导读:本文包含了质子加速论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:质子放射治疗,质子医疗加速器,交变相位聚焦,交叉指磁波漂移管直线加速器
质子加速论文文献综述
李烜[1]（2019）在《交变相位聚焦交叉指磁波质子漂移管直线加速结构研究》一文中研究指出恶性肿瘤已经成为人类健康的主要杀手,攻克癌症并提高患者术中与术后的生存率和生存质量成为当前医学界的一个迫切任务。基于质子加速器的高能质子放疗由于其优异的布拉格峰效应以及带给患者术中和术后的更好体验,现在逐渐成为热点。注入器是质子放疗加速器的核心部件,研制一台高性价比的注入器对质子放疗的普及和推广有着重要的推动作用。一台典型的注入器包括一台离子源(IS),一段低能传输线(LEBT),一台射频四极场加速器(RFQ)和一台漂移管直线加速器(DTL),本文的主要工作聚焦在研制一台外形尺寸更加紧凑、易于维护和具有成本优势的漂移管直线加速器,来替代目前使用的传统型漂移管质子直线加速器。交叉指磁波(Interdigital H-mode,IH)漂移管直线加速结构和交变相位聚焦(Alternating Phase Focused,APF)的使用是本文中的注入器的特点,基于这两项技术,我们设计了一台APF IH-DTL加速腔,它显着地减小了加速腔的纵向和径向尺寸,同时省去了用于传统DTL的四极磁铁以及辅助的电源和水冷系统,进而省去了日常的维护等。这些特点可以有效地提高质子放疗的竞争力。作为国内第一台自主研制并付诸实施的质子APF IH-DTL加速腔体,同时也是国际上第一台工作在325 MHz的APF IH-DTL腔体,在设计了一台各项参数满足束流物理要求的加速腔体的同时,我们还详尽地介绍了一套高效设计APF IH-DTL加速腔的方法,并对相关主要射频参数和结构进行了详细地研究。为了验证上述腔体的相关设计和工艺,并为将来热测腔体的加工、装配、冷测和调谐做准备,我们设计、加工和装配了国内第一台APF IH-DTL冷测模型腔体,它是一台由8个加速单元(Cell)组成的冷测模型腔体。我们对相关主要的射频参量如:频率、电压分布、电场分布、调谐器性能、S11和Q值等做了测量。分析结果显示这些值都很好的满足了设计要求。对加工工艺、装配、测量和调谐等的探索为将来展开热测腔体的相应工作打下了坚实的理论和实践基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-06-01）
徐遥,裴曦,刘红东,霍万里,周解平[2]（2019）在《基于GPU加速的质子调强放疗鲁棒优化器》一文中研究指出开发一种基于图形处理器(GPU)加速的质子调强放疗鲁棒优化器,用于减小质子束射程不确定性和靶区定位偏差对质子放疗的影响。建立的鲁棒优化模型使用的目标函数包括9种边界剂量目标,分别是:无偏差情况、2种射程偏差(偏长与偏短)、6种摆位不确定性(前后、侧向、上下入射方向各2种正负偏差)。首先靶区和危及器官的剂量贡献矩阵使用笔形束算法计算得到,然后使用共轭梯度法优化目标函数让其满足约束条件,这两部分均采用GPU加速。头颈部、肺部和前列腺叁个临床病例被用来检测本优化器的性能表现。与传统基于计划靶区(PTV)的质子调强放疗计划相比,鲁棒优化器能够优化出对射程不确定性和摆位误差更加不敏感的治疗计划,让靶区实现了高剂量均匀性的同时危及器官(OARs)也得到了更好的保护。经过100次迭代,叁个病例的优化时间均在10 s左右。该结果证明了基于GPU加速的质子调强放疗鲁棒优化器能够在短时间内设计出高鲁棒性的质子治疗计划,从而提高质子放射治疗的可靠性。(本文来源于《原子核物理评论》期刊2019年01期）
贺书凯,齐伟,矫金龙,董克攻,邓志刚[3]（2018）在《基于带电粒子活化法开展的SGII-U皮秒激光质子加速实验研究》一文中研究指出基于带电粒子活化测谱方法在SGII-U装置上开展了皮秒激光靶背鞘场机制质子加速实验研究,对靶参数进行了优化.利用带电粒子活化测谱方法测量了相同激光条件、不同Cu薄膜靶厚度情况下靶背鞘场加速质子的最高截止能量、角分布、总产额以及激光能量到质子的转化效率等关键参数.实验发现, SGII-U皮秒激光靶背鞘场加速机制的最佳Cu薄膜靶厚度为10μm,对应质子最高能量接近40 MeV,质子(>4 MeV)总产额约4×10~(12)个,激光能量到质子的转化效率约2%.薄膜靶更厚或者更薄都会降低加速质子的最高截止能量;当靶厚减薄至1μm时,皮秒激光的预脉冲开始对靶背鞘场产生显着影响,质子最高截止能量急剧下降,高能质子束斑呈现空心结构;而当靶厚增加至35μm时,虽然质子束的能量有所降低,但是质子束斑的均匀性更好.(本文来源于《物理学报》期刊2018年22期）
倪思洁[4]（2018）在《冲啊，新一代加速器!》一文中研究指出在科幻小说《叁体》中，叁体人用“智子”干扰人类粒子加速器，以便阻碍地球人的发展。估计在叁体人眼中，粒子加速器算得上是人类科技发展最得力的工具了。一直以来，人类对于升级改造加速器乐此不疲。5月26日凌晨，在欧洲核子研究中心（CERN），新一代加速器(本文来源于《中国科学报》期刊2018-09-04）
,张梦然[5]（2018）在《质子驱动等离子体尾波场加速测试成功》一文中研究指出科技日报北京8月29日电 （张梦然）英国《自然》杂志29日在线发表了一项粒子物理学重磅研究：英国科学家团队详细报告了质子驱动等离子体尾波场加速的首次演示。该实验结果预示着，人类向建造未来的高能粒子加速器更进一步。高能粒子是现代粒子散射实验中的(本文来源于《科技日报》期刊2018-08-30）
路建新,席晓峰,张海峰[6]（2017）在《高强度紫外激光驱动的质子加速》一文中研究指出超强脉冲激光驱动等离子体加速产生强流脉冲质子束,在高能量密度物理和惯性约束聚变等领域有着重要的研究意义。本文研究了超短脉冲激光加速质子的物理过程,研究了激光强度、激光波长、激光对比度、薄膜靶厚度等对超短脉冲激光驱动薄膜靶加速质子束的影响。研究了紫外超短脉冲激光在质子加速过程中的优势,高对比度的紫外激光有效抑制等离子体对质子加速的影响,波长短,具有高临界密度和更好的激光吸收效率,可产生具有超高密度梯度的高密度等离子体,有利于提高超热电子密度,提高质子加速的束流强度和能量转换效率。P极化激光以45°入射角入(本文来源于《中国原子能科学研究院年报》期刊2017年00期）
龙跃梅,付毅飞[7]（2018）在《中国建成首台散裂中子源》一文中研究指出科技日报东莞3月25日电 （龙跃梅 付毅飞）25日，从中国散裂中子源工程工艺鉴定验收新闻发布会上获悉，建在广东东莞的中国散裂中子源日前按期、高质量完成了全部工程建设任务，并于当日通过了中国科学院组织的工艺鉴定和验收。建成后的中国散裂中子源成为中国(本文来源于《科技日报》期刊2018-03-26）
尹彬,李德民,杨建成,盛丽娜,张小虎[8]（2017）在《HIAF-BRing中极化质子加速研究》一文中研究指出为了更深入地研究核子性质,中国科学院近代物理研究所将在强流重离子加速器装置(HIAF)上利用极化质子束开展实验。HIAF增强器BRing能够提供最大能量9.3 Ge V/u的极化质子束,在加速过程中极化束流会遇到多次退极化共振,需要特殊设计才能使束流保持较高的极化度。利用退极化共振强度模拟程序DEPOL,研究了BRing加速过程中不同退极化共振对束流极化度的影响。结果表明,加速过程遇到的两种退极化共振将会使束流完全退极化;在BRing电子冷却段加入Full Siberian Snake可以使质子束在加速时保持较高的极化度。(本文来源于《原子核物理评论》期刊2017年04期）
范军[9]（2017）在《电子感应加速器为何不能加速质子》一文中研究指出电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的仪器,在人教版高中《物理·选修3-2》第四章第5节中介绍了它的原理,如图1所示,上图为侧视图,下图为真空室的俯视图.侧视图的上下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室.电磁铁线圈电流的方向按图示方向逐渐增加,根据楞次定律,产生顺时针方向的感生电场,使电子沿逆时针方向加速运动.按照以上原理,如果让此加速器加速质子,只要让质子沿顺时针方向运动即可.而事实上,电子感应(本文来源于《物理通报》期刊2017年11期）
杨骕[10]（2017）在《激光加速质子的二维角分辨能谱研究》一文中研究指出近年来,随着惯性约束聚变以及“快点火”方案研究的不断深入,强场物理研究领域受到了广泛的关注。在此研究背景下,本文针对激光驱动质子束的二维角分辨能谱进行了相关的研究。本论文的主要内容包括以下四个部分:第一部分包括第一章和第二章。第一章为绪论,介绍了超短超强激光的发展历程和与本文相关的研究热点,主要包括:惯性约束聚变及“快点火”方案、激光驱动超热电子的机制、激光驱动高能离子的机制、以及高品质质子束的应用。第二章介绍了与本文相关的实验室建设工作,主要包括四个部分:200TW飞秒激光装置的介绍、腔体的真空度检测、小尺寸金属靶台的设计、以及实验室的辐射防护检测。在辐射防护检测方面,我们利用RGD-3B热释光剂量仪测量了高次谐波实验和近临界密度气体靶实验的辐射剂量。测量结果表明:高次谐波实验期间辐射剂量较小,满足《电离辐射防护与辐射源安全基本准则》的要求;而近临界密度气体靶实验的辐射剂量较大且辐射主要集中在激光传输方向上,在激光传输方向周围不满足《电离辐射防护与辐射源安全基本准则》的要求。因此在打靶期间,工作人员应避免位于激光传输方向上。第二部分包括第叁章和第四章。这部分内容主要从诊断设备出发,对电子和质子的现有诊断仪器做出改进。第叁章介绍了基于实时探测的电子磁谱仪。该谱仪利用PI200塑料闪烁体将电子信号转换成光信号,并利用可形变的PMMA塑料光纤将光信号传递至CMOS相机,对电子信号进行实时采集。通过实验,我们测得了实时的电子能谱,证明了该谱仪具有实时探测的功能,特别适用于高重频激光系统。第四章主要介绍了二维角分辨质子谱仪的设计原理与探测结果,也是本论文的研究重点。为了提高探测能力,我们在Thomson离子谱仪的基础上利用特殊加工的二维针孔阵列作为质子束入射孔。本章从模拟和实验验证两方面对该谱仪测得质子束能谱的可行性进行了分析。通过对质子能谱的解析,利用该谱仪可以得到质子束在二维空间不同方向上的能谱,为研究激光驱动质子加速的物理过程提供了全新的方法。第叁部分为第五章,主要介绍200TW飞秒激光装置开展的激光驱动质子加速实验。利用二维角分辨质子谱仪对质子束进行诊断,在实验中发现了两个重要的结果:第一,在高对比度激光与大尺寸靶(30mm×15mm)相互作用的情况下,质子束的能谱发生弯曲,且弯曲的趋势和现有的研究结果并不吻合。我们从探测屏回溯质子束的径迹,发现在靶后存在一个虚的质子源。通过目前的分析,认为造成谱线弯曲的原因是由于质子之间的空间电荷效应,这部分内容还有待进一步的研究。第二,对于径迹呈直线的质子谱线,对能谱解析后发现通过TNSA获得的质子束并不沿靶后法线方向,而是偏向激光传输方向射出,且偏转角度与激光入射角呈正相关性。该实验结果在整体趋势上同模拟结果相符,但当激光入射角较大时质子束偏转角度较模拟结果偏大。从另一个方面验证了在200TW激光装置的条件下,非对称且随时间演化的鞘层电场是导致的质子束指向性偏转的主要原因。第四部分为第六章,对本文已有的研究工作做了总结,并对今后的研究工作做了展望。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-10-01）
质子加速论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
开发一种基于图形处理器(GPU)加速的质子调强放疗鲁棒优化器,用于减小质子束射程不确定性和靶区定位偏差对质子放疗的影响。建立的鲁棒优化模型使用的目标函数包括9种边界剂量目标,分别是:无偏差情况、2种射程偏差(偏长与偏短)、6种摆位不确定性(前后、侧向、上下入射方向各2种正负偏差)。首先靶区和危及器官的剂量贡献矩阵使用笔形束算法计算得到,然后使用共轭梯度法优化目标函数让其满足约束条件,这两部分均采用GPU加速。头颈部、肺部和前列腺叁个临床病例被用来检测本优化器的性能表现。与传统基于计划靶区(PTV)的质子调强放疗计划相比,鲁棒优化器能够优化出对射程不确定性和摆位误差更加不敏感的治疗计划,让靶区实现了高剂量均匀性的同时危及器官(OARs)也得到了更好的保护。经过100次迭代,叁个病例的优化时间均在10 s左右。该结果证明了基于GPU加速的质子调强放疗鲁棒优化器能够在短时间内设计出高鲁棒性的质子治疗计划,从而提高质子放射治疗的可靠性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
质子加速论文参考文献
[1].李烜.交变相位聚焦交叉指磁波质子漂移管直线加速结构研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所).2019
[2].徐遥,裴曦,刘红东,霍万里,周解平.基于GPU加速的质子调强放疗鲁棒优化器[J].原子核物理评论.2019
[3].贺书凯,齐伟,矫金龙,董克攻,邓志刚.基于带电粒子活化法开展的SGII-U皮秒激光质子加速实验研究[J].物理学报.2018
[4].倪思洁.冲啊，新一代加速器![N].中国科学报.2018
[5].,张梦然.质子驱动等离子体尾波场加速测试成功[N].科技日报.2018
[6].路建新,席晓峰,张海峰.高强度紫外激光驱动的质子加速[J].中国原子能科学研究院年报.2017
[7].龙跃梅,付毅飞.中国建成首台散裂中子源[N].科技日报.2018
[8].尹彬,李德民,杨建成,盛丽娜,张小虎.HIAF-BRing中极化质子加速研究[J].原子核物理评论.2017
[9].范军.电子感应加速器为何不能加速质子[J].物理通报.2017
[10].杨骕.激光加速质子的二维角分辨能谱研究[D].上海交通大学.2017
标签：质子放射治疗; 质子医疗加速器; 交变相位聚焦; 交叉指磁波漂移管直线加速器;