Визначення повної дози потужного імпульсного джерела гальмівного рентгенівського випромінювання сильнострумовим електронним пучком
DOI:
https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-4-57Ключові слова:
сильнострумовий імпульсний електронний прискорювач прямої дії, релятивістський електронний пучок, конвертор, гальмівне рентгенівське випромінювання, термолюмінесцентний детектор, інтенсивність, дозаАнотація
Представлено експериментальне вимірювання повної дози потужного джерела гальмівного рентгенівського випромінювання, базованого на імпульсному прискорювачі електронів прямої дії з параметрами сильнострумового релятивістського трубчастого електронного пучка: енергія 600 кеВ, струм 13,5 кА і тривалість імпульсу 1,0 мкс. Транспортування електронного пучка, отримуваного в магнітоізольованому діоді, до молібденового конвертера на відстань 55 см здійснювалось імпульсним магнітним полем соленоїда. До нього примикає додаткова котушка, з'єднана послідовно з ним, для забезпечення магнітного поля в області конвертера та уникнення втрат пучка. Описана методика визначення повної дози гальмівного рентгенівського випромінювання. Для вимірювання дози гальмівного рентгенівського випромінювання використовувалися полікристалічні детектори, які розташовувалися на відстані 80 мм за конвертором. Детектори розміщувалися в полярній площині з кроком 20°. Виміри розподілу доз за полярним кутом показали симетрію випромінювання за полярним та азимутальним кутами відносно оси. Беручи до уваги, що пучок випромінює тільки передню напівсферу, то разом з виміряною симетрією можливо інтегрування по всій сфері звести до інтегрування лише по 1/8 площині сфери, зменшивши кількість датчиків. Експериментально отримана величина повної дози гальмівного рентгенівського випромінювання 388,5 Гр за один імпульс струму прискорювача, яка зосереджена в куті 120° в напрямку руху пучка.
Посилання
Yu.V. Tkach, V.T. Uvarov, N.P. Gadetskiy, et. al. “Investigation of a high-current diode with magnetic isolation of microsecond duration,” in: VIII All-Union Seminar on Linear Accelerators, Abstracts of reports. (NSC KIPT, Kharkiv, 1983). p.107, (in Russian)
T.C. Genoni, and R.B. Miller, “Limiting currents in shielded source configurations,” Physics of Fluids, 24(7) 1397–1398 (1981).
H.S.Li, R. Tang, H.S. Shi, et al. “Ultra-high dose rate radiotherapy overcomes radioresistance in head and neck squamous cell carcinoma,” Sig. Transduct. Target Ther. 10(82), (2025). https://doi.org/10.1038/s41392-025-02184-0
H. Shi, C. Zhang, P. Zhang, Y. Wang, W. Yuan, L. Chen, X. Li, J. Wu, and A. Qiu, “Sub-millimeter hard x-ray source based on wire-shorted low-impedance rod pinch diode,” IEEE Trans. Plasma Sci. 51(4), 1142–1149 (2023). https://doi.org/10.1109/tps.2023.3254654
P. Zhang, H. Shi, Y. Wang, C. Zhang, M. Xu, D. Wang, X. Li, et al. “X-ray spectrum estimation of a low-impedance rod pinch diode via transmission-absorption measurement and Monte-Carlo simulation,” J. Appl. Phys. 133, 243301 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0151604
Lai Dingguo, Qiu Mengtong, Yang Shi, et al. “An intense pulsed hard X-ray source based on series diode technology,” High Power Laser and Particle Beams, 33, 035001 (2021) https://doi.org/10.11884/HPLPB202133.200269
M. Seltzer, J.P. Farrell, and J. Silverman, “Bremsstrahlung Beams from High-Power Electron Accelerators for Use in Radiation Processing,”. IEEE Transactions on Nuclear Science, 30(2), 1629-1633 (1983) https://doi.org/10.1109/TNS.1983.4332602
M. Vassholz, and T. Salditt, “Observation of electron-induced characteristic x-ray and bremsstrahlung radiation from a waveguide cavity,” Science Advances, 7(4), (2021) https://doi.org/10.1126/sciadv.abd5677
А.B. Batrakov, E.G. Glushko, A.M. Yegorov, et al. “Study of hard braking X-ray radiation on the radiation-beam complex «Temp-B»”, Problems of Atomic Science and Technology. (6(100)), 100-104 (2015).
А.А. Zinchenko, Yu.F. Lonin, А.G. Ponomarev, and S.I. Fedotov, “Pulsed magnetic system of the relativistic electron beam accelerator “Temp-B””. Problems of Atomic Science and Technology. Series: Plasma electronics and new acceleration methods., (4(86)), 7–9 (2013).
A.B. Batrakov, I.N. Onishchenko, S.I. Fedotov, et al. “Power enhancement of the source of bremsstrahlung X-ray radiation based on a high current pulsed electron accelerator “Temp-B”,“ Problems of Atomic Science and Technology. (1(155)), 61-64 (2025). https://doi.org/10.46813/2025-155-061
R.J. Thome, and J.M. Tarrh, MHD and Fusion Magnets, (JW&S, NY, 1982). pp. 247-248.
https://www.radpro-int.com/tld-1/rados-tld-reader/
E. Villegas, and F. Somarriba, “Characterization of MTS-6 and MTS-7 TLD Crystals for Personal Dosimetry in 241AMBE and 137CS for Nuclear Gauge Operators,” in: International Conference on Radiation Safety: Improving Radiation Protection in Practice. Extended Abstracts, IAEA-CN-279 305–306 (2021).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
