دانلود مقاله شتاب دهی پروتون در محدوده طیف انرژی قابل استفاده در پروتونتراپی با استفاده از برهمکنش لیزر و پلاسما

word قابل ویرایش
6 صفحه
21700 تومان

مقدمه

برهمکنش لیزر با شدتهای بالای 1018w/cm2 و پلاسما منجر به تولید ذرات پرانرژی از قبیل الکترون، پروتون(یونهای سنگین)، نوترون و همچنین فوتون میشود.[3-1] از میان باریکه ذرات پرانرژی، باریکههای پروتونی برای اهداف هادرون تراپی در درمان تومورهای سرطانی،تولید رادیودارو، تصویربرداری پروتون، افروزش سریع در گداخت هستهای به روش محصورسازی لختی وهمچنین به عنوان تزریقکننده در شتابدهندههای معمولی میتوانند استفاده شوند. برای کاربردهای مختلف باریکه پروتونی، انرژی و شدت آنها بایستی به اندازه کافی بالا باشد، برای مثال انرژی پروتون، برای استفاده در پروتونتراپی در محدوده 70 الی 250 مگاالکترون ولت انتخاب میگردد. با این حال تک انرژی بودن باریکه پروتون، یعنی%E/E 2 ، نیز مهم است. در شدتهای متوسط لیزر((~1017-1020w/cm2، معمولا مکانیزم شتابدهی لایه عمود بر هدف 1(TNSA) غالب است .[5-4]

شکل(. ( 1 مکانیزم شتابدهی یون

به روش .[6] TNSA


1 Target Normal Sheath Acceleration

1172

Fp=(-e2/4me


در این مکانیزم پالس فوق کوتاه (<1ps) و پر شدت لیزر، به سطح جلوی هدف تابیده میشود. لیزر از طریق نیروی اثرگذار خود با الکترونها برهم کنش میکند. یونها به دلیل دارا بودن نسبت بار به جرم بالا تحت تاثیر
این نیرو قرار نمیگیرند. نیروی اثرگذار برای لیزر با قطبش خطی 2)∇EL2(1-cos2 t) است.

وجود جمله نوسانی در این نیرو سبب نوسان الکترونهای موجود در پلاسمای ایجاد شده در جلوی هدف و گرم شدن آنها میشود. الکترونهای داغ به داخل هدف نفوذ کرده و با عبور از هدف باعث تولید میدان الکتروستاتیکی قوی در سطح پشت هدف میشوند. این میدان، اتمهای سطح پشت هدف را یونیزه نموده و باعث شتاب یونهای تولید شده میشود. انرژی یونهای تولید شده در مکانیزم TNSA، از مرتبه چندین مگاالکترون ولت است. هنگامی که شدت لیزر به بیش از 1023w/cm2برسد سهم جمله نوسانی در مقایسه با جمله خطی کاهش مییابد و گرم شدن الکترونها متوقف و سهم نیروی خطی بیشتر میشود . این نیرو سبب حرکت الکترونها در راستای حرکت پالس لیزر میشود و مکانیزم شتاب فشار تابشی لیزر 2(RPA) غالب میشود.[7] اگر در شتابدهی یونها بوسیله مکانیزم RPA، از لیزر با قطبش دایروی استفاده شود نیروی اثرگذار آن به صورتfp=(-e2/4me 2)∇EL2 میباشد. جمله نوسانی در این نیرو وجود ندارد و رژیم RPA در شدتهای پایینترغالب میشود. در نتیجه تراکم الکترونها، چگالی بیش از چگالی بحرانی می شود و لیزر نمیتواند ازلایه الکترونی عبور کند و بنابر این منعکس میشود. فشار تابشی ناشی از بازتاب لیزر یک نیروی رو به جلو بر لایه الکترونها اعمال میکند. به دلیل ساکن بودن یونها، میدان الکتروستاتیکی ناشی از جابه جایی بارها در داخل هدف ایجاد میشود. این نیرو که خلاف جهت نیروی ناشی از فشار تابشی لیزر است سعی در بازگرداندن الکترونها و جلوگیری از متراکم شدن آنها دارد. چنانچه تعادل بین فشار تابشی و نیروی الکتروستاتیکی فوق برقرار شود یونها توسط نیروی الکتروستاتیکی فوق در داخل هدف شتاب میگیرند. شدت میدان الکتروستاتیکی به حدی خواهد بود که یونها در زمان بسیار کوتاهی به سرعت نسبیتی نزدیک شده وتودهای از پلاسما (شامل الکترونها و یونها) از هدف اصلی جدا خواهد شد.


شکل(:(2 مکانیزم شتاب یون .[8] RPA

یونهای تولیدی در مکانیزم RPA طیف انرژی بسیار نازکتر از یونهای تولیدی در مکانیزم TNSA دارند.

2 Radiation Pressure Acceleration

1173


شکل(.(3 طیف انرژی یونهای خروجی : الف- مکانیزم .[9] TNSA ب- مکانیزم .[10] RPA

این ویژگی رژیم RPA نسبت به رژیم TNSA، سبب تمرکز تحقیقات اخیر بر این نوع از مکانیزم شتابدهی یونها شده است.[12-11] در اکثر کارهای انجام گرفته پلاسما به صورت هدفی با پروفایل تخت در نظر گرفته شده است .در عمل پیش پالس لیزر که در فاصله زمانی از مرتبه چند پیکو ثانیه و پیش از رسیدن پالس اصلی به هدف برخورد میکند نقش ایجاد پلاسمای مورد نظر را دارد. بدلیل وجود اختلاف زمانی تا زمان رسیدن پالس اصلی، پلاسما شروع به پخش شدن میکند که باعث ایجاد پیش پلاسما بین هدف اصلی و پالس اصلی لیزر میشود( شکل(.((4 در اکثر کارهای انجام شده در رژیم RPA اثر این پیش پلاسما بر طیف انرژی یونها کمتر بررسی شده است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 21700 تومان در 6 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

دانلود مقاله بررسی نهشت انرژی در محیط شبه پلاسمای شبیه سازی شده توسط کد MCNPX 2 , 6 , 0 به ازای مکان های مختلف قرارگرفتن باریکه شتاب داده شده پروتونی

word قابل ویرایش
6 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
مقدمهرشد جمعیت بشر و نیاز روزافزون به منابع انرژی و جوابگو نبودن انرژی های فسیلی، همچنین آلودگی های ناشی از این سوخت ها، بشر را به فکر استفاده از منابع دیگر انرژی انداخت. انرژی های بادی و آبی نیز به دلیل بازده کم اقتصادی، عملاً قابلیت زیادی برای تأمین این مقدار انرژی نخواهند داشت.کشف شکافت هسته ای توسط هان و ...

دانلود مقاله بهینه سازی مدارهای شکلده ی پالس در سامانهی طیف نگاری هستهای به منظور دستیابی به بالاترین قدرت تفکیک با استفاده از نرم افزار ORCAD

word قابل ویرایش
6 صفحه
21700 تومان
مقدمهیکی از مهمترین مراحل در سامانههای طیفنگاری، شکلدهی پالس است. پالس خروجی یک آشکارساز به دلیل اینکه برای استخراج اطلاعات ذره فرودی مناسب نیست، لازم است پس از تقویت، شکلدهی شود.[1] پالسها را میتوان در فرمهای مختلف شکلدهی کرد که سادهترین و مؤثرترین این روشها شکلدهی پالس تکقطبی، دوقطبی و شبهگوسی است که متناسب ...

مقاله تبدیل مستقیم انرژی با استفاده از فن آوریهای ترموالکتریک و ترمویونیک

word قابل ویرایش
28 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** اين فايل شامل تعدادي فرمول مي باشد و در سايت قابل نمايش نيست *** تبدیل مستقیم انرژی با استفاده از فن آوریهای ترموالکتریک و ترمویونیک چکیده تجهیزات ترمو الکتریک ابزاری هستند که انرژی گرمائی را از گرادیان دما به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. به بیان ساده میتوان این پدیده را به صورت حرارت دادن دو فلز غیر ...

مقاله طراحی سیستم هشدار دهی خودرو با استفاده از رتبه بندی فازی و داده های شبکه ونت

word قابل ویرایش
11 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** طراحی سیستم هشدار دهی خودرو با استفاده از رتبه بندی فازی و داده های شبکه ونت چکیده با توسعه سیستمهای پیشرفته همچون شبکه ونت(شبکه های موقتی بیسیم بین خودرو) یا حس گرهای مختلف در وسائل نقلیه برای ایجاد امنیت بیشتر لزوم ایجاد یک سیستم هوشمند ...

مقاله مروری بر روش های نوین آب شیرین کن با استفاده از تکنولوژی های تجدید پذیر و انرژی های نو

word قابل ویرایش
17 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
مروری بر روش های نوین آب شیرین کن با استفاده از تکنولوژی های تجدید پذیر و انرژی های نو خلاصه مسئله بحران آب و کاهش باراندگی در حال حاضر در اکثر نقاط دنیا یکی از مسائل مهمی است که توجه دولت و مسئولان امر را به خود جلب نموده، است. این مساله درکشور ایران هم یک چالش اساسی محسوب می شود و به همین دلیل ضرورت توج ...

مقاله مقایسه ترازهای انرژی ایزوتوپ فلوئور 21 با استفاده از کد مدل لایهای OXBASH و با نتایج تجربی

word قابل ویرایش
4 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
مقایسه ترازهای انرژی ایزوتوپ فلوئور 21 با استفاده از کد مدل لایهای OXBASH و با نتایج تجربی چکیده: در این کار به محاسبه ترازهای انرژی ایزوتوپ فلوئور 21با با استفاده از کد مدل لایه ای OXBASH می پردازیم. این کد با استفاده از یکی از پرکـاربردترین مـدل هـای هسته ای که مدل پوسته ای (لایه ای) است، به محاسبه این ...

مقاله آموزش مصرف بهینه انرژی و ترویج فرهنگ استفاده از انرژی های نو و

word قابل ویرایش
6 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
آموزش مصرف بهینه انرژی و ترویج فرهنگ استفاده از انرژی های نو و چکیده از آنجایی که از اساسی ترین بخش های تاثیر گذار در کاهش مصرف انرژی در هر کشور، مدیریت تقاضای انرژی می باشد در این بخش نیز راهبردهای متعددی از جمله قیمت گذاری، آموزشی، فرهنگ، پاداش، سبک زندگی، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و ... مورد تاکید ...

مقاله نمای مضاعف واستفاده بهینه از انرژی

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
نمای مضاعف واستفاده بهینه از انرژی چکیده استفاده درست از نور و انرژی خورشید در ساختمانها یکی ازاساسی ترین پایه های استفاده بهینه از انرژی در معماری است در این راستا نماهای دو پوسته یکی از تدابیری است که می توان به کمک آن امکان تهویه طبیعی را از طریق مکش هوای ما بین دو لایه ضمن کنترل گرما، سرما، نور، باد و ...