Varian Clinac lineær accelerator

Back to te list

Varian CLINAC elektronaccelerator

Varian Clinac medicinsk accelerator. (Billede: Dept. of Physics.)

Navn og model (Produktions-/installationsår)

Varian CLINAC 2100 CD (1999/2015)

Allmene oplysninger

Linær accelerator: en elektronaccelerator til test af strålingsskader på elektronik (Tidligere til strålebehandling). Acceleratoren anvendes hovedsagelig til bestrålingsundersøgelser af halvledermaterialer og -komponenter, men kan også anvendes til andre formål.

Nøglespecifikationer

• Maskinen kan levere meget intense elektron- og røntgenstråler på henholdsvis op til 20 MeV og 15 MeV.

• Den producerer en vertikal, top-down pulseret elektronstråle (som kan nedbrydes til en pulseret røntgenstråle) med følgende egenskaber:

• • Stråleområde:
    Det typiske maksimale stråleområde er ca. 25 cm x 25 cm. Bestrålingsarealet kan øges betydeligt (sandsynligvis over 80 cm x 80 cm), hvis det er nødvendigt, men på bekostning af en lavere dosishastighed og øget usikkerhed om stråleparametrene
  • Energier:
    -for elektroner: 6, 9, 12, 16 og 20 MeV
    -for røntgenstråler, enten:
    -kontinuerligt spektrum fra 0 til 6 MeV med en top omkring 1 MeV
    -kontinuerligt spektrum fra 0 til 15 MeV med en top omkring 2 MeV
  • Dosishastigheder:

  -for elektroner: 100 til 1000 rad/min. (i vand)
  -for røntgenstråler: 100 til 600 rad/min. (i vand)

• OBS: Disse værdier henviser til det område, hvor den maksimale energi afgives i målet. Den faktiske dosisdepositionsprofil varierer afhængigt af målmaterialet, den betragtede dybde i målet og stråletypen (elektroner eller røntgenstråler.) Dette skyldes sekundære elektroner, der undslipper fra målets overflade.
  Typisk for elektronstråler er den faktiske energideposition ved overfladen 75-90% af den maksimale værdi, som nås i en dybde på 1,5-2,5 cm inde i målet. Energidepositionen falder derefter gradvist i overensstemmelse med fysikken for stråledæmpning.
  For røntgenstråler er energidepositionsprofilen tilsvarende, med den eneste forskel, at energidepositionen ved overfladen kun er 50% af topværdien.

Nøglefunktioner

• Stråledningscyklus: Ved den maksimale dosishastighed består linacens kildeelektronstråle af en serie af 5 μs-pulser med en periode på 5 ms (hvilket svarer til en duty cycle på 0,1 %). Strålens dosishastighed ændres ved at “fjerne” nogle af pulserne: ved 750 rad/min. mangler f.eks. hver fjerde puls, hvorved man effektivt opnår 3/4 af den maksimale dosishastighed.

Under drift, især når der produceres 15 MeV røntgenstråler, kan linac’en også generere en vis mængde såkaldte “fotoneutroner” med en kinetisk energi på nogle få MeV, som til sidst når termisk ligevægt i linackammeret. Der skal tages hensyn hertil, når der anvendes neutronfølsomt udstyr; der er dog ingen fare for neutronaktivering.

DUT’en kan simpelthen placeres på en platform under strålevinduet og kan tilgås direkte uden behov for nogen grænseflade. DUT’en kan tilsluttes til brugerens DAQ/overvågningshardware i RADEF-barakkerne med ca. 20 m kabler. Hvis denne afstand er for lang, er det muligt at efterlade DAQ/overvågningshardwaren inde i RADEF-hulen (RADiation Effects Facility), men brugeradgang vil være umulig under bestrålingen.

Opholdssted, ansvarlig person

Fysikinstitut, YS150 / Heikki Kettunen