Prace aparaturowe i metodyczne
Transkrypt
Prace aparaturowe i metodyczne
Temat 6. PRACE APARATUROWE I METODYCZNE Główne prace w tej dziedzinie prowadzone są w PC, NPP, w zakładach: I, II i IX oraz w POW. Wyniki badań w tym temacie zaowocowały w 2004 r. 3 publikacjami w czasopismach recenzowanych z wyróżnionej listy filadelfijskiego instytutu ISI. zadanie 1. Zainstalowanie traktów transportu i formowania wiązek w cyklotronie AIC-144 celem przystosowania go do terapii hadronowej i produkcji radioizotopów PC 1. Uruchomienie i rozwój systemu diagnostyki i monitoringu wiązek terapeutycznych. – Na trasach transportu wiązki wyprowadzonej zainstalowano 10 „kostek” obserwacyjno-pomiarowych, gdzie przy pomocy kamer obserwuje się położenie i kształt wiązki oraz mierzy jej natężenie. 5 z tych kostek jest sterowanych zdalnie, co pozwala na kontrolę bez przerywania pracy. Na 5 pikoamperomierzach „Keithley” oparty jest system pomiarowy wiązki pozwalający na komputerową akwizycję i opracowywanie danych „on line”. 2. Optymalizacja transportu i stabilności wiązek na stanowiskach terapeutycznych i eksperymentalnych. – Doprowadzono wiązkę protonów o energii 45 MeV do stanowiska terapii protonowej (najdalszego). Wiązkę kieruje się wg potrzeb do każdego z jonowodów cyklotronu. 3. Zakończenie prac nad komputerowym systemem sterowania cyklotronem AIC-144 i programem pomocy operatorowi. Przetestowanie w rzeczywistych warunkach i wprowadzenie do bieżącej eksploatacji. – Na nastawach wyliczonych przez „Program pomocy operatorowi” uzyskano na cyklotronie AIC-144 bez problemów wiązkę protonów o energii 45 MeV. Potwierdza to prawidłowość działania programu. zadanie 2. Opracowanie stanowiska terapeutycznego dla radioterapii protonowej oka NPP – Prowadzono dalsze prace nad budową stanowiska do terapii protonowej nowotworów oka. Wykonane zostały układy do pozycjonowania oka oraz do podglądu oka, skaner X – Y umożliwiający pomiar profilu poprzecznego wiązki protonów, układ do pomiaru poszerzonego piku Bragga oraz układ „range” modulatora do poszerzania piku Bragga. Wykonano wstępne pomiary dozymetryczne mocy dawki oraz dawki promieniowania gamma i neutronów wewnątrz i wokół pomieszczenia terapii w warunkach wyprowadzonej wiązki protonów o energii 43 MeV. Współpraca z ZIBJ Dubna, Lab. Problemów Jądrowych, koordynator: dr A.G. Molokanov. zadanie 3. Otrzymywanie i zastosowania izotopów promieniotwórczych w fizyce, chemii i naukach biomedycznych Zakład IX 1. Rozwój technologii otrzymywania izotopów cyklotronowych. – Udoskonalono układ próżniowy nowego urządzenia do aktywacji tarcz i wykonano kolejne próby działania automatyki tego urządzenia. – Zainstalowano transporter płytkowy Flexmover do zdalnego transportu aktywnych tarcz z hali cyklotronu na halę sąsiednią. Zainstalowano dodatkowe drzwi zabezpieczające trasę transportu aktywnych tarcz przed dostępem osób postronnych. Zakończono remont części 46 czystej pracowni izotopowej klasy II. 2. Preparatyka i badanie własności nowych źródeł promieniotwórczych. – Otrzymano i wydzielono szereg porcji 211At w celu zbadania nowych połączeń organometalicznych astatu (współpraca z IChTJ w Warszawie) oraz w celu zbadania modelowych układów astat-warstwy Langmuira-Blodgett. – Otrzymano znaczniki pozytonowe Tc-95 i Ag-105 metodą pośrednią, tj. w reakcjach Mo-94(α,3n)Ru-95→Tc-95 i Ag-107(p,3n)Cd-105→Ag-105. Warunki wydzielania i rozdzielania tych produktów będą doskonalone w przyszłości. – Przygotowano serię „stentów”, fantom oraz oprawy na źródła Sr-90/Y-90 przeznaczone do modelowego badania wpływu różnych „stentów” na własności dozymetryczne źródeł używanych w brachyterapii śródnaczyniowej. 3. Badanie biochemii selenu i innych pierwiastków śladowych. − Opracowano metodę oznaczania jonów jodkowych za pomocą jodkowej elektrody jonoselektywnej w roztworach wodnych, w warunkach bardzo niskich stężeń tych jonów i równocześnie dużego nadmiaru jonów chlorkowych. Metoda zostanie przedstawiona na zjeździe PTCH w 2005 r. − W badaniach poświęconych statusowi selenowemu pacjentów z nowotworami tarczycy stwierdzono, że stężenie Se w osoczu i tarczycy oraz aktywność selenozależnej peroksydazy glutationowej w osoczu i tarczycy nie mogą służyć jako parametry umożliwiające rozróżnienie nowotworów tarczycy. PC, Zakład IX 4. Wytwarzanie izotopów promieniotwórczych w cyklotronie AIC-144. − W roku 2004 wykonano 36 aktywacji różnych typów tarcz, protonami lub cząstkami alfa dla Zakładu IX, Zakładu II oraz dla Instytutu Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Większość tarcz przygotowano w Zakładzie IX. Otrzymano izotopy 48V, 56,57Co, 73As, 83 Rb, 82Sr, 85Sr, 95Tc, 95Ru, 99Rh, 105Ag, 125I, 206,207,208,209Po i 211At, na potrzeby badań własnych oraz dla odbiorców z zewnątrz. Preparaty izotopów 73As i 85Sr (przeznaczone do badań związanych z ochroną środowiska naturalnego) sprzedano 1 instytucji krajowej oraz 2 zagranicznym: 73As - do Laboratorium Oceanograficznego MAEA w Monaco oraz do IChTJ w Warszawie; 85Sr - dla Politechniki Budapeszteńskiej. zadanie 4. Detektory promieniowania jonizującego Zakład I 1. Projektowanie, wytwarzanie i testy nowych rodzajów detektorów krzemowych do rejestracji promieniowania alfa, beta, gamma. − Przetestowano 16-kanałowe przedwzmacniacze ładunkowe i dyskryminatory widm parametrycznych w eksperymencie w ZIBJ w Dubnej. Wykorzystano wymienioną powyżej aparaturę w eksperymentach na wiązce protonów akceleratora CELSIUS w Uppsali, wykorzystujących detektor przedniej ściany. − Cienkie detektory krzemowe wyprodukowane w IFJ użyto w eksperymencie COSY-11 przy synchrotronie protonowym w Jülich. Osiągnięto planowe parametry. − Dla potrzeb pomiarów przekrojów czynnych transuranowców na wychwyt neutronów (wykorzystanie w energetyce jądrowej) opracowano i wykonano specjalne krzemowe detektory epitaksjalne. Zastosowano w nich proces epitaksji o podwyższonym poziomie tlenu (wykonawstwo Inst. Technologii Materiałów Elektronicznych, W-wa), co zwiększyło odporność radiacyjną takich struktur o 2-3 rzędy wielkości, oraz 'planarny’ proces wytwarzania (wykonawstwo Inst. Technologii Elektronowej, W-wa.). W chwili 47 obecnej detektory są testowane w Lab. Reakcji Jądrowych ZIBJ Dubna. (publikacja w raporcie ZIBJ). Zakład II 1. Rozwój technologii wytwarzania różnorodnych detektorów germanowych do rejestracji promieniowania gamma. − Rozwijano nową metodę implantacji, która pozwoli na konstrukcję detektorów germanowych z bardzo cienką warstwą martwą, co umożliwi zwiększenie wydajności budowanych teleskopów germanowych. 2. Opracowanie pozycjo- i energo-czułych detektorów do rejestracji dla obrazowania źródeł promieniowania jonizującego. − Opracowano i uruchomiono hybrydy ceramiczne dla Monolitycznych Detektorów Krzemowych Mimoza_5, PAD, Successor. 3. Projektowanie i budowa elektroniki dla odczytu pozycjo-czułych detektorów krzemowych cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Budowa i testowanie systemów detektorów półprzewodnikowych do monitorowania wiązek akceleratorowych. − Uruchomiono układ gromadzenia i wizualizacji danych z krzemowych detektorów pozycjo-czułych. Opracowano algorytmy odczytu i kompresji danych poprzez elektronikę SUCIMA_Imager w ramach projekt SUCIMA 5 PR UE. − Wykonano i uruchomiono elektronikę dla pomiarów testowych struktur mozaikowych detektorów krzemowych produkowanych w technologii CMOS oraz SOI. − Uruchomiono hybrydy dla detektora Krzemowego “PAD” z układami odczytu VA_SCM2 w ramach projektu SUCIMA w 5 PR UE. − Przeprowadzono testy detektorów CMOS Mimoza5 i PAD z odczytem SUCIMA Imager na wiązce protonów akceleratora JRC w Isprze (Włochy). zadanie 5. Kontynuacja prac nad zastosowaniem metody magnetohydrodynamicznego uzdatniania wody oraz metody filtracji w polu magnetycznym POW 1. Badania wpływu uzdatniania metodą MWT na szybkość korozji w przemysłowych obiegach wodnych. − Kontynuowano wdrożenie metody MWT w KiZCHS „Siarkopol” – Grzybów. Wykonano pomiary metodami dyfrakcji rtg, IR, SME osadów pobranych z obiegów technologicznych. − Zainstalowano porównawcze zestawy do pomiarów szybkości korozji (kupony korozyjne) w obiegach wody złożowej w Kopalni Siarki „Osiek” w obiegach uzdatnianych i nieuzdatnianych metodą MWT. 2. Wstępne prace nad zastosowaniem metody magnetohydrodynamicznej dla ochrony antykorozyjnej przemysłowych obiegów rafineryjnych. − Wspólnie z „Josef Stefan” Institute z Lublany w Słowenii i Ośrodkiem BadawczoRozwojowym Przemysłu Rafineryjnego w Płocku przygotowano i zgłoszono w ramach FP6-NEST-A projekt p.t. „Zastosowanie technologii molekularnych do zapobiegania odkładaniu się osadów w wodzie i obiegach przemysłowych”. 48