浅谈医用质子加速器的应用

刘鹏

摘 要：目的：介绍医用质子加速器的原理、技术优势和质子治疗在国内的应用现状。方法：以IBA研发的CYCIAE-235加速器为例，讲述其加速器设备构造和产生的质子束在治疗肿瘤上面的优势。结果：质子加速器以其独特的优势和稳定性使得其在国内的发展前景将会非常乐观，医疗应用将会更为普遍。结论：当前的常规治疗方法已无法控制癌症的扩散，必须采用更先进的治疗方法，质子加速器的医疗应用开辟了癌症治疗的新途径。采用质子放疗方法治疗癌症肿瘤疾病，标志着我国肿瘤医疗将达到世界先进水平。

关键词：加速器；质子束；医疗应用

产生质子的加速器有很多种，这里主要以医用回旋加速器[1]为主介绍质子加速器的组成和原理以及在国内的应用。

1 结构

下面是IBA研发的CYCIAE-235加速器。

医用质子回旋加速器由真空系统、水冷系统、磁铁系统、离子源、高频系统、束流监测配送系统、治疗应用系统和安全联锁系统组成。其中核心部分就是上图所示的主磁铁。主磁铁采用了深谷型结构，它综合了分离扇型回旋加速器和紧凑型回旋加速器的优点。磁铁由完全对称的4个扇形磁铁叶片（上下共8片），上下盖板和磁轭组成，结构简单、紧凑。磁铁重220吨，8个叶片位于真空室内。上下盖板为真空的组成部分，并与磁轭构成磁闭合通路，同时真空室内部的射线构成了局部屏蔽，有效减少了加速器周围的放射性剂量。整个主磁铁分成上、下两大部分，上盖板与上面的4个磁极叶片连接在一起，可以用安装在磁轭堆成两侧的液压举升装置举起，以便真空室内部部件的安装、更换和维修。……