【技术实现步骤摘要】
一种质子束靶点和束线中心位置测量装置及其测量方法
本专利技术涉及加速器对心与激光加速器应用技术，具体涉及一种质子束靶点和束线中心位置测量装置及其测量方法。
技术介绍
加速器在人类的科学研究和生活中发挥了越来越重要的作用。除了大型对撞机等前沿科学研究，加速器在癌症治疗领域发挥了不可替代的作用。传统光子治疗肿瘤，不可避免对浅层的健康组织造成伤害，而加速器产生的质子和重离子，得益于布拉格峰更集中的末端能量沉积，对浅层健康组织的伤害显著改善，因而质子和重离子治疗成为目前最先进的癌症治疗手段。然而以射频加速器为主体的离子加速装置体积大、造价高、维护和运行费用不菲，限制了质子和重离子治疗的广泛应用，肿瘤医疗需求得不到满足。超强激光脉冲与靶作用时，加速梯度可以达到100GV/m以上(比射频加速器高3个数量级)，不受材料击穿电场的限制，可以显著降低加速器的尺寸和造价。报道中激光加速已获得接近100MeV的质子束，激光加速器逐渐走向成熟，在很多领域应用前景已引起越来越多的重视。超强激光与靶作用后，产生质子束团。质子束通常需要传...
【技术保护点】
1.一种质子束靶点和束线中心位置测量装置，其特征在于，所述质子束靶点和束线中心位置测量装置包括：N个四极磁铁、激光器、靶和闪烁屏；其中，N个四极磁铁共轴沿着束线中心线排成一条直线构成N元四极透镜，相邻的四极磁铁之间有距离，N为≥3的自然数；沿着束线中心线的方向，与超强激光作用产生质子束的靶设置在N元四极透镜的前方；在N元四极透镜的后方设置闪烁屏，闪烁屏的探测平面垂直于束线中心线；激光器产生激光脉冲，激光脉冲与靶相互作用产生质子束，沿束线中心线传输；经N元四极透镜聚焦后，在闪烁屏上测量质子束的束斑的水平方向位置为a
【技术特征摘要】
1.一种质子束靶点和束线中心位置测量装置，其特征在于，所述质子束靶点和束线中心位置测量装置包括：N个四极磁铁、激光器、靶和闪烁屏；其中，N个四极磁铁共轴沿着束线中心线排成一条直线构成N元四极透镜，相邻的四极磁铁之间有距离，N为≥3的自然数；沿着束线中心线的方向，与超强激光作用产生质子束的靶设置在N元四极透镜的前方；在N元四极透镜的后方设置闪烁屏，闪烁屏的探测平面垂直于束线中心线；激光器产生激光脉冲，激光脉冲与靶相互作用产生质子束，沿束线中心线传输；经N元四极透镜聚焦后，在闪烁屏上测量质子束的束斑的水平方向位置为a1，在闪烁屏上测量质子束的束斑的竖直方向位置为a2，N元四极透镜聚焦后到闪烁屏上的放大倍数在水平方向为F1，竖直方向为F3；将N元四极透镜变换到M个四极磁铁组成的M元四极透镜，M＜N且M为≥2的自然数，激光器产生超强激光脉冲，激光脉冲与靶相互作用产生质子束，沿束线中心线传输，经M元四极透镜聚焦后，在闪烁屏上测量质子束的束斑的水平方向位置为b1，在闪烁屏上测量质子束的束斑的竖直方向位置为b2，M元四极透镜聚焦后到闪烁屏上的放大倍数在水平方向为F2，竖直方向为F4，根据放大倍数和质子束的位置，分别计算出靶点处产生的质子束相对于束线中心的水平偏移量L1和竖直偏移量L2以及闪烁屏上水平方向束线中心的位置c1和竖直方向束线中心的位置c2。
2.如权利要求1所述的质子束靶点和束线中心位置测量装置，其特征在于，所述靶点处产生的质子束相对于束线中心的水平偏移量L1和竖直偏移量L2以及闪烁屏上水平方向束线中心的位置c1和竖直方向束线中心的位置c2：
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