Niniejszy opis dotyczy podstaw oraz prezentacji technologii, które mogą być wdrożone przy użyciu promieniowania jonizującego, zastosowań w energetyce, przetwórstwie polimerów i kompozytów, radiacyjnym sieciowaniu kabli, przewodów, powłok i pokryć powierzchniowych, produkcję komponentów dla energetyki i przemysłu takich jak: rury, taśmy termokurczliwe, wytwarzanie komponentów dla innych sektorów gospodarki (opony, części do samochodów elektrycznych, statków, części do samolotów i pojazdów szynowych.
EN
This overview concerns the basics and presentation of technologies that can be implemented using ionizing radiation, applications in the power industry, processing of polymers and composites, radiation cross-linking of cables, wires, surface coatings and coatings, production of components for the power industry and industry, such as: pipes, heat shrinkable tapes, production of components for other sectors of the economy (tyres, parts for electric cars, ships, parts for airplanes and rail vehicles.
Urządzenia radiologiczne oraz urządzenia pomocnicze stosowane w jednostkach ochrony zdrowia wykorzystujące promieniowanie jonizujące podlegają kontroli parametrów fizycznych. Wynik testu jest porównywany z wartością odniesienia określoną w zaleceniach towarzystw fizyki medycznej lub, jak to ma miejsce w Polsce, w aktach prawnych. Decyzja o tym, czy wynik testu jest pozytywny, czy urządzenie może być dopuszczone do pracy, może być podjęta na kilka różnych sposobów. W publikacji omawiamy jedną z metod proponowaną przez ILAC w Guidelines on Decision Rules and Statements of Conformity. W publikacji poruszamy również zagadnienie niezależności pomiaru jako ważną cechę dobrze wykonanego pomiaru. Przedstawiamy urządzenie optyczne NaviRation, skonstruowane przez autorów, do pomiaru izocentrum mechanicznego przyspieszacza liniowego.
EN
Radiological devices and auxiliary devices used in hospitals where ionizing radiation is aplied are subject to control of physical parameters. All tests results are compared to the reference value specified in the recommendations of the societies of medical physics or, as it is in Poland, in law. The decision whether the test result is positive can be taken on several different ways. In the publication, we discuss one of the decision methods proposed by ILAC in “Guidelines on Decision Rules and Statements of Conformity”. In the publication, we also discuss the issue of the independence of the measurement as an important feature of a well-made measurement. We present the NaviRation the optical device, designe by the authors, to measure a mechanical isocenter of the linear accelerator.
System kontroli pojazdów wielkogabarytowych jest elementem ochrony ośrodków o znaczeniu strategicznym a także ochrony zewnętrznych granic w Unii Europejskiej. W artykule opisano założenia funkcjonalne związane z bezpieczeństwem stosowania systemu działającego w terenie otwartym, opartego o wykorzystanie źródła promieniowania jonizującego X oraz zaproponowano sposób realizacji przedstawionych założeń. Przygotowany algorytm działania systemu przeszedł pozytywnie testy jego działania a wynikające z wyników testów wnioski stanowią podsumowanie publikacji.
EN
The cargo/vehicle inspection system is part of protecting strategic centers as well as protecting external borders in the European Union. The article describes the functional guidelines related to the safety of using the system operating in the open area, based on the use of an ionizing radiation source X, and proposes a method of implementation of the presented guidelines. The prepared algorithm of the system operation passed the tests of its operation positively, and the conclusions resulting from the tests are placed as a summary of the publication.
W publikacji przedstawiono rozwiązanie konstrukcyjne drzwi osłonowych obrotowych do pomieszczeń radiologicznych produkowanych w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ). W szczególności opracowanie dotyczy drzwi do pracowni akceleratorowych.
EN
The publication presents the design solution of radiation shielding swing door for radiological bunkers manufactured at the National Center for Nuclear Research. This applies in particular to doors for linear accelerators.
Fizyk medyczny to zawód, który wymaga umiejętności zastosowania metod fizyki w medycynie. Jeżeli dziedziną medycyny jest radioterapia, wówczas należy nauczyć się wykorzystania metod pomiarowych promieniowania jonizującego (dozymetria kliniczna) oraz informatyki (systemy planowania leczenia) w praktyce klinicznej. W procesie dydaktycznym wymagane jest wykorzystanie sprzętu medycznego, który jest w codziennym użytku. Pojawia się konflikt (pozorny), czy aparatura medyczna ma być wykorzystywana do celów edukacyjnych, czy też leczenia chorych. W okresie, kiedy informatyka i związana z nią technologia bardzo dynamicznie się rozwijają, kwestią czasu było pojawienie się wirtualnych akceleratorów, symulatorów. Rozwiązanie to bardzo ułatwia, z punktu widzenia organizacji pracy, proces szkolenia nie tylko fizyków medycznych, ale również lekarzy oraz elektroradiologów obsługujących aparaty terapeutyczne w radioterapii.
EN
Medical physicist is a profession that requires the ability to apply physics methods in medicine. If the field of medicine is radiotherapy, then you should learn how to use radiation measurement methods (clinical dosimetry) and computer science (treatment planning systems) in clinical practice. The teaching process requires the use of medical equipment that is in use daily. There is a conflict (an apparent one) whether medical equipment is to be used for educational purposes or for treating patients. In the period when IT and related technology is developing very dynamically, it was just the matter of time when virtual accelerators, simulators appear. In such virtual reality we can use these programs to move virtual accelerator’s gantry, collimator... This solution greatly facilitates, from the point of view of work organization, the training process not only of medical physicists, but also doctors and technicians in radiotherapy.
Akcelerator ciężkich jonów SIS100 jest budowany na terenie ośrodka badań jądrowych GSI w Darmstadt (Niemcy) w ramach międzynarodowego projektu FAIR. Cząstki elementarne będą w nim rozpędzane do prędkości przekraczających 99% prędkości światła przy pomocy elektromagnesów nadprzewodnikowych, z których będzie zbudowany akcelerator. Przed umieszczeniem magnesów w akceleratorze są one poddawane szczegółowej kontroli w celu oceny ich przydatności do pracy w warunkach nadprzewodnictwa. W Politechnice Gdańskiej jest opracowywany system umożliwiający zautomatyzowaną kontrolę kluczowych parametrów elektrycznych elektromagnesów na etapie ich budowy a także eksploatacji. W celu spełnienia wysokich wymagań dotyczących parametrów oraz trwałości działania, system pomiarowy musi być zbudowany z restrykcyjnie dobranych elementów. W referacie przedstawiono opis stanowiska testującego najważniejsze elementy systemu wraz z przykładowymi wynikami badań.
EN
The SIS100 Heavy Ion Accelerator is being built at the GSI nuclear research centre in Darmstadt (Germany) as part of the international FAIR project. The elementary particles will be accelerated to speeds exceeding 99% of the speed of light by means of superconducting electromagnets, from which the accelerator is built. Before magnets are placed in the accelerator, they are subjected to a detailed inspection in order to assess their suitability for operation in superconductivity conditions. At the Gdansk University of Technology, a system is being developed which allows for automated control of key electrical parameters of electromagnets at the stage of their construction and operation. In order to meet the high requirements concerning parameters and durability of operation, the measuring system must be built of carefully selected elements. High voltage switches are very important elements of this system. Selection of the right switches was an important problem due to the requirements concerning parameters and durability. The paper describes the constructed stand testing selected electrical parameters of the switches.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano metodę wyznaczania rozkładu przestrzennego indukcji pola magnetycznego i natężenia pola elektrycznego, które są wytwarzane przez relatywistyczne wiązki cząstek naładowanych. Opisaną metodę zastosowano do wyznaczania rozkładów tych pól w otoczeniu paczki protonów przyspieszanych w LHC. Wykazano, że takie paczki wytwarzają silne impulsowe pola magnetyczne o indukcji od kilkuset do kilkudziesięciu T w obszarze o rozmiarach kilku cm. Pola te mogą być z powodzeniem wykorzystane do badana właściwości materiałów w nowej, dotychczas nie osiągalnej skali przedziałów czasu rzędu fs.
EN
The estimation method of the spatial distribution of the magnetic field induction and the electric field intensity which are produced by a relativistic beam of charged particles is described in this paper. The described method is applied to estimation of this fields distribution in surroundings of protons bunch which are accelerated in the LHC. It is demonstrate, that such bunches producing of the pulsed high magnetic field with induction from a few hundred to a few dozen of T in space of dimension of a few cm. The fields are responsive for successfully application to research of a materials properties in a time interval of fs order, which are not available earlier.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W polskich ośrodkach onkologicznych zainstalowanych jest obecnie ponad 100 liniowych przyśpieszaczy elektronów, które stosowane są w teleradioterapii [1, 2]. Są to akceleratory wyprodukowane przez różnych producentów. Można mówić o trzech firmach, które zdominowały polski rynek. Są one okresowo wymieniane lub instalowane są nowe. Każdy nowy akcelerator musi przejść serię pomiarów sprawdzających jego parametry pracy. Są one wykonywane również okresowo w celu sprawdzenia stabilności pracy akceleratora. Jeżeli pomiary takie są wykonywane w ośrodkach, które dysponują już zainstalowanym akceleratorem tego samego producenta, a nowy akcelerator generuje te same wiązki, wówczas jest to punkt odniesienia. Jeżeli jednak uruchamiany jest pierwszy akcelerator lub następuje wymiana na innego producenta, wówczas brakuje punktu odniesienia w postaci pomiarów referencyjnych. Aby ułatwić działanie w takich przypadkach, pojawił się pomysł, aby w Centrum Onkologii – Instytucie MSC w Gliwicach powstała baza danych akceleratorów firmy Varian Medical Systems, które zainstalowane są w polskich ośrodkach onkologicznych. W gliwickim ośrodku zainstalowanych jest dziewięć akceleratorów tej firmy, z których pierwszy został uruchomiony w 1996 roku. Dostęp do bazy danych odbywa się przez stronę internetową. Obecnie w bazie danych zgromadzone są dane pomiarowe z sześciu ośrodków onkologicznych oraz dane przykładowe zamieszczone na stronie internetowej firmy Varian. Program porównuje spadki dawki z głębokością, a także funkcje profilu dla wiązek otwartych oraz wiązek z filtrami klinowymi. Użytkownik może porównać dane zapisane w bazie danych oraz własne dane pomiarowe umieszczone na lokalnym komputerze lub serwerze.
EN
Currently, over 100 linear electronic accelerators dedica ted for teleradiotherapy are installed in Polish oncology centers [1, 2]. These are accelerators produced by different manufacturers. There are three companies that dominate the Polish market. Old accelerators are periodically replaced or new ones are installed. Each new accelerator must undergo a series of measurements to verify its performance. They are also performed periodically to check the stability of the accelerator. If such measurements are performed in Oncological center that already has the same manufacturer’s accelerator installed, and the new accelerator generates the same beam’s, then this is the reference point. However, if the first accelerator is installed or replaced by another one from other manufacturer, the refe rence measurements are missing. In order to facilitate such operations, an idea came out to create in the Oncology Center - Institute of MSC in Gliwice a database of Varian Medical Systems accelerators installed in Polish cancer centers. There are nine accelerators installed in Gliwice oncology center where the first one was launched in 1996. Access to the database is via a website. Actually the database contains measurement data from six cancer centers and sample data from the Varian website. The program compares dose drops with depth, as well as profile functions for open beams and wedge filter beams. User can compare stored data in the database with his own measurement data stored on his local computer or server.
JINR jest unikalnym ośrodkiem badawczym, gdzie prowadzone są badania podstawowe w dziedzinie cząstek elementarnych, fizyki jądrowej i materii skondensowanej. Akcelerator cząstek NUKLOTRON, który jest obecnie modernizowany w celu umożliwienia badań w zakresie średniej energii (projekt NICA) odgrywa kluczową rolę. Charakterystyczne w JINR jest to, że większość urządzeń zostało zaprojektowanych i wykonanych na miejscu przez naukowców z Instytutu. Główne elementy Nuklotronu - nadprzewodnikowy system magnetyczny i system chłodzenia, zostały zaprojektowane w sektorze NIKO. To tutaj, zostały przygotowane projekty elektromagnesów nadprzewodnikowych akceleratora i tutaj do chłodzenia elektromagnesów nadprzewodnikowych opracowano skraplarkę helu o wydajności 120l/h. Istotną rolę w realizacji tych zadań odegrał prof. A.G. Zeldowicz (Александр Григорьевич Зельдович), współpracownik prof. Kapicy. Przez wiele lat był kierownikiem NIKO. Jego prace kontynuował prof. J. A. Szyszow, Pod jego kierownictwem zaprojektowano i skonstruowano nadprzewodnikowy system magnetyczny spektrometru SFERA. Od 2006 r. sektor jest prowadzony przez dr inż. Henryka Malinowskiego. Mimo, że prace wykonane przez naukowców z sektora NIKO skupiają się na aplikacjach w fizyce jądrowej, to doświadczenia przekazane w trakcie budowy jego systemów okazały się cenne, nie tylko w innych dziedzinach nauki (chemia, medycyna), ale także w przemyśle (energetyka, ekologia, górnictwo i inne). Znaczną część tego procesu wdrażania nowych technologii do przemysłu, zrealizowali polscy naukowcy. Poniżej prezentowane są wybrane projekty zrealizowane przez polskich pracowników z LFWE JINR.
EN
JINR is a unique research facility where fundamental research in the field of elementary particles, nuclear physics and condensed matter is conducted. Key role is played by particle accelerator NUKLOTRON, which is currently modernized in order to enable measurements in the range of middle energies (project NICA). What is distinctive about JINR is that most of its facilities and instruments have been designed and made on-site by scientists from the Institute. One of Nuklotron’s main components - accelerator’s superconducting magnetic system has been designed in NIKO sector. It is here where projects of other superconducting and cryogenic devices have been prepared. NIKO was organized by prof. A.G. Zeldowicz (co-worker of prof. Kapica). Currently the sector is led by dr Henryk Malinowski who has been in charge for 10 years. Although work done by researchers from NIKO sector is focused on applications in nuclear physics, concepts and innovations conveyed in the course of construction of accelerator’s systems have proven valuable not only in other branches of science, but also in industry. Significant part of that implementation process has been done by Polish co-workers (scientists/researchers). Belowe are presented selected projects realized by Polish workers from LFWE JINR.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We współczesnej radioterapii (RT) wykorzystuje się najczęściej oddziaływanie fotonów i elektronów w napromienianym ośrodku. Techniki planowania i realizowania radioterapii stają się coraz bardziej złożone i wymagają coraz to nowszych sposobów weryfikacji. Najpowszechniej w RT stosuje się wiązki fotonów. W artykule omówiono techniki weryfikacji planów leczenia wykorzystujących wiązki promieniowania X, generowane w liniowych akceleratorach medycznych. Kontrola planów radioterapeutycznych jest uwarunkowana rodzajem zaplanowanej do realizacji techniki leczenia. Inne sposoby weryfikacji będą zastosowane w przypadku standardowych technik konformalnych, inne w przypadku technik dynamicznych z modulacją intensywności wiązki. Techniki konformalne, czyli dostosowawcze, to wszystkie techniki radioterapii pozwalające dostarczyć dawkę promieniowania jonizującego w precyzyjny sposób. Kształt izodoz uzyskany w tych technikach jest ściśle dostosowany do kształtu napromienianego obszaru. Techniki dynamiczne są rodzajem zaawansowanych technik konformalnych, które poprzez dynamiczne użycie kolimatora wielolistkowego oraz w niektórych technologiach również zmienności mocy wiązki, pozwalają jeszcze bardziej wymodelować rozkład dawki i w jeszcze większym stopniu ochronić tkanki zdrowe [1-3]. Przykładem tego rodzaju technik jest technika IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) i VMAT (Volumetric Modulated Arc Therapy).
W tydzień po zaprezentowaniu przez Elona Muska pierwszego domowego systemu magazynowania energii elektrycznej zamówienia na jego wynalazek osiągnęły wartość 800 mln dol. To pokazuje, dlaczego temat do niedawna uznany za marginalny dzisiaj jest w centrum zainteresowania branży energetycznej.
Radioterapia jest procedurą, bez której współczesna walka z chorobą nowotworową byłaby niemożliwa. Jednocześnie analiza stanu radioterapii w Polsce uwidacznia zapotrzebowanie na dodatkowe akceleratory. Potwierdza to bardzo duża liczba chorych codziennie poddawanych napromienianiu.
In the paper are described cryogenic sources of irradiation, basing on the case of large accelerator system of the Nuclotron, built in JINR in Dubna, Russia. In this device beams of light ions, protons and of heavy ions are accelerated, while their collisions with appropriate targets allow for investigation various nuclear reactions, improving in this way our basic knowledge. On the other side ions irradiation is more and more useful now in medical applications, In therapy of the oncology diseases, especially at anti-cancer therapy. This topic is considered in the paper in more details basing on future, perspective program of using Nuclotron at this aim.
PL
Przedstawiono kriogeniczne żródła napromieniowania, w oparciu o układ nadprzewodnikowego akceleratora jonów Nuklotronu, zbudowanego w ZIBJ w Dubnie, w Rosji. Akcelerator ten umożliwia napromieniowanie jonami i jest używany generalnie do badań reakcji jądrowych. Z drugiej strony, naświetlanie jonami, w projekcie gantry, odgrywać może coraz większą rolę w onkologii przy leczeniu nowotworów, np. w przypadku zbyt głębokiego dla terapii laserowej położenia nowotworu lub bliskości innych organów.
Future RF Control systems will require simultaneous data acquisition of up to 100 fast ADC channels at sampling rates of around 100 MHz and real time signal processing within a few hundred nanoseconds. At the same time the standardization of Low-Level RF systems are common objectives for all laboratories for cost reduction, performance optimization and machine reliability. Also desirable are modularity and scalability of the design as well as compatibility with accelerator instrumentation needs including the control system. All these requirements can be fulfilled with the new telecommunication standard ATCA when adopted to the domain of instrumentation. We describe the architecture and design of an ATCA based LLRF system for the European XFEL. Initial results of the demonstration of such a system at the FLASH user facility will be presented. Presented are the results of operating essential components of a prototype during the machine studies in January and March 2009.
Zintegrowana linia radioterapeutyczna (ZLR) stanowi złożenie sprzętu i oprogramowania służącego do precyzyjnej radioterapii. W pierwszej kolejności w referacie wyjaśniono różnice pomiędzy teleradioterapią, a brachyterapią, które stanowią podstawowe rodzaje radioterapii. Następnie przedstawiono budowę i funkcje poszczególnych części ZLR: tomografu komputerowego, systemu planowania leczenia, symulatora i akceleratora. W dalszej kolejności przedstawiono typy komputerów sterujących ich pracą. Opis ten zawiera krótką charakterystykę konfiguracji, systemu operacyjnego, sposobu zasilania i komunikacji z pozostałymi komputerami. W referacie przedstawiono także modyfikacje ZLR, które były konieczne do uzyskania zadawalającego poziomu bezpieczeństwa napromienianych pacjentów. Na zakończenie referatu poruszono problematykę rozwoju linii terapeutycznej dla części brachyterapii jak i teleradioterapii.
EN
The Integrated Radiotherapeutic Line (IRL) constitutes composition of hardware and software for accurate radiotherapy. First, the paper explains the differences between teleradiotherapy and brachytherapy. Next, a structure of IRL is presented and functions of separate parts are described. The types of control computers are presented as well as a short technical characteristic of hardware, computer network and operating system. Another issue of the paper presents modifications of the Integrated Radiotherapeutic Line, which were necessary to achieve an appropriate level of patient’s safety. Problems arising in the course of the line integration are also presented. Finally, the paper presents issues of development of therapeutic line for brachytherapeutic part and teleradiotherapy part.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Radioterapia z wykorzystaniem protonów i wiązek jonów jest szybko rozwijającą się metodą leczenia nowotworów na świecie, wymagającą jednak stosowania akceleratorów wielkich energii, w Polsce dotychczas niedostępnych. W pracy przedstawiono koncepcję budowanego obecnie ośrodka terapii protonowej w Centrum Cyklotronowym Bronowice.
EN
Proton radiotherapy is a worldwide rapidly growing technology for cancer treatment, which has to be performed with the use of high energy accelerators. This technology was not available in Poland up to now. The paper presents the concept of the accelerator for proton therapy center, which is now under construction in Cyclotron Centre Bronowice.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zainteresowanie nowym eksperymentem fizyki wysokich energii skupiło się na jego przyszłych wynikach w doświadczeniach ze zderzeniami hadronów. Poniżej przedstawiono opis działania zespołów akceleratorów w CERN-ie oraz ważniejsze osiągnięcia techniki użyte przy budowie tego akceleratora. Nadprzewodnikowe magnesy i układy kriogeniczne do ich schładzania oraz systemy ekstrakcji energii i zabezpieczeń na wypadek zaniku stanu nadprzewodzącego stanowią główny cel opisu. Przedstawiono przyczyny awarii wpływających na opóźnienie projektu oraz plany ponownego rozruchu LHC.
EN
New accelerator LHC is commonly known due to the high energy physics experiments and expectations of hadron collision results. General description how the accelerator complex works and new technologies applied there are presented in this paper. Superconductive magnets and cooling cryogenic system on one side and energy extraction system for magnets protection on the other are the main subjects. Finally, technical problems which caused the project delay and future plans of LHC commissioning are shortly explained.
W artykule przedstawiono przygotowanie struktury miedzianej typu TESLA do pracy w laboratoryjnym stanowisku testowym. Krótko opisano podstawowe właściwości wnęki rezonansowej typu TESLA, a także jej zastosowanie do przyspieszania cząstek naładowanych w akceleratorach. Omówiono procedurę strojenia struktury do częstotliwości 1,3 GHz, konstrukcję stanowiska testowego wyniki testów strojenia struktury oraz sterowania wnęką miedzianą poprzez tor RF i elektroniczny system LLRF.
EN
The article presents preparation of copper TESLA structure for use in laboratory test stand. Standing wave structure principle of operation and basic characteristics are described. Structure tuning procedure is discussed and tuning results are presented. Construction of laboratory test stand is shortly described. Sample results obtained from test stand control system are presented and discussed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.