Aelerador linear Variano Clinac

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Aelerador de electrões Variano CLINAC

Acelerador médico Variano Clinac. (Figura: Departamento de Física.)

Nome e Modelo (Ano de Fabricação / Instalação)

Variano CLINAC 2100 CD (1999/2015)

Informação Geral

Aelerador linear: um acelerador de elétrons para testes de danos de radiação eletrônica (Anteriormente para radioterapia). O acelerador é usado principalmente para estudos de irradiação de materiais e dispositivos semicondutores, mas também está disponível para outras aplicações.

Especificações-chave

• A máquina pode fornecer feixes de electrões e raios X muito intensos até 20 MeV e 15 MeV, respectivamente.

• Produz um feixe de electrões pulsado vertical, de cima para baixo (que pode ser degradado num feixe de raios X pulsado) com as seguintes características:

• • Área de feixe:
    a área máxima típica do feixe é de cerca de 25 cm x 25 cm. A área de irradiação pode ser muito aumentada (provavelmente mais de 80 cm x 80 cm) se necessário, mas ao custo de uma taxa de dose mais baixa e maiores incertezas sobre os parâmetros do feixe
  • Energias:
    para electrões: 6, 9, 12, 16 e 20 MeV
    para raios X, também:
    espectro contínuo de 0 a 6 MeV, com um pico em torno de 1 MeV
    espectro contínuo de 0 a 15 MeV, com um pico em torno de 2 MeV
  • Taxas de dose:

  -para electrões: 100 a 1000 rad/min. (em água)
  -para raios X: 100 a 600 rad/min. (em água)

• Nota: estes valores referem-se à área de deposição de energia de pico dentro do alvo. O perfil de deposição de dose real varia dependendo do material do alvo, da profundidade considerada no alvo e do tipo de feixe (electrões ou raios X.) Isto é devido à fuga de electrões secundários da superfície do alvo.
  Tipicamente, para feixes de electrões, a deposição de energia real na superfície é 75%-90% do valor de pico, que é alcançado a uma profundidade de 1,5-2,5 cm dentro do alvo. A deposição de energia então diminui gradualmente de acordo com a física da atenuação do feixe.
  Para feixes de raios X, o perfil de deposição de energia é semelhante, com a única diferença de que a deposição de energia na superfície é apenas 50% do valor de pico.

Key Features

• Beam duty cycle: À taxa de dose máxima, o feixe de electrões fonte do linac consiste numa série de 5 impulsos μs com um período de 5 ms (que corresponde a um ciclo de funcionamento de 0,1%). A taxa de dose do feixe é alterada pela “remoção” de alguns dos impulsos: por exemplo, a 750 rad/min, falta um quarto impulso, atingindo efectivamente 3/4 da taxa de dose máxima.

Operação de 15 MeV X-rays, o linac também pode gerar uma certa quantidade dos chamados “fotoneutrons” com uma energia cinética de alguns MeV, que eventualmente atingem o equilíbrio térmico dentro da câmara do linac. Isto tem de ser contabilizado quando se utilizam dispositivos sensíveis aos neutrões; não há, contudo, perigo de activação de neutrões.

O DUT pode simplesmente ser colocado numa plataforma por baixo da janela do feixe, e pode ser acedido directamente sem necessidade de qualquer interface. O DUT pode ser conectado ao DAQ/monitoramento do usuário na barraca RADEF com cerca de 20 m de cabeamento. Se esta distância for muito longa, então é possível deixar o DAQ/monitoramento do hardware dentro da caverna RADEF (RADiation Effects Facility), mas o acesso do usuário será impossível durante a irradiação.

Localização, Pessoa Responsável

Departamento de Física, YS150 / Heikki Kettunen