СПИСОК
научного оборудования Центра коллективного пользования
«Ускорительный центр нейтронных исследований структуры вещества
и ядерной медицины»
1. Линейный ускоритель ионов водорода на энергию 600 МэВ
Проведение научных исследований по направлениям:
- физика элементарных частиц и фундаментальная ядерная физика;
- динамика ядерных реакций, физика радионуклидов и тяжелых ионов;
- нейтронная физика, технология интенсивных источников нейтронов, исследования кон-денсированных сред, технология новых материалов с заданными свойствами, высоко-молекулярные соединения, биология и биотехнология;
- физика и техника сильноточных ускорителей заряженных частиц;
- прикладная ядерная физика, радиоизотопные исследования, электроядерная трансмута-ция делящихся материалов, материалы для ядерной энергетики и ядерная медицина.
Технические характеристики:
Энергия пучка на выходе - 600 МэВ
Средний ток ускоренных частиц - до 1 мА
Импульсный ток ионов водорода - до 50 мА
Длительность тока пучка 100 - 200 мксек
Частота повторения импульсов 100 Гц
Плавное регулирование энергии пучка в диапазоне 160 - 600 МэВ
Промежуточный вывод пучка - энергия 160 МэВ
Система высокочастотного питания:
33 основных и 4 резервных мощных усилителей, в том числе, для первой части ускорителя - 5 каналов с импульсной мощностью 4 МВт, и для второй части - 28 основных каналов с импульсной мощностью 4 МВт.
Общая длина ускорителя - 450 м
2. Импульсный источник нейтронов ИН-06
Проведение научных исследований по следующим направлениям:
- фундаментальные и пpикладные исследования в области физики конденсированных сред, матеpиаловедения, высокомолекулярные соединения, биотехнологии, биофизики, геофизики, исследования наноструктурированных материалов;
- технология интенсивных источников нейтронов, технологии создания новых материалов с заданными свойствами;
- прикладная ядерная физика, радиоизотопные исследования, электроядерная трансмутация делящихся материалов, материалы для ядерной энергетики.
Технические характеристики:
В состав Нейтронного комплекса ИН-06 входят:
-мишенный комплекс - водоохлаждаемая ампула с вольфрамовой мишенью;
-комбинированная времяпролетная нейтроннографическая установка ДИАС для комплексных нейтронных исследований атомной структуры и спектров возбуждения
конденсированных сред в условиях различных внешних воздействий на образец.
диапазона углов рассеяния (вторая пролетная база 30 см, углы рассеяния 20 -150 ),
-дифрактометр в геометрии обратного рассеяния высокого разрешения и светосилы с временной фокусировкой,
-светосильный нейтронный спектрометр в обратной геометрии рассеяния.
Зеркальный нейтроновод из нержавеющей стали и дифрактометр обратной геометрии рассеяния высокого разрешения для проведения экспериментов по исследованию конденсированного состояния вещества.
Нейтронофизическая установка Геркулес для проведения исследований структуры и динамики конденсированных сред при высоких давлениях и криогенных температурах
Нейтронный рефлектометр с горизонтальной плоскостью рассеяния с суперзеркальным нейтроноводом и двухкоординатным позиционно-чувствительным детектором.
Нейтронный спектрометр прямой геометрии для исследования динамики конденсированного состояния.
3. Комплекс протонной терапии на базе сильноточного линейного ускорителя протонов ИЯИ РАН
Современный радиологический центр, предназначенный для использования различных ви-дов лучевой терапии онкологических заболеваний.
Технические характеристики.
В составе КПТ имеются следующие системы:
- Протонная лучевая установка с фиксированным горизонтальным пучком протонов. Основные параметры лучевой установки:
Энергия протонов- от 70 до 220 МэВ,
Частота макроимпульсов - до 100 Гц,
Длительность макроимпульсов - до 200 мксек,
Средняя интенсивность - 0-1 мкА,
Апертура пучка - до 10 см,
Локализация мишени - без ограничений.
Положение пациента при облучении - сидя или лежа.
Система центрации пациента - лазерная и рентгеновская.
Фиксация пациента - термопластиковыми масками.
Система формирования пучка - пассивное рассеяние с модуляцией энергии гребенчаты-ми фильтрами и модуляторами.
Система планирования облучения - программа 3D-планирования с учетом электромаг-нитных и ядерных взаимодействий.
Пропускная способность установки - 10 пациентов в смену.
Перечисленные параметры являются оптимальными для протонной терапии опухолей различной локализации от опухолей глаза до глубокозалегающих крупных опухолей.
- Система предварительного формирования пучка с каналом транспортировки пучка.
- Медицинский ускоритель электронов СЛ-75-5-МТ. Энергия тормозных фотонов до 6 МэВ. Ускоритель доработан в ИЯИ РАН - добавлена система фиксации пациентов с помощью масок и вакуумных матрасов, дополнен системой изготовления индивидуальных коллиматоров с компьютерным управлением.
- Аппарат рентгенотерапии близкофокусный РЕНТГЕН-ТА-02. Энергия рентгеновских лучей до 70 КэВ.
- Томограф-симулятор Toshiba Aquilion LB-16. Томограф специально разработан для лучевой терапии - имеет широкую апертуру (90 см), большое рабочее поле (70 см) и систему лазеров для предлучевой топометрии пациентов.
Установка КПТ в ИЯИ РАН имеет оптимальные сочетание всех параметров пучка (энергия, длительность и частота макроимпульсов, апертура) с точки зрения радиотерапии. Здесь сочетаются в одном месте протонная лучевая установка, ускоритель электронов и томограф-симулятор. Это важное преимущество КПТ, позволяющее осуществлять полный цикл сочетанной лучевой терапии (протонной и конвенциальной). Сочетанная лучевая терапия является перспективным и экономически эффективным направлением в радиологии. Также имеется возможность проводить не только сочетанную лучевую терапию, но и диагностику опухолей с использованием короткоживущих изотопов собственного производства. Стенд для производства таких изотопов запланирован на участке после 1-го резонатора линейного ускорителя (энергия пучка 20 МэВ).
4. Радиоизотопный комплекс ИЯИ РАН
Разработка, испытание и внедрение генератора стронций-рубидий-82 для медицинской диагностики с помощью позитронно-эмиссионной томографии
На основе продукта, производимого на линейном ускорителе ИЯИ РАН - изотопа стронций-82, создается отечественный генератор стронций-82/рубидий-82, предназначенный для диагностики заболеваний различных внутренних органов тела человека, в первую очередь, сердечных заболеваний.
Технические характеристики.
Радиоизотопный стенд: установка на пучке протонов линейного ускорителя мезонной фабрики - крупнейшая в мире в плане энергии ускорителя, аккумулируемой на получение изотопов. Установка представляет из себя двухэтажную лабораторию, оснащенную всеми системами автоматизации и компьютерного контроля. Энергия протонов - 160 МэВ, ток - 120 мкА, возможно - выше.
Гамма-спектрометрический комплекс, оснащенный современными детекторами гамма-излучения и вычислительной техникой.
Радиохимическая лаборатория, включая горячие камеры для работы с радиоактивными препаратами (у организации-партнера-Завода " Медицинских радиоактивных препаратов ".)
Установка позитронно-эмиссионной томографии для диагностики пациентов и соответствующее вспомогательное оборудование (у организации-партнера ГУ ЦНИРРИ МЗ РФ).