레노이드 코일 조립체를 이용한 자기장 렌즈가 주로 사용되며, 통상 빔 수송관(120) 외경을 감싸며 진공 배관 외부에 설치되는 것이 일반적이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이온가속기는 제1빔집속렌즈(30)가 이온원(10)에 연결된 진공 챔버(20) 내에 배치되는 것이 특징이다. 제1빔집속렌즈(30)의 위치에서 이온빔은 발산 초기 상태이며, 빔 직경이 작다. 또한, 제1빔집속렌즈(30)가 진공 내의 빔 경로에 근접하여 배치되기 때문에 작은 렌즈 구경을 가지며 작은 기자력으로도 이온빔을 효과적으로 집속할 수 있다. 제1빔집속렌즈(30)를 진공 챔버(20) 내에 배치함으로써 더 작은 크기의 솔레노이드 코일 조립체를 사용할 수 있고, 제어용 전원부도 소형화될 수 있다. 무엇보다 이온빔이 발산 초시 상태이므로 이온빔 초기에 설치되는 렌즈에 의해 LEBT(1)의 빔 경로를 짧게 설계할 수 있는 장점이 있다.
LEBT(1) 종단에 근접한 위치에는 빔 수송관(120) 외경을 감싸며 배치되는 제2빔집속렌즈(90)를 포함한다. 제2빔집속렌즈(90) 위치에서의 이온빔은 제1빔집속렌즈(30) 위치에서보다 큰 빔 직경을 가진다. 제2빔집속렌즈(90)는 빔 수송관(120) 외부에 배치되어 이온빔과의 거리가 멀기 때문에 제1빔집속렌즈(30)에 비해 큰 용량을 가지게 된다. 그러나 모든 빔집속렌즈가 빔 수송관(120)의 외부에만 설치되는 통상의 경우에 비해 본 발명의 일 실시예에 따른 제2빔집속렌즈(90)의 크기는 작게 형성될 수 있다. 이온빔이 LEBT(1) 초단부터 집속되므로 이온빔이 덜 확산된 상태로 제2빔집속렌즈(90) 위치에 도달하기 때문이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT를 나타내는 측단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT(1)는 도면 우측에서부터 이온원(10)이 연결되는 부분, 이온원(10)에 연결된 진공 챔버(20), 진공 챔버(20)의 출구 측에 연결된 빔 수송관(120), 제1게이트밸브(130), 자기 빔 조향기(magnetic beam steerer, 60), 빔 단면 측정기(BPM: beam profile monitor, 70), 빔 전류 측정을 위한 제2패러데이컵(Faraday cup, 80), 제2빔집속렌즈(90), 제2게이트밸브(140) 및 ACCT(AC current transformer, 150)가 배치된다.
빔 단면 측정기(70)는 빔 진행방향에 수직인 X-Y 좌표 평면에서 빔의 분포 형상과 위치를 측정하기 위해 구성된다. 회전 모터에 달려있는 나선형 모양의 텅스텐 와이어(710)를 회전시켜 빔과 교차시키면서 매 순간 텅스텐 와이어(710)를 통해 측정되는 신호를 수집한다.
ACCT(150)는 펄스 형 대전류 빔에서 발생되는 자기장을 전기장 신호로 바꿔 빔의 전류를 측정하는 장치이다.
본 발명은 대전류 고출력의 빔 전류을 측정하기 위한 컴팩트 패러데이컵과 빔의 공간적인 분포를 측정하기 위한 빔 단면 측정기(70)를 포함하는 최소한의 형태로 구성되며, 이들의 탈착이 자유롭도록 하여 컴팩트한 시스템을 구성한 것이 특징이다.
진공 챔버(20) 내에는 제1빔집속렌즈(30)와 제1패러데이컵(210)이 배치되되, 제1빔집속렌즈(30)는 다중 슬릿(multi aperture slit, 220)과 교체될 수 있고, 제1패러데이컵(210)은 빔 주사장치(beam scanning instrument, 230)와 교체될 수 있다. 이들 측정 장치는 교체가 용이하도록 모듈화된 형태로 구성된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 진공 내 솔레노이드 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 내 솔레노이드 렌즈(in-vacuum solenoid lens) 방식의 제1빔집속렌즈(30)는 진공 내에 설치될 수 있도록 솔레노이드 코일 조립체(310)가 기체방출(outgas) 차단케이스(320)에 의해 밀폐된 구조를 가진다.
솔레노이드 코일 조립체(310)는 개별 코일(330)을 감싸는 코일 절연재(340)로 서로 전기적으로 절연된다. 또한, 솔레노이드 코일 조립체(310)는 코일 전체를 감싸며 절연충진재(350)로 몰딩 되어 고정된다.
일반적으로 코일 절연재(340)와 절연충진재(350)는 기체방출률이 커서 진공 내에 그대로 노출되면 진공을 오염시켜 진공도를 떨어뜨려 빔 방출이 정상적으로 되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 제1빔집속렌즈(30)의 솔레노이드 코일 조립체(310), 코일 절연재(340) 및 절연충진재(350)를 포함하는 렌즈부를 기체방출 차단케이스(320)로 감싼다. 기체방출 차단케이스(320)는 스테인리스 스틸 판재를 성형하여 레이저 용접으로 제작할 수 있다.
빔 수송관(120) 외부에 배치되는 일반적인 솔레노이드 렌즈는 코일, 절연재 및 충진재를 포함하며, 이들 요소의 기체방출 때문에 진공에 설치가 곤란하다. 반면 본 발명의 일 실시예와 같은 제1빔집속렌즈(30)는 빔에 근접하여 배치가 가능하므로 적은 기자력으로도 빔을 효과적으로 집속할 수 있다. 또한 이온원(10)에 근접하여 배치가 가능하므로 이온빔의 발산 초기에 빔을 집속하여 LEBT(1)의 길이 단축에 크게 기여한다. 또한, 제1빔집속렌즈(30)는 진공 내의 빔에 근접하여 설치되어 적은 기자력으로도 빔을 집속할 수 있으므로, 이의 구동을 위한 전원공급기의 용량도 대폭 감소하여 경제성이 높고 컴팩트한 시스템의 구현이 가능하다.
본 발명의 일 실시예와는 다르게 일반적인 형태로 제1빔집속렌즈(30)가 빔 수송관(120) 외부에 설치되어 이온원(10)으로부터 먼 위치에서 렌즈가 배치되면, 공간 전하 효과에 의해 이미 상당한 직경으로 빔이 발산된 후에 빔의 집속이 이루어지기 때문에, 빔이 길어지고 전류 밀도도 낮아지게 된다. 또한, 이온빔으로부터 반경방향으로 먼 위치에 솔레노이드 코일이 배치되기 때문에 이온빔의 집속에 더 큰 기자력이 필요하여 코일에 연결된 전원공급기의 용량도 큰 것이 요구된다.
본 발명의 일 실시예에서 제1빔집속렌즈(30)는 다중 슬릿(220)과 교체될 수 있으며, 이때 다음 단의 제1패러데이컵(210) 대신에 빔 주사장치(230)를 교체 장착하여 이온원(10)의 운전 조건에 따른 이온빔의 에미턴스(emittance)와 빔 단면 등의 특성을 측정할 수 있다. 일 실시예에서 빔 측정에 사용되는 빔 주사장치(230)는, 고출력 이온빔의 열 부하에 견딜 수 있도록 선경 0.5 mm의 텅스텐 와이어(232)를 사용하며, 빔의 진행 경로에 대해 수직 방향으로 정밀하게 이동되어 빔의 위치와 크기를 측정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT(1)는 제1빔집속렌즈(30)와 제1패러데이컵(210)의 위치에 이들 요소를 대신하여 다중 슬릿(220)과 빔 주사장치(230)가 모듈화된 형태를 가지며 해당 위치의 다른 모듈과 교체 장착됨으로써 별도로 고정 설치되는 경우에 비해 LEBT(1)의 길이가 단축될 수 있다.
제2패러데이컵(80)은 RFQ 가속기에 입사되는 빔을 직접 전기적인 측정과 간접 열량측정법으로 동시 측정하여 빔 출력을 비교한다. 또한 제2패러데이컵(80)은 빔을 차단하기 위한 빔 덤프(beam dump)기능도 가진다.
또한, 빔 수송관(120)의 외측에 설치되는 진공 외 솔레노이드 렌즈(out-vacuum solenoid lens) 방식의 제2빔집속렌즈(90)는 LEBT(1) 종단에 근접한 위치에 배치되어 이온빔을 더욱 강하게 집속하여 양성자를 분리하며, RFQ 입사 조건에 적합한 빔을 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LEBT의 이온광학계의 전산모사 결과이다.
LEBT(1)에서 50~100 mA 수준의 대전류 이온빔을 효율적으로 집속, 수송, 분리하기 위한 2개의 솔레노이드 렌즈(30, 90)를 채용한 컴팩트한 이온광학계 구성과 각 솔레노이드 렌즈 파라미터는 도 4와 같이 하전 입자 트래킹(Tracking) 전산모사를 통하여 빔 수송 길이가 최소화 되도록 설계한다.
LEBT(1) 시스템의 컴팩트화 및 경제성을 확보하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 상술한 바와 같이 진공 내 솔레노이드 렌즈(in-vacuum solenoid lens) 방식의 제1빔집속렌즈(30)를 이온원(10)과 근접하여 배치함으로써 대전류 이온빔의 발산을 최소화하고 빔 경로가 단축된 컴팩트한 이온광학계가 구성될 수 있다.
이렇게 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 대전류 컴팩트 LEBT(1)는 약 1.7 m의 길이를 가지며, 이온원(10)으로부터 방출된, 예컨대 50 keV 65 mA의, 대전류의 양성자 빔을 RFQ에 입사시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 자기회로를 가지는 양방향 조절형 자기 빔 방향 조향기의 개념도이다.
수송되는 양성자 빔의 중심축을 RFQ 가속기의 중심축과 일치시키기 위한 중심이동을 위하여 일반적으로 수평, 수직면의 각각의 2극 전자석이 필요하다. 반면, 도 5를 참조하면, 본 발명에서는 단일 자기회로를 사용하여 양 방향을 동시에 조정이 가능한 통합 형태의 자기 빔 조향기(60)를 적용하여 빔 진행 방향의 설치 폭을 줄임으로써 시스템의 컴팩트화에 기여한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (7)
- 대전류인 이온빔을 출사하는 이온원;
상기 이온빔의 출사 방향에 배치되어 상기 이온원에 일측이 연결되는 진공 챔버;
상기 진공 챔버로 입사되는 상기 이온빔이 공간전하 효과로 인하여 발산되기 전에 집속되도록 상기 이온원 및 상기 이온빔에 근접하여 배치되되,
상기 이온빔을 감싸는 형태로 권선되는 개별 코일,
상기 개별 코일을 감싸는 코일 절연재를 포함하는 솔레노이드 코일 조립체 및
상기 솔레노이드 코일 조립체를 감싸며 진공으로부터 상기 솔레노이드 코일 조립체를 밀폐하는 기체 방출(outgas) 차단케이스
를 포함함으로써 상기 진공 챔버의 고 진공도를 확보하도록 형성되고, 상기 진공 챔버 내에 수용되는
제1빔집속렌즈;
상기 이온빔의 출사 방향으로 상기 제1빔집속렌즈의 후방에 배치되되, 상기 진공 챔버 내에 수용되는 제1패러데이컵(Faraday cup); 및
상기 진공 챔버의 타측에 연결되어 상기 이온빔을 수송하는 빔 수송관;
을 포함하고,
상기 빔 수송관에 상기 이온빔 출사 방향으로 순차적으로 배치되는
자기 빔 조향기(magnetic beam steerer);
빔 단면형상 측정기(beam profile monitor);
제2패러데이컵;
제2빔집속렌즈; 및
ACCT(AC current transformer);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 BNCT 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지 빔수송장치(LEBT). - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 이온원으로부터 출사되는 상기 이온빔의 특성을 측정하기 위해 상기 진공 챔버에 교체 설치되는
다중 슬릿(multi aperture slit); 및
빔 주사장치(beam scanning instrument)를 더 포함하되,
상기 다중 슬릿은 상기 제1빔집속렌즈와 교체 설치되도록 모듈형태로 형성되고,
상기 빔 주사장치는 상기 제1패러데이컵과 교체 설치되도록 모듈형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 BNCT 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지 빔수송장치. - 삭제
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170031168 | 2017-03-13 | ||
KR20170031168 | 2017-03-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180104545A KR20180104545A (ko) | 2018-09-21 |
KR102026127B1 true KR102026127B1 (ko) | 2019-09-27 |
Family
ID=63721051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170171378A KR102026127B1 (ko) | 2017-03-13 | 2017-12-13 | Bnct 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지 빔수송계통 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102026127B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114334597B (zh) * | 2021-12-17 | 2024-04-09 | 上海裕达实业有限公司 | 一种高气压离子传输装置及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004523068A (ja) * | 2001-02-05 | 2004-07-29 | ジー エス アイ ゲゼルシャフト フュア シュベールイオーネンフォルシュンク エム ベー ハー | 重イオンビームアプリケーションシステムにおいて使用されるイオンビームを予備加速する装置 |
JP2012099354A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 粒子加速器及びbnct装置 |
JP2015181861A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 住友重機械工業株式会社 | 中性子捕捉療法装置 |
-
2017
- 2017-12-13 KR KR1020170171378A patent/KR102026127B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004523068A (ja) * | 2001-02-05 | 2004-07-29 | ジー エス アイ ゲゼルシャフト フュア シュベールイオーネンフォルシュンク エム ベー ハー | 重イオンビームアプリケーションシステムにおいて使用されるイオンビームを予備加速する装置 |
JP2012099354A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 粒子加速器及びbnct装置 |
JP2015181861A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 住友重機械工業株式会社 | 中性子捕捉療法装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180104545A (ko) | 2018-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7432516B2 (en) | Rapid cycling medical synchrotron and beam delivery system | |
EP1358656B1 (en) | Apparatus for generating and selecting ions used in a heavy ion cancer therapy facility | |
JP5336991B2 (ja) | 荷電粒子線ビームの制御用電磁石及びこれを備えた照射治療装置 | |
JP5496511B2 (ja) | パルス誘電体壁加速器及び連続パルス進行波加速器 | |
JP2010512613A (ja) | 医療のためのコンパクトな加速器 | |
US20170007848A1 (en) | Particle beam treatment system with solenoid magnets | |
CN108566721A (zh) | 直线加速器和同步加速器 | |
US20150340141A1 (en) | Superconductive electromagnet device | |
JP4276340B2 (ja) | サイクロトロン用電磁石の設計方法及びサイクロトロンシステム | |
WO2020200848A1 (en) | Compact rotational gantry for proton radiation systems | |
KR102026127B1 (ko) | Bnct 입사기용 대전류 컴팩트 저에너지 빔수송계통 | |
Belomestnykh et al. | An 8 GeV linac as the Booster replacement in the Fermilab power upgrade: a Snowmass 2021 white paper | |
Wiesner et al. | Experimental performance of an E× B chopper system | |
US20210393986A1 (en) | Ion source, circular accelerator using same, and particle beam therapy system | |
Belomestnykh et al. | An 8 GeV linac as the Booster replacement in the Fermilab Power Upgrade | |
US20230268096A1 (en) | Systems, devices, and methods for multi-directional dipole magnets and compact beam systems | |
KR102368704B1 (ko) | 폴/요크 형태의 스티어링 전자석을 이용한 의료용 선형가속기의 X-ray 선량 최적화 방법 | |
CN107648747A (zh) | 具有螺线管磁体的粒子束流治疗*** | |
WO2022201935A1 (ja) | 超電導コイル装置、超電導加速器および粒子線治療装置 | |
US20240196511A1 (en) | Beam transport system and method, accelerator including beam transport system, and ion source including the accelerator | |
KR102026129B1 (ko) | 빔 정합용 4극 전자석 조립체 | |
Picardi et al. | Preliminary design of a technologically advanced and compact synchrotron for proton therapy | |
Muehle | Magnets and special magnets | |
CN118370935A (zh) | 一种用于放射治疗的双向扫描磁铁 | |
Yeon et al. | Pre-experiment of 70 MeV H-cyclotron for producing ISOL RI beam. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |