السيكلوترون الطبي
مسرّع جسيمات دائري مدمج يسرّع أيونات الهيدروجين في مسار حلزوني داخل مجال مغناطيسي قوي، ثم يوجهها إلى هدف لإنتاج نظائر مشعة قصيرة العمر للتصوير الطبي.
نظرة عامة
يتكون السيكلوترون الطبي من مغناطيس كهربائي ضخم يحصر بين قطبيه حجرة مفرغة من الهواء، وفي مركزها مصدر أيونات يحوّل غاز الهيدروجين إلى أيونات سالبة. يجعل المجال المغناطيسي الأيونات تدور في مسارات دائرية، بينما يطبق نظام الترددات الراديوية جهدًا متناوبًا على أقطاب على شكل حرف D، فتكسب الأيونات دفعة من الطاقة في كل مرة تعبر الفجوة بينها. يبقى زمن الدورة ثابتًا تقريبًا رغم زيادة السرعة، لذلك يتسع المسار تدريجيًا في شكل حلزوني. عند نصف القطر الخارجي تمر الأيونات عبر رقاقة كربون رقيقة تنزع إلكتروناتها فتصبح بروتونات، وينعكس انحناؤها فتخرج نحو الهدف. يحدث في الهدف تفاعل نووي ينتج النظير المطلوب، مثل الفلور-18 من الماء الغني بالأكسجين-18، ثم يُنقل عبر أنابيب دقيقة إلى الخلية الساخنة.
كيف يعمل السيكلوترون الطبي
مصدر الأيونات
يحوّل تفريغ كهربائي في غاز الهيدروجين بمركز الجهاز الذرات إلى أيونات هيدروجين سالبة.
مصدر الأيوناتالمغناطيس
يحصر قطبا المغناطيس الحجرة المفرغة بينهما، ويجعل مجاله الأيونات تدور في دوائر. يبرّد المبرد المركزي ماء التبريد الذي يحمل حرارة ملفات المغناطيس.
نظام الترددات
يغذي مضخم الترددات الأقطاب بجهد متناوب متزامن مع دوران الأيونات، فتُعجَّل عند كل عبور للفجوة. تدفع مضخة الطرد المركزي ماء التبريد عبر مضخم الترددات والأقطاب.
مضخة طرد مركزيالمغناطيس ونظام التردداتالمسار الحلزوني
يبقى زمن الدورة ثابتًا تقريبًا بينما تزداد الطاقة، فيكبر نصف القطر حتى حافة القطبين.
تسريع الجسيمات المشحونة في المسرعات الطبيةرقاقة التجريد
تنزع رقاقة كربون رقيقة إلكترونين من كل أيون فيصبح بروتونًا، فينعكس انحناؤه ويخرج من المجال.
نظام الهدفنظام الهدف
تصطدم البروتونات بمادة الهدف فتنتج النظير المشع، ثم يُنقل عبر أنابيب إلى الخلية الساخنة.
الخلية الساخنة لتحضير المستحضرات المشعةنظام الهدف
اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.
المكونات الرئيسية
الأصول ضمن هذا النظام
يُستخدم في المنشآت
المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.