重离子治癌的磁扫描照射野形成法

在论述重离子治癌照射的基本思想及其特点的基础上,着重对磁扫描照射野形成的两种技术路线——点扫描和栅扫描的优缺点进行了分析阐述.初步给出了 HIRFL上的重离子治癌终端磁扫描相关参数. The basic principle and characteristic of irradiation in heavy ion radiotherapy are introduced. Based on the basic principle and characteristic of irradiation in heavy ion radiotherapy, two magnetic scan methods for creating uniform irradiation field--the spot scan and the raster scan, are compared briefly. The parameter requests to the magnetic scanning system of the heavy ion radiotherapy facility planned in IMP(Institute of Modern Physics) are presented.     

水中流光放电流光丝的再发光和暂停行为

水中流光放电是研究水中放电基本物理、化学过程的主要研究对象.本文利用四分幅超高速相机、采用针-板电极结构、在20—800μS/cm水电导率范围内研究了水中微秒脉冲流光放电流光丝的再发光和暂停行为,探讨了高水电导率下观测不到流光丝的再发光的原因.结果发现:再发光在不同的流光丝之间交替发生并存在两种模式:一种为整根丝熄灭后再发光;一种为只有先端部分发光熄灭随后恢复发光.随着水电导率的增大,观测到流光丝的再发光现象的频度急剧减小, 540μS/cm水电导率时降到零;在20—800μS/cm水电导率条件下都可观测到流光丝伴生冲击波串分段现象,冲击波串分段现象的出现频度在65%以上,表明在20—800μS/cm水电导率条件下流光丝的暂停是一种普遍行为.通过测量两段冲击波的半径差得到流光的暂停时间平均为157 ns,几乎不受水电导率的影响;随着水电导率的增大,流光丝的发光强度显著增大,水电导率大于350μS/cm时,流光丝暂停期间内流光丝的光强度无法衰减到相机分辨水平以下,在相机获得的发光图像上看上去是持续发光的,难以分辨出流光丝"熄灭-再发光"过程.     

高速时空分辨光谱仪的构建及其在水中纳秒脉冲火花放电光谱诊断中的应用

近年来对水中高压脉冲放电等离子体特性的诊断研究越来越受到重视。测量单个放电脉冲放电等离子体的时间-空间分辨发射光谱,有助于研究水中脉冲放电等离子体的时空演化动力学特性和规律。在本研究中将四分幅超高速相机和单色仪结合,构建了一种跟踪单个放电脉冲的高速时空分辨光谱仪,开发了相应的光谱分析软件。用波长632.8 nm的He-Ne激光器,在1 200 g·mm-1刻线光栅条件下对光谱仪的性能进行了测试。结果表明：对应He-Ne氦氖激光632.8 nm谱线的像素分辨率为0.013 nm。在曝光时间20 ns时,单色仪狭缝宽度0.2 mm时632.8 nm谱线的仪器展宽为(0.150±0.009)nm,仪器展宽随着狭缝宽度的增加呈现增大趋势。曝光时间的变化不会引起仪器展宽的变化,能够确保在调节相机曝光时间的过程中不影响光谱仪性能。利用该高速分辨光谱仪对水中纳秒火花放电发射光谱进行了测量,单次曝光获得了单一脉冲放电等离子体时空演化光谱。今后进一步完善实验室的电路条件消除放电干扰,可以对单个放电脉冲进行更细致的测量,为研究单个放电脉冲等离子体参数的时空演化特性提供良好的技术手段。     

脉冲HF化学激光体系中的放电模式分析

采用面阵滑闪火花预电离诱导的平行板放电结构,研究了SF6-C2H6混合气体中的脉冲放电模式,确认了不同放电条件下存在自持体放电(SSVD)和电弧放电两种模式,且两种模式可以互相转化。SSVD模式放电电流波形主要由电容电压和气压决定,气体混合比和储能电容值对其影响很小。SSVD电流峰值随电容电压增加基本线性增加,随气压增加线性减小,分析表明这一特性是因为SSVD是由多个同步电子雪崩在时空上叠加而成,属于a过程主导的电子雪崩放电。     

离子束次级辐射对春麦的诱变效应

利用中能重离子束辐照生物靶材料时产生的中子、γ射线和次级碎片等次级辐射对春麦种子进行辐照 ,然后通过田间试验和实验室的分析测定 ,得到了 M1代植株的变化 . (1 )在生物学性状中 ,穗粒数、小穗数、千粒重、穗粒重、小穗密度和有效分蘖数变异率较大 ;(2 )除 SOD活性外 ,POD活性、CAT活性、MDA含量和蛋白质含量的变异率也较大 ;(3 )休眠种子和萌发种子辐照M1代在生物学性状的变化上存在很大的差异 ;(4)两个春麦材料的辐射敏感性差异明显 .由此表明 ,兰州重离子加速器辐照终端在进行生物学实验时产生的次级辐射是可能利用的诱变源. Secondary radiation such as neutrons, high energy light particees, γ rays is produced when ion beams with medium energy irradiate biological materials. Spring wheat was placed in radiobiological experiment area(irradiation terminal L2) to expose to the secondary radiation. The variation of M1 generation of the wheat seeds was obtained through test in the fields and measuremeat in laboratery: (1) There were very high variation rates in grain number, number of small...     

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在工作气体采用氩气和甲烷混合气体(4:1)的直流辉光放电中,在工作气压分别为10、20、30和40Pa以及沉积时间分别为10、20和30min下利用等离子体化学气相沉积法在内径10mm长100mm的304不锈钢管内表面制备了类金刚石薄膜,并利用喇曼光谱研究了沉积的工作气压和时间对薄膜微观结构的影响。通过对喇曼谱图进行定量解析发现：随着压强的增加,D峰、G峰位置、两峰峰宽以及其强度比值ID/IG都呈先减小后增大趋势,20Pa时达到最低点;随着沉积时间的增加,D峰、G峰位置向低波数端减小,半峰宽减小;D峰、G峰的强度比ID/IG减小。定量解析的结果表明,随沉积时间的增加,DLC薄膜中的sp3含量会增多,结构会相对更有序,薄膜中石墨团簇的尺寸会更大。     

重离子照射细胞存活率计算的局部效应模型的缺陷

概略介绍了重离子照射细胞存活率计算的局部效应模型， 讨论了该模型在理论假设和计算方法上存在的问题， 指出了其中的任意参数， 并通过计算检验了这些任意参数的取值变化对细胞存活率计算结果的影响。 结果表明, 细胞存活率计算结果严重依赖于这些任意参数的取值。 Scholz Kraft’s Local Effect Model (LEM) for the calculation of cell survival after heavy ion irradiation was briefly introduced. Basing on the energy conservation law and the definition of the dose， the disfigurement of LEM in theoretical framework and methods was discussed. Two artificial parameters were found in LEM， and the result obtained from this model seriously depends on these two parameters.     

细长金属管内产生的直流辉光等离子体发射光谱诊断

利用发射光谱法对金属管内形成的稳定氩氮直流辉光等离子体进行了诊断。通过对等离子体发射光谱谱线的研究确定了等离子体中的活性粒子成分;根据氩原子的玻尔兹曼曲线斜率法计算了等离子体中的电子激发温度;采用氮分子第二正带系跃迁(C3Πu→B3Πg)的发射谱线计算了等离子体中的氮分子振动温度;研究了电子激发温度和氮分子振动温度随压强的变化特征。研究结果表明,在20 Pa下产生的Ar60% N240%直流辉光等离子体中,活性成分主要是Ar原子、Ar离子、N2的第二正带系跃迁(C3Πu→B3Πg)和N2 的第一负带系跃迁(B2Πu →X2Σg );电子激发温度约为(15 270±250)K;氮分子(C3Πu)振动温度约为(3 290±100)K;随着压强的增加电子激发温度、分子振动温度逐渐降低。文章的研究结果对细长金属管内表面改性研究具有重要的意义。     

重离子束适形放射治疗技术

重离子束适形放射治疗技术主要包括束流配送系统和治疗计划系统等 .前者是实现重离子束适形放射治疗的硬件设施 ,后者为适形治疗的软件支撑系统 ,两者缺一不可 .鉴于重离子束与物质相互作用在物理学及生物学效应上表现出的特殊性,重离子束治癌中特别引入了面向生物学效应的适形治疗和束流的正电子断层在线监控技术. The conformal radiotherapy techniques mainly include the two systems that are beam delivery and treatment planning. The formal is the hardware basis while the later is the software supplement for heavy ion conformal therapy, they are dependent on each other to realize the cancer conformal therapy with heavy ion beam. Because of the specificities of interaction between heavy ion and target on both physics and biological effects, the heavy ion cancer therapy especially involves...