Terug naar de lijst
Varian CLINAC elektronenversneller
Varian Clinac medische versneller. (Foto: Dept. of Physics.)
Naam en model (Jaar van vervaardiging / installatie)
Varian CLINAC 2100 CD (1999/2015)
Algemene informatie
Lineaire versneller: een elektronenversneller voor elektronica stralingsschade testen (Vroeger voor bestralingstherapie). De versneller wordt hoofdzakelijk gebruikt voor bestralingsstudies van halfgeleidermaterialen en -toestellen, maar is ook beschikbaar voor andere toepassingen.
Key Specifications
- De machine kan zeer intense elektronen- en röntgenstralen leveren tot respectievelijk 20 MeV en 15 MeV.
-
Hij produceert een verticale, top-down gepulseerde elektronenbundel (die kan worden gedegradeerd tot een gepulseerde röntgenbundel) met de volgende kenmerken:
- Straalgebied:
het typische maximale bestralingsgebied is ongeveer 25 cm x 25 cm. Het bestralingsgebied kan sterk worden vergroot (waarschijnlijk meer dan 80 cm x 80 cm) indien nodig, maar ten koste van een lager dosistempo en grotere onzekerheden over de bundelparameters - Energieën:
voor elektronen: 6, 9, 12, 16 en 20 MeV
voor röntgenstralen, hetzij:
-continu spectrum van 0 tot 6 MeV, met een piek rond 1 MeV
-continu spectrum van 0 tot 15 MeV, met een piek rond 2 MeV
- Dosisfrequenties:
-voor elektronen: 100 tot 1000 rad/min. (in water)
voor röntgenstralen: 100 tot 600 rad/min. (in water)
Typisch voor elektronenbundels is de werkelijke energiedepositie aan het oppervlak 75%-90% van die van de piekwaarde, die wordt bereikt op een diepte van 1,5-2,5 cm in het doel. De energiedepositie neemt dan geleidelijk af volgens de fysica van de bundeldemping.
Voor röntgenstralen is het energiedepositieprofiel vergelijkbaar, met als enig verschil dat de energiedepositie aan het oppervlak slechts 50% van de piekwaarde bedraagt.
Kernmerken
- Straalbelastingscyclus: Bij het maximale dosistempo bestaat de elektronenbundel van de linacbron uit een reeks pulsen van 5 μs met een periode van 5 ms (wat overeenkomt met een duty cycle van 0,1%). Het dosistempo van de bundel wordt gewijzigd door enkele pulsen “weg te laten”: bij 750 rad/min ontbreekt bijvoorbeeld elke vierde puls, waardoor in feite 3/4 van het maximale dosistempo wordt bereikt.
Tijdens het gebruik, met name wanneer röntgenstralen van 15 MeV worden geproduceerd, kan de linac ook een bepaalde hoeveelheid zogenaamde “fotoneutronen” genereren met een kinetische energie van een paar MeV, die uiteindelijk een thermisch evenwicht in de linackamer bereiken. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het gebruik van neutronengevoelige apparatuur; er bestaat echter geen gevaar voor neutronenactivering.
De DUT kan gewoon op een platform onder het bundelvenster worden geplaatst, en is direct toegankelijk zonder dat er een interface nodig is. De DUT kan met ongeveer 20 m bekabeling worden aangesloten op de DAQ/monitoring hardware van de gebruiker in de RADEF-kazerne. Als deze afstand te groot is, kan de DAQ/monitoring-hardware in de RADEF-grot (RADiation Effects Facility) worden gelaten, maar is toegang voor de gebruiker tijdens de bestraling onmogelijk.
Locatie, Verantwoordelijke
Departement Natuurkunde, YS150 / Heikki Kettunen