IH-DTL design with modified KONUS beam dynamics for a synchrotron-based proton therapy system
IH-DTL design with modified KONUS beam dynamics for a synchrotron-based proton therapy system
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采用改进的 KONUS 束动力学的 IH-DTL 设计，适用于基于同步加速器的质子治疗系统
DOI：
10.1016/j.nima.2018.10.125
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发表时间：
2019-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shi Jinshui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang Ruo;Xing Qingzi;Zheng Shuxin;Guan Xialing;Tang Chuanxiang;Wang Xuewu;Shi Jinshui
摘要提出了一种改进的用于叉指H模漂移管直线加速器的Kombinierte梯度格拉德结构（KONUS）束流动力学模型。这种改进的KONUS束流动力学是非周期性的，适用于短（< 1 m）DTL设计，并应用于清华大学专用的325 MHz IH-DTL设计。用于基于同步加速器的质子治疗系统的注入器中的IH-DTL被分为三个部分，即再聚束（− 80°）、0°加速和散束（10°）。它与传统的KONUS谐振腔略有不同，谐振腔中不存在聚焦磁体，降低了制造成本。腔中21个间隙的存在可以将15 mA质子束从3 MeV加速到7 MeV。腔体是锥形的，以调整差距电压分布，并且内径从196.8 mm变化到232.6 mm。腔体长度为1 m时，理论功耗为151 kW，而最大表面电场为40 MV/m（2.3 Kp）。提出了一种类似于交替相位聚焦法的新设计方法。详细的设计方法和结果在这项研究中。
Abstract A modified Kombinierte Null Grad Struktur (KONUS) beam dynamics for inter-digital H-mode (IH) drift tube linac (DTL) is proposed in this study. This modified KONUS beam dynamics, which is aperiodic and is suitable for a short (< 1 m) DTL design, is applied to a dedicated 325 MHz IH-DTL design at Tsinghua University. The IH-DTL, which is utilized in the injector of a synchrotron-based proton therapy system, is divided into three sections, namely, rebunching (− 80°), 0° acceleration, and debunching (10°). It is slightly different from the conventional KONUS cavity, and no focusing magnets exist in the cavity to reduce the cost of fabrication. The presence of 21 gaps in the cavity can accelerate a 15 mA proton beam from 3 MeV to 7 MeV. The cavity is tapered to adjust the gap voltage distribution, and the inner diameter varies from 196.8 mm to 232.6 mm. A cavity length of 1 m has a theoretical power consumption of 151 kW, whereas the maximum surface electric field is 40 MV/m (2.3 Kp). A new design process, which is similar to alternating-phase focusing method, is proposed. Details of the design method and results are presented in this study.
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影响因子：
3.6
作者：
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通讯作者：
Lu Yuan-Rong
DOI：
10.1016/j.nima.2015.07.048
发表时间：
2015-11
影响因子：
1.4
作者：
Yumi Lee;Eun-San Kim;Zhihui Li;G. Hahn
通讯作者：
Yumi Lee;Eun-San Kim;Zhihui Li;G. Hahn
DOI：
--
发表时间：
2014-04
期刊：
arXiv: Accelerator Physics
影响因子：
--
作者：
R. Jameson
通讯作者：
R. Jameson
DOI：
10.1016/j.nima.2016.04.108
发表时间：
2016-08
影响因子：
1.4
作者：
W. Dou;Zhi-jun Wang;F. Jia;Yuan He;Zhi Wang;Yuanrong Lu
通讯作者：
W. Dou;Zhi-jun Wang;F. Jia;Yuan He;Zhi Wang;Yuanrong Lu
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DOI：
10.1016/j.nima.2015.10.007
发表时间：
2016-01
期刊：
Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A
影响因子：
--
作者：
Pang, J.;He, X.;Ying, Z.;Shi, J.
通讯作者：
Shi, J.