Varian Clinac linjäraccelerator

Tillbaka till listan

Varian CLINAC elektronaccelerator

Varian Clinac medicinsk accelerator. (Bild: Institutionen för fysik.)

Namn och modell (tillverknings-/installationsår)

Varian CLINAC 2100 CD (1999/2015)

Allmän information

Linjäraccelerator: en elektronaccelerator för tester av strålningsskador på elektronik (tidigare för strålbehandling). Acceleratorn används huvudsakligen för bestrålningsstudier av halvledarmaterial och -anordningar, men finns även tillgänglig för andra tillämpningar.

Nyckelspecifikationer

• Maskinen kan ge mycket intensiva elektron- och röntgenstrålar på upp till 20 MeV respektive 15 MeV.

• Den producerar en vertikal, uppifrån och ner pulserad elektronstråle (som kan degraderas till en pulserad röntgenstråle) med följande egenskaper:

• • Strålområde:
    Den typiska maximala strålområdet är ca 25 cm x 25 cm. Bestrålningsområdet kan ökas kraftigt (troligen över 80 cm x 80 cm) om det behövs, men till priset av en lägre doshastighet och ökad osäkerhet om strålparametrarna
  • Energier:
    -för elektroner: 6, 9, 12, 16 och 20 MeV
    -för röntgenstrålar, antingen:
    -kontinuerligt spektrum från 0 till 6 MeV, med en topp runt 1 MeV
    -kontinuerligt spektrum från 0 till 15 MeV, med en topp runt 2 MeV
  • Doshastigheter:

  -för elektroner: 100 till 1000 rad/min. (i vatten)
  -för röntgenstrålar: 100 till 600 rad/min. (i vatten)

• Anmärkningar: Dessa värden avser området för toppens energideposition inom målet. Den faktiska dosdepositionsprofilen varierar beroende på målmaterialet, det betraktade djupet i målet och stråltypen (elektroner eller röntgenstrålar.) Detta beror på att sekundära elektroner flyr från målytan.
  Typiskt för elektronstrålar är den faktiska energidepositionen vid ytan 75 %-90 % av toppvärdet, som uppnås på ett djup av 1,5-2,5 cm i målet. Energidepositionen minskar sedan gradvis i enlighet med fysiken för strålens dämpning.
  För röntgenstrålar är energidepositionsprofilen liknande, med den enda skillnaden att energidepositionen vid ytan endast är 50 % av toppvärdet.

Nyckelegenskaper

• Strålens arbetscykel: Vid maximal doshastighet består linacens källaelektronstråle av en serie pulser på 5 μs med en period på 5 ms (vilket motsvarar en arbetscykel på 0,1 %). Strålens doshastighet ändras genom att ”ta bort” några av pulserna: vid 750 rad/min saknas till exempel var fjärde puls, vilket i praktiken ger 3/4 av den maximala doshastigheten.

Under drift, särskilt vid produktion av 15 MeV röntgenstrålning, kan linacen också generera en viss mängd så kallade ”fotoneutroner” med en rörelseenergi på några MeV, som så småningom uppnår termisk jämvikt i linackammaren. Detta måste beaktas vid användning av neutronkänslig utrustning; det finns dock ingen risk för neutronaktivering.

Mätobjektet kan helt enkelt placeras på en plattform under strålfönstret och kan nås direkt utan behov av något gränssnitt. DUT:n kan anslutas till användarens DAQ/övervakningshårdvara i RADEF-kasernen med ca 20 m kablage. Om detta avstånd är för långt är det möjligt att lämna DAQ/övervakningshårdvaran inne i RADEF-hålan (RADiation Effects Facility), men användarens åtkomst kommer att vara omöjlig under bestrålning.

Ställe, ansvarig person

Fysikinstitutionen, YS150 / Heikki Kettunen