Ms
Nastaran Rahimpour
(Department of Energy Engineering and physics , Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran)
Design and simulation of 18MeV cyclotron magnet for medical applications has presented in this paper. In magnet design all other subsystems which are related with magnet should be considered. Designed magnet with 4 hills and valleys has AVF structure. The TOSCA (OPERA-3D) code has used for simulation and analysis of this magnet. Designing process summarize in two steps: At first all initial estimations and theoretical calculations of magnetic field according to radius were done and it’s curve which is named theoretical curve in this paper was plotted. In next step simulation with TOSCA code was begun with a simple model of magnet and optimization process of different dimension of magnet continued until when the curve of the simulation result coincided with the theoretical curve. The result showed that reasonable coincidence is established and at most radiuses, the isochronous magnetic field difference between simulated values and calculation is less than 10 Gauss. Also magnetic field in middle plane has checked. In addition Betatron oscillations and destructive resonance regions has studied. At the end, path of the particles in cyclotron motion and magnet weight has calculated.
چکیده به فارسی
در این مقاله طراحی و شبیه¬سازی مگنت سیکلوترون 18 مگاالکترون ولت برای کاربردهای پزشکی ارائه گردیده است. در طراحی مگنت می-بایست تمام اجزاء سیکلوترون که با مگنت در ارتباط هستند ،در نظر گرفته شوند. مگنت طراحی شده با چهار تپه و دره دارای ساختار AVF می-باشد.جهت شبیه¬سازی و آنالیز مگنت از کد TOSCA(OPERA-3D) استفاده شده است. فرآیند طراحی در دو مرحله خلاصه می¬شود:ابتدا تخمین-های اولیه و محاسبات تئوری مربوط به میدان مغناطیسی بر حسب شعاع انجام پذیرفت و نمودار میدان مغناطیسی بر حسب شعاع (که در این مقاله نمودار تئوری نام دارد) رسم گردید. سپس شبیه¬سازی با کد TOSCA با یک مدل ساده¬ی اولیه از مگنت آغاز گردید و فرآیند بهینه سازی ابعاد مگنت تا زمانی ادامه یافت که نمودار میدان مغناطیسی بر حسب شعاع به دست آمده از نتیجه¬ی شبیه¬سازی بر نمودار به دست آمده از نتایج تئوری منطبق گردد. نتایج بیگانگر این است که انطباقی منطقی بین دو نمودار ایجاد شده و اختلاف آن¬ها در بیشتر شعاع¬ها به کمتر از 10 گاوس رسیده است. هم-چنین به میدان مغناطیسی صفحه¬ی میانی مگنت نیز اشاره شده است. نوسانات بتاترون و نواحی تشدید مخرب نیز مورد بررسی قرار گرفته¬اند. در انتها مسیر باریکه¬ی ذرات و جرم مگنت نیز محاسبه گردیده است.
| عنوان مقاله به فارسی |
طراحی و شبیه سازی مگنت سیکلوترون 18 مگاالکترون ولت با استفاده از کد TOSCA
|
Ms
Nastaran Rahimpour
(Department of Energy Engineering and physics , Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran)
Prof.
Hossein Afarideh
(Amirkabir University of Technology)
Prof.
J.S Chai
(College of Information & Communication Engineering Sungkyunkwan University, Suwon, Korea)
Dr
Mitra Ghergherechi
(College of Information & Communication Engineering Sungkyunkwan University, Suwon, Korea)
Ms
Raheleh Solhju
(Department of Energy Engineering & Physics, Amirkabir University of Technology, Tehran, 15875-4413, Iran)
There are no materials yet.
