回旋加速器术语

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国家标准 GB/T40618一2021 回旋加速器术语 Terminologyforeyeloron 2021-10-11发布 2022-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T40618一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 回旋加速器分类 回旋加速器物理 回旋加速器工程 参考文献 *+ 索引
GB/40618一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由全国核能标准化技术委员会(SAC/TC58)提出并归口 本文件起草单位:合肥中科离子医学技术装备有限公司、科学院等离子体物理研究所 本文件主要起草人:宋云涛、丁开忠,吴显城、陈根、李俊、陈永华、冯汉升、李君君、李实,刘素梅、 杨庆喜、魏江华、韩曼芬、邢以翔、刘璐
GB/40618一2021 回旋加速器术语 范围 本文件规定了回旋加速器分类、物理、工程等相关的术语及定义 本文件适用于回旋加速器,其他类型加速器也可参考使用 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件 回旋加速器分类 3.1 -般概念 3.1.1 回旋加速器eyeotronm 利用磁场使带电粒子作回旋运动,并在运动中通过射频电场逐圈被加速的装置 [来源:GB/T34127一2017,3.1,有修改 3.2按束流聚焦方式分类 3.2.1 经典回旋加速器elassicealeyeotron 最早出现的一种具有圆柱形磁极,其磁感应强度沿径向缓慢下降的回旋加速器 3.2.2 同步回旋加速器ssnehreyeotn 具有沿径向下降的磁感应强度,在离子加速过程中射频电场频率逐渐降低以使离子与加速电场之 间有稳定相位关系的回旋加速器 [来源:GB/T4960.1一2010,8.25,有修改 3.2.3 等时性回旋加速器ischronouseyeotron 磁感应强度沿半径方向与被加速离子的能量同步增长,使离子的回旋频率在加速过程中始终保持 恒定的回旋加速器 3.2.4 扇形聚焦回旋加速器set-fwwedegyetrmn fieldcycotron;AVF 磁场强度随方位角变化的回旋加速器 azimt uuthalyvaryim ng 采用扇形磁极产生方位角调变磁场,保持严格谐振加速以提高加速粒子能量的一种等时性回旋加 速器 注:扇形聚焦回旋加速器是等时性回旋加速器的主要形式 根据不同的扇形磁极,扇形聚焦回旋加速器又可分为 托马斯型回旋加速器(3.2.5),螺旋形回旋加速器(3.2.6),分离嘲回旋加速器(3.2.7).
GB/T40618一2021 3.2.5 托马斯型回旋加速器Thomaseycotron 采用直边扇形磁极垫片产生磁场的方位角调变的扇形聚焦回旋加速器 3.2.6 螺旋形回旋加速器spiraleyelotronm 采用螺旋扇形磁极来产生磁场的方位角调变的扇形聚焦回旋加速器 3.2.7 分离扇回旋加速器separatedseetoreyeotron 由若干独立的扇形磁极提供聚焦力的回旋加速器 3.2.8 固定磁场交变梯度加速器fixedfiledalternatinggradient;FFAG 采用磁场梯度交替排列强度不随时间变化的磁铁的回旋加速器 3.2.9 紧凑型回旋加速器compacteyelotrom 磁极和铁轭一体化、深谷区,磁极间隙沿径向变化的一类结构紧凑的回旋加速器 3.3按主线圈分类 3.3.1 常导回旋加速器 normalconduetingcyelotron 主线圈是常温下工作导体的回旋加速器 3.3.2 超导回旋加速器superconduetingeyelotron 主线圈是超导线圈的回旋加速器 3.4按加速粒子种类分类 3.4.1 电子回旋加速器microtrom 加速电子的回旋加速器,其加速电场的周期和导向磁场都不随时间变化,每加速一次电子回旋周期 的增量是加速电场周期的整数倍 3.4.2 质子回旋加速器protoeyelotron 加速产生质子的回旋加速器 3.4.3 重离子回旋加速器heayioneyelotron 加速产生重离子的回旋加速器 注，重离子通常指质量比氮原子核大的离子 3.4.4 多粒子回旋加速器multi-particleeyeotron 加速两个及两个以上种类粒子的回旋加速器
GB/40618一2021 回旋加速器物理 4.1束流物理 4.1.1 相对原子质量relativeatommie maSS 原子量 atomieweight 某一原子的质量与一个碳12原子质量1/12的比值 4.1.2 静质量restmass 速度为零时粒子的质量 4.1.3 静(质)能restener 静止物体具有的固有能量,其值等于静质量与光速平方的乘积 4.1.4 动能kinetie enery 物体由于运动而具有的能量 4.1.5 总能量totalenergy 静能与动能之和 4.1.6 洛伦兹因子L.orentzfactor 总能量与静能的比值 4.1.7 相对论(性)质量relativisticmass 静质量与洛伦兹因子的乘积 4.1.8 单核子平均能量energypernueleon 粒子动能与粒子所含核子数的比值 注1:单核子平均能量的单位通常以MeV/A或MeV/u表示 注2:单核子平均能量通常用E表示,u为原子质量单位( atommicmassunit 4.1.9 单电荷态平均能量eneryperunitcharge 粒子动能与其电荷态的比值 4.1.10 引出能量 extractionenergy 加速器引出粒子的动能 4.1.11 能散度energy dergenee;enerspread 表征束流中粒子能量分散程度的物理量 用公式(1)表示
GB/T40618一2021 e =Ae/e0 式中 能散度; o6 束流能量分布的宽度,通常用半高全宽(FwHM)ei1a或均方根AER表示; e 束流流强峰值处所对应的能量 E0 4.1.12 动量momentum;impulse 粒子的相对论质量与速度的乘积 用公式(2)表示: ..(2 =mv=mu" 式中 -相对论质量; mn 粒子的速度 静止质量 洛伦兹因子 4.1.13 momentumdive 动量散度 spread ergence;momenmtum 表征束团中粒子动量分散程度的物理量 4.1.14 磁刚度magneticrigidity 粒子在磁场中运动时磁感应强度与粒子回旋半径的乘积,表征带电粒子动量的大小 注:通常用G表示 4.1.15 电荷态chargestate 单个加速粒子所带单位电荷e的数量 4.1.16 荷质比charge-to-massratio 比荷 带电粒子的电荷态与质量数的比值 4.2束流动力学 4.2.1 径向radialdireetionm 沿粒子回旋运动半径增大的方向 注:其单位向量用 表示 4.2.2 轴向axial ldirection 粒子回旋运动平面的法线方向 注其单位向量用表示 4.2.3 ntialdireetion 切向tangent 沿粒子回旋运动轨道切线方向 注其单位向量用表示
GB/40618一2021 4.2.4 角向 azimuthaldireetion 沿粒子回旋运动方位角变化的方向,其单位向量用e或,表示,并满足 3 e=e ×e 式中 轴向单位向量; e 径向单位向量 4.2.5 中心粒子eentralpartiele 理想粒子idealpartieal 严格按照理论设计的电磁场运动的粒子 4.2.6 参考粒子 refereneepartiele 实际电磁场中运动的束团中心的粒子 4.2.7 横向transversedireetion 与束流或参考粒子运动方向垂直的方向 4.2.8 径向速度radialveloeity 粒子沿径向的速度分量 4.2.9 轴向速度axialveloeity 粒子沿轴向的速度分量 4.2.10 角向速度azimuthalvelocity 粒子沿角向的速度分量 4.2.11 参考点extraetionpoint 束流从加速器引出的位置 4.2.12 极限半径limitradius 粒子保持回旋频率不变,速度趋于光速时的半径 用公式(4)表示 R c/w 式中: 粒子极限半径; R 光速; 粒子回旋频率 wo 4.2.13 稠合共振coupledresonanee 径向和轴向之间的运动周期存在简单的分支比关系时,造成各自由度互为驱动力的共振 发生耦 合共振的条件见公式(5): u,士/o,="
GB/T40618一2021 式中 取正整数; 取正整数; 整数，|nl是驱动力的谐波数 U -径向振荡频率 -轴向振荡频率 U 4.2.14 和共振 SumreS0nance 满足径向振荡频率的正整数倍与轴向8振荡频率的正整数倍之和为整数的耦合共振 4.2.15 差共振dflereneeresonanee 满足径向8振荡频率的正整数倍与轴向8振荡频率的正整数倍之差为整数的耦合共振 4.2.16 Walkinshow共振Walkinshowresonanee 满足径向8振荡频率为轴向振荡频率2倍的耦合共振 4.2.17 渡越时间因子transitiontimefaetor 在一个周期(加速结构周期)内,带电粒子得到的最大能量与粒子处在峰值电场时获得能量的比值 4.2.18 中心轨道centralorbit 中心粒子运动的轨迹 4.2.19 elosedorbit 封闭轨道 静态平衡轨道staticequilibriumorbit;SEO 在磁场作用下具有一定能量的粒子在磁对称平面上运动的封闭轨迹 4.2.20 加速平衡轨道aeceleratelequilibriummorbit;AEO 参考粒子运动的轨迹 4.2.21 回旋频率eyelotronfrequeey;orbitalfrequeney 单位时间内粒子绕封闭轨道运动的次数 4.2.22 自由振荡betatron0seillation 粒子围绕参考轨道的周期性振荡 4.2.23 ofbetatrooseillation 自由振荡频率fre requency 3振荡频率betatronfrequeney;betatrontune 粒子沿参考轨道绕转一圈时自由振荡的次数,即自由振荡频率与粒子回旋频率的比值 注:通常用必或Q表示 4.2.24 resonancediagram 共振图 以径向和轴向自由振荡频率为坐标轴绘制的共振线分布图
GB/40618一2021 4.2.25 相干振荡eoherentoseiatiom 束团中的粒子彼此发生相干运动的振荡 4.2.26 非相干振荡incoherentoseation 束团中粒子间无相干运动的振荡 4.2.27 相位滑移phaseslippage 滑相 粒子的回旋运动与射频加速电场的相位产生改变的现象 4.2.28 积分滑相integratedphaseslip 带电粒子回旋运动的相位相对于加速相位产生的累积偏差 4.2.29 平均半径averageradius 粒子轨道径向位置的平均值 4.2.30 色散chromaticdispersionm 由粒子动量分散引起的粒子轨迹的横向偏差与动量散度的比值 4.2.31 色品chrommaticity 因粒子动量偏差引起的自由振荡频率的变化 用公式(6)表示 e=A/Ap/pn 式中: 粒子的色品; 粒子自由振荡频率的变化; A 粒子的动量偏差; p 粒子的动量 p 4.2.32 色差chromatieaherratiom 因粒子动量分散引起的粒子轨迹纵向偏差与动量散度的比值 4.2.33 单)圈能量增益energainperturn 粒子沿回旋轨道运动一圈后的能量增量 4.3束流光学 4.3.1 轴向聚焦axialfoeusing 粒子的轴向位移约束在中平面附近的作用 43.2 径向聚焦rmdialtewsing 粒子的径向位移约束在平衡轨道附近的作用
GB/T40618一2021 4.3.3 强聚焦strongfoeusing 通过交变梯度磁场实现很强聚焦力的聚焦方法 4.3.4 弱聚焦weakfestimg 靠磁场降落指数"满足0GB/40618一2021 粒子的速度与光速的比值; 洛伦兹因子 4.3.15 束流强度 beamintensity;beamcurrent 单位时间内通过某截面的带电粒子电荷总量 [来源:GB/T34127一2017,3.37 4.3.16 束流亮度 beamlumin0sity 束流在相空间的密度 B=21/T'e”或B=I/V(,y,?',y" 式中 B 束流亮度 束流强度; 束流发射度; V(.r ,y 四维相空间(工y,r',y')的体积 ,.y,2 4.3.17 plae 相平面phase 由一个位置坐标及一个动量分量坐标共同组成的二维空间 4.3.18 束流包络 beamenvelope 束流沿着运动方向的边界轮廓 4.3.19 Twiss参数Twiss parameterS -组描述周期运动中束流包络和相空间形状的参数 包括a和7参数,它们之间满足公式(9): ?'/2 9 ly=(1十a=)/8 式中: 相空间椭圆的倾斜度,a为正时代表汇聚束流,a为负时代表发散束流 振幅函数或包络函数,描述束流包络 描述束流的发散角 4.3.20 enceangle 发散角direreet 束流包络线和中心线的夹角,用以描述束流向前运动的发散趋势 4.3.21 接受度aceeptanee 加速器所容许的最大束流发射度 4.3.22 空间电荷效应spacechargeefreet 集聚的离子在空间形成电场,并影响粒子运动轨迹的现象 4.3.23 连续波continuouswave 以连续方式而不是脉冲方式输出束流的方式
GB/T40618一2021 4.3.24 自动稳相automatiephasestabilization 粒子的加速相位能围绕一平衡相位稳定振荡的现象 5 回旋加速器工程 5.1磁铁系统 5.1.1 磁铁系统magnesystemm 回旋加速器中提供磁场的部件组合 5.1.2磁铁系统物理 5.1.2.1 magneticinduction 磁感应强度 eticluxdensit 磁通密度magnet ity 矢量场量,其作用在具有速度口的带电粒子上的力等于矢量积言与粒子电荷Q的乘积 =Q×官 (10 [来源:GB/T2900.60-2002,121.11.19] 5.1.2.2 等时性磁场isochronousmagnetifield 在等时性回旋加速器中维持粒子回旋频率始终不变的磁场 5.1.2.3 磁场梯度magneticfieldgradient 磁感应强度沿空间某方向或指定方向的单位距离的变化量 5.1.2.4 磁场降落指数magnetieieaindex 磁感应强度B随半径r变化的参数 用公式(11)表示: aB 11 7 B or 式中 磁场降落指数 半径; B 磁感应强度 5.1.2.5 调变度flutter 表征磁场沿方位角方向调变的物理量 用公式(12)表示 (12 F=(B;>/B,)'一1 式中 -调变度 B 中平面的磁感应强度 10
GB/40618一2021 5.1.2.6 磁对称平面mgnetiesymmetryplane 中平面midplane;medianplane 回旋加速器中两组磁极气隙中间的对称平面 5.1.2.7 磁场畸变magneticielddistortionm 实际磁场相对于理想磁场的改变 5.1.2.8 pilangle 螺旋角 螺旋扇形磁极(5.1.3.4)外缘与径向的夹角 用公式(13)表示 /rd0 E=arctan 13 式中 螺旋角; 方位角; 半径 5.1.2.9 谐波磁场harmomiemagnetiefield 由傅里叶级数展开的各次谐波的磁场分量,满足公式(14)关系 (14 B,(r,0)=B(r)十 -习B.(r)osn[0一9.( 式中 B,(r,) "次谐波磁场 B,(r -"次谐波的幅值; "次谐波的相位角 9,(r 5.1.2.10 磁极数polenumber;seetornumber 扇形聚焦回旋加速器中一周内扇形磁极的个数 5.1.2.11 平均场averagfield 沿方位角方向对磁感应强度求平均值所得到沿径向分布的平均磁场 5.1.2.12 centralield 中心场 回旋加速器中心位置处的磁感应强度 5.1.2.13 引出场etrtofed 回旋加速器引出半径处的平均场 5.1.2.14 峰区hi 磁极覆盖的磁场相对较强的区域 5.1.2.15 谷区valley 磁极没有覆盖的磁场相对较弱的区域 11
GB/T40618一2021 5.1.2.16 超导电性supereondetivity 在一定条件下,具有直流电阻率为零和完全抗磁性的材料特性 注一定条件是指适当的温度,磁场强度,应变和电流密度 [来源;GB/T2900.100-2017,2.1中815-10-02] 5.1.2.17 sperconduetingstate 超导态 材料在一定条件下呈现超导电性的状态 5.1.2.18' 常导态normal(condueting)state 材料不呈现超导电性时所处的状态 5.1.2.19 超导转变superondwetimgtransitionm 常导态和超导态之间的改变 [来源:GB/T2900.100一2017,2.1中815-10-08,有修改 5.1.2.20 失超quenehing 超导体或超导器件由超导态到常导态的转变过程 [[来源:GB/T2900.100一2017,2.3中815-12-11,有修改] 5.1.2.21 热失控thermalrunaway 当超导体出现局部常导态转变时,其温度增高进一步引发超导体失超使温度更进一步地增高,产生 不可逆的恶性循环,导致超导体过热的过程 5.1.2.22 临界温度criticaltemperature 在零电流和零磁场强度下,超导体呈现超导电性的最高温度 注“临界温度”术语在有些情况下也可以指某一给定的磁场强度下材料处于超导态的最高温度 [来源;GB/T2900.100一2017,2.1中815-10-09,有修改 5.1.2.23 tdensity 临界电流密度critiealeurenm 通过导体的电流为临界电流时,导体全截面上的电流密度;或当有稳定材料时,导体中非稳定材料 部分截面上的电流密度 注导体全截面上的运行电流密度又称工程电流密度 [[来源:GB/T2900.100一2017,2.3中815-12-03,有修改] 5.1.2.24 临界磁场criticalmagneticfiea 从超导态转为常导态时超导体表面的磁场强度值 5.1.2.25 锻炼效应trainingeffeet 在超导线圈经历若干次热循环或励磁并失超后,超导线圈的运行特性得到改善的效应 [来源:GB/T2900.100一2017,2.6中815-15-49们 12
GB/40618一2021 5.1.2.26 铜超(体积)比coppertosupereonductor(volume)ratio 铜基复合超导体中.铜和超导体的体积之比 [[来源;GB/T2900.100-2017,2.4中815-13-40 5.1.2.27 剩余电阻率residualresistivitsy 正常导体在0K时残留的有限电阻率 注剩余电阻率起因于杂质和晶格缺陷对电子的散射 在低温区,它不随温度变化 [来源:GB/T2900.1002017,2.4中815-13-61] 5.1.2.28 低温制冷cryogenierefrigeration 用流体或者制冷机能冷却到温度120K或以下的制冷方法 [来源:GB/T2900.1002017,2.6中815-15-01] 5.1.2.29 真空绝热vaceumimswlationm 用真空空间来进行绝热的技术 注;这一技术极大地减少了气体传导和对流传热,但不减少辐射传热 [[来源:GB/T2900.100一2017,2.6中815-15-15,有修改 5.1.2.30 多层绝热mwtlayerinsulation 为降低热辐射,在真空空间中用具有高反射率镀层的多层低热导率箱所组成的绝热技术 [来源:GB/T2900.1002017,2.6中815-06-l5] 5.1.2.31 [绝对]磁导率[absolutepermeability 表征铁磁介质导磁性能的物理量,等于铁磁介质中磁感应强度与磁场强度之比 用公式(15)表示 =B/H .(15 丛= 式中 -[绝对]磁导率 磁感应强度 HH 磁场强度 5.1.2.32 相对磁导率relativepermeability 绝对磁导率与真空磁导率(磁常数)的比值 5.1.2.33 width 磁极角宽度poleazimuthal 某一半径处磁极两边界的夹角 5.1.2.34 剩磁remanentmagnetism;remanenee 将铁磁性材料磁化后去除外加磁场,被磁化的铁磁体所剩余的磁感应强度 5.1.2.35 漏磁magneticnmxIeakage 磁源通过特定磁路泄漏到空气(空间)中的磁场 13
GB/T40618一2021 5.1.2.36 磁热效应magnetoealoriceffeet 绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象 5.1.2.37 偏析segregationm 由于凝固、固态相变及元素密度差异、晶体缺陷与完整晶体的能量差异等原因引起的在多组元合金 中的成分不均匀现象 5.1.2.38 矫顽力oerervity 矫顽性 通过单调降低外加磁场强度,使物质的磁感应强度从磁饱和状态值降为零时,物质中的剩余磁场 强度 [来源;GB/T2900.60一2002,2.2中121.12.69,有修改] 5.1.2.39 退火amealng 将材料加热、保温后缓慢冷却的过程 5.1.2.40 涡流eddyeurrent 导体中沿闭合路径环流的感应电流 [来源;GB/T2900.60一2002,2.2中121.12.32,有修改] 5.1.2.4 抗磁性diamagnetism 物质在磁场中产生与外磁场方向相反的磁化强度的现象 5.1.2.42 顺磁性paramagnetism 当受到磁场作用时,物质中相邻原子或离子的热无序磁矩获得一定程度地与磁场强度方向一致的 定向排列的现象 [[来源;GB/T2900.60一2002,2.2中121.12.40,有修改] 5.1.2.43 磁化曲线magnetizingcure 表示物质的磁感应强度、磁极化强度或磁化强度作为磁场强度的函数的曲线 [[来源;GB/T2900.602002,2.2中121.12.58,有修改 5.1.2.44 磁饱和magneticsaturation 铁磁性物质或亚铁磁性物质处于磁极化强度或磁化强度不随磁场强度的增加而显著增大的状态 [C来源;GB/T2900.60-2002,2.2中121.12.59] 5.1.2,45 磁滞magnetiehysteresis 在铁磁性或亚铁磁性物质中,磁通密度或磁化强度随磁场强度的变化而发生的，且与其变化率无关 的不完全可逆的变化 [来源:GB/T2900.602002,2.2中121.12.60] 14
GB/40618一2021 5.1.2.46 磁滞回线mgnetie)hysteresislop 当外加磁场强度周期性变化时,表示铁磁性物质或亚铁磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线 [来源:GB/T2900.602002,2.2中121.12.61,有修改] 5.1.2.47 退磁曲线demagnetizationeurve 当外加磁场强度单调变化时,磁感应强度从剩余磁通密度减少到零的那部分磁滞回线 [来源:GB/T2900.602002,2.2中121.12.72,有修改] 5.1.2.48' 退磁deagnetize 磁性材料沿退磁曲线,其磁感应强度逐渐减小的过程 5.1.2.49 磁致伸缩magnetostrietiom 由外加磁场产生磁化强度引起物体的可逆变形 [来源:GB/T2900.602002,2.2中121.12.7] 5.1.2.50 硬边近似hardedgeapproximatio 将电场或磁场在边界处的过渡看作阶跃变化的近似 通常认为场作用区范围内电场或磁场是均 匀的 5.1.2.51 (磁体)自补偿magnetie)selrcompensation 针对磁体减小对加速轨道磁场扰动的补偿设计 5.1.2.52 磁场测量magnetiefieldmapping;magnetie(ied)survey 磁测 对磁性部件(设备)中磁通、磁感应强度、磁场分布等的测量过程 5.1.2.53 磁场垫补magneticshimming 通过切割或加垫补片等方式消除由于铁磁材料磁性能的非理想性、机械加工和装配的误差及磁铁 结构形变等引起的磁场误差,达到符合要求磁场分布特性的过程 5.1.2.54 轴向磁感应强度magneticinductionintensityinaxialdireetionm 加速器轴向的磁感应强度分量 注，用B,表示 5.1.2.55 径向磁感应强度magnetieinduetionintensityinradialdireetionm 柱坐标系下,沿加速器中平面半径方向磁感应强度分量 注:用B，表示 5.1.2.56 中平面磁场分布ma2netieielddlistrbmton ofmedianplane 加速器中平面的磁场分布 15
GB/T40618一2021 5.1.2.57 中心轴线centralaxis 垂直于磁对称平面的对称轴线 5.1.2.58 中平面中心centerofmedllanplane 中平面与磁铁中心轴线的交点 5.1.2.59 圆柱面eylindricalplane 位于磁极间,以中心轴线为中心轴垂直于中平面的圆柱体侧面 5.1.2.60 感应线圈测量法searehcoilmeasurementmethodl 利用电磁感应效应,即闭合回路中的电动势与回路中磁通量的时间变化率成正比的规律,测量磁场 的方法 5.1.2.61 核磁共振测量法NMIRmeasurementmethod 基于核磁共振原理的磁场测量方法 5.1.2.62 霍尔效应测量法IHalefteetmeasuremenmethod 基于霍尔效应的磁场测量方法 5.1.3磁铁系统工程 5.1.3.1 回旋磁极扇块cyclotronpole;cyclotronsector 由导磁率高的材料构成,用于在磁路中产生聚焦磁场的扇形结构 5.1.3.2 椭圆面磁极elliptical Sector 轴向轮廓或边界沿径向按椭圆形逐渐靠近中平面的磁极,所提供的磁场随半径逐渐增强 5.1.3.3 直边扇形磁极straightedgeseetor 垂直于轴线平面上呈直边扇形的磁极 5.1.3.4 螺旋扇形磁极spiralsector 垂直于轴线平面上呈螺旋扇形的磁极 5.1.3.5 磁极间隙sectorgap 磁对称平面两侧的两组磁极之间的空间区域 5.1.3.6 铁轭oke 由导磁率高的材料构成,用于在磁路中约束磁场,形成闭合磁链的部件 5.1.3.7 returnyoke 铁轭环yoke rime;m 环形的铁轭 16
GB/40618一2021 5.1.3.8 低温超导体lotemperatresupereondwector 临界温度低于25K的超导体 [来源:GB/T2900.1002017,2.2中815-02-12] 5.1.3.9 高温超导体hightemperaturesuperconductor 临界温度高于25K的超导体 [来源:GB/T2900.1002017,2.2中815-1l-l1 5.1.3.10 超导磁体supereondwetingmagnet 利用超导线或超导电缆制作、用于产生外磁场的部件 [来源:GB/T2900.100一2017,2.7中815-16-03,有修改] 5.1.3.11 线圈终端箱coilterminalbox 为磁体馈线系统中的管路和线缆分别与低温电源及数据收集系统相连接,提供接口和屏蔽保护的 部件 5.1.3.12 电流引线eurrentlead 在绝缘条件下,将电流从室温引人低温线圈的导体 5.1.3.13 低温制冷机cryoeoler 基于热力学循环提供低温下制冷的装置 [[来源;GB/T2900.100一2017,2.G中815-15-02,有修改] 5.1.3.14 冷却通道coolingehanne 超导装置的绕组或导体中用来与冷剂直接接触的间隙或沟槽 [来源:GB/T2900.1002017,2.6中815-15-04们 5.1.3.15 低温传输管eryuemierasferline 传输低温介质的管道型构件 5.1.3.16 热辐射屏thermalradiationshieldl 放置在温度不同的两个表面之间的薄片(有时具有高反射率表面),经常与热沉连接,用来减少两个 表面之间的辐射传热 [来源:GB/T2900.1002017,2.6中815-15-12,有修改] 5.1.3.17 超临界氮supereritealhelium 当氮的温度和压力超过临界水平时,不再具有明显的气相或液相特性时氨的状态 5.1.3.18 低温(恒温)容器eryostat 为超导装置的运行提供低温环境的容器 [来源(GB/T2900.1002017,2.6中815-15-51] 17
GB/T40618一2021 5.1.3.19 失超保护quenehproteetion 通过引出磁体储能或加快磁体失超传播使能量尽量分配到整个磁体的方式,以保护导体免遭破坏 5.1.3.20 测量探头(磁测measureentprobemagnetieiedmappng 用于磁场测量的探头 5.1.3.21 参考探头(磁测refereneeprobemagnetierieldmappng) 为测量探头提供参考基准的探头 5.1.3.22 核磁共振探头nuelearmagnetieresonaneeprobe NMR探头 根据核磁共振原理制作的测量磁场的传感器 5.1.3.23 霍尔探头Halprobe 根据霍尔效应制作的测量磁场的传感器 5.1.3.24 校准磁体ealibrationmagnet 提供均匀磁场,用于校验测量探头与参考探头之间关系的磁体 5.1.3.25 磁传感器校准magneticsensorcalibration 通过一系列测量、比较获得不同温度下电压-磁场曲线并对磁场进行修正的过程 5.1.3.26 垫补片shimmingbar 调整局部磁场位形的磁性元件 5.1.3.27 磁场)调节棒trimrod 调整局部磁场位形的柱状结构 5.1.3.28 磁场)调节线圈trimeoil 调整局部磁场位形的线圈 5.2射频系统 5.2.1 射频系统radiofrequeneysystem;RFsystem 射频源产生的射频信号通过传输、耦合、调谐等系统传输到射频腔中,在加速间隙产生用于加速离 子的周期电场的系统 5.2.2射频系统物理 5.2.2.1 谐振腔 resomatcavity 具有固定谐振频率的金属空腔 18
GB/40618一2021 5.2.2.2 同轴谐振腔coaxialcavity 形状类似同轴线且具有固定谐振频率的金属空腔 5.2.2.3 矩形波导谐振腔rectangularwaveguidecavity 形状为矩形且具有固定谐振频率的金属空腔 5.2.2.4 圆波导谐振腔 circular wagule cavity 形状为圆柱形且具有固定谐振频率的金属空腔 5.2.2.5 resonantfregueney 谐振频率 谐振腔内电场能和磁场能相互转换,且不向外部输出能量,形成自身持续振荡的转换频率 5.2.2.6 品质因数qualityfactor 表征谐振电路中储能效率的量,等于储能与一个周期内耗散能量比值的2灭倍 5.2.2.7 固有品质因数intrinsiequalityfactor 无载品质因数unloadedquality factor 谐振腔不加载束流负载情况下的品质因数 5.2.2.8 有载品质因数loadedqualityfactor 谐振腔加载束流负载情况下的品质因数 5.2.2.9 谐波数harmonienumber 谐振频率与粒子回旋频率的比值为正整数) 5.2.2.10 特性阻抗characteristicimpedance 传输线上人射波电压与人射波电流的比值或者反射波电压与反射被电流比值的负值C相反数) 5.2.2.11 阻抗匹配impedaneematehing 信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同,或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗 的大小相等且相位相同 5.2.2.12 微波网络mierowavenetwork 具有若干输出、输人端口的任意形状及结构,其内为由波导或传输线连接的微波元器件构成的功能 性微波电路或系统,用于检测、传输、处理信息或传输能量 5.2.2.13 散射矩阵scatteringmatri 建立在人射波,反射波关系基础上的网络参数,用以描述微波电路中从器件端口传向另 -端口的输 人输出关系 19
GB/T40618一2021 5.2.2.14 本征模式eigenmode 满足谐振条件沿轴向形成驻波场的分布模式 5.2.2.15 分路阻抗 shuntingimpedance 谐振腔内Dee板与腔体外壁之间,沿Dee板方向固有的等效电阻,其数值等于谐振腔加速电压的 平方与腔体人射功率比值的一半 5.2.2.16 电压分布otagedistrhuti 加速间隙间电压的分布 5.2.2.17 调谐tuning 将谐振腔调整到谐振状态的行为或过程 5.2.2.18 电感调谐induetaneetuning 通过改变谐振腔内部等效电感实现调谐的方式 5.2.2.19 电容调谐capacitaneetuning 调谐结构与Dee板最近处为电容板,通过改变电容板与Dee板的距离实现调谐的方式 5.2.2.20 耦合coupling 射频功率能被有效馈送到谐振腔的物理状态 5.2.2.21 电感耦合inductaneecoupling 射频功率通过电流环馈送进人谐振腔的方法 5.2.2.22 容性耦合eapaeitaneecoupling 通过容性激励电极激励谐振腔内产生所需要的场的方法 5.2.2.23 锻炼(射频系统conditioningRFsystem 通过持续性的脉冲或连续波馈人谐振腔,达到克服谐振腔内毛刺放气以及电子倍增效应的手段 5.2.2.24 射频频率Rrfrequeney 射频系统的工作频率 5.2.2.25 射频功率RFpower 馈人到射频腔的射频电磁场的功率 5.2.2.26 入射功率forwardpower 设备输出到负载的所有功率,即最终被负载吸收的有效功率和未被吸收的功率总和 5.2.2.27 反射功率rellectelpower 当负载与设备处于非理想匹配时,人射功率中的一部分不能被负载吸收,反射回设备的功率 20
GB/40618一2021 5.2.2.28 功率损耗powerloss 腔体或传输线因自身阻抗而消耗的射频功率 5.2.2.29 stability 幅度稳定度ampltue 在一定条件下,射频系统输出信号幅度变化的相对量 注:如输出设定为U ,实际输出幅度值与设定值之差为U,则幅度稳定度为U/U 5.2.2.30 相位稳定度phasestability -定条件下,射频系统输出信号相位变化的相对量 在一 注，如输出设定为中,,实际输出相位值与设定值之差为心p,则相位稳定度为心p/p 5.2.2.31 次级电子倍增效应 wltipactorefleet mu 在强电场的作用下,频繁的碰撞电离不断产生带正电荷的空穴和带负电荷的电子的现象 5.2.2.32 Dee板Deeplate 位于谐振腔内平面处,主要用来产生加速电压的且带有一定张角的D形结构板块 注张角是由Dee板边缘线沿着中心点旋转所能构成Dee板的旋转角 5.2.2.33 假Deedummydeeplate 安装在磁极上并处于零电势、在与高压电极之间的间隙中能产生高压加速电场的结构 5.2.2.34 加速间隙aceelerationgap Dee板与假Dee之间产生射频加速电场的间隙 5.2.3射频系统工程 5.2.3.1 实验件mock-up 样件 实验测试用的实物模型 5.2.3.2 调谐杆tuningstem 用于连接Dee板与腔体的一段导体,通过改变其位置和形状来调节腔体固有频率的结构 5.2.3.3 功率源powersouree 产生射频功率的设备 5.2.3.4 功率传输线powertransmissionline 用于将功率源的射懒功率传输到腔体的射频器件 5.2.3.5 采样器件piek-up 采集谐振腔射频信号的部件 21
GB/T40618一2021 5.2.3.6 采集端口pick-upterminal 采集谐振腔射频信号的端口 5.2.3.7 低电平射频控制系统Iowlevelradiofrequeneycomtrolsystem 通过低电平电路控制射频腔的频率、相位和幅度等的反馈控制系统 注:低电平是射频信号功率控制在mWw量级的低电压控制技术 5.2.3.8 模拟式低电平射频控制系统analoglowlevelradiofrequeneycontrolsystem 通过模拟器件实现控制功能的低电平射频控制系统 5.2.3.9 数字式低电平射频控制系统digitallowlevelradiofrequeneycontrolsystem 通过数字信号实现控制功能的低电平射频控制系统 5.2.3.10 幅度环amplitudeloop 调节谐振腔幅度信号的控制环路 5.2.3.11 相位环phaseloop 调节谐振腔相位信号的控制环路 5.2.3.12 调谐环tumingloop 对谐振腔谐振频率进行调整的控制环路 5.2.3.13 射频发射机radiru ]ueneytransmitter 将射频信号调制到特定中心频率并进行功率放大的设备 5.2.3.14 等效电路egquivalentcircuit 分析较复杂电路时的一种简化电路 在一定情况下,可代替加速腔且对外性能不变的电路 5.2.3.15 直接数字频率合成器dlireetdligitalsynthesizer 将多个射频率稳定度的频率源直接合成为一个相同频率或新频率功率源的装置 5.2.3.16 微扰棒 trimmer 放置在谐振腔弱电场或弱磁场区域,通过微动可以改变谐振腔谐振频率的结构 5.2.3.17 平顶波腔flat-topcavity 利用高次谐被电压叠加于主加速腔电压,产生平顶被加速的射频腔 5.3注入引出系统 5.3.1注入引出系统物理 5.3.1.1 束流注入 beaminjection 将带电粒子送人加速轨道的过程 22
GB/40618一2021 5.3.1.2 等离子体plasma 由自由电子、离子和中性原子或分子组成的导电介质,其中各种粒子的比例使介质在宏观上呈电 中性 [来源:(GB/T2900.97一2016,2.2中395-02-24,有修改] 5.3.1.3 densitly 等离子体密度plasma 表征单位体积内等离子体内的粒子数 5.3.1.4 电离度iontationdegre 被电离的原子数与总原子数的比值 5.3.1.5 潘宁放电Pemningdischarge 在电场磁场共同作用下电子作螺旋线及振荡运动,延长电子运动轨迹,提高电离效率的放电过程 5.3.1.6 物质利用系数materialutilizationcoefrieiemt 输出有用离子束所含原子数与消耗中性原子数的比值 5.3.1.7 相位接收度phaseaceeptaneewidth 能够使粒子正常加速的加速电场的相位宽度 5.3.1.8 闪烁flashover 沿绝缘介质表面发生的破坏性放电 [[来源;GB/T2900.19-1994,4.1] 5.3.1.9 火花放电sparkover 在气体或液体介质中发生的破坏性放电 来源:GB/T2900.19一1994,4.2] 5.3.1.10 击穿breakdown 在绝缘介质中发生的破坏性放电 [来源:GB/T2900.19一1994,4.3,有修改] 5.3.1.11 轨道对中orbitcentering 将束流轨迹与平衡轨道对准,保证束流稳定性的一系列操作 5.3.1.12 剥离strip 粒子通过气态或固态剥离介质,与介质原子碰撞发生电荷交换而改变电荷态的过程 5.3.1.13 磁致剥离nmagneticstripping 洛伦兹力剥离l.orentzstripping 离子(通常是H离子)束流受磁场洛伦兹力作用而发生的电子剥离 23
GB/T40618一2021 5.3.1.14 剥离注入strippinginjeetion 利用剥离膜等使被注人粒子改变电荷态进人加速轨道的注人方式 5.3.1.15 中性束流注入neutralbeaminjection 带电粒子束流经中性化后直接注人中心区,再剥离成离子束的注人方式 5.3.1.16 径向注入radialinjeetion 束流自外离子源产生后,由径向注人回旋加速器中心区的注人方法 5.3.1.17 轴向注入axialinjeetion 束流自外离子源产生后,由轴向注人回旋加速器中心区的注人方法 5.3.1.18 注入效率injeetionefrieieney 粒子从离子源到回旋加速器中心区正常捕获位置的传输效率 5.3.1.19 束流引出beamextraction 将带电粒子由加速轨道引导到回旋加速器之外的过程 5.3.1.20 单圈引出singleturnextraction 束流加速圈距大于束流径向包络,所有引出束流粒子经历相同的旋转圈数并在一圈之内全部引出 的方式 5.3.1.21 多圈引出multiturnextractiom 束流加速圈距不够大,引出束流粒子经历不同的旋转圈数在多圈内引出的方式 5.3.1.22 自动引出self-extraeton 利用引出区很小的磁极气隙在引出点产生径向急剧变化的磁场使束流自动偏离引出的方法 5.3.1.23 直接引出direetextraetionm 引出半径处的加速圈距大于束流径向包络时,使用静电偏转板将某 加速圈数束流引出的方式 5.3.1.24 进动引出preeessionextraetionm 通过引人谐波场使束流轨道产生进动来增加引出点处圈距的引出方法,分为共振进动引出和非共 振进动引出 5.3.1.25 再生引出regenerationextraetion 通过在引起区加人一个由两个梯度场切割器和再生器合成的可控制的二次谐波梯度场,使径向振 荡幅度增大,从而能够被静电偏转板切削引出的方法 5.3.1.26 剥离膜引出strippingfoilextractionm 利用薄膜介质(通常为碳膜或氧化铝膜)使粒子失去外围电子而改变电荷态,因此改变束流轨道来 24
GB/40618一2021 引出束流的方法 [来源GB/T341282017,3.8,有修改 5.3.1.27 extractioneffieieney 引出效率 引出的外束流强与引出前的内束流强的比值 5.3.2注入引出系统工程 5.3.2.1 离子源ionsouree 以一定方式将中性原子或分子电离产生离子束流的装置 5.3.2.2 internalionsource 内离子源 安装在加速器内部的离子源 5.3.2.3 外离子源extermalionsouree 安装在加速器外部的离子源,通过注人系统将束流引人加速器 5.3.2.4 潘宁离子源Penningionsouree 利用潘宁放电原理产生等离子体的离子源 5.3.2.5 电子回旋共振离子源eeetromcyeotronresonaneeionsouree 利用磁场和微波场的作用,使电子回旋共振产生等离子体的离子源 5.3.2.6 射频离子源radiofrequeneyionsouree 利用射频放电原理产生等离子体的离子源 5.3.2.7 多峰场型离子源mwlti-euspionsouree 通过多峰场型磁场约束等离子体的离子源 注多峰场型磁场的磁力线呈多尖点(eusp)形状,通常由多个磁铁南、北极周向交替排列产生,有时也称会切场 5.3.2.8 等离子体腔室plasmaehamber 离子源中产生等离子体的区域 5.3.2.9 引出电极(离子源) extractionelectr0deions0urce 离子源内引出离子的高压电极 5.3.2.10 聚束器heambmcher 将从离子源引出的束流进行纵向聚束、压缩束流相位宽度的元件 5.3.2.11 磁四极透镜mgmeteqwadrupoleens 利用四极磁铁的磁场进行束流横向聚焦的元件 25
GB/T40618一2021 5.3.2.12 螺线管透镜solenoidallens 利用载流螺线管线圈产生的磁场进行束流横向聚焦的元件 5.3.2.13 静)电四极透镜eleetrostatiequadrupolelens 四个对称电极形成四极电场对离子或电子进行聚焦的透镜 5.3.2.14 Glaser透镜Glaserlens 带有磁极与回轭的螺线管磁铁,用于低能离子束聚焦 5.3.2.15 垂直注入器inlector 采用轴向注人时,使粒子沿轴向的运动变为中平面内的运动的部件 5.3.2.16 静电反射镜electrostaticrefleetionmirror 通过与中平面约成45的平板电极和与之平行的栅网电极实现轴向注人的垂直注人器 5.3.2.17 螺旋形偏转镜spiralinfleetor 电极呈螺旋线形,保证电场与束流运动轨迹垂直的垂直注人器 5.3.2.18 双曲面偏转镜hyperboloidineetor 电极呈双曲面,势函数为旋转双曲面势的垂直注人器 5.3.2.19 束流调制器ehopper 脉冲斩波器 对束流占空比进行调制的元件 5.3.2.20 阻束器beamstoper 束流阻断器 阻断束流用于安全联锁的元件 5.3.2.21 切割器peeler 再生引出中产生负梯度磁场,提供径向散焦作用的磁元件 5.3.2.22 再生器regenerator 再生引出中产生正梯度磁场,提供径向聚焦作用的磁元件 53.2.23 磁镜mugetie emirrOr 产生中间弱、两端强的特殊磁场位型的磁约束元件 5.3.2.24 中心区centralregion 回旋加速器内粒子从注人加速进人常规加速过程的过渡区结构 26
GB/40618一2021 5.3.2.25 加速区accelerationregion 回旋加速器内中心区和引出区之间,粒子主要加速的区域 5.3.2.26 吸极puller 离子源引出时，,一般紧邻等离子体弧室,用以引出、聚焦离子束的电极 5.3.2.27 垂直偏转板verticaldefleetor 在中心区轴向产生偏转电场,使粒子轴向偏转到准直器上,实现快速关断和束流调强功能的结构 5.3.2.28 slit 相位选择器phase 中心区中选择不同相位束流的结构 5.3.2.29 -次谐波线圈first-harmomiccoil 通电后能在主磁场某一区域内引人一次谐波分量的线圈 5.3.2.30 凸形磁场bumpfield 中心区调节粒子轴向聚焦的磁场 5.3.2.31 杂散场strayfieldl 延伸到磁体外部,向各个方向散布的磁场 5.3.2.32 包络层envelopelayer 屏蔽射频腔外杂散场的结构 5.3.2.33 磁铁塞块magneticplug 在中心区产生一个凸形磁场以实现粒子在中心区的轴向聚焦的结构 5.3.2.34 绝缘子 insulat0r 安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间,能够耐受电压和机械应力作用的器件 5.3.2.35 引出区extraetionregion 束流加速到具体能量引出到加速器外的区域 5.3.2.36 静电偏转板eeetrostaticdelleetor 通过静电场使束流按预设轨迹偏转的装置,通常由高压电极、切割板、限流电阻、高压馈人等组成 5.3.2.37 磁通道magetiechannel 通过特定的磁场梯度实现束流注人或引出聚焦优化的磁体元件 27

回旋加速器术语 GB/T40618-2021 解读

一、前言

GB/T40618-2021 标准发布于 2021 年 4 月，该标准适用于回旋加速器领域，目的是规范回旋加速器相关术语的使用，促进行业交流和发展。

二、主要内容

GB/T40618-2021 标准主要包括术语、定义、缩略语和符号、技术要求等方面，其中术语部分是最重要的内容。

三、回旋加速器术语

以下是 GB/T40618-2021 中关于回旋加速器的术语及其定义：

• 回旋加速器：一种产生高能电子或光子束的医用射线治疗装置，通过将电子束或光子束加速到高能，使其具有足够的穿透深度和能流密度，从而达到肿瘤治疗的目的。
• 束流：指回旋加速器中被加速器产生并按一定方式控制的射线束。
• 分束器：将束流分成多个部分，从而可根据需要组合出不同的辐射方案。
• 调强器：用于根据治疗计划调整辐射剂量和形状的装置。
• 治疗计划：指根据患者情况、肿瘤位置和大小等因素，制定出的治疗方案。
• 透视：指利用放射线对人体进行成像的技术。
• 射线束质量：指射线束的特性，包括能量、角度、空间分布等。

四、技术要求

GB/T40618-2021 标准还对回旋加速器的技术要求进行了规定，包括辐射剂量、射线束质量、辐射场等方面。这些要求是保障患者安全和治疗效果的重要保证。

五、总结

GB/T40618-2021 是回旋加速器领域的重要标准，对于规范术语使用、促进行业发展具有重要意义。医疗从业人员和相关机构应当认真遵守该标准，确保回旋加速器治疗工作的安全性和有效性。

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