A channel of high current deuteron linac with low radiation losses

Abstract

The performances of an accelerating channel of a high-current deuteron linac for production of ⁹⁹Mo-⁹⁹mTc medical radioisotope-generator are given. The radioisotope is produced by deuteron beam bombardment of natural molybdenum targets. The mean yield of ⁹⁹Mo radioisotope is no less than 0.16 Ci/h. The produced radioisotope has the high rаdionuclide purity. The accelerating channel has been calculated for average beam current of 1 mA, and deuteron energy of 14 MeV. The longitudinal and transverse movement stabilities of charged particle beam are ensured with RF accelerating electric field. The initial section is the radio frequency quadrupole with the output energy of 2 MeV, and two other sections are structures with modified alternative-phase focusing. Low deuteron losses in the accelerating channel result in low induced activity of accelerating structure elements.

Надано характеристики каналу потужно струмового лінійного прискорювача дейтронів, призначеного для виробництва медичного радіоізотопу–генератора ⁹⁹Mo-⁹⁹mTc, що утворюється при бомбардуванні пучком дейтронів мішеней із природного молібдену. Середня швидкість виробництва радіоізотопу ⁹⁹Mo, що має високу радіонуклідну чистоту, складає близько 0,16 Kі/година. Канал прискорювача розраховано на середній струм пучка 1 мА і енергію дейтронів 14 МеВ Канал лінійного резонансного прискорювача складається з трьох секцій які використовують високочастотне фокусування пучка заряджених частинок безпосередньо прискорюючим електричним полем. Перша секція є структурою з просторово-однорідним квадрупольним фокусуванням, з енергією інжекції 100 кеВ і вихідною – 2 МеВ, а дві інші секції є структурами з модифікованим змінно-фазовим фокусуванням. Низький рівень втрат дейтронів у каналі приводить до малої наведеної активності елементів прискорюючих структур.

Приводятся характеристики ускоряющего канала сильноточного линейного ускорителя дейтронов, предназначенного для производства медицинского радиоизотопа – генератора ⁹⁹Mo-⁹⁹mTc, образующегося при бомбардировке пучком дейтронов мишеней из природного молибдена. Средняя производительность радиоизотопа ⁹⁹Mo, который имеет высокую радионуклидную чистоту, составляет более 0,16 Ku/ч. Ускоряющий канал рассчитан на средний ток пучка 1 мA и энергию дейтронов 14 МэВ. Он состоит из трех секций с высокочастотной фокусировкой пучка непосредственно ускоряющим электрическим полем. Первая секция является структурой на основе пространственно-однородной квадрупольной фокусировки с выходной энергией 2 МэВ, а две другие секции представляют структуры с модифицированной переменно-фазовой фокусировкой. Низкий уровень потерь дейтронов в канале приводит к малой наведенной активности элементов ускоряющих структур.