回旋加速器培訓(xùn)班-核醫(yī)學(xué)大型設(shè)備培訓(xùn)

回旋加速器陳英茂解放軍總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科核醫(yī)學(xué)大型設(shè)備培訓(xùn)2010-6-18回旋加速器的發(fā)展歷史1929年，勞倫斯(ErnestOrlandoLawrence；1901～1958；美國(guó)物理學(xué)家)提出了回旋加速器的理論。用磁場(chǎng)使帶電粒子沿圓軌道旋轉(zhuǎn)，多次反復(fù)地通過(guò)高頻加速電場(chǎng)，直至達(dá)到高能量。勞倫斯因回旋加速器的一系列成果獲得了1939年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1938年，托馬斯（L.H.Thomas）的研究，解決了相對(duì)論及橫向聚焦的問(wèn)題，為后來(lái)的等時(shí)性回旋加速器奠定了基礎(chǔ)。磁場(chǎng)沿方位角周期性變化，使加速粒子沿平衡軌道受到一個(gè)方位角周期性變化的磁場(chǎng)力，以維持軸向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定。同時(shí)，磁場(chǎng)沿粒子軌道一周的平均值也隨半徑逐漸增強(qiáng)，滿足等時(shí)性場(chǎng)的要求。1945年，通過(guò)改變加速電壓的頻率，解決相對(duì)論的限制。60年代后，等時(shí)性回旋加速器得到了迅速發(fā)展?；匦铀倨鞯念愋图铀倭Ｗ拥膸щ娦再|(zhì)：1正離子回旋加速器；2負(fù)離子回旋加速器加速粒子的種類數(shù)：1單粒子回旋加速器；2多粒子回旋加速器加速器的構(gòu)造：1臥式回旋加速器；2立式回旋加速器醫(yī)用回旋加速器多為負(fù)離子回旋加速器回旋加速器的理論基礎(chǔ)電場(chǎng)力：帶電粒子在電場(chǎng)中跨過(guò)電位差U時(shí)，

獲動(dòng)能Ek=qU洛倫茲力：帶電粒子以速度v在磁場(chǎng)B中運(yùn)動(dòng)時(shí)，

會(huì)受到一個(gè)力--洛倫茲力F的作用：F=q(v

x

B)

F=

qvBsinθ洛倫茲力總是與v和B垂直，因此不做功，但使粒子不斷改變運(yùn)動(dòng)方向帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)：粒子以初速度v垂直進(jìn)入均勻磁場(chǎng)中，在洛倫茲力作用下作圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度v2/r，向心力為洛倫茲力qvB，

qvB=mv2/r||v/r=qB/m||v=Bq/mr粒子回旋頻率：fc=v/(2πr)=qB/(2πm)：與v、r無(wú)關(guān)，取決于B和q/m相對(duì)論中的質(zhì)量與能量粒子的靜止質(zhì)量為m0，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為m；根據(jù)相對(duì)論原理粒子的靜止能量為ε0，總能量為ε磁場(chǎng)畢奧-薩伐爾定律=>電流通過(guò)螺線管中：B=μ0nI磁介質(zhì)增強(qiáng)磁場(chǎng)：安培分子環(huán)流假說(shuō)--電子繞核旋轉(zhuǎn)，自旋回旋加速器的理論基礎(chǔ)回旋加速器的理論基礎(chǔ)諧振電路元件交流電路中元件的特性：阻抗Z=U0/I0;相位差φ=φu-φi

電阻R

u(t)=U0

cos

ωt;i(t)=I0

cos

ωt

;

φu=φi

ZR

=

R；φ

=

0電容C充電電量q(t)=Q0cosωt;u(t)=q(t)/C=Q0/Ccos

ωt;i(t)=dq(t)/dt=ωQ0

cos(ωt+π/2)

;

φu=0;φi=π/2ZC

=

U0/

I0=

1/ωC；φ

=

-π/2電感L自感電動(dòng)勢(shì)εL=-

Ldi/dt;i(t)=I0

cos

ωt;

u(t)=-εL=Ldi/dt=ωLI0

cos(ωt+π/2)

;φu=π/2;φi=0;ZL

=

U0/

I0=

ωL；φ

=

π/2回旋加速器的理論基礎(chǔ)串聯(lián)諧振在電感、電容、電阻串聯(lián)電路中電容C與

電感L上的電壓相位差為180度總阻抗Z=[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2;相位差φ

=

tan-1

[(ωL-1/ωC)/R]諧振時(shí)：ωL=1/ωC;總阻抗最小=R

;相位差φ=0諧振頻率f0

=

ω0/2π

=

1/[2π(LC)1/2]品質(zhì)因數(shù)Q=ω0L/R=1/ω0CR

電壓分配：Uc/U=UL/U=Q

頻率選擇性：f0/△f=Q回旋加速器的原理加速器最關(guān)鍵部件磁極和電極；產(chǎn)生兩個(gè)基本場(chǎng)：偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和加速電場(chǎng)；決定加速器的基本結(jié)構(gòu)。經(jīng)典回旋加速器的基本構(gòu)造：1.核心部件為D形盒，形如扁圓金屬盒沿直徑剖開(kāi)的兩半，因形得名“D盒”。2.兩D盒之間留有窄縫，中心放置離子源提供被加速的帶電粒子。3.兩D盒之間接交流電源，在縫隙里形成交變電場(chǎng)。因金屬D盒屏蔽在每個(gè)D盒內(nèi)的電場(chǎng)為零。4.D盒裝在真空容器里，并位于巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于D盒表面?；匦铀倨鞯脑砑铀龠\(yùn)動(dòng)過(guò)程由離子源來(lái)的帶電粒子在兩D盒縫隙中被電場(chǎng)加速進(jìn)入D盒內(nèi)，在洛侖茲力作用下轉(zhuǎn)向做圓周運(yùn)動(dòng)再次來(lái)到D盒縫隙，調(diào)整交變電場(chǎng)的頻率使其這時(shí)電場(chǎng)的方向正好使粒子再次加速，隨后進(jìn)入另一邊的D盒內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，再次轉(zhuǎn)向來(lái)到D盒縫隙，再次加速……。粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑r隨速度v增加[v/(2πr)=qB/(2πm)]]，到邊緣時(shí)被引出到靶諧振條件保證粒子每次通過(guò)D盒縫隙均被加速的條件是：交變電場(chǎng)的頻率fD

為帶電粒子的回旋頻率fC

的整倍數(shù)h：fD

=hfC

，h稱為諧波數(shù)?；匦铀倨鞯脑淼葧r(shí)性加速器不考慮相對(duì)論效應(yīng)，由fc=v/(2πr)=qB/(2πm)可知，對(duì)均勻的磁場(chǎng)，fC

是恒定的。只要電場(chǎng)滿足fD

=h

fC

，粒子就可不斷地被加速。相對(duì)論效應(yīng)使fC

隨m增加而減小，逐漸fD

=h

fC

不再滿足，粒子的速度達(dá)到極限。突破相對(duì)論效應(yīng)限制的思路：為使fC

不隨m增加而減小，可設(shè)計(jì)磁場(chǎng)的分布使其強(qiáng)度B隨粒子軌道半徑r

的增加而增加，并剛好抵消m的增加，從而使fC

保持恒定?；匦铀倨鞯脑泶配摱菺：G

=

Brmax

磁感應(yīng)強(qiáng)度B與最大軌道半徑rmax的乘積對(duì)確定的粒子，磁剛度決定了粒子的最高加速能量粒子的能量：粒子能被加速的最高動(dòng)能。常用單位為MeVEk=((Gqc)2+ε02)1/2-ε0粒子束流的品質(zhì)參數(shù)能散度δε：束流中粒子能量分散的程度發(fā)射度：束流橫截面尺寸與發(fā)散角的乘積。常用單位是毫米·毫弧度亮度：粒子束通過(guò)單位截面、單位立體角的束流強(qiáng)度

束流強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)的粒子數(shù)或電荷數(shù)。

常用單位為微安回旋加速器的組成及功能基本組成及主要功能磁場(chǎng)系統(tǒng)：為加速粒子提供向心力—洛倫茲力射頻系統(tǒng)：為加速粒子提供能量--加速電場(chǎng)離子源系統(tǒng)：提供要加速的帶電粒子引出系統(tǒng)：使加速粒子脫離回旋加速軌道射向靶靶系統(tǒng)：為生產(chǎn)核素進(jìn)行特定核反應(yīng)的場(chǎng)所真空系統(tǒng)：降低束流丟失；高壓電場(chǎng)絕緣冷卻系統(tǒng)：為各個(gè)高產(chǎn)熱部件降溫控制系統(tǒng)：監(jiān)控各個(gè)系統(tǒng)，并發(fā)出各種指令使加速器

協(xié)調(diào)正常運(yùn)行，以完成用戶的相應(yīng)任務(wù)回旋加速器的組成--磁場(chǎng)系統(tǒng)磁場(chǎng)系統(tǒng)

由磁鐵、線圈、電源配給系統(tǒng)等組成。磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)：粒子動(dòng)力學(xué)和LHThomas的軸向聚焦理論。結(jié)構(gòu)采用扇形磁極，形成峰-谷磁場(chǎng)。常用的扇形磁極有直邊扇形、螺旋扇形和分離扇形等。磁鐵由含碳量極低的純鐵或低碳鋼制成。磁感應(yīng)強(qiáng)度的選擇磁鐵設(shè)計(jì)的目標(biāo)：在于滿足加速粒子達(dá)到終能量所必需的磁鋼度G。磁場(chǎng)B愈高，造價(jià)愈低。然而磁場(chǎng)過(guò)高時(shí)，鋼材的導(dǎo)磁率將迅速下降，發(fā)生“磁飽和”現(xiàn)象，激磁效率大降；并且磁場(chǎng)將隨激勵(lì)水平而顯著變化，給加速離子能量和品種的調(diào)節(jié)造成巨大的困難。通常B在1.2~2.0T之間。離子種類和能量固定的加速器的磁感應(yīng)強(qiáng)度往往選在2.0T

附近，離子和能量可變的加速器則選擇在低限附近。磁體設(shè)計(jì)等時(shí)性：要求磁場(chǎng)必須沿半徑方向逐漸增加磁場(chǎng)滿足上述等時(shí)性條件，將導(dǎo)致粒子的軸向運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定Thomas指出：磁場(chǎng)沿方位角周期性變化，可產(chǎn)生軸向的聚焦力磁場(chǎng)的調(diào)變度f(wàn)

：調(diào)變度愈高、軸向聚焦能力愈強(qiáng)激勵(lì)效率：磁鐵氣隙中的實(shí)際磁通量與理想值之比

激磁功率取決于氣隙的平均高度

隨著氣隙的增大，造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用將迅速上升?；匦铀倨鞯慕M成--磁場(chǎng)系統(tǒng)回旋加速器的組成--射頻系統(tǒng)（RFSystem）RF是回旋加速器中關(guān)鍵而復(fù)雜的系統(tǒng)二個(gè)功能：加速電場(chǎng)；從離子源中拉出離子電場(chǎng)主要由下列的子系統(tǒng)構(gòu)成RF諧振腔(RFCavityRCAV)RF電源發(fā)生器(RFpowergenerator

RFPG)RF饋通電纜（RFFeedercable）

RF諧振腔

安裝于真空室內(nèi)部主要由D電極、耦合電容或電感、調(diào)節(jié)電容、附屬金屬腔組成?，F(xiàn)代等時(shí)性加速器中，采用單D（θ=180o）、雙D（θ<90o）、4個(gè)D（θ<90o）電極和相應(yīng)接地的“假D形（DummyDee）”電極結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：加速電壓為D電極與接地的假D之間的電壓（是經(jīng)典雙D的一半）；優(yōu)點(diǎn)：一：為離子源、束流探測(cè)和束流引出等裝置提供空間；二：放入磁谷中，降低磁極間隙，節(jié)省磁鐵和功率消耗；三：對(duì)地電容小，儲(chǔ)能較低回旋加速器的組成--射頻系統(tǒng)（RFSystem）加速離子每圈獲得的能量（以二個(gè)張角為θ的D電極為例）設(shè)加速電壓振幅V，

離子進(jìn)入D電極時(shí)的初相位φ，兩個(gè)D電極的相位差ψ當(dāng)

ψ=0時(shí)，諧波數(shù)h應(yīng)選偶數(shù)；ψ=π時(shí)，h應(yīng)選奇數(shù)=>

cos(hπ+ψ)=1h

的選擇：使sin(hθ/2)=>1；也要兼顧頻率過(guò)高的代價(jià)。對(duì)進(jìn)入D電極時(shí)初相位滿足φ=(n+1/2)π-hθ/2

的離子，其每圈獲得的最大能量HM-20S

,

h=2，

θ=35o

，V=40kV，△Ek=91.77keV

需218圈達(dá)20MeV回旋加速器的組成--射頻系統(tǒng)（RFSystem）等效RLC串聯(lián)諧振電路電容C與

電感L上的電壓相位差為180度總阻抗Z=[R2+(ωL-1/ωC)2]1/2;諧振時(shí)：ωL=1/ωC;總阻抗最小=R

諧振頻率f0

=

ω0/2π

=

1/[2π(LC)1/2]品質(zhì)因數(shù)Q=ω0L/R=1/ω0CR加速電壓：Uc1

=QU-Uc2RF饋通電纜RF電纜由同軸的中空銅外殼和銅心導(dǎo)體構(gòu)成，并用螺旋型的塑膠間隔裝置固定銅心和銅外殼電纜的長(zhǎng)度是一個(gè)重要參數(shù)：當(dāng)不匹配時(shí)，RF諧振腔失調(diào)諧回旋加速器的組成--射頻系統(tǒng)（RFSystem）RF電源發(fā)生器產(chǎn)生Dee電壓主要部件和功能由振蕩器、晶體管放大器、真空管放大器、回路控制器及工作電源組成振蕩器：

RF發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)晶體管放大器晶體管放大器：放大RF，驅(qū)動(dòng)真空管放大器真空管放大器：RF放大，通過(guò)RF饋通電纜將其傳輸?shù)街C振腔耦合元件回路控制器：包括真空管放大器的輸入、輸出相位檢測(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；D電極電壓提取反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)電源配給器：主要為真空管放大器提供工作電壓真空管的工作電源：陰極、屏極、柵極、板極4個(gè)電源系統(tǒng)回旋加速器的組成--離子源系統(tǒng)離子源系統(tǒng)

是加速器關(guān)鍵部件之一產(chǎn)生帶電粒子，為加速器提供離子束許多性能指標(biāo)（如束流強(qiáng)度、發(fā)射度、能散度、離子種類等）主要取決于離子源系統(tǒng)由離子源，離子源電源和氣體管理系統(tǒng)組成離子源多為冷陰極型

(Penning

ionizationgauge，PIG)，陰極連接到離子源電源，離子源室（陽(yáng)極）接地。D電極的中心區(qū)充當(dāng)離子拉出器（Puller），當(dāng)D電極電壓為正時(shí)，離子被拉出并在磁場(chǎng)的軌道中被加速，束流脈沖與RF同頻率。

離子源與束流性能①束流強(qiáng)度：由陰極電流調(diào)節(jié)；②發(fā)射度、亮度：與等離子體溫度、等離子體的發(fā)射面有關(guān)，還與離子源在引出區(qū)的空間電荷、氣體原子的散射有關(guān)。③能散度：與離子游離方式和電流的波動(dòng)等因素有關(guān)。離子源的能量分散造成軌道分散，被捕獲到的離子數(shù)減少離子源氣體的質(zhì)量是影響電離效率、發(fā)射度和離子源陰極壽命的重要因素氣體純度大于99.995%，CH2含量小于1.0ppm更換離子源氣體后，須用氣體沖排干凈管道回旋加速器的組成--離子源系統(tǒng)負(fù)氫形成的機(jī)理主要是通過(guò)離解吸附和分離復(fù)合形成離解吸附是等離子體內(nèi)部形成負(fù)離子的主要過(guò)程，對(duì)于氫分子這一過(guò)程為：e+H2

H2-H-+H分離復(fù)合反應(yīng)：熱燈絲發(fā)射的電子在弧壓加速下與H2分子（或H原子）碰撞，使分子處于激發(fā)態(tài)（H2*），H2*與1eV的電子作用產(chǎn)生H-、H。這種反應(yīng)的幾率較?。篐2

+

eH2*

；H2*

+

e(1eV)H-+H離子源放電腔真空度不高，H-與氣體碰撞很易丟失電子，難以獲取高強(qiáng)度H-離子束。（相比之下H+需要的真空度要低一些。）等離子體建立在兩個(gè)相對(duì)的陰極之間，在磁場(chǎng)中將保持等離子體濃聚。在電場(chǎng)中，電子和H-離子獲得的動(dòng)能相等：meve2=mHvH2

ve/vH

=(

mH

/me

)1/2

=

47，

在引出區(qū)電子流約是H-離子流的50倍。因此，H-離子源的引出系統(tǒng)，應(yīng)兼有抑制或消除電子的功能?；匦铀倨鞯慕M成--離子源系統(tǒng)回旋加速器的組成--束流引出系統(tǒng)主要包括剝離碳膜、裝載碳膜的圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)器、馬達(dá)等裝置。被加速的負(fù)離子在通過(guò)剝離膜時(shí)被剝?nèi)ザ€(gè)電子，轉(zhuǎn)變?yōu)檎x子，在磁場(chǎng)中的運(yùn)行軌道將向相反的方向偏轉(zhuǎn)。根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度，合理地設(shè)計(jì)剝離碳膜的位置和引出管道的出口位置，就可引導(dǎo)束流進(jìn)入任意靶。用剝離膜引出束流，其效率可以接近百分之百。18F-13N15O11C18F2132456H-D-IonSourceExtractionSystem雙束流引出Fixedtarget回旋加速器的組成--束流引出系統(tǒng)同時(shí)生產(chǎn)兩種核素靶系統(tǒng)：完成特定核反應(yīng)的裝置靶系統(tǒng)由靶載體、靶、控制系統(tǒng)組成靶載體分固定和轉(zhuǎn)動(dòng)兩類固定靶載體的靶位一字排開(kāi)，固定不動(dòng)，需要的束流引出系統(tǒng)復(fù)雜轉(zhuǎn)動(dòng)靶載體就像左輪手槍，束流引出通道固定，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)靶載體將目標(biāo)靶送入通道，需要的束流引出系統(tǒng)簡(jiǎn)單。每個(gè)靶有下列主要部分：①靶體，包括靶的前后法蘭（flange），水冷卻和氦冷卻管路，靶室窗，支撐連接部件等。靶室窗箔膜一般為Havar合金或鈦；②靶室，裝載靶物質(zhì)，完成核反應(yīng)的空腔。靶體由水冷卻，靶室窗與真空窗由氦氣冷卻回旋加速器的組成--靶系統(tǒng)（TargetSystem）靶分為氣體靶、液體靶和固體靶。氣體靶的靶室材料通常是鋁，如碳-11靶，氧-15靶，氟-18氣體靶；而液體靶的靶室材料通常是銀，如氮-13靶，氟-18靶。液體靶又分為低壓靶和高壓靶。在低壓狀態(tài)下，輻解和靶水沸騰會(huì)造成靶物質(zhì)的較大損失，影響產(chǎn)額。因此，必須考慮密封和冷卻，使輻解產(chǎn)生的氧和氫復(fù)合。低壓靶可以對(duì)豐度低于50%的18O-水進(jìn)行可靠轟擊。高壓靶室內(nèi)無(wú)膨脹空間，使水的輻解降低或輻解后的氧和氫容易復(fù)合，故產(chǎn)量顯著提高。高壓靶對(duì)18O-水的純度和豐度要求較高，豐度大于90%，純度要求其電阻率大于18.0MΩ·cm，因?yàn)殡s質(zhì)分子能夠阻礙水的輻解產(chǎn)物氧原子和氫原子的復(fù)合，也可能會(huì)引起爆炸。回旋加速器的組成--靶系統(tǒng)（TargetSystem）降低束流的丟失（較低的氣體剝離）；對(duì)高頻高壓電場(chǎng)提供絕緣。包括真空室、真空泵、高真空閥和高、低真空計(jì)。真空系統(tǒng)24小時(shí)運(yùn)行，保持10-7mbar（10-5Pa）的真空度回旋加速器的組成--真空系統(tǒng)（VacuumSystem）開(kāi)真空腔維修規(guī)則：降低真空室的操作時(shí)間，維修后，應(yīng)盡快關(guān)閉真空室；盡可能使用干燥空氣或氮?dú)獯嬷車(chē)諝鈱?duì)真空室進(jìn)行泄氣；在一次真空室的泄氣后，對(duì)回旋加速器進(jìn)行短時(shí)間的空靶運(yùn)行。冷卻系統(tǒng)

包括水冷卻系統(tǒng)和He冷卻系統(tǒng)。水冷卻系統(tǒng)主要用于從各系統(tǒng)中將熱量帶出，帶出的熱量在二級(jí)水冷卻系統(tǒng)中進(jìn)行熱交換，將熱量傳送到初級(jí)冷卻系統(tǒng)。He冷卻系統(tǒng)主要在打靶期間對(duì)真空窗和靶窗的Havar箔膜和鈦箔膜進(jìn)行冷卻。水冷卻系統(tǒng)：由兩個(gè)彼此獨(dú)立的單元組成，即一級(jí)水冷卻系統(tǒng)和二級(jí)水冷卻系統(tǒng)。一級(jí)水冷卻系統(tǒng)為熱交換器提供冷卻的水源，有足夠能力發(fā)散掉由二級(jí)水冷卻系統(tǒng)帶出的熱負(fù)荷?？墒褂米詠?lái)水。二級(jí)水冷卻系統(tǒng)提供加速器各系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的冷卻水，要求其水溫相對(duì)恒定，使用去離子水，電導(dǎo)率<5μS。氦冷卻系統(tǒng)：由He氣體、壓縮機(jī)、熱交換器和流量計(jì)等組成。He氣在Havar箔膜和鈦箔膜之間高速循環(huán)，使箔膜間產(chǎn)生的熱能快速地經(jīng)He氣傳送到熱交換器并由二級(jí)冷卻水將熱量帶出。如果He冷卻循環(huán)有空氣被充入，有可能變化為放射性臭氧，可損害O-環(huán)和隔膜。因此維修保養(yǎng)后須填充He氣，確保在循環(huán)中僅存在He氣?；匦铀倨鞯慕M成—冷卻系統(tǒng)（Cooling

System）回旋加速器的組成—控制系統(tǒng)（ControlSystem）控制系統(tǒng)：根據(jù)MasterSystem的命令執(zhí)行加速器的不同程序。由加速器控制單元、真空控制單元和界面控制單元組成。加速器控制單元：控制和調(diào)節(jié)加速器和外圍設(shè)備。界面控制系統(tǒng)：加速器控制單元和加速器其他子系統(tǒng)間的一種連接界面。真空控制單元：控制回旋加速器真空系統(tǒng)的所有功能。自屏蔽裝置：通常有兩個(gè)屏蔽層部分內(nèi)屏蔽層由混有環(huán)氧樹(shù)脂和碳硼化合物的高密度鉛構(gòu)成能使高能中子的能量降低至熱中子水平吸收放射性核素產(chǎn)生的γ射線外屏蔽層加聚乙烯和碳硼化合物的水泥塊通過(guò)熱中子的彈性碰撞，繼續(xù)減緩中子的運(yùn)動(dòng)，最終吸收將產(chǎn)生的次級(jí)γ射線的輻射減至最小回旋加速器的組成—屏蔽系統(tǒng)診斷系統(tǒng)（有些加速器的診斷系統(tǒng)不完整）監(jiān)測(cè)分析束流軌道上幾個(gè)位置的束流。并發(fā)出調(diào)整優(yōu)化靶束流的指令由3-4個(gè)探測(cè)器和一個(gè)束流分析器組成一個(gè)探測(cè)器位于加速器內(nèi)靠近中心區(qū)的軌道上方，可伸出探測(cè)（有的加速器無(wú)）；另一是束流出口處的上下準(zhǔn)直器上（或束流引出碳膜上)的電流計(jì)；第三個(gè)是束流出口處“閘門(mén)”上（或靶上）的電流計(jì)。束流分析器--接受分析各個(gè)探測(cè)器的信息，并發(fā)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)指令回旋加速器的組成—診斷系統(tǒng)回旋加速器的生產(chǎn)不可選則的參數(shù)：束流的能量是固定參數(shù)?？蛇x擇的生產(chǎn)條件核反應(yīng)、束流的強(qiáng)度、轟擊時(shí)間。核素產(chǎn)額的影響因素束流強(qiáng)度越高，核素產(chǎn)額越高。轟擊時(shí)間一般在核素的1~2個(gè)半衰期內(nèi)完成，轟擊時(shí)間太長(zhǎng)，由于衰變，產(chǎn)額增加不明顯。產(chǎn)額的高低也依賴于靶的設(shè)計(jì)和構(gòu)造以及靶物質(zhì)的化學(xué)形式。產(chǎn)額也與束流的能量有關(guān)。18F的生產(chǎn)半衰期：110min18O（p，n）18F核反應(yīng)生產(chǎn)18F-最常用靶材料為豐度≥95%的18O-H2O與