Resonador de Cavidad Reentrante Relleno de Dielectricos como Diagnóstico de Haz de Protones de Baja Intensidad
Autores: Srinivasan, Sudharsan; Duperrex, Pierre-André
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Resonador de Cavidad Reentrante Relleno de Dielectricos como Diagnóstico de Haz de Protones de Baja Intensidad
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Corriente de haz de protones
Instalación de tratamiento médico
Cámaras de ionización
Resonador de cavidad reentrante
Frecuencia de resonancia
Grosor dieléctrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La medición de la corriente del haz de protones (0.1-40 nA) en la instalación de tratamiento médico PROSCAN en el Instituto Paul Scherrer (PSI) se realiza con cámaras de ionización. Para mitigar los problemas de dispersión y preservar la calidad del haz entregado a los pacientes, se ha construido un monitor no interceptivo basado en el principio de un resonador de cavidad reentrante. El resonador, con una frecuencia de resonancia fundamental de 145.7 MHz, fue ajustado a la segunda armónica de la frecuencia de repetición de pulsos (72.85 MHz) del haz extraído del ciclotrón. Esto se realizó con la ayuda de ANSYS HFSS (Simulador Estructural de Alta Frecuencia) para el análisis de redes. Tanto la posición de recogida como el grosor dieléctrico fueron optimizados. El prototipo fue caracterizado con un banco de pruebas independiente. Hay una buena concordancia entre los parámetros simulados y medidos. La desviación observada en la frecuencia de resonancia se atribuye a la tangente de pérdida dieléctrica dependiente de la frecuencia. Por lo tanto, el dieléctrico tuvo que ser redimensionado para sintonizar el resonador a la frecuencia de resonancia de diseño. Las prestaciones de sensibilidad medidas estaban en concordancia con las expectativas. Concluimos que el resonador de cavidad reentrante dieléctrico es un candidato prometedor para medir corrientes bajas de haz de protones de manera no destructiva.
Descripción
La medición de la corriente del haz de protones (0.1-40 nA) en la instalación de tratamiento médico PROSCAN en el Instituto Paul Scherrer (PSI) se realiza con cámaras de ionización. Para mitigar los problemas de dispersión y preservar la calidad del haz entregado a los pacientes, se ha construido un monitor no interceptivo basado en el principio de un resonador de cavidad reentrante. El resonador, con una frecuencia de resonancia fundamental de 145.7 MHz, fue ajustado a la segunda armónica de la frecuencia de repetición de pulsos (72.85 MHz) del haz extraído del ciclotrón. Esto se realizó con la ayuda de ANSYS HFSS (Simulador Estructural de Alta Frecuencia) para el análisis de redes. Tanto la posición de recogida como el grosor dieléctrico fueron optimizados. El prototipo fue caracterizado con un banco de pruebas independiente. Hay una buena concordancia entre los parámetros simulados y medidos. La desviación observada en la frecuencia de resonancia se atribuye a la tangente de pérdida dieléctrica dependiente de la frecuencia. Por lo tanto, el dieléctrico tuvo que ser redimensionado para sintonizar el resonador a la frecuencia de resonancia de diseño. Las prestaciones de sensibilidad medidas estaban en concordancia con las expectativas. Concluimos que el resonador de cavidad reentrante dieléctrico es un candidato prometedor para medir corrientes bajas de haz de protones de manera no destructiva.