小型化重離子治療裝置核心部件研發(fā)取得重大突破

弧形CCT超導(dǎo)偏轉(zhuǎn)磁體測(cè)試成功

由蘭州科近泰基新技術(shù)有限責(zé)任公司、廣東科近超導(dǎo)技術(shù)研究院有限公司、東江實(shí)驗(yàn)室（先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室）聯(lián)合研制的弧形斜螺線管（Canted Cosine Theta，以下簡(jiǎn)稱CCT）超導(dǎo)磁體取得重大進(jìn)展，是國(guó)內(nèi)首次成功研制該類型超導(dǎo)磁體，在世界范圍內(nèi)也是首次研制90°偏轉(zhuǎn)的該類型磁體。

弧形CCT超導(dǎo)偏轉(zhuǎn)磁體是下一代小型化重離子治療裝置中超導(dǎo)同步加速器和超導(dǎo)Gantry的核心部件。經(jīng)過(guò)研發(fā)團(tuán)隊(duì)一年多的努力攻關(guān)，于2022年8月23日進(jìn)行了液氦低溫測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中，磁體經(jīng)過(guò)失超鍛煉后達(dá)到設(shè)計(jì)電流610A，產(chǎn)生了場(chǎng)強(qiáng)2T的磁場(chǎng)，與設(shè)計(jì)值完全符合。

圖1 弧形CCT超導(dǎo)偏轉(zhuǎn)磁體失超鍛煉過(guò)程

CCT型超導(dǎo)線圈是一種新型線圈結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制空間曲線及端部結(jié)構(gòu)獲得所需要的磁場(chǎng)分布。對(duì)于該類型線圈，線槽加工精度、裝配及支撐、弧形骨架成型與加工、層間預(yù)應(yīng)力的施加、真空固化等技術(shù)難點(diǎn)都對(duì)磁體研發(fā)至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)大膽探索、不斷創(chuàng)新，在較短的時(shí)間內(nèi)完成了技術(shù)攻關(guān)，掌握了從磁體設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、磁體測(cè)試等一整套全面的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的突破。

圖2 弧形CCT超導(dǎo)偏轉(zhuǎn)磁體

蘭州科近泰基新技術(shù)有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)馬力禎曾說(shuō)，“讓醫(yī)用重離子加速器小型化、智能化、產(chǎn)業(yè)化，是我們正在研究的方向”。弧形CCT超導(dǎo)偏轉(zhuǎn)磁體的成功研制與測(cè)試，為小型化重離子治療裝置的研制奠定了重要基礎(chǔ)，標(biāo)志著高端醫(yī)療器械裝備向著國(guó)際領(lǐng)先水平邁出了新的步伐。

圖3 裝入測(cè)試杜瓦