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中国物理学会2013年秋季学术会议

作者：姚科邹亚明路迪肖君杨洋沈扬王新城傅云清魏宝仁 Roger Hutton 复旦大学现代物理研究所应用离子束教育部重点实验室上海邯郸路220号20043 复旦大学上海EBIT实验室上海邯郸路220号20043

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毛细管准直微束过程模拟与微束品质分析

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强激光与粒子束 2012年第1期24卷 202-206页

作者：柳岸李嘉庆王旭飞张杰雄王建中张伟张斌邵春林施立群复旦大学核科学与技术系现代物理研究所上海200433 复旦大学离子束应用物理教育部重点实验室上海200433 复旦大学放射医学研究所上海200032

利用GEANT4程序对复旦大学单粒子微束的毛细管准直过程进行了蒙特卡罗模拟。计算结果表明:当前采用的1μm孔径、1 mm长度的毛细玻璃管准直器能够引出峰值能量2.2 MeV、能量分辨130 keV、束径2.4μm的质子微束,可达到装置对微束能量与束... 详细信息

利用GEANT4程序对复旦大学单粒子微束的毛细管准直过程进行了蒙特卡罗模拟。计算结果表明:当前采用的1μm孔径、1 mm长度的毛细玻璃管准直器能够引出峰值能量2.2 MeV、能量分辨130 keV、束径2.4μm的质子微束,可达到装置对微束能量与束径分辨的设计指标,从理论上明确了毛细管准直微束引出的可行性。针对影响入射目标细胞微束品质的主要因素,分析了微束品质与准直系统和入射束流各状态参数的依赖关系,为毛细管准直微束的引出与优化提供了必要的理论依据。

关键词：单粒子微束毛细管准直器微束品质细胞照射

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铂纳米颗粒生长和表面结构的理论预测

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物理学报 2012年第7期61卷 382-387页

作者：陈熙林正喆殷聪汤浩胡蕴成宁西京复旦大学现代物理研究所教育部应用离子束物理重点实验室上海200433 中国东方电气集团中央研究院新能源与发电技术研究所成都611731

本文应用最近所建立的凝结势模型[2009物理学报58 3293;2009 ***.130 164711]来确定铂纳米颗粒的表面结构,利用分子动力学模拟验证了该模型的可靠性.基于该模型所进行的第一性原理计算表明,各种形状的铂颗粒表面都以fcc的(111)面为主(约... 详细信息

本文应用最近所建立的凝结势模型[2009物理学报58 3293;2009 ***.130 164711]来确定铂纳米颗粒的表面结构,利用分子动力学模拟验证了该模型的可靠性.基于该模型所进行的第一性原理计算表明,各种形状的铂颗粒表面都以fcc的(111)面为主(约80%),(100)面形成的概率约10%,该结果与已有实验观测相符合.由于凝结势计算简单,该模型应是一种从理论上确定纳米颗粒表面结构的简便方法.

关键词：燃料电池铂纳米粒子晶粒生长分子动力学

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高Z重金介质的肿瘤放疗增敏效应研究现状

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中国医学物理学杂志 2012年第3期29卷 3337-3345页

作者：王旭飞复旦大学现代物理研究所离子束应用物理教育部重点实验室(复旦大学) 上海200433

目的:探讨高Z重金介质的放射剂量增强效应及其应用于肿瘤放疗增敏的研究历史、当前进展与未来发展方向。方法:全面检索高Z介质表面/界面的剂量效应及其用于肿瘤放疗增敏的早期研究和最新报道。针对近年来开展的重金介质放疗增敏相关研究... 详细信息

目的:探讨高Z重金介质的放射剂量增强效应及其应用于肿瘤放疗增敏的研究历史、当前进展与未来发展方向。方法:全面检索高Z介质表面/界面的剂量效应及其用于肿瘤放疗增敏的早期研究和最新报道。针对近年来开展的重金介质放疗增敏相关研究,按照放疗射线类型和增敏效应研究手段分别进行总结述评,以把握该领域的发展历史和研究现状,并对现存的问题进行讨论和展望。结果:目前针对高Z重金介质的放疗增敏研究主要包括质粒DNA辐照、体外细胞辐照、动物肿瘤模型试验以及剂量学模拟等手段。针对传统X-γ射线放疗的增敏效应研究最为深入,针对同步辐射放疗、质子重离子放疗等先进放疗技术的重金增敏研究也有开展。研究结果已充分证明了重金介质的放射增敏效应及其用于肿瘤放疗增敏的可行性,为临床前试验的进一步开展提供了重要的理论和实验依据。结论:高Z重金介质的肿瘤放疗增敏效应研究近年来取得了较快的进展,部分研究已从增敏效应验证进入放疗试验的增敏参数优化和作用机理研究阶段,为实现其在临床肿瘤放疗中的应用,增敏效应的微观作用机理是必须深入研究的重要课题。

关键词：高Z重金介质放射增敏肿瘤放疗

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低能电子与碳的氢化物分子碰撞解离电离过程研究

低能电子与碳的氢化物分子碰撞解离电离过程研究

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中国物理学会2012年秋季学术会议

作者：陈卓王新成魏宝仁 Roger Hutton 邹亚明现代物理研究所复旦大学上海 200433中国应用离子束物理教育部重点实验室复旦大学上海中国

碳氢化合物分子[1]广泛存在于行星大气中,因此在等离子过程研究中是重要的研究对象.当入射电子与分子发生相互作用后,分子离子被激发,当激发能超过解离能时会发生解离,振动激发能在解离过程中,以碎片产物携带动能的形式释放.前人对于碳... 详细信息

碳氢化合物分子[1]广泛存在于行星大气中,因此在等离子过程研究中是重要的研究对象.当入射电子与分子发生相互作用后,分子离子被激发,当激发能超过解离能时会发生解离,振动激发能在解离过程中,以碎片产物携带动能的形式释放.前人对于碳氢化合物的相关研究[2-4]显示碎片离子产物往往具有复杂的动能分布,表明这些碎片离子来自于不止一个反应途径.

关键词：低能电子碰撞超音速气体靶产物动能

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复旦大学单粒子微束装置研制进展

复旦大学单粒子微束装置研制进展

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第三届全国核技术与应用学术研讨会

作者：王旭飞李嘉庆王建中张杰雄张伟张斌邵春林施立群复旦大学现代物理研究所离子束应用物理教育部重点实验室(复旦大学) 复旦大学放射医学研究所

目的:实现载能离子以精确数目对活态单细胞特定位置的定位照射,为环境低剂量辐照效应、空间辐射生物学、重离子治癌基础等研究提供精确实验手段。方法:加速器离子束流结合微准直器获取高分辨微束;离子探测结合快速束开关精确控制离子数... 详细信息

目的:实现载能离子以精确数目对活态单细胞特定位置的定位照射,为环境低剂量辐照效应、空间辐射生物学、重离子治癌基础等研究提供精确实验手段。方法:加速器离子束流结合微准直器获取高分辨微束;离子探测结合快速束开关精确控制离子数目;细胞图像分析提取坐标并控制样品台精密扫描实现微束对细胞逐一定位照射。结果:2×3MV串列加速器(NEC-9SDH-2)质子束流经30°水平和90°垂直偏转至辐照终端;经内径1.5μm,长1mm的毛细管准直器已获得3MeV(FWHM～40keV)的单能质子微束,束分辨<2.2μm(半高宽);采用13μm薄膜闪烁体的特制探测结构结合关断速度<1μs的高压静电偏转开关实现了单粒子定量照射精度>95%;微束定位照射误差<±2.2μm。结论:装置的空间分辨、定量精度和定位误差等核心性能指标已达到开展单细胞辐照实验的要求。

关键词：离子微束单粒子细胞照射

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单粒子微束装置的研制及调试

单粒子微束装置的研制及调试

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第十三届高功率粒子束暨第八届全国高压加速器学术交流会

作者：李嘉庆王建中王旭飞张杰雄张伟张斌邵春林施立群复旦大学现代物理研究所上海 200433 离子束应用物理教育部重点实验室(复旦大学) 上海 200433 复旦大学放射医学研究所上海 200032

建设了一基于复旦大学2×3MV 串列加速器的单粒子微束装置.离子束经分析磁铁30°水平偏转传输后再经90°偏转磁铁竖直上行至辐照终端，以内径1.5μm 的毛细玻璃管微准直器获取离子微束.采用薄膜闪烁体结合光电倍增管的探测... 详细信息

建设了一基于复旦大学2×3MV 串列加速器的单粒子微束装置.离子束经分析磁铁30°水平偏转传输后再经90°偏转磁铁竖直上行至辐照终端，以内径1.5μm 的毛细玻璃管微准直器获取离子微束.采用薄膜闪烁体结合光电倍增管的探测结构对微束离子进行精确探测和计数，并以高压静电偏转开关快速关断束流以实现对离子数目的精确控制.目前实验已获得了在质子能量3MeV 时，能散(能量分布曲线中半高宽FWHM)＜60keV、束分辨＜2.5μm、定量照射精度＞95％的质子微束.本文对复旦大学单粒子微束的束流管道设计、建立，微束获取、束开关及单粒子探测、调束方式的改进等核心环节的研制及调试进行介绍.

关键词：单粒子微束微准直器束分辨定量照射束流观察窗

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单粒子微束辐照装置的束流光学计算

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核技术 2011年第3期34卷 169-174页

作者：柳岸王旭飞李嘉庆张杰雄王建中何志江张伟张斌施立群邵春林复旦大学核科学与技术系现代物理研究所离子束应用物理教育部重点实验室上海200433 复旦大学放射医学研究所上海200032

利用束流光学计算程序TRANSPORT和TURTLE对基于2×3MV串列静电加速器的单粒子微束细胞精确照射装置的束流传输光学进行了一阶近似计算,得到了包括束流包络、束流相图、束斑大小及束流发散程度的相关数据。计算结果表明,对于能量1.5M... 详细信息

利用束流光学计算程序TRANSPORT和TURTLE对基于2×3MV串列静电加速器的单粒子微束细胞精确照射装置的束流传输光学进行了一阶近似计算,得到了包括束流包络、束流相图、束斑大小及束流发散程度的相关数据。计算结果表明,对于能量1.5MeV,经2mm×2mm狭缝入射且初始发散角x'～y'≤3mrad的典型质子束流,通过优化光学元件的参数,在束线末端可获得束径x<0.2cm,y<0.3cm,发散角x'<4.8mrad,y'<6.5mrad的准平行束流,达到了微准直器获取单粒子微束所需的束流品质。计算结果为束线系统优化和束流调试工作提供了必要的参考依据。

关键词：微束单粒子束流光学 TRANSPORT TURTLE

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负离子与气体碰撞过程实验研究

负离子与气体碰撞过程实验研究

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第十六届全国原子与分子物理学术会议

作者：赵子龙李俊琴张雪梅应用离子束物理教育部重点实验室复旦大学现代物理研究所核科学与技术系复旦大学

我们搭建了一个用于测量负离子与气体碰撞过程中气体相对电离截面的实验装置。这个实验装置采用了束流交叉碰撞技术和飞行时间符合技术,可以得到精确的相对电离截面。我们已经测量了5-30kev的H和C轰击Ar时,对于入射离子的单电子脱附和... 详细信息

我们搭建了一个用于测量负离子与气体碰撞过程中气体相对电离截面的实验装置。这个实验装置采用了束流交叉碰撞技术和飞行时间符合技术,可以得到精确的相对电离截面。我们已经测量了5-30kev的H和C轰击Ar时,对于入射离子的单电子脱附和双电子脱附的两

关键词：电离截面实验装置碰撞过程

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原子掺杂对单元材料结晶能力的影响

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物理学报 2010年第10期59卷 7245-7251页

作者：彭坤明辰叶祥熙张文献庄军宁西京复旦大学现代物理研究所教育部应用离子束物理重点实验室上海200433 复旦大学光科学与工程系上海200433

2009年我们建立了一个凝结势模型用以预测材料形成单晶体的能力,表明单元体材料(Ni,Al,Cu,Ar,Mg)的结晶能力随凝结势的增大而单调增强.本文将凝结势模型应用于二元材料体系,并结合分子动力学模拟研究了6%Al原子掺杂对于Ni单晶材料结晶... 详细信息

2009年我们建立了一个凝结势模型用以预测材料形成单晶体的能力,表明单元体材料(Ni,Al,Cu,Ar,Mg)的结晶能力随凝结势的增大而单调增强.本文将凝结势模型应用于二元材料体系,并结合分子动力学模拟研究了6%Al原子掺杂对于Ni单晶材料结晶能力的影响.模拟结果发现,Al元素的掺杂会大大减弱Ni单晶的结晶能力,在此基础上提出了二元材料体系凝结势的定义,表明凝结势模型可广泛应用于预测二元体材料的结晶能力。

关键词：单晶材料结晶学分子动力学凝结势模型

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