Speaker
Description
В Институте ядерной физики СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработан ускорительный источник эпитепловых нейтронов VITA [1], используемый для развития методики бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) злокачественных опухолей [2, 3] и ряда других приложений. Для управления установкой, хранения и анализа данных ранее создана система автоматизации, позволяющая оператору обеспечивать длительное стабильное получение пучка нейтронов или дейтронов в широком диапазоне изменения энергии и тока, а научным сотрудникам получать экспериментальные данные и обрабатывать их в режиме реального времени.
Установка VITA рассматривается как наиболее перспективный источник эпитепловых нейтронов для лечения онкологических больных в клиниках БНЗТ. На первой коммерческой установке VITA, размещенной в г. Сямынь (Китай), осуществляется лечение больных с октября 2022 г.
В настоящее время ИЯФ СО РАН изготавливает ускорительный источник нейтронов VITA для Национального медицинского исследовательского центра онкологии им. Н. Н. Блохина в Москве, планируется ввести его в эксплуатацию в 2024 г. В отличие от работающей экспериментальной установки ИЯФ СО РАН вместо источника ионов, разработанного в ИЯФ СО РАН, будет использоваться источник ионов компании D-Pace (Канада).
Ионный источник D-Pace отличается возможностью генерировать больший ток (до 10 мА) и способностью обеспечить высокую стабильностью работы. Для эксплуатации этого источника требуется разработать специальное программное обеспечение, которое должно быть интегрировано в общую систему автоматизации установки.
В работе представлена и обсуждается основная концепция системы управления ионным источником, обеспечивающая его первоначальный запуск на стенде в ИЯФ СО РАН и последующее включение в общую систему управления медицинской установкой в Москве. Отмечаются такие особенности, как: 1) расположение узлов автоматизации на разных потенциалах, которые нужно синхронизировать между собой с частотой 100 Гц и точностью 0,05% при помощи PID регулятора; 2) спецификой разрабатываемого ионного источника является его постоянная модернизация и внедрение новых диагностик, которые необходимо оперативно интегрировать в систему автоматизации.
[1] S. Taskaev, E. Berendeev, M. Bikchurina, T. Bykov, D. Kasatov, I. Kolesnikov, A. Koshkarev, A. Makarov, G. Ostreinov, V. Porosev, S. Savinov, I. Shchudlo, E. Sokolova, I. Sorokin, T. Sycheva, G. Verkhovod. Neutron Source Based on Vacuum Insulated Tandem Accelerator and Lithium Target. Biology 10 (2021) 350.
[2] Sauerwein W. A. G. et al. (ed.). Neutron capture therapy: principles and applications. – Springer Science & Business Media, 2012.
[3] M. Ahmed, D. Alberti, S. Altieri, ... S. Taskaev, ... K. Tsuchida. Advances in Boron Neutron Capture Therapy. International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, June 2023, 416 p. CRCP/BOR/002, ISBN: 978-92-0-132723-9
| Young scientist paper | Yes |
|---|
