Отправить статью по E-mail 
Формирование фокусных пятен тормозного излучения бетатронов с использованием мишеней малого размера
- Авторы: Сорокин В.Б.1
-
Учреждения:
- Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Национального исследовательского Томского политехнического университета
- Выпуск: № 6 (2024)
- Страницы: 72–83
- Раздел: ОБЩАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.rcsi.science/0032-8162/article/view/288496
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0032816224060098
- EDN: https://elibrary.ru/ELDCJV
- ID: 288496
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Исследованы основные закономерности формирования фокусных пятен тормозного излучения при взаимодействии пучка электронов бетатрона с различными мишенями малого размера на основе модели, определенной ранее при экспериментальном и модельном исследованиях метода измерения фокусных пятен тормозного излучения бетатронов с плоскими мишенями. Размеры фокусных пятен зависят от соотношения между размером мишени вдоль оси пучка электронов и размерами мишени по нормали к оси пучка. Мишени в виде параллелепипеда с соответствующими соотношениями размеров формируют круговые фокусные пятна. Последняя версия метода с использованием щелевого коллиматора определяет размер фокусных пятен мишеней малого размера в виде ширины распределений на половине высоты нормальных аппроксимаций реальных распределений квантов в фокусных пятнах. Выход тормозного излучения из фокусного пятна мишени малого размера намного превышает выход из компоненты вторичного фокусного пятна с такими же размерами при коллимировании тормозного излучения, выходящего из плоской мишени.
Полный текст
Об авторах
В. Б. Сорокин
Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности Национального исследовательского Томского политехнического университета
Автор, ответственный за переписку.
Email: sorvb@tpu.ru
Россия, 634050, Томск, ул. Савиных, 7
Список литературы
- Ускорители электронов для радиационной дефектоскопии. https://atomsz.ru/postavka-oborudovaniya/defektoskop/
- Сорокин В.Б., Луценко А.С., Генцельман В.Г. // ПТЭ. 2018. №2. С. 38.https://doi.org/10.7868/S0032816218020088
- Сорокин В.Б. // ПТЭ. 2020. №1. С. 10.https://doi.org/10.31857/S0032816219060247
- Сорокин В.Б. Зонд для диагностики пучков заряженных частиц. // ПТЭ. 2015. №3. С. 85.https://doi.org/10.7868/S0032816215020251
- Рычков М.М., Каплин В.В., Смолянский В.А. // ПТЭ. 2020. №1. C. 101.https://doi.org/10.31857/S0032816219060223
- Gambaccini M., Cardarelli P., Taibi A. et al. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. B. 2011. V. 269. P. 1157.http://doi.org/10.1016/j.nimb.2011.02.089
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Схема генерации ТИ из мишени и реализации метода определения размеров фокусного пятна ТИ с использованием щелевого коллиматора.
Скачать (26KB)
3.
Рис. 2. Распределение электронов в пучке на плоской мишени серийного бетатрона на 4 МэВ.
Скачать (26KB)
4.
Рис. 3. Распределения квантов в фокусном пятне серийного бетатрона на 4 МэВ в плоскости ускорения и в нормальной к ней плоскости.
Скачать (10KB)
5.
Рис. 4. Зависимости FWHMX,Y распределений дозы в детекторе в плоскости ускорения серийного бетатрона и в нормальной к ней плоскости от размера щели щелевого коллиматора SX,Y.
Скачать (14KB)
6.
Рис. 5. Схема ММР на фоне распределения электронов в пучке.
Скачать (19KB)
7.
Рис. 6. Распределения квантов в фокусном пятне в плоскости ускорения бетатрона при разных размерах ММР вдоль оси пучка электронов, а также их нормальные аппроксимации.
Скачать (16KB)
8.
Рис. 7. Зависимость FWHMxef нормальной аппроксимации распределения квантов в фокусном пятне от размера ММР вдоль оси пучка электронов.
Скачать (10KB)
9.
Рис. 8. Зависимости размеров FWHMXef fи FWHMYeff фокусного пятна при фиксированном размере ММР вдоль плоскости ускорения B и при разных размерах ММР вдоль оси пучка L от размера H в нормальном к плоскости ускорения направлении.
Скачать (16KB)
10.
Рис. 9. Схема ММР в виде шара на фоне распределения электронов в пучке.
Скачать (16KB)
11.
Рис. 10. Распределения квантов в фокусном пятне в плоскости ускорения и в нормальной к ней плоскости, а также их нормальные аппроксимации для ММР в виде шара.
Скачать (14KB)
12.
Рис. 11. Зависимости FWHM распределений дозы в детекторе в плоскости ускорения и в нормальной к ней плоскости от размеров щели щелевого коллиматора SX и SY при определении размеров фокусного пятна, сформированного ММР в виде шара, с использованием щелевого коллиматора.
Скачать (13KB)
13.
Рис. 12. Схема ММР в виде параллелепипеда на фоне распределения электронов в пучке для формирования фокусного пятна с заданными по разным направлениям размерами на основе модернизации мишенного узла серийного бетатрона.
Скачать (24KB)
14.
Рис. 13. Распределения квантов в фокусном пятне в плоскости ускорения и в нормальной к ней плоскости, а также их нормальные аппроксимации.
Скачать (14KB)
15.
Рис. 14. Зависимости FWHM распределений дозы в детекторе в плоскости ускорения и в нормальной к ней плоскости от размеров щели коллиматора SX и SY при определении размеров фокусного пятна, сформированного ММР в виде параллелепипеда, с использованием щелевого коллиматора.
Скачать (15KB)
16.
Рис. 15. Схема формирования ТИ с вторичным фокусным пятном малых размеров коллимированием ТИ из плоской мишени.
Скачать (34KB)
17.
Рис. 16. Распределения квантов во вторичном фокусном пятне в плоскости поверхности коллиматора.
Скачать (16KB)
18.
Рис. 17. Схема тестирования модели и анализа ТИ бетатрона с энергией 18 MэВ.
Скачать (30KB)
19.
Рис. 18. Экспериментальное распределение дозы при введении тестовой полоски [5] в ТИ бетатрона и его сравнение с модельным распределением дозы.
Скачать (15KB)
20.
Рис. 19. Распределения квантов в плоскостях на разных расстояниях от облучаемого электронами торца ММР для квантов с углами отклонения от оси пучка до 10°.
Скачать (15KB)
21.
Рис. 20. Распределение квантов в фокусном пятне, сформированном ММР-полоской, для квантов с разными углами отклонения от оси пучка.
Скачать (16KB)
22.
Рис. 21. Зависимость размера фокусного пятна квантов ТИ с углами отклонения от оси пучка, меньшими δ, от границы диапазона углов отклонения δ.
Скачать (12KB)
23.
Рис. 22. Распределения квантов в фокусном пятне в плоскости ускорения и в нормальной к ней плоскости, а также их нормальные аппроксимации.
Скачать (14KB)
24.
Рис. 23. Зависимости FWHM распределений дозы в детекторе в плоскости ускорения и в нормальной к ней плоскости от размеров щели коллиматора SX и SY при определении размеров фокусного пятна, сформированного ММР в виде параллелепипеда, с использованием щелевого коллиматора.
Скачать (16KB)
