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加速器非核应用(二)

放射疗法的一个重要发展,是从多个方向将束流或射线照射肿瘤,这样,肿瘤剂量与健康组织剂量的比例就可以大大提高,在一定程度上弥补了非理想的剂量分布。γ刀、X刀就属于这个范畴。从剂量分布的角度看,手术开腹时作一次性大剂量照射,杀死手术残余的靠近重要器官的瘤细胞,可能会对疗效有所改进。放疗的另一发展途径是将含有对人体某器官有亲附性的元素的化学药品注入人体,然后使粒子束或射线与之作用。例如:利用脑组织对硼的吸收和硼对热中子的吸收的“硼中子俘获疗法”,可以用质子加速器的p-Li或p-Be反应提供中子;另一种是“光子激活疗法”。利用同步辐射加速器产生的X射线,激活注入体内的药物,在特定的部位发生作用。这时要求X射线能量与药物的吸收谱线相近,故有足够强度的准单能X射线的产生成为重要的环节。2.诊断应用自从放射性同位素广泛用于医学诊断(治疗)以来,回旋加速器就成为主要的生产工具。目前世界上约有60台能量为30Mev左右、流强为300微安左右的回旋......阅读全文

加速器的发展简史

1919年英国科学家卢瑟福(E.Rutherford)用天然放射源中能量为几个MeV、速度为2×109厘米/秒的高速α 粒子束(即氦核)作为“炮弹”,轰击厚度仅为0.0004厘米的金属箔的“靶”,实现了人类科学史上第一次人工核反应。利用靶后放置的硫化锌荧光屏测得了粒子散射的分布,发现原子核本

神龙二号直线感应加速器研发纪实

   2015年1月22日,神龙二号装置国家级科技成果鉴定会现场。窗外,春寒料峭;场内,热情涌动。  经过包括14位院士在内的鉴定委员会的鉴定:中国工程物理研究院流体物理研究所“成功研制了世界上首台兆赫兹重复率猝发强流多脉冲直线感应加速器”。“该项目系统复杂,研制难度很大,有重大创新,总体技术处于国

加速器非核应用(一)

一、引言带电粒子加速器(以下简称加速器),是研究核物理、高能物理,认识微观世界的一个主要手段,随着60余年加速器物理和技术的发展,它衍生出许多不属于核物理、高能物理研究的非核应用,与国民经济发生了密切的联系。目前世界共有约15000台加速器,其中约1/3用于医疗领域,1/3用于工业领 域。本报告的目

CERN首次实现质子束驱动的尾波电子加速

   在科幻小说《三体》中,三体人用“智子”干扰人类粒子加速器,以便阻碍地球人的发展。估计在三体人眼中,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——AWAKE项目,在世界上首次通过质子束穿

遥远甘肃有一条“龙” 探秘兰州重离子加速器国家实验室

   图为兰州重离子加速器主环隧道。中国科学院近代物理研究所提供  走近中国大科学工程  《非诚勿扰2》中孙红雷扮演的李香山,因脚上的“癌中之王”黑色素瘤选择自杀。如果编剧知晓重离子治癌的功效,电影的结局可能重写。  “对肺癌、肝癌乃至医学界最头疼的黑色素瘤,重离子治疗的局部控制率在80%以上。今年

美激光等离子加速器输出高质量高能电子束

  激光等离子加速器(LAPs)因其加速空腔的长度可用厘米而不是公里(千米)来计量而被称为“桌面加速器”。近年来,由于技术的迅速发展,科学家有望开发出新型实用的激光等离子加速器。与当今传统的加速器相比,激光等离子加速器不仅造价十分低廉,而且对土地和环境的影响要小得多。“体形”差异甚大

一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

  他与两弹一星、夏商周断代工程这样的国家大手笔紧密联系在一起;   他打开了北大通往世界一流大学的大门 人物小档案 陈佳洱,著名物理学家,中国科学院院士、第三世界科学院院士,北京大学教授。1996年至1999年任北京大学校长,1999年至2003年任国家自然科学基金委员会主任、党组书记。

兰州重离子加速器:物理学家的“金刚钻”

   “束流是强大的工具,如果科研工作者是匠人,兰州重离子加速器提供的束流就是我们的‘金刚钻’。”中科院近代物理研究所研究员张玉虎说。  利用这个“金刚钻”,科学家们研发出重离子治癌装置、精确称重原子核、合成新核素、培育更优品种的农作物……近日,《中国科学报》记者走进大科学装置——兰州重离子加速器,

科学家研发微型粒子加速器 体积仅相当鞋盒大小

  借助激光和“芯片上的加速器”设计理念,科学家将能在鞋盒大小的区域进行实验,用于探索平行宇宙和搜寻“上帝粒子”。图中是三个“芯片上的加速器”。  斯坦福研究小组将找到最佳方法干扰芯片中的激光功率,产生电子并引导其运动,将电子束直径缩小1000倍。SLAC国家加速器实验室及其它两个国家实验室将致力于

“吃干榨净”核废料!

  前不久,中国科学院两大科学装置项目总部区工程在广东省惠州市开工。按计划,强流重离子加速器(HIAF)和加速器驱动嬗变研究装置(CIADS)这两台“国之重器”,将在2021年中建成。建成后,有望成为世界最先进的核物理研究装置,并带动形成国际领先的核物理研究中心。  其中,CIADS作为我国加速器驱

中科院国际科技合作奖黑川真一:中日友谊加速器

  黑川真一是国际知名的加速器专家。但让人们记住这个日本人的,不仅是他头上各种各样的光环,还有他与中国浓得化不开的缘分。我的中国心  黑川真一出生在中国的齐齐哈尔。从小受到中国文化的熏陶,黑川真一对中国和中华文化一直抱有深厚的感情。  “我与黑川第一次近距离接触,是在1990年的第四次中日

欧洲粒子物理新政的全球化策略

新的欧洲粒子物理计划提出了未来直线对撞机的国际化合作路线。图片来源:KEK  更新后的欧洲粒子物理计划,或许为该领域的研究提供了一个全球化的方向。  欧洲粒子物理计划曾经仅为欧洲的物理学家提供研究方向;而5月30日出台的更新后的欧洲粒子物理计划,或许为该领域的研究提供了一个

讨论:太先进无法展示?核能新技术ADS靠谱吗

我平时很少上网,在同事的推荐下,在网上看到北大物理学院雷奕安副教授的一篇太过先进,无法展示?!核能新技术ADS真的靠谱吗的评述性文章,前几句话是前不久,网络和朋友圈被一条消息刷屏,称中国在核能应用技术上取得重大突破,并且太过先进,无法展示。这项技术叫做加速器驱动次临界系统(ADS),我以前关注

“白手起家”的科学大师

  在生命的最后岁月中,谢家麟把仅剩的一点点精力都留给了“粒子加速器”。他坚持看英文专著和学术论文,85岁时还向学生推荐《自然》杂志上最新的文章;迈过90岁的门槛,他每周一仍拄着拐杖,去中科院高能所“问问所里最新的科研进展”;就在上个月底,96岁的他还参加了所里的院士座谈会,用略快的语速畅谈着“高能

高能所组织召开BEPC第十五届年会

  8月19日至21日,北京正负电子对撞机(BEPC)第十五届年会在北京市郊顺义区召开。来自高能所加速器中心、实验物理中心、多学科中心、通用运行部、所工厂、各相关职能处室,以及中国科技大学国家同步辐射实验室、中国科学院近代物理研究所、中国科学院上海应用物理研究所等单位的一百多位代表参加

加速器物理学家方守贤院士逝世

  我国著名加速器物理学家,中国共产党党员,第八、九届全国政协委员,中国科学院院士,我国第一台大科学装置北京正负电子对撞机工程经理,北京正负电子对撞机国家实验室原主任,中国粒子加速器学会前理事长,中国科学院高能物理研究所原所长、研究员方守贤先生因病于2020年1月19日9时31分在北京逝世,享年87

世界上第一台x射线激光诞生于

  1 X 射线光源与自由电子激光  光源是推动人类文明发展的利器,光源的每一次进步都极大地增强了人们认识和改变未知世界的能力并有力地推动了科学和技术的发展。X射线光源是人们观测物体内部结构、在分子与原子尺度上探测与认识物质内部微观构造与动态过程的不可替代的尖端装备。17 世纪初人类发明了望远镜和显

Nature:核医学检验面临的困境

  由于核医学应用暴露出了一系列问题,所以很多医疗器械生产企业都在想办法开发不依赖核反应(nuclear reactor)的医疗设备。   2009 年,有两个研究用核反应堆被关闭,进行修理和维护。这一点也不奇怪,因为这两个核反应堆已经运行了50多年。可是这两个核反应堆却为全世界提供了绝大部分

强流质子超导直线加速器原型样机连续波质子束成功出束

  11月24日,中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”(简称ADS专项)取得核心技术重大突破,中科院近代物理研究所研制的强流质子超导直线加速器低能段原型样机,成功引出了能量2.68MeV、最大流强3.6mA的连续波质子束,束流功率达到9.6kW。这是目前国际上连续束运行

夏佳文院士:扎根西北 “加速”世界

  1964年7月17日出生于重庆涪陵。中国工程院院士,中国科学院近代物理研究所副所长。我国重离子加速器的学术带头人,HIRFL-CSR工程总工程师,加速器物理及技术总负责人。现为中国核学会副秘书长、中国辐射物理学会副理事长、中国粒子加速器学会常务理事。入选1998年度中国科学院“百人计划”,200

EMMA粒子加速器在英国启动

  位于英国的EMMA。   如果你对于粒子加速器只有一件事有把握,那肯定是它们高昂的造价。位于欧洲粒子物理研究所(CERN)、斥资30亿欧元的大型强子对撞机便是一个最极端的例子。   然而,在天平的另一端,也许有一家医院会希望能用一台加速器产生的质子束治疗癌症患者,而这只需

国际同位素与辐射技术发展的现状与趋势

同位素与辐射技术是指利用核发出的以及加速器产生的粒子和射线,与物质相互作用来研究和改造物质的技术,是核技术的重要组成部分,是当代重要的尖端技术之一。 同位素与辐射技术的应用几乎涵盖了国民经济的各个领域,特别是放射性同位素应用,在医学、农学、脉冲功率应用和核测试分析中应用尤为引人注目。&nb

兰州重离子加速器国家实验室成果调查

  “如果科研人员是工匠,那兰州医用重离子加速器提供的束流就是我们治疗癌症的‘金刚钻’。”在中国科学院近代物理研究所科研人员看来,我国自主研发的医用重离子加速器将终结肿瘤患者放射治疗长期依赖国外技术设备的时代。  我国科学家自主研发治癌“利器”  1991年8月,国家批准成立兰州重离子加速器国家实验

中科院专家反驳杨振宁:中国建造大型对撞机正当其时

  9月4日,《知识分子》刊发了杨振宁先生的文章《中国今天不宜建造超大对撞机》,作为正在高能物理一线从事实验工作的科学家、现任中国科学院高能物理研究所所长,我不能同意他的观点。  (一)杨先生反对的第一点理由是造大型加速器是无底洞。这里涉及三个问题,一个是SSC为什么失败?第二是中国的大型加速器需要

谢家麟:创新是没有终点的旅程

  1920年生于黑龙江省哈尔滨市,1943年毕业于燕京大学物理系,1951年在美国斯坦福大学获博士学位。1955年,他回到祖国,曾担任高能物理研究所副所长、“八七工程”加速器总设计师、北京正负电子对撞机总设计师和工程经理、国家863高技术主题专家组顾问,1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。

中科院近代物理研究所成立六十周年巡礼

   出了兰州火车站,沿着天水南路一路向北,走上天水中路,经过兰州大学,远远地能望见兰州饭店。兰州饭店的对面,立着一栋简易的写字楼,上面写着几个蓝色的大字——中科院近代物理所。  60年前,这个研究所只有一栋3层的小楼,研究人员全部到齐刚好坐满一个小会议室。60年后,这里拥有了14个研究实验平台,在

第十九届回旋加速器及应用国际会议在兰州召开

  第19届回旋加速器及应用国际会议(The 19th International Conference on Cyclotrons and Their Applications)于9月6日至10日在兰州召开。会议由中科院近代物理研究所主办,来自21个国家、50多所研究机构的170多

院士专家建言柴达木循环经济发展

   出了兰州火车站,沿着天水南路一路向北,走上天水中路,经过兰州大学,远远地能望见兰州饭店。兰州饭店的对面,立着一栋简易的写字楼,上面写着几个蓝色的大字——中科院近代物理所。  60年前,这个研究所只有一栋3层的小楼,研究人员全部到齐刚好坐满一个小会议室。60年后,这里拥有了14个研究实验平台,在

Illumina新创加速器,强化Illumina在基因定序产业领先地位

  Illumina 是一家着眼于基因定序技术的先驱,其 NGS 定序仪器销售占全球 70% 以上,市场上众多研究中心及临床医学中心,多采用 Illumina 的定序仪器及配套的试剂与耗材,总部位于南加州圣地牙哥;为了强化在基因技术与应用领域的创新,2014 年 Illumina 与俄罗斯亿万富翁

科学重器 汇聚中国速度与能量

  再去“天眼”,是在今年5月中旬。图片来源于网络  路上,轻晃的大巴车像一个安逸的婴儿床,摇得人昏昏欲睡。当车停下来时,我发现,车已经行驶到一个摆脱了山村气息的地方。  “到了?”我心里不禁疑惑,这不是我印象中的路。  大门旁边由首席科学家南仁东先生亲手设计的“FAST”徽标告诉我,我的确到了“天