[發(fā)明專利]質(zhì)子重離子加速器循環(huán)冷卻水泄漏與加速器聯(lián)動防災(zāi)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510973358.7
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN106909127B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱國軍;郭輝;余紅民;尹松
• 申請（專利權(quán)）人: 上海九谷科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海尊肅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31454
• 代理人: 賴林東

本發(fā)明公開了一種質(zhì)子重離子加速器循環(huán)冷卻水泄漏與加速器聯(lián)動防災(zāi)系統(tǒng)，其由防災(zāi)系統(tǒng)主要針對的目標的分析、防災(zāi)系統(tǒng)傳感裝置現(xiàn)場敷設(shè)的分析、防災(zāi)系統(tǒng)集合連鎖架構(gòu)的分析、防災(zāi)系統(tǒng)災(zāi)難等級劃分的分析和防災(zāi)系統(tǒng)的聯(lián)動分析五部分組成。本發(fā)明通過控制設(shè)備的安裝及軟件的編譯調(diào)試，實現(xiàn)了系統(tǒng)故障的自動識別及緊急狀態(tài)下的自動保護性停機。由于防災(zāi)系統(tǒng)相對獨立，接口標準，有硬件、軟件互補冗余，安全可靠，是一套成套優(yōu)化自控裝置。完全可以在類似醫(yī)學項目或其他項目上進行運用推廣。本發(fā)明將質(zhì)子重離子加速器循環(huán)冷卻水故障與質(zhì)子重離子加速器和冷卻水系統(tǒng)安全連鎖停機集成起來，由信號的變化來實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的系統(tǒng)化連鎖保護。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防災(zāi)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種質(zhì)子重離子加速器循環(huán)冷卻水泄漏與加速器聯(lián)動防災(zāi)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當前，伴隨國家經(jīng)濟社會的發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，國家相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)也在逐步完善，十二五期間，國家也在開始逐步加大對社保醫(yī)保建設(shè)的改革，非常重視社會醫(yī)療的建設(shè)和民生關(guān)注，這一舉措全面帶動了醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，醫(yī)院建設(shè)也作為其中一個重要分支在逐步加強。

近年來，惡性腫瘤極為多發(fā)，尋求一種治療有效而又能讓病人減少痛苦的手段是各國醫(yī)學科研工作者積極探索的重大課題。現(xiàn)今放射治療的主流仍然是以X射線、γ射線為標志的常規(guī)放射治療，然而這些射線存在進入人體的劑量隨深度指數(shù)衰減的缺陷,在殺死癌細胞的同時,對身體周圍健康組織存在不同程度的傷害.盡管近些年進行了一些改進，取得了一些成果，如轉(zhuǎn)動射線束或旋轉(zhuǎn)治療床，避免從人體的同一位置進入射線，但腫瘤周圍的正常組織和器官仍受到非常大的照射劑量的影響。為了避免腫瘤周圍的正常組織，特別是對放射線敏感的重要組織和器官受到不必要的損傷,有時不得不把總劑量減低,以致使腫瘤區(qū)得不到必要的照射劑量,因此大大降低了腫瘤的治愈率。

為解決此歷史性難題，各國醫(yī)學科研工作者努力工作，經(jīng)過多年研究，設(shè)計制造了醫(yī)用質(zhì)子和重離子加速器。此類加速器的粒子產(chǎn)生的射線與常規(guī)X射線、γ射線不同,它們都是帶電粒子。具有一定能量的此類粒子，在物質(zhì)中具有確定的射程,而且它們在射程末端處的能量損失最大,即出現(xiàn)所謂的Bragg峰。利用這種損失集中于射程末端的特性,在腫瘤治療時,可以通過調(diào)節(jié)它們的能量使離子停止在腫瘤的指定部位,達到對腫瘤的最大殺傷,而在腫瘤前面粒子穿過的正常組織,受到的損傷較小,至于腫瘤后面的正常組織,因為粒子能量用盡，已經(jīng)停在腫瘤部位,所以基本不受影響。臨床表明，質(zhì)子和重離子的特性明顯優(yōu)于X射線。此外,粒子的帶電性決定了它們可以采用磁掃描技術(shù)引導(dǎo)束流對腫瘤實行精確適形治療。

醫(yī)用質(zhì)子和重離子加速器主體設(shè)備由數(shù)量巨大的各類磁鐵構(gòu)成，如螺線管磁鐵、二極磁鐵、四極磁鐵等，這些部件在運行過程中產(chǎn)生巨大的熱量，但由于輻射防護的要求，質(zhì)子重離子核心設(shè)備是安裝在一個密閉的區(qū)域內(nèi)部，只有通過循環(huán)冷卻水帶走熱量。在這些磁鐵中，充滿了錯綜復(fù)雜的毛細管路，循環(huán)冷卻水在這些管路中流通，猶如加速器系統(tǒng)的血液，由水的流動，將其產(chǎn)生的大量熱量帶走，在外部經(jīng)熱交換，使熱量被外循環(huán)冷卻水帶走，而外循環(huán)冷卻水經(jīng)過冷卻塔和冷凍機的作用，再變?yōu)闇囟容^低的水，再次與內(nèi)循環(huán)水進行熱量交換，由此形成了穩(wěn)定的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，作為加速器系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保證。

冷卻水系統(tǒng)作為醫(yī)用質(zhì)子重離子加速器設(shè)備的一個重要輔助系統(tǒng)，在整個加速器系統(tǒng)運行過程中起著舉足輕重的作用。由于醫(yī)用同步加速器是一套非常精密的設(shè)備，任何一個微小的環(huán)節(jié)不能達到要求，其運行就將會受到非常大的影響，從而導(dǎo)致其引出射線的效果，進而影響腫瘤病人的治療質(zhì)量。而冷卻水系統(tǒng)如果不能完成穩(wěn)定的控制，必然會造成質(zhì)子重離子系統(tǒng)停機甚至加速器主體設(shè)備的損壞。