医用回旋加速器结构性能分析与技术进展_朱虹
.20《中国医疗器械信息》2011年第17卷第4期 Vol.17 No.4
收稿日期：2011-03-29
作者简介：朱虹，南京军区南京总医院核医学科主任；方可元，化学工程师
PET/CT(Positron emission computed tomography/CT ，正电子发射型计算机断层显像/X 线CT 显像仪)利用图像融合技术，综合了PET 功能、分子代谢影像与CT 精细解剖影像的优势，结合正电子放射性核素标记的多种分子探针的应用，在恶性肿瘤早期诊断与肿瘤分
期分级、临床疗效评估与随访监测，良、恶性病变鉴别，
协助临床治疗方案决策和放疗生物靶区确定，以及探
索肿瘤生物学特征等方面具有极为重要的作用，在心
脑血管疾病、神经变性性疾病、癫痫等的诊断、评估
等方面有独特价值，在临床的应用不断增加[1,2]。标
记各种分子探针所必需的正电子放射性核素如18F(氟-18)、11C(碳-11)、13N(氮-13)等的半衰期一般都很短，
依赖于医用回旋加速器即时生产制备。随着我国PET/CT 应用的迅速发展，对医用回旋加速器的需求也快速增长，据2010年全国调查，国内医用回旋加速器需求的年增长率达两位数[2]。本文分析医用回旋加速器的结构组成和性能特点，介绍相关技术进展。1 医用回旋加速器工作原理[3~5]回旋加速器是“粒子加速器”的一种，其设计、制造的理论基础是拉摩尔定律和劳伦斯回旋加速理论。现代回旋加速器则结合了托马斯提出的磁场强度随方位角变化的AVF 原理，采用规律变化的磁场系统，修正粒子加速过程中的相位移动、相对速度减慢和粒子回旋频率变化等，提高粒子加速效率和聚焦度。图 1 回旋加速器工作原理示意图
1.1经典劳伦斯(https://www.wendangku.net/doc/8c7341692.html,wrence)回旋加速器回旋加速器的核心结构是磁场系统和射频(RF)系统，性能要求很高。为防止带电粒子运动中与其他原子碰撞损失能量，需置于真空(系统)，因此对真空条件的要求也很高。图1是经典的https://www.wendangku.net/doc/8c7341692.html,wrence 回旋加
速器原理示意图，两块磁铁上、下隔开放置，在两磁
极间形成一个均匀磁场(B)，两个半圆形的金属扁盒
(D 形盒)隔开相对放置其中，D 形盒与高频振荡电源相联，在两个D 形盒的间隙处产生为粒子加速的交变
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Thematic Forum(Nuclear Medicine)电场，交变电场的中心位置是粒子源(Ion Source)，整
个系统置于真空室内。粒子源产生的带电粒子在D 形
盒间隙电场作用下被加速，飞入D 形盒，进入D 形盒
中的带电粒子不受电场作用，但受磁极间磁场的洛伦
兹力作用，其运动遵循拉摩尔定律。拉摩尔定律是带
电粒子被反复回旋加速的理论基础之一，即恒定磁场
中带电粒子的运动角频率(ωc)是一个常数，与粒子本
身运动速度无关。设磁场强度为B ，粒子电荷为q 、质
量为m ，以速度v 飞入D 形盒，粒子将在磁场洛伦兹
(Lorentz) 力F L (F L =Bvq)的作用下在与磁场垂直的平面
上作圆周运动，设粒子圆周运动的半径为r ，则其离
心力F →= mv 2/r ，平衡运动时离心力与向心力相等，即
F →=F L ，故Bvq= mv 2/r ，等式变换得v/r=Bq/m=常数，
此常数即是在恒定磁场中带电粒子的运动角频率ωc 。
带电粒子在D 形盒中作圆周运动飞行半圈后进入D 形
盒间隙，此时D 形盒间隙的电极性刚好反转，再次为
粒子加速，飞入另一个D 形盒，重复上述过程。可见
D 形盒电极性反转频率(即RF 系统的高频频率)必须
与粒子在D 形盒中回旋飞行的频率(回旋频率，fc)相
匹配，才能不断为粒子加速，这对射频系统的要求是
很高的。由于带电粒子在恒定磁场中的运动角频率ωc
是一个常数，因此其圆周运动的回旋频率fc 和回旋周
期(时间)也是一个常数，保持不变，只有当高频频率
与粒子回旋频率fc 成整奇数倍关系时，才能实现不断
为粒子加速，这种模式称为共振或谐振加速。根据拉摩尔定律，带电粒子的运动角频率ωc=常数=Bq/m=v/r ，在相对论范围内，被加速粒子的电荷q 和质量m 大致
不变，变化的是粒子的速度v ，因此，粒子每在D 形
盒间隙电场作用下加速一次，速度v 加大，进入D 形
盒则以大于前一次圆周运动的半径作圆周飞行，加速
粒子的运动轨迹近似于螺旋运动。如图2所示，处于
中心位置的离子源高压电弧放电使气体电离，发射出
带电粒子束流，带电粒子束流在D 形盒间隙电场作用
下飞向D 形盒并被加速，进入D 形盒中的带电粒子不
受电场作用，但受磁极间磁场的洛伦兹力作用而在垂
直于磁场的平面内作圆周运动，飞行半圈后进入D 形
盒间隙，此时D 形盒间隙电场的电极性改变，故粒子
仍在电场作用下再加速飞入另一个D 形盒，继续作圆周运动飞行半圈再次进入D 复多次回旋飞行、加速，带电粒子到达圆周轨道最大半径并获得最大能量，被束流提取装置提取引出，轰击预定的靶料，得到相应的放射性核素。图2 加速粒子运动轨迹示意图1.2托马斯(L.H.Thomas)等时性回旋加速器根据相对论理论，随着粒子被加速而不断向光速接近，不仅其动能增加，其相对论质量也会随之增加。如前所述v/r=Bq/m ，则v=Bqr/m 或r=vm/Bq ，在匀强磁场中，随着粒子不断被加速，其相对论质量增加，在高频频率保持恒定时，则会导致其运动速度相对减慢、偏向圆心发生加速相位移动、粒子回旋频率发生改变(即回旋周期或时间不等)。受此限制，经典回旋加速器的粒子能量难以超过每核子20多MeV 的能量范围，且束流聚焦度降低。为克服上述不足，1938年托马斯(L.H.Thomas)提出了磁场强度随方位角变化的AVF 原理，并初步提出了扇形聚焦回旋加速器的概念，他建议采用规律排列的扇形磁铁使磁场沿方位角调变(调变磁场，即磁场强度沿方位角按一定规律周期性变化)，使粒子沿平衡轨道受到一个沿方位角周期性变化的磁场作用力，保证粒子轴向运动的稳定性，同时平均磁场沿半径扩大逐渐增强以保持严格谐振加速，满足回旋周期保持不变的等时性磁场要求。这种调变磁场回旋加速器称为托马斯型回旋加速器。因为加速粒子的回旋频率(周期)保持不变，所以又称为等时性回旋加速器。现代回旋加速器根据磁场分布形式，通过径向扇形磁铁结构、螺旋扇形磁铁结构、分离扇形磁铁结构等方式形成调变磁场。图3为分离扇形磁铁结
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出现，可以人工生产出多种放射性的同位素，加速了医学临床研究的发展。多属此类，加速离子均为带负电的氢离子，其优点是加速后高能粒子束流最终的引出效率高，几乎可达100%，缺点是获得高强度H -离子源的难度较大。由于
生产正电子核素的许多核反应是由正离子轰击靶材料
的原子核来完成的，高能粒子束流引出时需要特定装
置将其转变为正离子。这一过程利用碳剥离膜来完成，
碳膜被驱动装置定位在回旋加速器粒子旋转轨道最大
半径上，当粒子束流的能量达到所需的最大能量时，
所有出现在碳膜区域的负离子束必须穿过碳膜，带负
电粒子的两个约束松弛的外层电子被剥离，转变为正
离子。由于磁场恒定不变，改变了电极性的粒子束受
到与原来相反方向的磁场力的作用而改变了运动方向，从而被引出而进入靶室。设计安放碳剥离膜的位置可影响、调整束流引出能量，并能够调整引出束流引导进入特定的同位素生产靶。
(3)单粒子加速器
单粒子加速器仅加速单一的离子。
(4)多粒子加速器
多粒子加速器可以对两种以上的带电粒子进行加
速，利用多种核反应谱来完成所需正电子核素的生产。
现代医用回旋加速器大多可加速负氢离子，也能加速
氘核，但加速氘核很少用。
2.2根据粒子加速平面与地平面的关系分类根据提供粒子束流加速平面与地平面是平行或垂直，可将回旋加速器分为垂直加速平面回旋加速器(立式加速器)和水平加速平面回旋加速器(卧式加速器)两类。
(1)立式加速器
其优点是占地面积小和所需要的空间高度低。它的磁轭门可以像冰箱门一样向一边打开，容易进入真空室内部，能清楚地观察中心区域的装置，便于维修和更换元件。立式加速器的设计可以使靶局限化，靶产生的放射性局限在一个区域，有利于辐射防护。(2)卧式加速器
需要较高的空间限度，并且在维修服务期间需要昂贵的液压起重系统向上打开另一半磁轭。卧式加速
器的靶常常在回旋加速器的周围，因此，回旋加速器的四周都分布有放射性。
图3 分离扇形磁铁构造及粒子束流轨迹示意图1.3医用回旋加速器工作原理现代医用回旋加速器多采用分离扇形磁铁调变磁场技术，属等时性回旋加速器范畴。医用回旋加速器的工作原理是：带电粒子在磁场和交变电场作用下，反复在磁场做弯曲运动(回旋)并被交变电场反复加速，直至达到预期所需粒子能量，通过粒子束流引出系统引出，轰击靶系统中的靶材料，获得所需正电子放射性核素。2 医用回旋加速器分类[4,5]2.1 根据加速粒子类别分类根据加速粒子电荷的不同，一般将现代医用回旋加速器分为正离子回旋加速器和负离子回旋加速器；根据可加速粒子的种类，又可分为单粒子加速器和多粒子加速器。现代医用回旋加速器大多是负离子回旋加速器，多数可加速带负电荷的质子和氘核，又属于多粒子加速器。(1)正离子回旋加速器用于加速带正电荷的粒子。生产正电子核素的许多核反应是由正离子轰击靶材料的原子核来完成的，正离子回旋加速器直接将带正电荷的离子加速，轰击靶核获得正电子核素。但加速后的高能正离子束需要由金属电极偏转板形成的偏转电场来完成束流的引出，在引出过程中，高能粒子束与金属电极板以及屏蔽材料之间发生碰撞会引起附加的辐射。此类加速器医疗中不常用。(2)负离子回旋加速器用于加速带负电荷的粒子。现代医用回旋加速器
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F 靶、N 靶、C 靶；按靶物质的状态来分则可以分为气体靶和液体靶及固体靶。一个完整的靶系统应包括靶体、准直器、靶膜、管路阀门及靶支持单元。3.6真空系统回旋加速器的真空系统主要由真空腔、真空泵、真空计及控制部分组成，不同的生产厂家使用的真空设施也不尽相同，但通常为机械泵、油扩散泵、低温冷凝泵和涡轮分子泵。在待机状态下，一般应保持在10-5pa 级真空度，运行时10-3pa 级，个别厂家特有的技术在运行时真空度也可达10-4pa 级。良好的真空度可以减少加速的粒子与空气分子碰撞而产生能量损失，也可以保障射频系统的稳定工作。3.7冷却系统冷却系统主要包括水冷却、风冷却及氦冷却。水冷主要由一级水冷和二级水冷组成。一级水冷为常规的水冷机组，根据运行需求，需要常年制冷；二级水冷为加速器内循环结构，此部分对水的电导率要求较高，通常都使用去离子水，主要用于冷却磁体、射频、离子源、靶体，所产生的热量交换给一级水冷系统带走，以达到系统降温的目的。
风冷主要是应用于集成电路板、电源以及射频系统，这些地方不便于使用水冷，主要使用风扇和压缩空气。氦冷却则是应用于加速器开机过程中，其结构组成主要由氦压缩机、热交换器、流量计、压力传感器组成。3.8控制系统控制系统采用PLC 方式，使用人性化的组态软件，操作简单。在软件控制界面上，可以独立地操作控制加速器的每个子系统，而且加速器每个重要的运行参数，系统都有即时反馈。有些参数还可以通过记录的趋势图查看一段时间前的读数，这些便于了解系统的工作状态以及进一步地优化调整。再者所有安全联锁都由控制系统集中处理，并纳入到加速器步序操作的条件，最大限度地保证了设备和人身的安全。另外，系统还备有紧急开关，紧急情况下可迅速切断电源，停止工作。同时对于外界突然断电，通常系统可自动恢复真空系统、水冷系统以及相关电源的运行，最大限度地保证机器不受突然断电的影响。部分系统还可以通过英特网,实现远程诊断与控制。
3.9自屏蔽系统
现代回旋加速器大多具有备选的自屏蔽系统。自
屏蔽系统采用含有对伽马射线有效挡阻的高效材料(如铅等)，同时在离子源部位周边还增加了可以吸收中子的防辐射材料。自屏蔽系统将回旋加速器生产过程中产生的各种射线完全隔离在屏蔽体内。工作状态下在距离自屏蔽体表面1m 处测得的辐射剂量低于10μSv/h 。如选购自屏蔽系统，可省去加速器机房建造的特殊苛刻要求，可保证加速器机房中的放射性在安全水平，便于工作人员、维修人员必要时入室操作。但自屏蔽
系统成本较高，可酌情考虑。
3.10气体系统
回旋加速器需要很多种气体以满足不同需要。一般场地都需要单独备有一个气瓶间，加速器、靶体及化学合成系统所需的各种气体分别装在相应气瓶内，通过管道通到相应位置。气体系统通常可在国内另行选购.
4 技术进展
4.1非匀强调变磁场技术[6]
根据托马斯的磁场强度随方位角变化的AVF 原理，
现代回旋加速器除采用磁场沿方位角按一定规律周期性变化的设计外，还应用线圈可调节磁激励设计，使磁场强度沿方位角的平均值从中心随半径逐渐扩大而
增强，形成非匀强调变磁场，有利于维持加速粒子轴
向运动的稳定性，获得更大的束流和粒子能量。4.2外置离子源技术[7]
这种外置多峰负氢离子源是由加拿大TRIUMF 国家实验室研制的，现应用于ACSI 公司各类型的医用回旋加速器上，其结构如图5所示，它主要包括等离子体放电腔、10对多峰永磁体、电子虚拟过虑器、三电极引出系统、带有永磁约束的端盖、单或双灯丝及灯丝座、氢气供气及气流量调节系统、电源系统、水冷系统和控制系统等。等离子体放电腔是离子源的本体，放电腔为直径98 mm 、长150 mm 的圆柱形。
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Thematic Forum(Nuclear Medicine)灯丝安装于等离子体放电腔之中，钽材料的灯丝电
加热而发射电子，实时监测灯丝与放电腔本体之间
的弧压，并反馈控制灯丝的电流，从而使弧流维持
在所需要的范围内。在引出的地电极上安装有紧凑型的X-Y 导向磁铁，以及时地校正引出束流的方向。该导向磁铁的特点是X-Y 方向磁场合理叠加、结构
十分紧凑，便于安装在离子源引出区等空间尺寸紧
张的区域。靶体(图6)，束流比较集中，产生的热量难以迅速带走，因此都是高压靶，所能承受的束流也比较小。现在的靶体设计为倾斜式(图7)，束流可以与更大面积的靶料反应，增加了核素产量的同时，也便于热量的散发，这样的设计特别表现在固体靶技术上，倾斜的角度可以达到5~12度[8]
。
图5 Triumf 外置多峰离子源示意图与PIG 离子源相比，外置离子源的亮度高，束
流纯度高，流强大，束流注入效率高，对真空腔的气
体负载小，操作简便，维护简单，无需专业人士维护，
不会对射频产生影响。
4.3靶技术
对于实际生产的需求，18F 离子占据了绝大部分的比例，相应的生产技术也得到了最快的改进。起初，PET 尚未得到广泛应用时，每天实际所做病人数量也是寥寥无几，在氧-18水价格高昂的时期，各厂家的靶设计均是采用小容量靶体，一般在0.5~1.0ml ，每次开机生产，能够合成400~500毫居的18F-FDG ，即可满足本单位的需求。随着PET/CT 检查人数的不断增加，18F-FDG 的需求大大增加，催生了各个回旋加速器厂家对靶的容量及18F 产量的升级，大多数厂家都把靶容量升到了1.4~2.0ml ，18F 的产量也可多达几个甚至十多个居里，单次合成18F-FDG 就可超过5居里。各厂家在提高靶量的同时，也对靶的结构进行了很大的革新，由最初的银质靶体发展到如今的钛、铌材质的合金靶。
众所周知，银的导热性能极好，这也是各厂家选用原
因之一，但银靶使用一断时间后，会发生氧化有银粉
脱落，容易堵塞传输管路及遮挡靶膜，需要定期时间
清洁维护，增加工作人员的辐射剂量，同时维护成本
也比较高。而钛、铌这类惰性金属正好可以克服银靶的缺点，做到了靶体的免维护。另外，靶技术的发展图6 直立靶体
图7 倾斜式靶体
4.4双束流轰击技术
在回旋加速器最大半径的不同位置上设置两个碳膜提取装置，将质子(或氘核)同时引到两个不同的靶体上，可以同时生产同一种正电子核素,成倍提高正电子核素产量，也可以根据不同核反应谱同时生产两种正电子核素，大大提高回旋加速器的工作效率。4.5多核素生产技术
多种核素的生产主要集中在中能加速器上，通
常为20~30Mev 的能量，国内一些医院及机构也有一
些研究，但成熟的技术主要还是集中在国外，如IBA 、
MDS NORDION 。这类非常规的核素主要是由气体靶
或是固体靶技术得来，如62Zn 、68Ga 、124I 等，也可以
生产满足ECT 使用的单光子核素，如111In 、123I 。特别
是近年来的ACSI 公司，利用固体靶技术，通过回旋加
速器直接生产出核医学中最常用的99m Tc 。
在医学不断发展的今天，医用回旋加速器的技
术发展已不再是仅仅满足生产常规正电子放射性的
需求，更是朝着核素的多样性、性能更加强大的方
向进步。参考文献[1] 田嘉禾主编.PET 、PET/CT 诊断学.第一版.北京: 化学工业出版社.2007年.[2] 中华医学会核医学分会(李亚明,陈松, 田嘉禾).2010年全国核医学现状普查.中华核医学杂
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Thematic Forum(Nuclear Medicine)
志.2010;30(6):428~429.[3] 陈佳洱主编.加速器物理.北京:原子能出版社.1993年.P146~154. [4] Strijckmans K. The isochronous cyclotron: principles and trcent https://www.wendangku.net/doc/8c7341692.html,put Med Imaging Graph.2000;25(2):69~78.[5] 顾本广等著.医用加速器.北京,科学出版社. 2004年.[6] 唐靖宇,魏宝文.回旋加速器理论与设计.北京.中国
科学技术大学出版社. 2008年.
[7] T.Kuo et al.“On the development of 2mA RF H- Beam
for Compact Cyclotrons ”, Proceedings of 14th ICC,
Cape Town, S. A. 1995.
[8] W. Z. Gelbart, A. Wong, R. Wong, “Turn Key Solid
Targets Irradiation System ”, TRIUMF – ATG Design
Notes, Vancouver, Canada, April 2000. ■
诊断信息的图像，MR 成像软件可保证多次扫描的定位一致性，且不存在放射线剂量积累的问题。通过精确的计划制定，可最大程度完善疾病的治疗评价和疗效随访[9-12]。(5)基础研究：作为领先的技术平台，PET/MRI 还具备满足药物研发及肿瘤、神经、精神等疾病临床与基础研究的结合能力，同时也有助于开发新的生物标记物或新治疗方法。总之，随着PET/MRI 一体机的出现，除肿瘤学疾病外，PET/MRI 也必将为神经精神等疾病、干细胞治疗等方面的研究打开一扇新的大门。分子影像学将不再是一个单一的技术变革，而是各种技术的整合，它对现代和未来医学模式将产生革命性的影响。但PET/MRI 研究目前仍在起步阶段，尤其是临床应用方面尚须进一步验证，而且其技术要求较高，购买及维修费用昂贵，在引进时需慎重考虑医院的经济及技术实力。参考文献[1] Raylman RR ，Hammer BE ，Christensen https://www.wendangku.net/doc/8c7341692.html,bined MR —PET scanner:a Monte Carlo evaluation of the improvements in PET resolution due to the effects of a static homogeneous magnetic field[J]．IEEE Trans Nucl Sei ，1996,43(4)：2406-2412．
[2] Garliek PB ，Marsden PK,Cave AC,et a1.PET and NMR dual acquisition(PANDA)：applications to isolated ，perfused rat hearts[J]．NMR Biomed,1997,lO(3)：138-142．[3] Shao Y ，Cherry SR ，Farahani K,et a1．Simultaneous PET and MR imaging[J]．Phys Med Biol, 1997, 42(10): 1965-1970．[4] Pichler B ，Lorenz E ，Mirzoyan R ，et a1．Performance test of a LSOAPD PET module in a 9.4 Tesla magnet Conference Record of the 1998 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference ．Piseataway ，NJ ：IEEE ，1998：1237-1239．
[5] Heiss WD.The potential of PET/MRI for brain imaging[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging ，2009 ，36 (Suppl 1):
105-112.
[6] Zaidi H, Mawlawi O, Orton CG.Point/counterpoint. Simultaneous PET/MRI will replace PET/CT as the
molecular multimodality imaging platform of choice[J]. Med Phys. 2007,34(5):1525-1528. [7] Seemann MD ，Meisetsehlaeger G ，Gaa J ，et a1．Assessment of the extent of metastases of gastrointestinal carcinoid tumors using whole-body PET ，CT,MR ，PET/CT and PET/MRI[J]．Eur J Med Res ，2006,ll(2)：58-65．
[8] Ruf J ，Lopez Hanninen E ，Bohmig M ，et a1．Impact
of FDG-PET/MRI image fusion on the detection of pancreatic cancer[J]．Panereatology ，2006，6(6)：512-519．[9] Wong TZ ，Turkington TG,Hawk TC ，et a1．PET and
brain tumor image fusion[J]．Cancer J ，2004，lO(4)：
234—242．
[10] Borgwardt L, H jgaard L Carstensen H ，et a1．Increased
fluorine-18- 2-fluoro-2-deoxy-D —glucose(FDG)uptake in childhood CNS tumors is correlated with malignancy grade ：a study with FDG positron emission tomography
／magnetic resonance imaging eoregistration and image fusion[J]．J Clin Oncol ，2005，23(13)：3030—3037．
[11] A s a n o E ，C h u g a n i D C ，M u z i k O ，e t a1．Muhimodality imaging for improved detection of epileptogenie foei in tuberous sclerosis complex[J]．
Neurology ，2000，54(1 0)：1976-1984．
[12] Murphy M ，O'Bfien TJ ，Morris K,et al ．Multimadality imageguided epilepsy surgery[J]．J Clin Neurosci ，
2001,8(6)：534—538． ■
(上接第 3页)
纸面石膏板主要性能和应用有哪些
纸面石膏板主要性能和应用有哪些 纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量添加剂与纤维做板芯，以特制的板纸为护面，经加工制成的板材。纸面石膏板具有重量轻、隔声、隔热、加工性能强、施工方法简便的特点。 纸面石膏板有普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板和耐火纸面石膏板三种。 普通纸面石膏板是以半水石膏和护面纸为主要原料，掺加适量纤维、胶粘剂、促凝剂、缓凝剂，经料浆配制、成型、切割、烘干而成的轻质薄板。护面纸(专用的厚质纸)主要起到提高板材抗弯、抗冲击的作用。耐水纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺人适量外加剂构成耐水芯材，并与耐水的护面纸牢固粘结在一起的轻质建筑板材。耐火纸面石膏板是以建筑石膏为主，掺人适量无机耐火纤维增强材料构成芯材，并与护面纸牢固地粘结在一起的耐火轻质建筑材料。 1.规格 普通、耐水、耐火三类纸面石膏板根据棱边的形状分为矩形(代号Pj)、45“倒角形(代号PD)、楔形(代号PC)、半圆形(代号PB)和圆形(代号PY)五种。产品规格尺寸:长度包括1800mm,2100mm,2400mm,2700mm,3000mm 和3600mm六种规格;宽度包括900mm和200mm两种规格;厚度包括9mm,12mm,15mm三种规格。此外，普通纸面石膏板还有18mm厚的产品，耐火纸面石膏板还有18mm,21mm和25mm厚的产品，同时生产厂也可以按需要生产其他规格的板材。 2.技术要求 纸面石膏板的板面应平整，外观质量应符合规范要求。 3.性质 普通纸面石膏具有质轻、抗弯和抗冲击性高，防火、保温隔热、抗震性好，并具有较好的隔声性和可调节室内湿度等优点。当与钢龙骨配合使用时，可作为A级不燃性装饰材料使用。普通纸面石膏板的耐火极限一般为5一15min。板材的耐水性差，受潮后强度明显下降，且会产生较大变形或较大的挠度。 4.应用 (1)普通纸面石膏板适用于办公楼、影剧院、饭店、宾馆、候车室、候机楼、住宅等建筑的室内吊顶、墙面、隔断、内隔墙等的装饰。普通纸面石膏板适用于干燥环境，不宜用于厨房、卫生板的表面还需要进行饰面处理。普通纸面石膏板与轻钢龙骨构成的墙体体系称为轻钢龙骨石膏板体系(简称QST)。该体系的自重仅为同厚度普通能结砖的10%，并且墙体薄、占地面积小，可增大房间的有效使用面积。墙体内的空腔还方便管道、电线等的埋设。 (2)耐水纸面石膏板主要用于厨房、卫生间、厕所等潮湿场合的装饰。其表面也需再进行饰面处理，以提高装饰性。 (3)耐火纸面石膏板主要用作防火等级要求高的建筑物的装饰材料，如影剧院、体育馆、幼儿园、展览馆、
最新高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题
最新高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1．如图所示的直角坐标系xOy ，在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y 轴负方向的匀强电场。虚线OA 位于第一象限，与y 轴正半轴的夹角θ=60°，在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场；OA 与y 轴负半轴所夹空间里存在与OA 平行的匀强电场，电场强度大小E =10N/C 。一比荷q =1×106C/kg 的带电粒子从第二象限内M 点以速度v =2.0×103m/s 沿x 轴正方向射出，M 点到x 轴距离d =1.0m ，粒子在第二象限内做直线运动；粒子进入第一象限后从直线OA 上的P 点（P 点图中未画出）离开磁场，且OP =d 。不计粒子重力。 (1) 求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值0 E B ； (2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B ； (3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x 轴？如果通过x 轴，求其坐标；如果不通过x 轴，求粒子到x 轴的最小距离。 【答案】(1)32.010m/s ?；(2)3210T -?；(3)不会通过，0.2m 【解析】 【详解】 (1)由题意可知，粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有 00qvB qE = 解得 30 2.010m/s E B =? (2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动，由题意可知圆周运动半径 1.0m R d == 根据洛伦兹力提供向心力有 2 v qvB m R = 解得磁感应强度大小 3210T B -=? (3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA 垂直，粒子在匀强电场中做曲线运动，粒子沿y 轴负方向做匀减速直线运动，粒子在P 点沿y 轴负方向的速度大小 sin y v v θ=
医用回旋加速器
【医用回旋加速器】详细说明 近年来,随着核医学科建设的不断发展壮大,分子显像越来越多的应用到临床。PET/CT 已在全球临床医学领域得到广泛应用。正电子示踪剂是实施PET检查的先决条件,而要生产PET检查所需示踪剂中的放射性核素,医用回旋加速器是必需设备,起着至关重要的作用。回旋加速器生产正电子示踪剂的基础理念就是利用P/N(质子/中子)反应,用高能量的质子轰击靶原子核,将其中一个中子击出,质子留下,形成半衰期很短的新原子核。经过放化合成系统,通过化学反应,将新原子核标记到生理性代谢物质上(如葡萄糖、氨基酸、胆碱等),生成P ET检查所需的示踪剂。 设备主要特点： （1）一键化操作：该设备整合了一套同位素发射器，基于显微放射化学技术和自动化质量控制，为生成PET示踪剂标记提供了有效、便捷的工具。 ?简单的图形用户操作界面，可以导航客户对于设备的操作； ?嵌入式生产和自动化质量控制处理，使得对于操作人员的专业要求最小化； ?确保已有的技术人员能够快速、熟练的操作设备，并进行PET示踪剂标记； （2）小型化设计理念：全新自屏蔽系统，占地小，低功率； ?一个完整PET示踪剂标记实验室，占地约30平方米； ?自屏蔽回旋加速器和显微化学系统，将辐射降到最低； ?运行维护成本低； （3）高效率、低成本、快速制备： ?对于一个用户，可实现单次剂量制备； ?FDG工业剂量的快速生产； ?耗材：剂量合成卡和试剂盒； ?低设施要求； ?有效的降低运行成本；
（4）灵活、适用性强：适用于临床和科学研究；对于目前的临床需要，可实现临床P ET 示踪剂标记、FDG，也可用于将来放射性同位素研究。 ?一个FDG剂量的单次剂量生产，每隔30分钟； ?F-18、C11生产； ?先进的F-18标记功能； （5）低辐射：更低的能量使得该设备对环境、用户或操作人员的辐射更低，同时自屏蔽系统更是降低了这种影响。 技术指标： 1）低能量、正离子放射性同位素发生器 束特点 离子质子 内束能量7.5MeV 内束电流<5uAmps for F-18 内靶端口3（非同时） 物理设计： 电极直径74.8mm Extraction半径35mm Dee系统 4 Dee操作电压16kV Max. 频率72mHz 磁场 1.2Tesla 平均，最大1.8 Tesla 物理尺寸： 磁铁重量 3.5吨 回旋加速器高度0.37m 回旋加速器直径 1.25m 2）发生器屏蔽系统 外壳材料1/4inch 钢 屏蔽材料密实混凝土和硼化聚乙烯直径 2.39m 高度 1.63m 重量21吨 3）化学平台
可耐福普通纸面石膏板
可耐福普通纸面石膏板采用象牙色普通纸面作为护面纸，为最经济适用的纸面石膏板产品。 适用范围： 广泛应用于民用、商用及工业建筑内的吊顶系统，隔墙系统和贴面墙系统中。 特点： ?以高纯度天然石膏为原料，采用德国先进生产工艺及设备，板面平整，尺寸精确，确保纸面石膏板的质量。 ?进口高质量护面纸，强度高，与石膏芯的粘结性能好，保证了石膏板的强度，并为涂抹石膏腻子或直接进行装饰提供了良好的基础。?轻质高强，握钉力强，平整度好，含水率低，伸缩率小，耐久性好，可加工性强，易切割。 ?楔形倒角边，易于接缝，接缝处表面光滑，不易开裂。 ?可在一定范围内调节室内湿度，健康环保，已通过绿色建材认证。
可耐福耐水纸面石膏板是专为高度潮湿环境而开发的耐水防潮类轻质板材，其石膏芯内加入的高效有机疏水剂，以及经过有机防水材料特殊处理过的进口护面纸，能极大地改善和增强了是高板的抗水性和憎水效果。 适用范围： ?适用于高温潮湿地区。 ?可直接用于相对潮湿度高达95%的环境，如卫生间、厨房、地下室等潮湿度较高场所的隔墙和吊顶，也可作为粘贴瓷砖、金属板、塑料饰面板等的墙基底 ?特点： ?纸面经防潮、防霉处理，可保证墙面、天花不会因潮湿而泛黄、变黑。 ?潮湿环境下变形极小，保证墙体和天花的完整性，不影响接缝效果。板材湿涨率低于0.015%，是硅钙水泥类板材（湿涨率可高达0.13%）的十分之一。 ?吸水率低，板材透气性能好，恢复干燥快，板材绝不会因湿度变化儿开裂。 ?潮湿季节施工，板面不会深水，保证抹灰和油漆效果。
耐福耐火纸面石膏板 可耐度耐火纸面石膏板采用粉红色直面作为护面纸，石膏板芯内含有耐火添加剂及无碱耐火纤维，特别适合防火性能要求较高的吊顶、隔墙、电梯和楼梯通道以及柱、梁的外包防火使用。 适用范围： 广泛应用于防火要求较高的民用、商用及工业建筑内的吊顶系统、隔墙系统和贴面强系统中。 特点： ?以纯度高于85%的天然石膏为原料，采用先进生产工艺及设备，板面平整、尺寸精确，确保耐火纸面石膏板的质量。 ?进口高级原木浆护面纸，直面光滑，强度高。 ?板芯添加大量的高质量无碱耐火玻璃纤维，含量为普通纸面石膏板的5-6倍，该无碱耐火玻璃纤维软化温度在1000?C以上，能有效增强耐火纸面石膏板的遇火稳定性。 ?板芯密度较普通纸面石膏板高出20%，且添加了一定量的阻燃剂，增加了耐火纸面石膏板在高温下的强度。 ?经检测，以可耐福耐火纸面石膏板及轻钢龙骨构成的隔墙系统，耐火极限最高可达4小时。 产品规格： 外观粉红色面纸，灰色背纸 厚度12mm/15mm 宽度1200mm/1220mm 长度3000mm/2440mm *可耐福纸面石膏板在以下尺寸范围内，可根据客户要求生产：厚度6-25.4mm；长度1800-3000mm；宽度600-1220mm
回旋加速器原理和考点分析
回旋加速器原理和考点分析 作者：丑佳丽 黑龙江省铁力职业教育中心学校 【内容摘要】 回旋加速器的原理和意义，并利用原理解决相关问题。增大加速电压或微粒的核质比增大，能使一个带电粒子获得很大的速度(能量), 但所占的空间范围大。能不能在较小的范围内实现多级加速呢因此人们创造出回旋加速器。回旋加速器的构造：两个D 形金属盒，粒子源，半径为R D ,大型电磁铁，高频振荡交变电压U.回旋加速器是产生大量高能量的带电粒子的实验设备．交变电压的周期与带电粒子做匀速圆周运动的周期相等。高频交流电源的周期与带电粒子在D 形盒中运动的周期相同是加速条件。回旋加速器的优点是体积小,缺点是粒子的能量不会很高。高频考点：回旋加速器中的D 形金属盒，它的作用是静电屏蔽。带电粒子从电场中获得能量。 做题过程中注意应用公式推导和运算。 【关键词】 带电粒子 加速 回旋加速器 一、如何能使带电粒子在较小的范围内实现多级加速 1．如何使一个带电的微粒获得速度（能量） 由动能定理K E W ?= 221mv qU = m qU v 2= 2.如何使一个带电粒子获得很大的速度(能量) 拓展：如: ①增大加速电压；②使微粒的核质比增大，等等。 3.带电粒子一定，即q/m 一定，要使带电粒子获得的能量增大，可采取什么方法 4.实际所加的电压，能不能使带电粒子达到所需要的能量（不能）怎么办 多级加速::带电粒子增加的动能为 ) (2 121321212 02n n U U U U q qU qU qU qU mv mv E ++++=+++==-= ? 分析：方法可行，但所占的空间范围大。能不能在较小的范围内实现多级加速呢因此人们创造出回旋加速器。 二、 回旋加速器的原理和考点 回旋加速器 图1 图2 图3
纸面石膏板的防火性能
纸面石膏板的防火性能 纸面石膏板属于难燃B1级产品，国家标准《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222）中也有文字说明：安装在轻钢龙骨上的纸面石膏板,可做为A级装修材料使用。 而对于国家防火规范中对墙体、吊顶等构件的耐火极限要求而言，是不能单纯地说石膏板是否能够达到某种耐火极限要求，这是一个系统的概念。 石膏板系统是由纸面石膏板、轻钢龙骨以及各种辅助材料共同构成的。采用的石膏板类型、石膏板的质量、石膏板的层数、龙骨的质量及安装方法、是否填充岩棉及岩棉的容重、接缝处理的方式、一些细部的节点处理都会大大影响到系统的防火性能。 石膏板的防火原理在于石膏板的板芯： 其一：CaSO4.2H2O，不要小看这两个结晶水哦，石膏板的结晶水是它防火的一个重要原因。石膏板受火时，先是板芯中的游离水分蒸发出来，吸收少量的热量，降低板周的温度。当温度继续升高，二水石膏的结晶水开始脱离，分解成石膏和水分，这个过程需要吸收大量的热量，可以在比较长的时间里影响板面四周的温升。 导致石膏板防火失效的主要原因是二水石膏脱去结晶水后体积收缩并失去整体性成为粉状，为了提高石膏板的耐火性，必须在石膏板芯中增加一些添加剂。 耐火纸面石膏板中增加了遇火发生膨胀的耐火材料以及大量的耐火玻璃纤维，这样就可以在石膏收缩的同时保证整体体积不变，并将石膏芯材料拉结在一起不至于失去整体性。 建筑构件和建筑材料的防火性能是指什么？ 答：建筑构件和建筑材料的防火性能是建筑构件的耐火极限和建筑材料的燃烧性能的综合表述。耐火极限用时间表示，是指对任一建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间。燃烧性能是指建筑材料燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化。建筑材料按其燃烧性能可分为不燃性材料、难燃性材料、可燃性材料和易燃性材料。 常用建筑内部装修材料燃烧性能等级划分举例 附录B 常用建筑内部装修材料燃烧性能等级划分举例 材料类别级 别 材 料 举 例
高中物理速度选择器和回旋加速器技巧(很有用)及练习题及解析
高中物理速度选择器和回旋加速器技巧(很有用)及练习题及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为U 1；B 为速度选择器，磁场与电场正交，电场方向向左，两板间的电势差为U 2，距离为d ；C 为偏转分离器，磁感应强度为B 2，方向垂直纸面向里。今有一质量为m 、电荷量为e 的正粒子（初速度忽略，不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，打在照相底片D 上。求： (1)磁场B 1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A ，但加速电压不稳定，在11U U -?到11U U +?范围内变化，可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化，使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C ，则打在照相底片D 上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】（1）2112U m B d U e = 2）()()11112222m U U m U U D B e e +?-?=，()11min 1 U U U U U -?=() 11max 1 U U U U U +?=【解析】 【分析】 【详解】 （1）在加速电场中 2112 U e mv = 12U e v m = 在速度选择器B 中
2 1U eB v e d = 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里； （2）由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化，最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = 2 22 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器，则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 代入B 1 得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =
高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧讲解及练习题
高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧讲解及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为U 1；B 为速度选择器，磁场与电场正交，电场方向向左，两板间的电势差为U 2，距离为d ；C 为偏转分离器，磁感应强度为B 2，方向垂直纸面向里。今有一质量为m 、电荷量为e 的正粒子（初速度忽略，不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，打在照相底片D 上。求： (1)磁场B 1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A ，但加速电压不稳定，在11U U -?到11U U +?范围内变化，可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化，使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C ，则打在照相底片D 上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】（1）2112U m B d U e = 2）()()11112222m U U m U U D B e e +?-?=，()11min 1 U U U U U -?=() 11max 1 U U U U U +?=【解析】 【分析】 【详解】 （1）在加速电场中 2112 U e mv = 12U e v m = 在速度选择器B 中
2 1U eB v e d = 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里； （2）由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化，最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = 2 22 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器，则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 代入B 1 得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =
医用回旋加速器结构性能分析与技术进展_朱虹
.20《中国医疗器械信息》2011年第17卷第4期 Vol.17 No.4 收稿日期：2011-03-29 作者简介：朱虹，南京军区南京总医院核医学科主任；方可元，化学工程师 PET/CT(Positron emission computed tomography/CT ，正电子发射型计算机断层显像/X 线CT 显像仪)利用图像融合技术，综合了PET 功能、分子代谢影像与CT 精细解剖影像的优势，结合正电子放射性核素标记的多种分子探针的应用，在恶性肿瘤早期诊断与肿瘤分 期分级、临床疗效评估与随访监测，良、恶性病变鉴别， 协助临床治疗方案决策和放疗生物靶区确定，以及探 索肿瘤生物学特征等方面具有极为重要的作用，在心 脑血管疾病、神经变性性疾病、癫痫等的诊断、评估 等方面有独特价值，在临床的应用不断增加[1,2]。标 记各种分子探针所必需的正电子放射性核素如18F(氟-18)、11C(碳-11)、13N(氮-13)等的半衰期一般都很短， 依赖于医用回旋加速器即时生产制备。随着我国PET/CT 应用的迅速发展，对医用回旋加速器的需求也快速增长，据2010年全国调查，国内医用回旋加速器需求的年增长率达两位数[2]。本文分析医用回旋加速器的结构组成和性能特点，介绍相关技术进展。1 医用回旋加速器工作原理[3~5]回旋加速器是“粒子加速器”的一种，其设计、制造的理论基础是拉摩尔定律和劳伦斯回旋加速理论。现代回旋加速器则结合了托马斯提出的磁场强度随方位角变化的AVF 原理，采用规律变化的磁场系统，修正粒子加速过程中的相位移动、相对速度减慢和粒子回旋频率变化等，提高粒子加速效率和聚焦度。图 1 回旋加速器工作原理示意图 1.1经典劳伦斯(https://www.wendangku.net/doc/8c7341692.html,wrence)回旋加速器回旋加速器的核心结构是磁场系统和射频(RF)系统，性能要求很高。为防止带电粒子运动中与其他原子碰撞损失能量，需置于真空(系统)，因此对真空条件的要求也很高。图1是经典的https://www.wendangku.net/doc/8c7341692.html,wrence 回旋加 速器原理示意图，两块磁铁上、下隔开放置，在两磁 极间形成一个均匀磁场(B)，两个半圆形的金属扁盒 (D 形盒)隔开相对放置其中，D 形盒与高频振荡电源相联，在两个D 形盒的间隙处产生为粒子加速的交变
纸面石膏板好坏区分
纸面石膏板好坏区分 1、护面纸的差别：优质的纸面石膏板用的是进口的原木浆纸，这种纸轻且薄，强度高，表面光滑，无污渍，纤维长，韧性好。劣质的纸面石膏板用的是国产再生纸浆生产出来的纸张，较重较厚，强度较差，表面粗糙，从石膏板表面有时可看见油污斑点，易脆裂。因为纸面石膏板的强度有70％以上来自与纸面，所以纸张是保证石膏板强度的一个关键因素。目前，在市面上的国产品牌纸面石膏板都是选用国产纸，只有外资品牌使用进口纸作为护面纸。此外，纸面的好坏还直接影响到石膏板表面的装饰性能。好的纸面石膏板表面可直接图刷涂料，差的纸面石膏板表面必须做满批后才能做终饰。 2、石膏芯选材的差别：优质的纸面石膏板选用高纯度的石膏矿作为芯体材料的原材料，而劣质的纸面石膏板对原材料的纯度缺乏控制。纯度低的石膏矿中含有大量的有害物质，这些有害物质会大大影响石膏板的性能。如，粘土和盐分会影响纸面和石膏芯体的粘接性能等。从外观上可看出，好的纸面石膏板的板芯白，而差的纸面石膏板板芯发黄（含有粘土）颜色暗淡。 3、纸面粘接：用裁纸刀在石膏板表面划一个45度角的“叉”，然后在交叉的地方揭开纸面，可以发现，优质的纸面石膏板的纸张依然
好好地粘接在石膏芯上，石膏芯体没有裸露；而劣质纸面石膏板地纸张则可以撕下大部分甚至全部纸面，石膏芯完全裸露出来。 4、单位面积重量：相同厚度的纸面石膏板，优质的板材比劣质的一般都要轻。这是由于生产工艺水平的不同而造成的，劣质的纸面石膏板大都在一些设备陈旧工艺落后的工厂中生产出来，在这种生产条件下要生产出质量轻的产品势必造成强度的下降，如果要达到规定的强度，就必须保持一定的重量。然而，增加了重量的同时，石膏板对需要维持石膏板重量的强度又有了更高的要求，所以，质量轻但是强度又能够达到标准的产品才是最好的选择。 5、纵向/横向断裂强度：由于纸面石膏板的强度大部分来自于纸面，而纸面是有纤维分布方向的，所以纸面石膏板的横向和纵向断裂强度是不一样的。纸面石膏板的纵向/横向断裂荷载必须达到国家标准GB/T9775－1999中的要求。可查看厂家提供的检测报告。 6、提醒大家注意，有很多石膏板厂家提供的检测报告为委托检验，委托检验仅仅对来样负责，有些厂家可以特别生产一批很好的板材去做检测，然而平时生产的产品不一定能够达到要求，所以抽样检测的检测报告才能代表普遍的生产质量。正规的石膏板生产厂家每年都会安排国家权威的质量检测机构赴厂家的仓库进行抽样检测。"
医用回旋加速器培训考试题及答案
小型医用回旋加速器培训考试题及答案 （一）简述等时性回旋加速器的基本工作原理，并说明与相对论效应的关系？ 答：①回旋加速器由离子源产生的带电粒子在两D盒缝隙中被电场加速进入D盒内，在罗仑兹 力作用下做圆周运动，离子来到D盒缝隙时，高频电场的方向正好使离子再次加速，随后进入 另一边的D盒内作圆周运动，如此周而复始的来到D盒缝隙，实现多次加速，离子圆周运动半 径r 随速度v 增加，能量不断增加，最后达到引出半径r时，获得最大能量，被引出打到靶上。 保证粒子每次通过D盒缝隙均被加速的条件是：高频电场的频率f D 为带电粒子的回旋频率f C 的整倍数h，f D = h f C h 称为谐波数。 ②相对论效应使f C随m 增加而减小，逐渐f D = h f C 不再满足，粒子的速度达到极限。突破相 对论效应限制：使f C 不随m 增加而减小，可设计磁场的分布使其强度B 随粒子轨道半径r的 增加而增加，并刚好抵消m 的增加，从而使f C 保持恒定。最后实现等时性加速。 （二）写出计算粒子加速器的最高能量计算公式，说明公式内符号的代表意义及单位。用公式计算能量18MeV 回旋加速器，质子引出的半径是多少？ 答：能量计算公式：W = 48（BR）2Z2/A , B-引出半径处的平均磁感应强度（Tesla） R—引出轨道半径（m），Z—离子的电荷数，A—离子的原子量数 例如：W=18MeV, 对质子Z=1，A=1，在引出半径处B=1.3T带入上式 （BR）2= 18/48=0.375，BR=√0.375 =613，R=0.613m/1.3 =471mm≈480mm (三）画出14MeV小回旋加速器高频D电路等效电路图（电容耦合），并说明等效电路图中符号的意义 答: 14MeV回旋加速器是外部离子源，两个D形盒在中心连接在一起，D电路等效电路图如下，CK1，CK2 分别为D电路耦合电容，C1，C2 为D盒对地等效电容，L1，L2 为地电路的等效电感。R1， R2为回路等效电阻。 左D输入右D输入 （四）等时性回旋加速器高频D电路的频率如何决定？举例说明。 答：回旋加速器高频D电路的频率由粒子加速器的回旋频率决定， 回旋加速器的高频频率必须等于粒子加速器的回旋频率的整数倍。 粒子的回旋频率fc= ω/2π= Z e B/2πmc , 简化后得fc =15.2?Z/A?B 如果B=1.3特斯拉，Z/A =1 ，fc = 15.2?1.3 = 19.76≈20MHz (基波) 如果是2倍频加速fc=20X2=40MHz。 （五）说出高频放大器输出功率最大时，末级输出阻抗与D电路同轴线阻抗最佳 匹配条件，不匹配将产生何影响？ 答：同轴线的特性阻抗应当和末极放大器输出阻抗匹配，必须是D电路和同轴线谐振在高频 频率时阻抗为纯电阻，同轴线特性阻抗为50欧姆，放大器末级输出阻抗也应当接近50欧 姆。当不匹配时，高频放大器反射功率增大，谐振腔失谐，D电路损耗增大。 （六）简述负氢离子源的基本工作原理？
好的纸面石膏板和差的区别
好的纸面石膏板和劣质纸面石膏板之间的差别 1、护面纸的差别： 优质的纸面石膏板。这种纸轻且薄，强度高，表面光滑，无污渍，纤维长，韧性好。劣质的从石膏板表面有时可看见油污斑点，易脆裂。因为纸面石膏板的强度有70％以上来自与纸面，所以纸张是保证石膏板强度的一个关键因素。目前，在市面上的纸面石膏板最好的当属拜尔白木浆系列这是国家专利。此外，纸面的好坏还直接影响到石膏板表面的装饰性能。好的纸面石膏板表面可直接图刷涂料，差的纸面石膏板表面必须做满批后才能做终饰。 2、石膏芯选材的差别： 优质的纸面石膏板选用高纯度的石膏为芯体材料的原材料，而劣质的纸面石膏板对原材料的纯度缺乏控制。纯度低的石膏矿中含有大量的有害物质，这些有害物质会大大影响石膏板的性能。如，粘土和盐分会影响纸面和石膏芯体的粘接性能等。从外观上可看出，好的纸面石膏板的板芯白，而差的纸面石膏板板芯发黄（含有粘土）颜色暗淡。 3、纸面粘接： 用裁纸刀在石膏板（查看产品报价）表面划一个45度角的“叉”，然后在交叉的地方揭开纸面，可以发现，优质的纸面石膏板的纸张依然好好地粘接在石膏芯上，石膏芯体没有裸露；而劣质纸面石膏板地纸张则可以撕下大部分甚至全部纸面，石膏芯完全裸露出来。 4、单位面积重量： 相同厚度的纸面石膏板，优质的板材比劣质的一般都要轻。这是由于生产工艺水平的不同而造成的，劣质的纸面石膏板大都在一些设备陈旧工艺落后的工厂中生产出来，在这种生产条件下要生产出质量轻的产品势必造成强度的下降，如果要达到规定的强度，就必须保持一定的重量。然而，增加了重量的同时，石膏板对需要维持石膏板重量的强度又有了更高的要求，所以，质量轻但是强度又能够达到标准的产品才是最好的选择。所以纸面石膏板的国
高中物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及经典题型及练习题(1)
高中物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及经典题型及练习题(1) 一、速度选择器和回旋加速器 1．如图为质谱仪的原理图。电容器两极板的距离为d ，两板间电压为U ，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B 1,方向垂直纸面向里。一束带电量均为q 但质量不同的正粒子从图示方向射入，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B 2的匀强磁场，磁场B 2方向与纸面垂直，结果分别打在a 、b 两点，若打在a 、b 两点的粒子质量分别为1m 和2m .求： (1)磁场B 2的方向垂直纸面向里还是向外? (2)带电粒子的速度是多少? (3)打在a 、b 两点的距离差△x 为多大? 【答案】(1)垂直纸面向外 (2)1U v B d = (3)12122()U m m x qB B d -?= 【解析】 【详解】 (1)带正电的粒子进入偏转磁场后，受洛伦兹力而做匀速圆周运动， 因洛伦兹力向左，由左手定则知，则磁场垂直纸面向外. (2)带正电的粒子直线穿过速度选择器，受力分析可知： 1U qvB q d = 解得：1U v B d = (3)两粒子均由洛伦兹力提供向心力 2 2v qvB m R = 可得：112m v R qB = ，222 m v R qB = 两粒子打在底片上的长度为半圆的直径，则： 1222x R R ?=- 联立解得：12122() U m m x qB B d -?= 2．如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，两板间存在场强为 E 的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度为 B 匀强磁场.现有大量带电粒子沿中线 OO ′ 射
入，所有粒子都恰好沿 OO ′ 做直线运动.若仅将与极板垂直的虚线 MN 右侧的磁场去掉，则其中比荷为 q m 的粒子恰好自下极板的右边缘P 点离开电容器.已知电容器两板间的距离为2 3mE qB ，带电粒子的重力不计。 （1）求下极板上 N 、P 两点间的距离； （2）若仅将虚线 MN 右侧的电场去掉，保留磁场，另一种比荷的粒子也恰好自P 点离开，求这种粒子的比荷。 【答案】（1）3mE x =2）'4'7q q m m = 【解析】 【分析】 （1）粒子自 O 点射入到虚线MN 的过程中做匀速直线运动，将MN 右侧磁场去掉，粒子在MN 右侧的匀强电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的的规律求解下极板上 N 、P 两点间的距离；（2）仅将虚线 MN 右侧的电场去掉，粒子在 MN 右侧的匀强磁场中做匀速 圆周运动，根据几何关系求解圆周运动的半径，然后根据2 ''m v q vB R = 求解比荷。 【详解】 （1）粒子自 O 点射入到虚线MN 的过程中做匀速直线运动， qE qvB = 粒子过 MN 时的速度大小 E v B = 仅将MN 右侧磁场去掉，粒子在MN 右侧的匀强电场中做类平抛运动， 沿电场方向：2 2 322mE qE t qB m = 垂直于电场方向：x vt = 由以上各式计算得出下极板上N 、 P 两点间的距离2 3mE x qB = （2）仅将虚线 MN 右侧的电场去掉，粒子在 MN 右侧的匀强磁场中做匀速圆周运动，设经过 P 点的粒子的比荷为 ' ' q m ，其做匀速圆周运动的半径为 R ，
回旋加速器
第六节 回旋加速器 ●教学目标 一、知识目标 1.知道回旋加速器的基本构造及工作原理. 2.知道回旋加速器的基本用途. 二、能力目标 先介绍直线加速器，然后引出回旋加速器，并对两种加速器进行对比评述，引导学生思维，开阔学生思路. 三、德育目标 1.通过介绍两种加速器的利和弊，告诉学生应辩证地去看待某一事物. 2.通过介绍回旋加速器不利的一面，希望学生掌握现在的基础知识，将来能研究出更切合实际的加速器. ●教学重点 回旋加速器的工作原理. ●教学难点 回旋加速器的基本用途. ●教学方法 阅读法、电教法、对比法 ●教学用具 实物投影仪、CAI 课件 ●课时安排 1课时 ●教学过程 ［投影］本节课的教学目标： 1.知道回旋加速器的基本构造及工作原理. 2.知道加速器的基本用途. ●学习目标完成过程 一、引入新课 在现代的物理学中，为了进一步研究物质的微观结构，需要能量很高的带电粒子去轰击原子核，为了使带电粒子获得如此高的能量，就必须设计一个能给粒子加速的装置——加速器. 二、新课教学 让学生阅读课文，然后回答以下问题： ［问题1］用什么方法可把带电粒子加速？ ［学生答］利用加速电场给带电粒子加速. ［板书］由动能定理W =ΔE k qu =22 1mv ， v =m qu /2 ［问题2］带电粒子一定，即q/m 一定，要使带电粒子获得的能量增大，可采取什么方法？ ［学生答］带电粒子一定，即q/m 一定，要使带电粒子获得的能量增大，可增大加速电场两极板间的电势差. ［问题3］实际所加的电压，能不能使带电粒子达到所需的能量？（不能）怎么办？ ［学生答］实际所加的电压，不能使带电粒子达到所需要的能量.不能，可采用高极加
纸面石膏板的隔声性能及应用
纸面石膏板的隔声性能及应用 听府 2005-07-05 10:39:26 发表于搜狐焦点房地产网-谈房论市-建筑师论坛 纸面石膏板的隔声性能及应用 ——给可耐福公司的讲解资料，清华大学建筑学院燕翔，2003年12月 在公共建筑和高层建筑中，传统粘土砖墙因其自重过大、土地保护等问题基本已被轻质隔墙取代。但轻墙隔声比粘土砖墙差，所以解决轻质隔墙的隔声问题是应用的关键问题。理论和实践都证明，试图使用单一轻质材料，如加气混凝土板、膨胀珍珠岩、陶粒混凝土等构成单层墙，隔声性能不可能好。这是因为单层墙的隔声受质量定律的控制，即墙越厚重、单位面积质量越大，隔声越好。所以单一轻质材料做成单层墙，不可能克服既要轻又要隔声好的矛盾。 本文就建筑声学中一些基本概念，结合纸面石膏板的隔声及应用进行一些讨论。 一、建筑声学的基本概念 1）声音 物体的振动产生“声”，振动的传播形成“音”。人们通过听觉器官感受声音，声音是物理现象，不同的声音人们有不同的感受，相同声音的感受也会因人而异。美妙的音乐令人陶醉，清晰激昂的演讲令人鼓舞，但有时侯，邻居传来的音乐声使人难以入睡，他人之间的甜言蜜语也许令人烦恼。建筑声学不同于其他物理声学，主要研究目的在于如何使人们在建筑中获得良好的声音环境，涉及的问题不局限于声音本身，还包括心理感受、建筑学、结构学、材料学甚至群体行为学等多方面问题。 人耳的听觉下限是0dB，低于15dB的环境是极为安静的环境，安静的会使人不知所措。乡村的夜晚大多是25-30dB，除了细心才能够体会到的流水、风、小动物等自然声音以外，其他感觉一片宁静，这也是生活在喧嚣之中的城市人所追求的净土。城市的夜晚会因区域不同而有所不同。较为安静区域的室内一般在30-35dB，如果你住在繁华的闹市区或是交通干线附近，将不得不忍受40-50dB（甚至更高）的噪声，如果碰巧邻居是一位不通情达理的人，夜深人静时蹦蹦跳跳、高声喧哗，也许更要饱受煎熬了。人们正常讲话的声音大约是60-70dB，大声呼喊可达100dB。在中式餐馆中，往往由于缺乏吸声处理，人声鼎沸，声音将达到70-80dB，有国外研究报道噪声中进餐会影响健康。人耳的听觉上限一般是120dB，超过120dB的声音会造成听觉器官的损伤，140dB的声音会使人失去听觉。高分贝喇叭、重型机械、喷气飞机引擎等都能够产生超过120dB的声音。 人耳听觉非常敏感，正常人能够察觉1dB的声音变化，3dB的差异将感到明显不同。人耳存在掩蔽效应，当一个声音高于另一个声音10dB时，较小的声音因掩蔽而难于被听到和理解，由于掩蔽效应，在90-100dB的环境中，即使近距离讲话也会听不清。人耳有感知声音
高中物理速度选择器和回旋加速器试题(有答案和解析)
高中物理速度选择器和回旋加速器试题(有答案和解析) 一、速度选择器和回旋加速器 1．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为U 1；B 为速度选择器，磁场与电场正交，电场方向向左，两板间的电势差为U 2，距离为d ；C 为偏转分离器，磁感应强度为B 2，方向垂直纸面向里。今有一质量为m 、电荷量为e 的正粒子（初速度忽略，不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，打在照相底片D 上。求： (1)磁场B 1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A ，但加速电压不稳定，在11U U -?到11U U +?范围内变化，可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化，使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C ，则打在照相底片D 上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】（1）2112U m B d U e = 2）()()11112222m U U m U U D B e e +?-?=，()11min 1 U U U U U -?=() 11max 1 U U U U U +?=【解析】 【分析】 【详解】 （1）在加速电场中 2112 U e mv = 12U e v m = 在速度选择器B 中
2 1U eB v e d = 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里； （2）由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化，最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = 2 22 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器，则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 代入B 1 得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =
回旋加速器与高考物理讲解
回旋加速器与高考物理讲解
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回旋加速器与高考物理 河南省信阳高级中学陈庆威201５.1２.0８ 一、命题分析 无论是2008广东物理卷第４题、２00９年江苏物理第14题、2０10年山东第２５题、２０1１天津理综物理第12题，还是201５年我们刚经历过的浙江高考物理第２5题。回旋加速器这个名字总是熟悉地出现在我们的高考试卷中。 回旋加速器是教材中带电粒子在电磁场中的运动的重要实例,也是近代物理的重要实验装置，是高考考查的重点和热点，高考试题中它可能为选择题,也可能为计算题，一旦出现在计算题中，多半要成为压轴题。这种题的综合性强、难度大、分值高、区分度大，因此也成为我们学习的重点，备考的热点。 二、工作原理 回旋加速器的工作原理如图所示,设离子源中放出的是带正电的粒子,带正电的粒子以一定的初速度v 进入下方D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运动半周 后回到窄缝的边缘，这时在Ａ 1、A 1 ＇间加一向上的电场，粒子将在电场作用下被加 速,速率由v 0变为v 1 ，然后粒子在上方D形盒的匀强磁场中做圆周运动，经过半个周 期后到达窄缝的边缘Ａ 2',这时在A 2 、A 2 ′间加一向下的电场,使粒子又一次得到加速, 速率变为v 2 ，这样使带电粒子每通过窄缝时被加速,又通过盒内磁场的作用使粒子回旋到窄缝,通过反复加速使粒子达到很高的能量。 ? 1、带电粒子在两D形盒中回旋周期等于两盒狭缝之间高频电场的变化周期,粒子每经过一个周期，被电场加速二次。 ２、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接起来是一个初速度为零的匀加速直线运动。?３、带电粒子每经电场加速一次，回旋半径就增大一次,每次增加的动能为;所有各次半径之比为:；?4、对于同一回旋加速器，其粒子 的回旋的最大半径是相同的。?５、由最大半径得:; ?回旋周数:; ?所需时间：。
回旋加速器原理和考点分析
回旋加速器 回旋加速器原理和考点分析 作者：丑佳丽黑龙江省铁力职业教育中心学校 【内容摘要】回旋加速器的原理和意义，并利用原理解决相关问题。增大加速电压或微粒的核质比增大，能使 一个带电粒子获得很大的速度（能量）,但所占的空间范围大。能不能在较小的范围内实现多级加速呢因此人们创 造出回旋加速器。回旋加速器的构造：两个D形金属盒，粒子源，半径为R D,大型电磁铁，高频振荡交变电压U.回旋加速器是产生大量高能量的带电粒子的实验设备?交变电压的周期与带电粒子做匀速圆周运动的周期相等。 高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中运动的周期相同是加速条件。回旋加速器的优点是体积小，缺点是粒子的能量不会很高。高频考点：回旋加速器中的D形金属盒，它的作用是静电屏蔽。带电粒子从电场中获得能量。做题过程中注意应用公式推导和运算。 【关键词】带电粒子加速回旋加速器 一、如何能使带电粒子在较小的范围内实现多级加速 1如何使一个带电的微粒获得速度（能量） 由动能定理W E K qU 1mv2v 2qU 2.如何使一个带电粒子获得很大的速度（能量） 拓展：如：①增大加速电压；②使微粒的核质比增大，等等。 3.带电粒子一定，即q/m 一定，要使带电粒子获得的能量增大，可采取什么方法 4.实际所加的电压，能不能使带电粒子达到所需要的能量（不能）怎么办 多级加速::带电粒子增加的动能为 1 2 1 2 E mv mv0qU 2 2 qU i qU? qU n q(U i U2 U3 U n) 分析：方法可行，但所占的空间范围大。能不能在较小的范围内实现多级加速呢因此人们创造出回旋加速器。 回旋加速器的原理和考点 图1 —M 二鱷益蜒列缰
纸面石膏板规格性能以及应用领域
纸面石膏板规格性能以及应用领域 纸面石膏板有普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板和耐火纸面石膏板三种。 普通纸面石膏板是以半水石青和护面纸为主要原料，掺加适量纤维、胶粘剂、促凝剂、缓凝剂，经料浆配制、成型、切割、烘干而成的轻质薄板。护面纸(专用的厚质纸)主要起到提高板材抗弯、抗冲击的作用。耐水纸面石青板是以建筑石膏为主要原料，掺人适最外加剂构成耐水芯材，并与耐水的护面纸牢固粘结在一起的轻质建筑板材。耐火纸面石青板是以建筑石膏为主，掺人适量无机耐火纤维增强材料构成芯材，并与护面纸牢固地粘结在一起的耐火轻质建筑材料。 1.规格 普通、耐水、耐火三类纸面石膏板根据棱边的形状分为矩形(代号Pi)、45。倒角形(代号PD)、楔形(代号PC)、半圆形(代号PB)和圆形(代号PY)五种。产品规格尺寸:长度包括1800mm, 2100mm, 2400mm, 2700mm, 3000mm和3600mm六种规格;宽度包括900mm和1200mm两种规格;厚度包括9mm,12mm, 15mm三种规格。此外，普通纸面石青板还有 18mm厚的产品，耐火纸面石膏板还有18mm, 21 mm和25 mm厚的产品，同时生产厂也可以按需要生产其他规格的板材。 2.技术要求 纸面石膏板的板面应平整，外观质量应符合规范要求。 3.性质 普通纸面石膏具有质轻、抗弯和抗冲击性高，防火、保温隔热、抗震性好，并具有较好的隔声性和可调节室内湿度等优点。 当与钢龙骨配合使用时，可作为A级不嫩性装饰材料使用。普通纸面石青板的耐火极限一般为5一15min。板材的耐水性差，受潮后强度明显下降，且会产生较大变形或较大的挠度。 4.应用 (1)普通纸面石膏板适用于办公楼、影剧院、饭店、宾馆、候车室、候机楼、住宅等建筑的室内吊顶、墙面、隔断、内隔墙等的装饰。普通纸面石*板适用于干燥环境，不宜用于厨房、卫生间、厕所及空气相对湿度大于70%的潮湿环境中。普通纸面石膏板的表面还需要进行饰面处理。普通纸面石膏板与轻钢龙骨构成的墙体体系称为轻钢龙骨石膏板体系(简称QST)。该体系的自重仅为同厚度普通能结砖的10%，并且墙体薄、占地面积小，可增大房间的有效使用面积。墙体内的空腔还方便管道、电线等的埋设。 (2)耐水纸面石膏板主要用于厨房、卫生间、厕所等潮湿场合的装饰。其表面也需再进行饰面处理，以提高装饰性。 (3)耐火纸面石膏板主要用作防火等级要求高的建筑物的装饰材料，如影剧院、体育馆、幼儿园、展览馆、博物馆、候机(车)大厅、售票厅、商场、娱乐厅、商场、娱乐场所及其通道、楼梯间、电梯间等的吊顶、墙面、隔断等。