ساخت مدار فرکانس رادیویی سیکلوترون پزشکی در کشور

قسمتی از دستگاه سیکلوترون پزشکی 10 مگا الکترون ولتی با عنوان مدار فرکانس رادیویی شتاب دهنده در دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی و ساخته شد.





به گزارش ایرنا از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 'طراحی و ساخت نخستین شتاب دهنده سیکلوترون پزشکی بومی کشور' یکی از طرح های کلان فناوری مصوب شورای عالی عتف (علوم، تحقیقات و فناوری) است که با محوریت دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرا می شود.

در این طرح دکتر حسین آفریده به عنوان مجری و با همکاری دانشگاه SKKU کره جنوبی، دانشگاه شهید بهشتی و دانشگاه تهران فعالیت دارد که بخش طراحی مفهومی و طراحی مهندسی آن با موفقیت به پایان رسیده و آماده آغاز بخش ساخت شتابدهنده است.

'محمد صالح شریفی' پژوهشگر طرح سیکلوترون پزشکی 10 مگا الکترون ولتی اظهار داشت: اساس کار دستگاه سیکلوترون بر شتاب دادن ذرات است به همین منظور ذره باردار در میدان مغناطیسی شتاب شعاعی و در میدان الکتریکی شتاب طولی می گیرد.

وی افزود: مدار فرکانس رادیویی سطح پایین (LLRF) برای ایجاد میدان الکتریکی در سیکلوترون کاربرد دارد و طی فرآیندهای که در آن صورت می گیرد ذرات باردار به انرژی مورد نیاز برای تولید رادیو دارو می رسد.

شریفی با بیان اینکه این طرح برای اولین بار به کمک دانش بومی در حال پیاده سازی است، تصریح کرد: نوآوری ما در بخش تنظیم با استفاده از روشی ارزان و کارا به کمک یک پردازنده معمولی منجر به چاپ یک مقاله ISI، یک مقاله علمی پژوهشی داخلی و یک مقاله کنفرانسی داخلی شد.

وی گفت: مدار فرکانس رادیویی طراحی شده، بهترین و مقرون به صرفه ترین مدار Low Level RF برای شتاب دهنده سیکلوترون 10 مگاالکترون ولتی به شمار می رود که نمونه آزمایشگاهی این مدار نیز ساخته و با موفقیت آزمایش شده است.

مدار فرکانس رادیویی طراحی شده در این طرح در فرکانس 1 تا 200 مگاهرتز کارایی دارد که البته فرکانس بهینه با توجه به متغیرهای طراحی شتابدهنده سیکلوترون پزشکی بومی، حدود 71 مگاهرتز است.

براساس این گزارش با توجه به نیمه عمر بسیار کوتاه برخی پرتوداروهای مورد نیاز در پزشکی نیاز به تولید آنها در محل مراکز درمانی وجود دارد به همین علت از سیکلوترون که نوعی شتابدهنده ذرات است در محل بیمارستان و در مجاورت تجهیزات پزشکی هسته یی (PET) استفاده می شود.

علاوه بر این شتاب دهنده های سیکلوترون در حوزه تحقیقات و صنعت نیز کاربرد دارند و ساخت بومی این سامانه می تواند موجب تولید نمونه های اقتصادی و ارزان برای مراکز مختلف کشور شود.

این طرح در رساله کارشناسی مهندسی هسته ای با گرایش کاربرد پرتوها و با عنوان 'طراحی و ساخت مدار فرکانس رادیویی سطح پایین سیکلوترون MeV 10 ' و با راهنمایی دکتر حسین آفریده و دکتر عباسی دوانی انجام شده است.

شتاب دهنده حلقوی یا سیکلوترون یکی از مهمترین ابزار آزمایشگاهی در زمینه فیزیک تجربی است و بزرگی یک کارخانه را دارد.

سیکلوترون، شتاب دهنده ای حلقه ای شکل برای ذرات باردار است که علاوه بر انجام آزمایش هایی در زمینه فیزیک ذرات بنیادی از اشعه x تولید شده در شتابدهنده نیز می توان برای انجام آزمایش های مختلف استفاده کرد.

منبع :