Особливості застосування у медичній галузі радіочастотних квадруполей / Peculiarities of application of radio frequency quadrupoles in the medical field
Наукові керівники: Чиркова Анна, Консультанти: Монастирський Геннадій, Alessandra Lombardi (CERN, BE Department, Switzerland)
Завдання: Налаштувати параметри RFQ для отримання пучків з експлуатаційними характеристиками, необхідними для адронної терапії.
Обґрунтування: Радіочастотний квадруполь (RFQ) — це тип лінійного прискорювача частинок, який використовує спеціально сконфігуроване електромагнітне поле для прискорення, фокусування та групування пучка заряджених частинок. Зазвичай це іони, що прискорюються до енергій в діапазоні від кількох кілоелектронвольт до кількох мегаелектронвольт. Такі переваги RFQ, як висока ефективність, компактний дизайн та універсальність відкривають перспективи його використання не тільки як прискорювача частинок, іонної імплантації, дослідження ядерного синтезу, а і в галузі медицини, зокрема, в адронній терапії. Адронна терапія – це тип лікування раку, який використовує пучки протонів або більш важких іонів, таких як гелій чи вуглець для прецизійного таргетування та знищення ракових клітин.
Таким чином, RFQ є тонкий і надзвичайно ефективний інструмент, що потребує ретельного налаштування і точного прогнозування особливостей його роботи.
Задачі дослідження:
Робота буде присвячена моделюванню динаміки пучка частинок та налаштуванні параметрів RFQ для отримання пучків з бажаними характеристиками, в особливості з бажаним розміром та емітансом. Буде розглянута робота RFQ у двох режимах: з протонним пучком та з пучком іонів He2+. Як практичний результат передбачається доведення установки RFQ до стану готовності до експлуатації для адронної терапії.
Необхідне устаткування:
Робота буде виконана із використанням 750 МГц RFQ;
Будуть застосовані спеціалізовані програмні застосунки як TRACE 3D, TRAVEL та Poisson Superfish.
Перспективність роботи:
Міжнародна діяльність кафедри: запрошені лекції на науковому семінарі кафедри, наукова співпраця та академічна мобільність студентів та викладачів
