طراحي سيم‌لوله و ميدان مغناطيسي مناسب، جهت خط انتقال باريكه پروتون‌تراپي با ليزر موسسه HZDR آلمان

امروزه به دليل هزينه هاي بالا و ابعاد بزرگ شتاب دهنده هاي متعارف پروتوني، استفاده از روش هاي بهينه ي ديگري جهت توليد باريكه پروتوني مورد مطالعه قرار گرفته است. يكي از روش هاي مهم و جديد، استفاده از شتابدهنده هاي پروتوني مبتني بر باريكه ي ليزري مي باشد. در اين روش، ليزرهاي با توان بالا (W/cm^2 10^18~ ) بر روي يك هدف با عدد اتمي بزرگ فرود آمده و با ايجاد يك محيط پلاسمايي باعث شتاب يون ها و توليد پروتون خواهند كرد. در حال حاضر پروژه هايي در اين زمينه همچون: ELIMED جمهوري چك، PMRC ژاپن،DROT مونيخ، HZDR درسدن آلمان و ... در حال انجام است. با توجه به پراكندگي زاويه اي نسبتا زياد پروتون ها، كاهش پراكندگي و موازي سازي آن ها جهت انتقال، اهميت بسيار زيادي دارد. در اين تحقيق، با استفاده از ابزار GEANT4، طراحي يك سيم لوله و ميدان مغناطيسي مورد استفاده در خط باريكه ي موسسه ي HZDR آلمان انجام شده است. اثر سيم لوله بر پروتون هايي با واگرايي اوليه 5 درجه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد در نظر گرفتن جزييات سيم لوله تاثير مستقيمي بر محاسبات پروفايل پروتون ها داشته و امري ضروري است. بيشنيه ي ميدان مغناطيسي سيم لوله اي، براي قرارگيري سامانه ي گزينشگر پروتون در فاصله ي يك متري چشمه، 26/6 تسلا محاسبه شد.