Millisecond burst extractions from synchrotrons using RF phase displacement acceleration
Millisecond burst extractions from synchrotrons using RF phase displacement acceleration
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使用射频相位移加速从同步加速器中提取毫秒脉冲串
DOI：
10.1016/j.nima.2022.167007
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Arrutia Sota P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Arrutia Sota P
FLASH放射治疗要求以毫秒级的剂量输送时间输送快速爆发的颗粒溢出物。这些要求与CERN正在研究的基础物理实验要求重叠，尽管在非常不同的能量尺度上。在这方面的贡献，从同步加速器中提取毫秒脉冲串的方案进行了探索，通过控制第三整数谐振和色提取与RF相移加速。该计划将在现有的医疗和实验同步加速器设施中实施。使用CERN质子同步加速器的模型，单脉冲群和多脉冲群提取进行了模拟。结果表明，总束流强度的80 - 90%在40 - 60 ms的单个脉冲群中被提取。这相当于典型医用同步加速器中的10 ms脉冲群，即质子离子医用机器研究中概述的脉冲群。在质子同步加速器中用优化的机器参数模拟了一组3个连续的30 ms脉冲串。
FLASH radiation therapy calls for the delivery of fast bursted spills of particles with dose delivery times of the order of milliseconds. The requirements overlap with fundamental physics experimental requests that are being studied at CERN, albeit at very different energy scales. In this contribution, a scheme for extracting millisecond bursts from synchrotrons is explored by controlling a third-integer resonant and chromatic extraction with RF phase displacement acceleration. The scheme would be implementable in existing medical and experimental synchrotron facilities. Using a model of the CERN Proton Synchrotron, both single-burst and multi-burst extractions are simulated. Results show that 80− 90% of the total beam intensity is extracted in a single burst of 40− 60 ms. This would correspond to a∼ 10 ms burst in a typical medical synchrotron, namely the one outlined in the Proton Ion Medical Machine Study. A set of 3 consecutive bursts of 30 ms was simulated in the Proton Synchrotron with optimised machine parameters.
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