упному проходженні щілини фаза напруги знову зміниться на? і знову відбудеться прискорення іона і т.д. Максимальна енергія іонів (Емакс), досяжна в циклотроні з індукцією В, визначається виразом:
(5)
Так, наприклад, для типових середніх параметрів протонного прискорювача Q/m = 0,96 Г— 108 Кл/кг, В = 1 Тл, R = 0,5 м величина Емакс = 12 МеВ. При такій величині Емакс і піковому значенні прикладається напруги до дуанта 50 кВ частинки здійснюють 240 оборотів за весь цикл прискорення. p> Система виведення пучка відрізняється в циклотронах з різними типами іонів. Так, для позитивних іонів електростатичне отклоняющее пристрій (дефлектор) підтримується при напрузі в діапазоні від -30 кВ до -50 кВ і використовується для тяжіння частинок з найвіддаленішої від центру орбіти. При перетині траєкторії частки з областю зниженого магнітного поля на периферії полюса головного магніту радіус орбіти різко зростає і іони залишають область дуанта, прямуючи до мішені для ініціювання ядерної реакції. У циклотроні з негативними іонами використовується тонка вуглецева фольга (товщиною 2,5-5 мкм), що встановлюється на шляху циркулюючого пучка. Негативний іон, проходячи через цю фольгу, втрачає два електрони, набуваючи позитивний заряд, і під дією сил магнітного поля змінює напрямок свого руху на протилежний. Маючи в своєму розпорядженні фольгу на різних радіусах, можна регулювати максимальну енергію виведених частинок згідно з формулою (5). Слід зазначити, що циклотрон на негативних іонах має перевагами, що полягають в простоті системи висновку пучка, зниженні активації внутрішніх компонент циклотрона і можливості одночасного опромінення відразу декількох мішеней. br/>
.2 Ядерно-хімічні реакції в мішенях
Сила струму в пучку прискорених іонів на виході медичного циклотрона становить 80-100 мкА. Традиційні мішені з тонкими металевими фольги, які містять мішенню речовина (природного ізотопного складу або ізотопно-збагачене) не можуть протистояти таким значним струмів. Зазвичай газові мішені працюють при токах 10-40 мкА, а рідкі - 10-25 мкА, тобто циклотронний пучок перевищує технічні можливості мішеней. Мішені можуть розташовуватися як на зовнішній стороні циклотрона, так і на кінці зовнішньої лінії транспортування пучка, що на рис. 2. br/>В
Рис. 2. Зовнішня лінія транспортування іонного пучка циклотрона
При бомбардуванні мішеневого речовини пучком іонів в результаті ядерних реакцій утворюються дочірні ядра, які отримують енергію віддачі 1-4 МеВ, що набагато перевищує енергію зв'язку атомів у молекулі і електронів в атомі. Вилітають високоіонізованная дочірні частинки при уповільненні поступово втрачають енергію і набувають електрони в результаті зіткнень з іншими молекулами. При зниженні енергії до 10 еВ стає можливим перебіг хімічних реакцій, що призводять до утворення нестійких продуктів - іонів і вільних радикалів. При гальмуванні атомів віддачі до енергій 0,1 еВ можливе утворення ...
