兰州重离子加速器

 兰州重离子加速器是由注入器(SFC)和主加速器(SSC)组成的加速系统。离子源产生的重离子束,由注入器预加速,经前束流线传输并匹配到主加速器,在主加速器内加速到最高能量后引出,经后束流线传输到实验终端。 加速后的各种离子束,主要用于重离子核物理研究,例如,用于重离子核反应机制、核结构以及新核素的合成等。另外,重离子束对许多非核科技领域的研究,例如,对材料科学、原子物理学、辐射生物学、辐射医学等领域的研究,已展现出日益广阔的前景。     

基于FLUKA平台的重离子治癌模拟实验

重离子治癌是指利用大型重离子加速器产生的高能带电重离子束辐照病灶来治疗恶性肿瘤的一种新型放射治疗方法.与传统的常规放射治疗方法相比,重离子束治疗癌症具有特殊的布拉格峰和高RBE优势.相关研究目前已成为放射治疗领域的前沿和热点,同时作为核科学前沿也常被引入到相关专业教学中,由于使用大型重离子加速器的实验教学很难引入高校,为了更好地展示加速器在核医学实验和临床治疗中的使用过程和效果,本文利用FLUKA软件作为操作平台,模拟了用碳离子束治疗脑部肿瘤的实验过程,并根据模拟结果调节参数,给出优化的治疗方案,使学生更深刻的掌握重离子与物质相互作用过程以及重离子治癌的基本原理.     

重离子束治癌

本文回顾了辐射治癌的历史发展和国内外动态，讨论了重离子束与常规辐射相比在肿瘤治疗上的优势，提出了为治疗应用的重离子束的主要参数以及兰州重离子研究装置（HIRFL）拟建的冷却储存环（CSR）上建立治疗实验室的初步考虑。     

核-核碰撞研究

本文以从低能到相对论性重离子束进行的核-核碰撞为主线索,主要介绍重离子在核物理研究中的进展,也涉及到一些天体物理和粒子物理方面的问题。本文将依次介绍下述专题:核结构研究;热的核的性质;核反应动力学;夸克禁闭的释放,其它论题。     

重离子注入生物和药物分子的质量沉积研究技术

介绍了我国在重离子束生物学这门新兴交叉学科领域已经取得的一系列领先成果 ,首次提出了重离子束生物效应系能量沉积、质量沉积、电荷交换和动量传递四者综合作用的结果 .过去的研究已初步证实了重离子注入生物和药物小分子所引起的质量沉积过程 ,并在此基础上开展了重离子注入生物和药物分子改性的研究 .将来可先应用稳定性和放射性重离子束注入生物和药物分子 ,然后用X射线衍射、电子显微镜放射自显影和图像处理等技术对重离子注入质量沉积开展进一步的研究. Heavy ion beam biology is a jumped up scientific subdivision. China acquired a series of prior achievements and for the first time brought forward the idea that heavy ion biological effects are the integrated results of the four effects, i. e. energy deposition, mass deposition, charge exchange and momentum transfer. Researchers have validated the mass deposition process in small biomolecules and pharmic molecules induced by heavy ion implantation, and researches on modification of...     

兰州冷却环总体设计

兰州重离子冷却环CSR是兰州重离子加速器研究装置HRRFL的一项升级工程, 是一个双冷却储存环系统,由主环CSRm和实验环CSRe构成. 从HIRFL回旋加速器系统来的重离子束, 首先注入到主环CSRm中进行累积冷却, 然后加速到较高的能量引出打初级靶产生放射线次级束RIBs或高离化重离子束, 这些次级束再被送到验环CSRe储存起来以开展内靶实验.     

中能重离子微束辐照装置的研制

微束辐照装置是将辐照样品的束斑缩小到微米量级, 能够对辐照粒子进行准确定位和精确计数的实验平台, 是开展辐照材料学、辐照生物学、辐照生物医学以及微加工的有力工具. 中国科学院近代物理研究所(IMP)正在研制中能重离子微束辐照装置. 该装置以兰州重离子加速器(HIRFL)系统提供的中能和低能重离子束流为基础, 采用磁聚焦方式形成微米束. 束运线上两台铅垂方向的偏转磁铁辅以四极磁铁构成对称消色差系统, 将束流导向地下室, 再用高梯度的三组合四极透镜强聚焦形成微米束斑, 在真空中或大气中辐照样品. 它将成为国内首台能够提供从低能(10MeV/u)到中能(100MeV/u)的重离子微束的公共实验平台, 用于定位、定量照射靶物质(生物细胞、组织或其它非生物材料等), 有助于深入揭示重离子与物质相互作用的本质, 也为探索重离子辐照效应的应用提供新的手段.     

中能重离子微束辐照装置的研制

微束辐照装置是将辐照样品的束斑缩小到微米量级,能够对辐照粒子进行准确定位和精确计数的实验平台,是开展辐照材料学、辐照生物学、辐照生物医学以及微加工的有力工具.中国科学院近代物理研究所(IMP)正在研制中能重离子微柬辐照装置.该装置以兰州重离子加速器(HIRFL)系统提供的中能和低能重离子束流为基础,采用磁聚焦方式形成微米束.束运线上两台铅垂方向的偏转磁铁辅以四极磁铁构成对称消色差系统,将束流导向地下室,再用高梯度的三组合四极透镜强聚焦形成微米束斑,在真空中或大气中辐照样品.它将成为国内首台能够提供从低能(10MeV/u)到中能(100MeV/u)的重离子微束的公共实验平台,用于定位、定量照射靶物质(生物细胞、组织或其它非生物材料等),有助于深入揭示重离子与物质相互作用的本质,也为探索重离子辐照效应的应用提供新的手段.     

肿瘤细胞辐射敏感性相关蛋白研究进展

重点综述了Siah, HIF, NF-κB和DNA-PK蛋白与肿瘤细胞辐射敏感性关系的最新研究进展。 总结了中国科学院重离子束辐射生物医学重点实验室近几年来在BRCA1等肿瘤细胞辐射敏感性相关蛋白方面的研究工作。 简介了HLET C离子束治疗肿瘤的优点。 展望了此实验室借助兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的C离子束研究肿瘤细胞辐射敏感性相关蛋白的目标和方向。 The research progress of tumor cells radiosensitivity associated protein Siah, HIF,NF-κB and DNA-PK are summarized and reviewed. The recent works of our laboratory on tumor cells radiosensitivity associated proteins such as BRCA1 are demonstrated. In the present review, we focused on discussions about the advantages of heavy ion therapy and its possible application in the research of radiosensitivity associated proteins. At the end of this review, we highlighted the future trend and potential targets in the study of tumor cells radiosensitivity associated proteins.     

兰州重离子加速器冷却储存环

 兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR,是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统,由主环CSRm和实验环CSRe构成,并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法,将重离子束的能量从7～25 MeV/u同步加速到２00～1 000 MeV/u,同时利用重离子储存环中空心电子束冷却技术将束流品质提高１个数量级,并通过储存环的快引出及慢引出,提供多种类的重离子束以及放射性次级束(RIBs),以开展范围更广精度更高的物理实验。该装置于2007年投入运行,已取得了重要的运行结果,如实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生收集与ToF高分辨质量测量以及高能重离子束的变能慢引出等。     

中能重离子剂量深度曲线计算

重离子束应用在治疗肿瘤上具有优越的深度剂量分布特点.发展精确计算剂量的物理模型理论成为其应用的关键,为此,首先从生物细胞的化学组成成分、放射生物学的特点和物理剂量计算的要求对理论计算的介质进行了选择.利用现有计算核反应部分截面和修正的总截面经验公式,同时考虑了不同影响理论计算的因素,提出了中能重离子理论计算深度剂量分布的方法,其计算结果与实验数据符合很好,可应用在重离子治癌和生物学效应研究中.     

离子束在《人类前沿科学计划》中的作用

重离子束在生物医学中有很多应用,离子束解剖刀是其中之一。具有大量电荷的离子能被聚成很细很密的离子束,横截面积为1—10平方微米的离子束可用来在单个活细胞内进行手术,故称作离子束解剖刀,它为研究细胞的超微结构提供了有利条件。这个问题在《人类前沿科学计划》中摆在相当重要的地位。为了说明这个问题的重要性,有必要先扼要地介绍一下《人类前沿科学计划》,然后再介绍在此计划中有关离子束的内容。     

有机物的重离子辐解及其应用

六十年代以来,美、苏、法、西德、英相继建成各种高能全粒子型加速器,目的是提供以高速运动的重离子束轰击各种靶核,产生新的核素、新的核态,发现新的现象,探求新的应用。接着,高能重离子对各种物质的作用包括对生物细胞作用的基础研究亦随之而展开。     

储存环内纵向Palmer方式随机冷却过程模拟

基于Fokker–Planck方程,模拟了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL–CSR)实验环内重离子束的Palmer方式纵向动量冷却过程,在模拟过程中,得到并应用使冷却达到最快的系统最优增益曲线.对模拟结果进行了讨论.     

激光光谱学和束箔光谱学对原子物理学的贡献

直到U 元素的离子束都可以从现代重离子加速器上获得,大量的原子和离子光谱容易用束箔方法产生。应用粒子加速器产生的离子束进行实验原子物理学研究,已经成了研究原子结构的重要组成部分之一。随着高分辨谱仪、超导磁体以及激光光源和束箔激发光源的出现和应用,出现了激发态原子的研究。这一研究已经揭示了很多.......     

兰州重离子冷却储存环工程

兰州重离子加速器冷却储存环是兰州重离子研究装置的后续工程 .它的建造目的是将重离子束的能量提高到 1 Ge V/u附近 ,同时利用储存环电子冷却技术将束流品质提高一个数量级 ,并提供更多种类的重离子束 ,以开展更广范围和更高精度的物理实验 .兰州重离子加速器冷却储存环是一个双储存环系统 ,由一个主环和一个实验环构成 .对其总体布局、总体参数、主要功能进行了介绍. HIRFL- CSR, a new accelerator project at the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL), is a multipurpose Cooling Storage Ring system which consists of a main ring (CSRm) and an experimental ring (CSRe). Beams from HIRFL will be accumulated and accelerated in CSRm, and then transported to CSRe for internal target experiments. The layout, major parameters and main functions of the CSR were described.     

HIRFL上的中、低能重离子物理基础和应用研究

本文简介HIRFL上中、低能重离子物理基础和应用研究的主要进展;着重介绍三个方面的研究:中能HIC和热核性质的研究,远离稳定线核的合成和研究,重离子束应用,并概述近期实验研究规划的初步建议。 The experimental studies and achievements recently made at the Heavy Ion ResearchFacility of Lanzhou(HIRFL) are reviewed with an emphasis on the three research fields: the study of intermediate energy heavy ion collision and properties of hot nuclei, the synthesis and study of nucleifar from stability, and the applications of heavy ions. A research program for the near future is alsobriefly introduced.     

兰州重离子加速器冷却储存环

 兰州重离子加速器(HIRFL)由用作注入器的扇聚焦回旋加速器(SFC)和分离扇回旋加速器(主加速器SSC)组成,是加速中、低能重离子束流的回旋加速器系统.     

中国科学院近代物理研究所重离子束治癌进展

介绍了中国科学院近代物理研究所在重离子束治癌研究和治疗装置研制方面的最新进展, 以及中国科学院近代物理研究所重离子束治癌的发展规划。     

高离化态重离子研究的最新进展

简要介绍利用重离子冷却储存环开展高离化态重离子研究的最新进展，着重介绍高离化态重原子研究的最新状况，以及高离化态重离子在核物理、天体物理和原子物理等交叉研究中的应用。