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中国核学会2013年学术年会

作者：王旭飞李嘉庆张伟王建中张杰雄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

基于实验室2×3 MV串列加速器（NEC-9SDH-2）研制了单细胞精确照射用单粒子微束。加速器质子束流经30°水平和90°垂直偏转输送至微束辐照终端;到达微束终端的准平行束穿过内径1.5μm,长1 mm的毛细管准直器可获得3 MeV（FWH... 详细信息

基于实验室2×3 MV串列加速器（NEC-9SDH-2）研制了单细胞精确照射用单粒子微束。加速器质子束流经30°水平和90°垂直偏转输送至微束辐照终端;到达微束终端的准平行束穿过内径1.5μm,长1 mm的毛细管准直器可获得3 MeV（FWHM0keV）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。装置的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基本要求。

关键词：单粒子微束细胞照射

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复旦大学单粒子束平台控制系统研制

复旦大学单粒子束平台控制系统研制

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第九届全国高压型加速器技术及应用学术交流会

作者：张伟李嘉庆王旭飞张杰雄王建中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

基于2×3MV串列加速器(NEC-9SDH-2)建设了一台单粒子微束,作为实验室开展放射生物学、放射医学、空间科学相关研究的实验平台.重点介绍了单粒子束控制系统设计方案,单粒子束平台控制系统作为其核心系统,针对其“定点”和“定量”辐... 详细信息

基于2×3MV串列加速器(NEC-9SDH-2)建设了一台单粒子微束,作为实验室开展放射生物学、放射医学、空间科学相关研究的实验平台.重点介绍了单粒子束控制系统设计方案,单粒子束平台控制系统作为其核心系统,针对其“定点”和“定量”辐射两个核心技术指标,控制系统设计采用了计算机和由CPLD组成的主从控制系统.

关键词：串列加速器单粒子微束控制系统技术指标

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氘在碳钨共沉积层中的滞留行为研究

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物理学报 2013年第19期62卷 328-333页

作者：张文钊唐兴华李嘉庆施立群复旦大学现代物理研究所应用离子束物理教育部重点实验室上海200433 复旦大学核科学与技术系上海200433

运用射频磁控溅射方法,在氘氩混合气氛中制备了含氘碳钨共沉积薄膜.利用离子束分析方法[卢瑟福背散射(RBS)和弹性反冲(ERD)]对薄膜样品的厚度、成分、氘含量等进行了分析;利用拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM),分别分析了薄膜的结构和表... 详细信息

运用射频磁控溅射方法,在氘氩混合气氛中制备了含氘碳钨共沉积薄膜.利用离子束分析方法[卢瑟福背散射(RBS)和弹性反冲(ERD)]对薄膜样品的厚度、成分、氘含量等进行了分析;利用拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM),分别分析了薄膜的结构和表面形态.离子束分析发现,氘原子更易被碳原子俘获位俘获,并且氘含量会随着沉积温度的升高而降低;其他镀膜条件固定的情况下,不同混合气体压强下薄膜样品中的氘浓度在5.0 Pa处有一个峰值;拉曼光谱分析显示,沉积温度从室温升高到725 K时,碳钨共沉积层中的类石墨化成分增加,同时,非晶化的程度也加剧;扫描电子显微镜图像表明,随着温度的升高薄膜表面被腐蚀的痕迹消失,但是由于应力的改变表面出现了多处的凸起.

关键词：氘滞留碳钨共沉积射频磁控溅射

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复旦大学单粒子微束研制进展

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原子能科学技术 2013年第10期47卷 1916-1920页

作者：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。目前实验已获得在质子能量为3 MeV时,能散(能量分布曲线中半高宽FWHM)<60keV、束分辨<2.2μm、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、微束获取、束开关及单粒子探测等核心环节的研制进展进行介绍。

关键词：单粒子微束微准直器束分辨定量照射

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高Z纳米介质放射增敏的宏观剂量效应评价及其局限

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中国医学物理学杂志 2013年第6期30卷 4565-4573页

作者：王旭飞石澔玙洪嘉琪复旦大学现代物理研究所上海20043 离子束应用物理教育部重点实验室(复旦大学) 上海20043

目的:建立高Z纳米介质对X-γ射线和质子/重离子的宏观剂量增强效应模型,讨论其评价高Z纳米介质放射增敏效应的局限性。方法:基于宏观剂量学的质能吸收系数、质量阻止本领、电子阻止本领以及传能线密度(LET)概念,推导组织内均匀分布的高... 详细信息

目的:建立高Z纳米介质对X-γ射线和质子/重离子的宏观剂量增强效应模型,讨论其评价高Z纳米介质放射增敏效应的局限性。方法:基于宏观剂量学的质能吸收系数、质量阻止本领、电子阻止本领以及传能线密度(LET)概念,推导组织内均匀分布的高Z纳米介质对X-γ光子、质子或重离子的宏观剂量增强比;分析剂量增强比随射线能量、纳米介质原子序数和组织内含量的变化规律;对比放射增敏比实验研究结果,讨论宏观剂量学模型评价高Z纳米介质放射增敏效应的局限性。结果:宏观剂量学分析表明高Z纳米介质可以对X-γ射线和质子/重离子产生宏观剂量增强效应,但基于多重均匀化假设的宏观剂量增强比计算结果对实际放射增敏效应有明显低估。结论:高Z纳米介质放射增敏的准确量效关系需建立严格的微观剂量学模型评价,微观剂量学模型需要考虑四方面因素:(1)次级电子局域剂量分布;(2)纳米颗粒非均匀团聚分布;(3)纳米颗粒亚细胞分布;(4)局域剂量的自由基效应。

关键词：高Z纳米介质纳米金放射增敏剂量效应

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基于EBIT的物理研究

基于EBIT的物理研究

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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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