|
№
|
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
71
|
Патент 2638461
|
Изобретение относится к медицинской технике. Облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии включает в себя две стойки, Г-образную подвижную и неподвижную. Возможность плавной регулировки энергии электронного пучка, присущая кольцевым ускорителям, позволила плавно регулировать энергию пучка ионов водорода, бомбардирующих мишени, обеспечив возможность использовать мишени различного типа, для генерации нейтронов с широким спектром энергий. Предложенный облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии обеспечивает возможность применения для лечения как BNCT терапии, так и методов нейтрон-соударной лучевой терапии, с возможностью многопольного ротационного облучения больного путем кругового вращения облучательной подвижной Г-образной стойки вокруг терапевтического стола с лежачим больным. Облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии, состоящий из терапевтического стола для лежачего больного, двух стоек, соединенных таким образом, что их конструкция образует штатив Gantry, неподвижная стойка которого с технологическим оборудованием установлена на земле, а подвижная Г-образная стойка обладает возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной к его неподвижной стойке, отличающийся тем, что в Г-образной стойке установлены ускоритель электронов кольцевого типа, электростатический ускоритель ионов водорода, состоящий из источника ионов водорода, электродов ускоряющее-фокусирующей системы, электрически соединенных с соответствующими частями делителя электрического напряжения, один конец которого электрически связан с корпусом Г-образной стойки, другой - электрически связан с накопителем электрического заряда, имеющего полость, соосную с осью инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, внутри которой установлены постоянные магниты таким образом, что силовые линии их магнитных полей направлены перпендикулярно оси инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, и подложкой, для установки мишеней, способных генерировать нейтронное излучение при ядерной реакции и установленных на подложке таким образом, чтобы ось пучка ионов водорода попадала на мишень, а ось генерируемого нейтронного излучения попадала на терапевтический стол.
Основное назначение
Изобретение относится к медицинской технике. Облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии включает в себя две стойки, Г-образную подвижную и неподвижную. Возможность плавной регулировки энергии электронного пучка, присущая кольцевым ускорителям, позволила плавно регулировать энергию пучка ионов водорода, бомбардирующих мишени, обеспечив возможность использовать мишени различного типа, для генерации нейтронов с широким спектром энергий. Предложенный облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии обеспечивает возможность применения для лечения как BNCT терапии, так и методов нейтрон-соударной лучевой терапии, с возможностью многопольного ротационного облучения больного путем кругового вращения облучательной подвижной Г-образной стойки вокруг терапевтического стола с лежачим больным. Облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии, состоящий из терапевтического стола для лежачего больного, двух стоек, соединенных таким образом, что их конструкция образует штатив Gantry, неподвижная стойка которого с технологическим оборудованием установлена на земле, а подвижная Г-образная стойка обладает возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной к его неподвижной стойке, отличающийся тем, что в Г-образной стойке установлены ускоритель электронов кольцевого типа, электростатический ускоритель ионов водорода, состоящий из источника ионов водорода, электродов ускоряющее-фокусирующей системы, электрически соединенных с соответствующими частями делителя электрического напряжения, один конец которого электрически связан с корпусом Г-образной стойки, другой - электрически связан с накопителем электрического заряда, имеющего полость, соосную с осью инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, внутри которой установлены постоянные магниты таким образом, что силовые линии их магнитных полей направлены перпендикулярно оси инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, и подложкой, для установки мишеней, способных генерировать нейтронное излучение при ядерной реакции и установленных на подложке таким образом, чтобы ось пучка ионов водорода попадала на мишень, а ось генерируемого нейтронного излучения попадала на терапевтический стол.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
Облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии, состоящий из терапевтического стола для лежачего больного, двух стоек, соединенных таким образом, что их конструкция образует штатив Gantry, неподвижная стойка которого с технологическим оборудованием установлена на земле, а подвижная Г-образная стойка обладает возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной к его неподвижной стойке, отличающийся тем, что в Г-образной стойке установлены ускоритель электронов кольцевого типа, электростатический ускоритель ионов водорода, состоящий из источника ионов водорода, электродов ускоряющее-фокусирующей системы, электрически соединенных с соответствующими частями делителя электрического напряжения, один конец которого электрически связан с корпусом Г-образной стойки, другой - электрически связан с накопителем электрического заряда, имеющего полость, соосную с осью инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, внутри которой установлены постоянные магниты таким образом, что силовые линии их магнитных полей направлены перпендикулярно оси инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, и подложкой, для установки мишеней, способных генерировать нейтронное излучение при ядерной реакции и установленных на подложке таким образом, чтобы ось пучка ионов водорода попадала на мишень, а ось генерируемого нейтронного излучения попадала на терапевтический стол.
Основное назначение
Облучательный ускорительный комплекс для нейтронно-лучевой терапии, состоящий из терапевтического стола для лежачего больного, двух стоек, соединенных таким образом, что их конструкция образует штатив Gantry, неподвижная стойка которого с технологическим оборудованием установлена на земле, а подвижная Г-образная стойка обладает возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной к его неподвижной стойке, отличающийся тем, что в Г-образной стойке установлены ускоритель электронов кольцевого типа, электростатический ускоритель ионов водорода, состоящий из источника ионов водорода, электродов ускоряющее-фокусирующей системы, электрически соединенных с соответствующими частями делителя электрического напряжения, один конец которого электрически связан с корпусом Г-образной стойки, другой - электрически связан с накопителем электрического заряда, имеющего полость, соосную с осью инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, внутри которой установлены постоянные магниты таким образом, что силовые линии их магнитных полей направлены перпендикулярно оси инжекции электронов ускорителя электронов кольцевого типа, и подложкой, для установки мишеней, способных генерировать нейтронное излучение при ядерной реакции и установленных на подложке таким образом, чтобы ось пучка ионов водорода попадала на мишень, а ось генерируемого нейтронного излучения попадала на терапевтический стол.
|
||
|
72
|
Патент 2685418
|
Изобретение относится к лазерно-плазменному генератору ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка. Генератор включает лазер, световое излучение которого, попадая на мишень, образует плазму, дрейфующую в пролетном канале в сторону ионно-оптической системы (ИОС). Токовые и временные параметры плазмы измеряются при помощи датчика тока. Датчик тока электрически связан с входом усилителя электрического напряжения и установлен на выходе пролетного канала перед ИОС, осуществляющей отбор ионов из плазмы, формирование и ускорение ионного пучка и характеризующейся неизменной во времени величиной электрических напряжений на электродах. На выходе ИОС установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины с апертурами в центре. Первая, третья и пятая диафрагмы, считая от выхода ИОС, электрически подключены к отдельному источнику электропитания и эквипотенциальны. Вторая по счету от выхода ИОС диафрагма электрически подключена к генератору линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически связан с лазером и датчиком тока, четвертая по счету диафрагма электрически связана с выходом усилителя электрического напряжения, вход которого связан с этим датчиком тока. Техническим результатом является возможность дифференцированно осуществлять динамическую фокусировку экстрагированного из лазерной плазмы ионного пучка в различных зазорах между ее диафрагмами, компенсируя динамику углового расхождения в пучке, вызванную нестабильностью во времени положения плазменной границы эмиссии ионов относительно электродов ИОС, без увеличения температуры ионов в плазме и эффективного эмиттанса ионного пучка. Лазерно-плазменный генератор ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка, состоящий из лазера, мишени, пролетного канала, ионно-оптической системы, отличающийся тем, что на выходе ионно-оптической системы установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины, первая, третья и пятая диафрагмы которой, считая от выхода ионно-оптической системы, электрически соединены с отдельным источником электропитания и эквипотенциальны, вторая по счету диафрагма электрически соединена с генератором линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически соединен с лазером и датчиком тока, установленным в плазме на выходе пролетного канала, четвертая по счету диафрагма электрически соединена с усилителем электрического напряжения, который электрически соединен с этим же датчиком тока.
Основное назначение
Изобретение относится к лазерно-плазменному генератору ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка. Генератор включает лазер, световое излучение которого, попадая на мишень, образует плазму, дрейфующую в пролетном канале в сторону ионно-оптической системы (ИОС). Токовые и временные параметры плазмы измеряются при помощи датчика тока. Датчик тока электрически связан с входом усилителя электрического напряжения и установлен на выходе пролетного канала перед ИОС, осуществляющей отбор ионов из плазмы, формирование и ускорение ионного пучка и характеризующейся неизменной во времени величиной электрических напряжений на электродах. На выходе ИОС установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины с апертурами в центре. Первая, третья и пятая диафрагмы, считая от выхода ИОС, электрически подключены к отдельному источнику электропитания и эквипотенциальны. Вторая по счету от выхода ИОС диафрагма электрически подключена к генератору линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически связан с лазером и датчиком тока, четвертая по счету диафрагма электрически связана с выходом усилителя электрического напряжения, вход которого связан с этим датчиком тока. Техническим результатом является возможность дифференцированно осуществлять динамическую фокусировку экстрагированного из лазерной плазмы ионного пучка в различных зазорах между ее диафрагмами, компенсируя динамику углового расхождения в пучке, вызванную нестабильностью во времени положения плазменной границы эмиссии ионов относительно электродов ИОС, без увеличения температуры ионов в плазме и эффективного эмиттанса ионного пучка. Лазерно-плазменный генератор ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка, состоящий из лазера, мишени, пролетного канала, ионно-оптической системы, отличающийся тем, что на выходе ионно-оптической системы установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины, первая, третья и пятая диафрагмы которой, считая от выхода ионно-оптической системы, электрически соединены с отдельным источником электропитания и эквипотенциальны, вторая по счету диафрагма электрически соединена с генератором линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически соединен с лазером и датчиком тока, установленным в плазме на выходе пролетного канала, четвертая по счету диафрагма электрически соединена с усилителем электрического напряжения, который электрически соединен с этим же датчиком тока.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
Лазерно-плазменный генератор ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка, состоящий из лазера, мишени, пролетного канала, ионно-оптической системы, отличающийся тем, что на выходе ионно-оптической системы установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины, первая, третья и пятая диафрагмы которой, считая от выхода ионно-оптической системы, электрически соединены с отдельным источником электропитания и эквипотенциальны, вторая по счету диафрагма электрически соединена с генератором линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически соединен с лазером и датчиком тока, установленным в плазме на выходе пролетного канала, четвертая по счету диафрагма электрически соединена с усилителем электрического напряжения, который электрически соединен с этим же датчиком тока.
Основное назначение
Лазерно-плазменный генератор ионов с активной системой электростатической фокусировки пучка, состоящий из лазера, мишени, пролетного канала, ионно-оптической системы, отличающийся тем, что на выходе ионно-оптической системы установлена периодическая система разнопотенциальных диафрагм, состоящая из пяти диафрагм одинаковой толщины, первая, третья и пятая диафрагмы которой, считая от выхода ионно-оптической системы, электрически соединены с отдельным источником электропитания и эквипотенциальны, вторая по счету диафрагма электрически соединена с генератором линейно изменяющегося электрического напряжения, который электрически соединен с лазером и датчиком тока, установленным в плазме на выходе пролетного канала, четвертая по счету диафрагма электрически соединена с усилителем электрического напряжения, который электрически соединен с этим же датчиком тока.
|
||
|
73
|
Патент 2697232
|
Изобретение относится к области дистанционной лучевой терапии, а именно протонной лучевой терапии. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии, включает протонный ускоритель, систему формирования дозового поля и деку позиционера, при этом в качестве протонного ускорителя используют протонный синхротрон, который укреплен на единой раме совместно с поворотным магнитом, предназначенным для перевода пучка протонов из плоскости эжекции в вертикальную плоскость, направленную в полюс ротации на лежащего на позиционере пациента, а ротация рамы осуществляется на ±185° вокруг оси в медианной плоскости ускорителя и поворотного магнита, параллельно горизонтальной плоскости деки позиционера. Использование изобретения позволяет минимизировать радиационное излучение на пациента и персонал. 1. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии, включающий протонный ускоритель, систему формирования дозового поля и деку позиционера, отличающийся тем, что в качестве протонного ускорителя используют протонный синхротрон, который укреплен на единой раме совместно с поворотным магнитом, предназначенным для перевода пучка протонов из плоскости эжекции в вертикальную плоскость, направленную в полюс ротации на лежащего на позиционере пациента, при этом ротация указанной рамы осуществляется на ±185° вокруг оси в медианной плоскости ускорителя и поворотного магнита, параллельно горизонтальной плоскости деки позиционера.
2. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве протонного синхротрона используют синхротрон на сверхпроводящих магнитах.
3. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что угол поворота 100°?110° поворотного магнита конструктивно варьируют в зависимости от угла эжекции пучка из ускорителя.
Основное назначение
Изобретение относится к области дистанционной лучевой терапии, а именно протонной лучевой терапии. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии, включает протонный ускоритель, систему формирования дозового поля и деку позиционера, при этом в качестве протонного ускорителя используют протонный синхротрон, который укреплен на единой раме совместно с поворотным магнитом, предназначенным для перевода пучка протонов из плоскости эжекции в вертикальную плоскость, направленную в полюс ротации на лежащего на позиционере пациента, а ротация рамы осуществляется на ±185° вокруг оси в медианной плоскости ускорителя и поворотного магнита, параллельно горизонтальной плоскости деки позиционера. Использование изобретения позволяет минимизировать радиационное излучение на пациента и персонал. 1. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии, включающий протонный ускоритель, систему формирования дозового поля и деку позиционера, отличающийся тем, что в качестве протонного ускорителя используют протонный синхротрон, который укреплен на единой раме совместно с поворотным магнитом, предназначенным для перевода пучка протонов из плоскости эжекции в вертикальную плоскость, направленную в полюс ротации на лежащего на позиционере пациента, при этом ротация указанной рамы осуществляется на ±185° вокруг оси в медианной плоскости ускорителя и поворотного магнита, параллельно горизонтальной плоскости деки позиционера.
2. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве протонного синхротрона используют синхротрон на сверхпроводящих магнитах.
3. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что угол поворота 100°?110° поворотного магнита конструктивно варьируют в зависимости от угла эжекции пучка из ускорителя.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии, включающий протонный ускоритель, систему формирования дозового поля и деку позиционера, отличающийся тем, что в качестве протонного ускорителя используют протонный синхротрон, который укреплен на единой раме совместно с поворотным магнитом, предназначенным для перевода пучка протонов из плоскости эжекции в вертикальную плоскость, направленную в полюс ротации на лежащего на позиционере пациента, при этом ротация указанной рамы осуществляется на ±185° вокруг оси в медианной плоскости ускорителя и поворотного магнита, параллельно горизонтальной плоскости деки позиционера.
2. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве протонного синхротрона используют синхротрон на сверхпроводящих магнитах.
3. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что угол поворота 100°?110° поворотного магнита конструктивно варьируют в зависимости от угла эжекции пучка из ускорителя.
Основное назначение
1. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии, включающий протонный ускоритель, систему формирования дозового поля и деку позиционера, отличающийся тем, что в качестве протонного ускорителя используют протонный синхротрон, который укреплен на единой раме совместно с поворотным магнитом, предназначенным для перевода пучка протонов из плоскости эжекции в вертикальную плоскость, направленную в полюс ротации на лежащего на позиционере пациента, при этом ротация указанной рамы осуществляется на ±185° вокруг оси в медианной плоскости ускорителя и поворотного магнита, параллельно горизонтальной плоскости деки позиционера.
2. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве протонного синхротрона используют синхротрон на сверхпроводящих магнитах.
3. Компактный однокабинный комплекс протонной лучевой терапии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что угол поворота 100°?110° поворотного магнита конструктивно варьируют в зависимости от угла эжекции пучка из ускорителя.
|
||
|
74
|
Патент 2686668
|
Изобретение относится к области ускорительной техники. Сущность изобретения: использование струны из тугоплавкого металла диаметром 1 мм, связанной с механизмом перемещения по оси вакуумной камеры, что удовлетворяет условию получения пучка постоянного тока водородных ионов с током I=5?10-3 А при разрядном токе I=0,5 А, напряжении на разряде U=300 В. Выполнение анода в виде мягкого многослойного тонкостенного цилиндра из немагнитной фольги, а анодного изолятора в виде втулки позволяет исключить нарушение работы источника из-за возникновения каналов проводимости («закороток») анод-катод продуктами распыления катода и антикатода. При этом введение между анодом и изолятором механически мягкого немагнитного кольца с высоким тепловым сопротивлением позволяет защитить анодный изолятор от температурных деформаций. Технический результат - повышение стабильности работы. Источник водородных ионов в режиме постоянного тока с осцилляцией электронов и с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод выполнен в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, анод в виде пустотелого цилиндра с центральной кольцевой перемычкой внутри, керамический анодный изолятор и антикатод в виде диска, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что в центре катода размещена струна из тугоплавкого металла диаметром 1 мм, при этом обеспечен автоматический ввод катодной струны, анодный изолятор выполнен в виде втулки, анод выполнен в виде многослойного тонкостенного цилиндра из немагнитной фольги с кольцевой диафрагмой в середине, при этом между анодом и изолятором введено механически мягкое немагнитное кольцо с высоким тепловым сопротивлением.
Основное назначение
Изобретение относится к области ускорительной техники. Сущность изобретения: использование струны из тугоплавкого металла диаметром 1 мм, связанной с механизмом перемещения по оси вакуумной камеры, что удовлетворяет условию получения пучка постоянного тока водородных ионов с током I=5?10-3 А при разрядном токе I=0,5 А, напряжении на разряде U=300 В. Выполнение анода в виде мягкого многослойного тонкостенного цилиндра из немагнитной фольги, а анодного изолятора в виде втулки позволяет исключить нарушение работы источника из-за возникновения каналов проводимости («закороток») анод-катод продуктами распыления катода и антикатода. При этом введение между анодом и изолятором механически мягкого немагнитного кольца с высоким тепловым сопротивлением позволяет защитить анодный изолятор от температурных деформаций. Технический результат - повышение стабильности работы. Источник водородных ионов в режиме постоянного тока с осцилляцией электронов и с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод выполнен в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, анод в виде пустотелого цилиндра с центральной кольцевой перемычкой внутри, керамический анодный изолятор и антикатод в виде диска, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что в центре катода размещена струна из тугоплавкого металла диаметром 1 мм, при этом обеспечен автоматический ввод катодной струны, анодный изолятор выполнен в виде втулки, анод выполнен в виде многослойного тонкостенного цилиндра из немагнитной фольги с кольцевой диафрагмой в середине, при этом между анодом и изолятором введено механически мягкое немагнитное кольцо с высоким тепловым сопротивлением.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
Источник водородных ионов в режиме постоянного тока с осцилляцией электронов и с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод выполнен в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, анод в виде пустотелого цилиндра с центральной кольцевой перемычкой внутри, керамический анодный изолятор и антикатод в виде диска, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что в центре катода размещена струна из тугоплавкого металла диаметром 1 мм, при этом обеспечен автоматический ввод катодной струны, анодный изолятор выполнен в виде втулки, анод выполнен в виде многослойного тонкостенного цилиндра из немагнитной фольги с кольцевой диафрагмой в середине, при этом между анодом и изолятором введено механически мягкое немагнитное кольцо с высоким тепловым сопротивлением.
Основное назначение
Источник водородных ионов в режиме постоянного тока с осцилляцией электронов и с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод выполнен в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, анод в виде пустотелого цилиндра с центральной кольцевой перемычкой внутри, керамический анодный изолятор и антикатод в виде диска, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что в центре катода размещена струна из тугоплавкого металла диаметром 1 мм, при этом обеспечен автоматический ввод катодной струны, анодный изолятор выполнен в виде втулки, анод выполнен в виде многослойного тонкостенного цилиндра из немагнитной фольги с кольцевой диафрагмой в середине, при этом между анодом и изолятором введено механически мягкое немагнитное кольцо с высоким тепловым сопротивлением.
|
||
|
75
|
Патент 2671960
|
Изобретение относится к области ускорительной техники. Использование кольцевого концентратора продольного магнитного поля на антикатоде для ограничения расширения канала разряда в водороде с целью интенсификации плотности разряда по оси отверстия ионной эмиссии и выполнение торцевых скосов на аноде для устранения возможных «закороток» анод-катод продуктами распыления катода и антикатода. Техническим результатом изобретения является получение стабильного импульсного пучка ионов водорода при частоте импульсов 5-20 Гц длительности импульсов 20-120 мкс и амплитуде тока ионного пучка 20-170 мА. Импульсный источник ионов водорода с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, в центре катода установлен конус из немагнитного металла, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой магнитный концентратор, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, где диаметр концентратора в два раза больше, чем внутренний диаметр катодного магнитного полюса, а торцевые части цилиндра анода выполнены со скосами наружу под острым углом.
Основное назначение
Изобретение относится к области ускорительной техники. Использование кольцевого концентратора продольного магнитного поля на антикатоде для ограничения расширения канала разряда в водороде с целью интенсификации плотности разряда по оси отверстия ионной эмиссии и выполнение торцевых скосов на аноде для устранения возможных «закороток» анод-катод продуктами распыления катода и антикатода. Техническим результатом изобретения является получение стабильного импульсного пучка ионов водорода при частоте импульсов 5-20 Гц длительности импульсов 20-120 мкс и амплитуде тока ионного пучка 20-170 мА. Импульсный источник ионов водорода с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, в центре катода установлен конус из немагнитного металла, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой магнитный концентратор, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, где диаметр концентратора в два раза больше, чем внутренний диаметр катодного магнитного полюса, а торцевые части цилиндра анода выполнены со скосами наружу под острым углом.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
Импульсный источник ионов водорода с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, в центре катода установлен конус из немагнитного металла, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой магнитный концентратор, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, где диаметр концентратора в два раза больше, чем внутренний диаметр катодного магнитного полюса, а торцевые части цилиндра анода выполнены со скосами наружу под острым углом.
Основное назначение
Импульсный источник ионов водорода с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, в центре катода установлен конус из немагнитного металла, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой магнитный концентратор, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, где диаметр концентратора в два раза больше, чем внутренний диаметр катодного магнитного полюса, а торцевые части цилиндра анода выполнены со скосами наружу под острым углом.
|
||
|
76
|
Патент 2642921
|
Изобретение относится к области ускорительной техники. Импульсный источник ионов гелия с холодными катодом и антикатодом состоит из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса. На антикатоде выполнен кольцевой выступ, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, диаметр выступа больше, чем диаметр стакана в катоде, но меньше, чем внутренний диаметр анода. Технический результат - стабилизации плотности разряда по оси отверстия ионной эмиссии. Устройство обеспечивает получение импульсного пучка ионов гелия при частоте импульсов 16-50 Гц, длительности импульсов синусоидальной формы по основанию импульса 100?10-6 с и амплитуде тока ионного пучка 80?10-3 А. Импульсный источник ионов гелия с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой выступ, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, диаметр выступа больше, чем диаметр стакана в катоде, но меньше, чем внутренний диаметр анода.
Основное назначение
Изобретение относится к области ускорительной техники. Импульсный источник ионов гелия с холодными катодом и антикатодом состоит из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса. На антикатоде выполнен кольцевой выступ, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, диаметр выступа больше, чем диаметр стакана в катоде, но меньше, чем внутренний диаметр анода. Технический результат - стабилизации плотности разряда по оси отверстия ионной эмиссии. Устройство обеспечивает получение импульсного пучка ионов гелия при частоте импульсов 16-50 Гц, длительности импульсов синусоидальной формы по основанию импульса 100?10-6 с и амплитуде тока ионного пучка 80?10-3 А. Импульсный источник ионов гелия с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой выступ, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, диаметр выступа больше, чем диаметр стакана в катоде, но меньше, чем внутренний диаметр анода.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
Импульсный источник ионов гелия с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой выступ, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, диаметр выступа больше, чем диаметр стакана в катоде, но меньше, чем внутренний диаметр анода.
Основное назначение
Импульсный источник ионов гелия с холодными катодом и антикатодом, состоящий из соленоидальной катушки, надетой на немагнитную вакуумную камеру, внутри которой помещены катодный магнитный полюс с центральным углублением, катод из нержавеющей стали в виде плоского диска с центральным углублением в виде стакана, примыкающий к катодному магнитному полюсу, кольцевой анодный изолятор, анод в виде пустотелого цилиндра с кольцевой перемычкой в середине, выполненный из нержавеющей стали, антикатод в виде диска, выполненный из нержавеющей стали, по оси которого выполнено углубление с отверстием эмиссии в центре, своей выступающей частью вставленный в отверстие антикатодного магнитного полюса, отличающийся тем, что на антикатоде выполнен кольцевой выступ, соосный с анодом и расположенный по направлению к аноду, диаметр выступа больше, чем диаметр стакана в катоде, но меньше, чем внутренний диаметр анода.
|
||
|
77
|
Патент 2647887
|
Изобретение относится к источникам газовых ионов, применяемых в ускорителях заряженных частиц. Дуоплазматронный источник газовых ионов состоит из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии. Между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа. Технический результат - увеличение фазовой плотности тока инжектируемого ионного пучка. Дуоплазматронный источник газовых ионов, состоящий из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии, отличающийся тем, что между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа.
Основное назначение
Изобретение относится к источникам газовых ионов, применяемых в ускорителях заряженных частиц. Дуоплазматронный источник газовых ионов состоит из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии. Между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа. Технический результат - увеличение фазовой плотности тока инжектируемого ионного пучка. Дуоплазматронный источник газовых ионов, состоящий из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии, отличающийся тем, что между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
Дуоплазматронный источник газовых ионов, состоящий из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии, отличающийся тем, что между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа.
Основное назначение
Дуоплазматронный источник газовых ионов, состоящий из соосно расположенных: катода, промежуточного электрода с отверстием и анода с отверстием эмиссии, отличающийся тем, что между анодом и промежуточным электродом размещен трубчатый металлический цилиндр, один торец которого закреплен на промежуточном электроде, а противоположный торец перекрыт диафрагмой с отверстием, площадь которого выбирают меньше площади внутренней поверхности трубчатого металлического цилиндра как отношение корня квадратного удвоенной массы электрона к корню квадратному массы иона рабочего газа.
|
||
|
78
|
Патент 2649914
|
Изобретение относится к средствам измерений в физике плазмы и физике заряженных частиц. Устройство для исследования плазмы, создаваемой импульсами лазера, состоит из вакуумной камеры с облучаемой мишенью, время-пролетной трубы, электростатического анализатора энергоспектра ионов, детектора заряженных частиц, в качестве которого используют вторичный электронный умножитель (ВЭУ), датчика импульса лазерного излучения и двухканального осциллографа. Пролетная труба комплектуется вставкой известной длины, с использованием которой проводятся дополнительные калибровочные измерения, результатом которых является определение длины пролета ионов и временная привязка времен вылета ионов из мишени с импульсом лазерного излучения. Техническим результатом является повышение точности определения длины пролета, устранение систематической ошибки измерения времени прилета и энергии ионов, а также возможность прямого измерения времен вылета ионов различной энергии и зарядности из плазмы на масштабе длительности лазерного импульса за счет увеличения точности восстановления энергетических спектров разлета ионов. Устройство для исследования ионного потока плазмы, создаваемой нагревом с помощью импульсного источника лазерного излучения, содержащее вакуумную камеру с мишенью, присоединенную к ней по оси разлета пролетную трубу, электростатический цилиндрический анализатор энергоспектра ионов и детектор заряженных частиц, в качестве которого используют вторичный электронный умножитель (ВЭУ), сигнал которого заводится на вход осциллографа, отличающееся тем, что для повышения точности абсолютных измерений энергии и времен прилета ионов до уровня, определяемого только спектральным разрешением анализатора, схема измерений комплектуется вставкой известной длины, с использованием которой проводится дополнительное измерение времен прилета ионов, позволяющее вычислить точное значение полной длины пролета, при этом для определения времени вылета ионов относительно лазерного импульса, на второй вход осциллографа подключается сигнал с детектора лазерного излучения.
Основное назначение
Изобретение относится к средствам измерений в физике плазмы и физике заряженных частиц. Устройство для исследования плазмы, создаваемой импульсами лазера, состоит из вакуумной камеры с облучаемой мишенью, время-пролетной трубы, электростатического анализатора энергоспектра ионов, детектора заряженных частиц, в качестве которого используют вторичный электронный умножитель (ВЭУ), датчика импульса лазерного излучения и двухканального осциллографа. Пролетная труба комплектуется вставкой известной длины, с использованием которой проводятся дополнительные калибровочные измерения, результатом которых является определение длины пролета ионов и временная привязка времен вылета ионов из мишени с импульсом лазерного излучения. Техническим результатом является повышение точности определения длины пролета, устранение систематической ошибки измерения времени прилета и энергии ионов, а также возможность прямого измерения времен вылета ионов различной энергии и зарядности из плазмы на масштабе длительности лазерного импульса за счет увеличения точности восстановления энергетических спектров разлета ионов. Устройство для исследования ионного потока плазмы, создаваемой нагревом с помощью импульсного источника лазерного излучения, содержащее вакуумную камеру с мишенью, присоединенную к ней по оси разлета пролетную трубу, электростатический цилиндрический анализатор энергоспектра ионов и детектор заряженных частиц, в качестве которого используют вторичный электронный умножитель (ВЭУ), сигнал которого заводится на вход осциллографа, отличающееся тем, что для повышения точности абсолютных измерений энергии и времен прилета ионов до уровня, определяемого только спектральным разрешением анализатора, схема измерений комплектуется вставкой известной длины, с использованием которой проводится дополнительное измерение времен прилета ионов, позволяющее вычислить точное значение полной длины пролета, при этом для определения времени вылета ионов относительно лазерного импульса, на второй вход осциллографа подключается сигнал с детектора лазерного излучения.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
Устройство для исследования ионного потока плазмы, создаваемой нагревом с помощью импульсного источника лазерного излучения, содержащее вакуумную камеру с мишенью, присоединенную к ней по оси разлета пролетную трубу, электростатический цилиндрический анализатор энергоспектра ионов и детектор заряженных частиц, в качестве которого используют вторичный электронный умножитель (ВЭУ), сигнал которого заводится на вход осциллографа, отличающееся тем, что для повышения точности абсолютных измерений энергии и времен прилета ионов до уровня, определяемого только спектральным разрешением анализатора, схема измерений комплектуется вставкой известной длины, с использованием которой проводится дополнительное измерение времен прилета ионов, позволяющее вычислить точное значение полной длины пролета, при этом для определения времени вылета ионов относительно лазерного импульса, на второй вход осциллографа подключается сигнал с детектора лазерного излучения.
Основное назначение
Устройство для исследования ионного потока плазмы, создаваемой нагревом с помощью импульсного источника лазерного излучения, содержащее вакуумную камеру с мишенью, присоединенную к ней по оси разлета пролетную трубу, электростатический цилиндрический анализатор энергоспектра ионов и детектор заряженных частиц, в качестве которого используют вторичный электронный умножитель (ВЭУ), сигнал которого заводится на вход осциллографа, отличающееся тем, что для повышения точности абсолютных измерений энергии и времен прилета ионов до уровня, определяемого только спектральным разрешением анализатора, схема измерений комплектуется вставкой известной длины, с использованием которой проводится дополнительное измерение времен прилета ионов, позволяющее вычислить точное значение полной длины пролета, при этом для определения времени вылета ионов относительно лазерного импульса, на второй вход осциллографа подключается сигнал с детектора лазерного излучения.
|
||
|
79
|
Патент 2702112
|
Изобретение относится к способу восстановления данных в атомно-зондовой томографии, в частности, относящихся к построению масс-спектров. Способ заключается в последовательном применении методики определения масс ионов по их времени пролета от исследуемого образца, на который подается постоянное напряжение, до позиционно чувствительного детектора, находящегося на определенном расстоянии от образца, и последующей корректировке длин пролета и вкладов напряжения для каждого зарегистрированного иона, которая заключается в последовательном разбиении общего массива данных на основании координат ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением. Технический результат - увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра. 1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
Основное назначение
Изобретение относится к способу восстановления данных в атомно-зондовой томографии, в частности, относящихся к построению масс-спектров. Способ заключается в последовательном применении методики определения масс ионов по их времени пролета от исследуемого образца, на который подается постоянное напряжение, до позиционно чувствительного детектора, находящегося на определенном расстоянии от образца, и последующей корректировке длин пролета и вкладов напряжения для каждого зарегистрированного иона, которая заключается в последовательном разбиении общего массива данных на основании координат ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением. Технический результат - увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра. 1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
Основное назначение
1. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии, заключающийся в использовании базового метода восстановления, основанного на принципах времяпролетной масс-спектрометрии с последующим дополнительным расчетом, включающий корректировку длин пролета ионов и корректировку вкладов напряжений, отличающийся тем, что последовательно проводят следующие этапы с использованием ЭВМ:
a) базовое восстановление масс путем расчета масс по времени пролета, напряжению, подаваемому на образец в момент испарения, и длине пролета, вычисляемой по координатам регистрации иона на детекторе,
b) первая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, полученных на этапе (а), на части, каждая из которых соответствует набору атомов, удовлетворяющему координатам ячейки квадратного разбиения, накладываемого на плоскость детектора, с последующим восстановлением масс-спектров в каждой ячейке разбиения, соотнесением положения выбранного пика и его теоретического положения и дальнейшим перерасчетом длины пролета с целью совмещения выбранного пика масс-спектра, в результате чего формируют двумерную матрицу поправок,
c) бикубическая интерполяция длин пролета с использованием двумерной матрицы поправок, вычисленной на этапе (b),
d) вторая корректировка длин пролета путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (с) длин пролета, на новые массивы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону номеров событий согласно их регистрации на детекторе, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и перерасчета длины пролета с целью совмещения ранее выбранного пика с его теоретическим положением, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона номеров,
e) линейная интерполяция длин пролета по одномерному линейному массиву поправок, вычисленному на этапе (d),
f) опциональная корректировка напряжений путем разбиения массива данных, восстановленных с применением полученных на этапе (е) длин пролета, на наборы, в каждом из которых содержатся атомы, соответствующие диапазону напряжений, последующего восстановления масс-спектра для каждого диапазона и последующего перерасчета напряжения с целью совмещения дополнительно выбранного пика с его теоретическим положением на масс-спектре, в результате чего формируется одномерный линейный массив поправок, каждый элемент которого соответствует вычисленной поправке для соответствующего диапазона напряжений,
g) линейная интерполяция напряжений по массиву поправок, вычисленному на этапе (f), восстановление и построение финального масс-спектра с восстановленными таким образом массами атомов.
2. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по п. 1, отличающийся тем, что увеличение точности определения масс ионов, выражаемое в увеличении разрешения получаемого масс-спектра, достигается за счет последовательного разбиения общего массива данных на основании координат длин пролета ионов, номеров их регистрации, и подаваемого в момент их регистрации напряжения, с дальнейшим вычислением корректируемых параметров, путем сравнения значений масс выбранных пиков масс-спектров для атомов в ячейке разбиения с теоретически известным положением.
3. Способ восстановления масс атомов для атомно-зондовой томографии по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что этапы (а)-(g) выполняются следующим образом:
а) с целью вычисления массы каждого регистрируемого атома проводится обработка полученных после исследования образца данных, касающихся массива значений координат на поверхности детектора X и Y, времен пролета Т, и напряжений, подаваемых на образец в момент регистрации иона U, при помощи базового метода восстановления масс по формуле 2:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000013-m.jpg
где m - масса иона, z - заряд иона, U - напряжение, подаваемое на образец, Т - время пролета иона, е - заряд электрона, mР - масса, соответствующая 1 а.е.м., L - длина траектории иона, вычисленная по формуле 3:
https://new.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000014.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где X и Y - координаты регистрации иона на поверхности позиционно чувствительного детектора, D - расстояние от образца до детектора;
b) разбивка данных, полученных на этапе (а), на наборы по геометрическому положению места регистрации иона на плоскости детектора X, Y с помощью квадратной сетки, где наборы данных представляют собой последовательности указателей на атомы: {At1, At2, At3, … Atn}, где каждый атом - At1,2,3…n - структура, представляющая набор значений X, Y, М, где X, Y – координаты, соответствующие местоположению регистрации иона на позиционно-чувствительном детекторе, а М - его масса, координаты которых удовлетворяют координатам квадратной ячейки; при этом для каждого набора-ячейки, число событий в котором превышает 2000 атомов, строится масс-спектр, положение максимума основного пика отдельного элемента или изотопа сравнивается с его теоретическим положением в зоне поиска с допуском ±1 а.е.м при помощи алгоритма поиска максимума и дальнейшее вычисление поправки длины пролета ?L, основываясь на разнице значений массы к заряду теоретического и фактического положений пика отдельного элемента или изотопа, по формуле 4:
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000015-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
где М - фактическое положение максимума заданного пика, a Mth - теоретическое положение максимума данного пика; где полученные поправки образуют двумерную матрицу поправок, привязанных к координатам ячеек-разбиений,
c) интерполяция длин пролета атомов с помощью двумерной матрицы поправок, полученной на стадии (b), при помощи метода бикубической интерполяции на основании X, Y координат зарегистрированных атомов и последующий пересчет масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построение нового масс-спектра и набора данных с удалением ячеек-разбиения, полученных на стадии (b);
d) разбиение полученных на этапе (с) данных по номеру регистрации атома на новые наборы данных, представляющие собой диапазоны в среднем по 5000 событий; где для каждого диапазона, как и на этапе (b), строится масс-спектр, который, в свою очередь, снова корректируется при помощи формулы (4) по основному пику отдельного элемента или изотопа, в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
e) полученный на этапе (d) линейный одномерный массив поправок используется как опорный для линейной интерполяции длин пролета, с пересчетом масс атомов по формуле (2) с включенной в L поправкой ?L так, что новое значение L равно сумме старого значения L и ?L, и построением нового масс-спектра с удалением диапазонов, полученных на стадии (d);
f) опциональная корректировка путем разбивки полученных после этапа (е) данных на диапазоны по напряжениям, где для каждого диапазона строятся масс-спектры положения максимума выбранного пика отдельного элемента или изотопа, которые снова сравниваются с теоретическим положением и последующая корректировка вклада напряжения https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000016-m.jpg Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне) по формуле (5):
https://new.fips.ru/ofpstorage/IZPM/2019.10.04/RUNWC1/000/000/002/702/112/ИЗ-02702112-00001/00000017-m.jpg
Увеличенное изображение (открывается в отдельном окне)
в результате чего получают линейный одномерный массив поправок;
g) линейная интерполяция показателей напряжений по опорным значениям, заданным вычисленными на стадии (f) поправками, где массы атомов пересчитываются по формуле (2) с включенной в U поправкой ?U так, что новое значение U равно сумме старого значения U и ?U, и построение финального масс-спектра.
|
||
|
80
|
Патент 2680208
|
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии внутриглазных злокачественных новообразований пучками протонов. Выполняют этапы: предлучевую топометрию, дозно-анатомическое планирование, подготовку и выполнение позиционирования перед облучением и облучение глаза пучком протонов. При этом в состав этапа предлучевой топометрии включают измерение угла между оптической и зрительной осями глаза индивидуально для каждого пациента. В состав этапа позиционирования в дополнение к контролю за стабильностью положения глаза во время облучения вводят регистрацию положения зрачков группой цифровых видеокамер путем визуализации положения изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера. По полученным показаниям цифровых видеокамер выполняют поворот головодержателя позиционера вокруг оси пучка для приведения линии, соединяющей зрачки глаз, в горизонтальное положение. Поворот иммобилизованной в головодержателе головы пациента вокруг оси пучка приводит положения глаза пациента в соответствие с показаниями цифровых видеокамер. Используют систему из четырех видеокамер, две из которых, направленные навстречу друг другу, выполнены с возможностью позиционирования с визуализацией изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера при одновременном контроле с помощью двух других камер направления взора и изменения положения глаза во время облучения с точным позиционированием правого или левого глаза по положению зрачка. Головодержатель позиционера выполнен с возможностью иммобилизации головы и дополнительных степеней свободы в виде наклона влево-вправо и кивка вперед-назад головы пациента на углы +6°. Головодержатель представляет собой несущую раму и имеет крепления для индивидуальных средств иммобилизации головы, таких как подголовник, стоматологическая капа и термопластичная маска. При этом повороты выполняют ручным приводом на основе зубчатых передач. Способ обеспечивает сокращение потерь времени на избыточно повторяемые операции при подготовке облучения пациента, позволяет, учитывая пути распространения световых лучей через преломляющие среды глаза, более точно определять положение зрачков глаз для точного облучения внутриглазной злокачественной опухоли, не травмируя близлежащие ткани и органы, сокращает время и стоимость лечения. 1. Способ протонной лучевой терапии внутриглазных злокачественных новообразований, включающий выполнение ряда последовательных этапов: предлучевую топометрию, дозно-анатомическое планирование, подготовку и выполнение позиционирования перед облучением и облучение глаза пучком протонов, отличающийся тем, что
в состав этапа предлучевой топометрии включают измерение угла между оптической и зрительной осями глаза индивидуально для каждого пациента, а в состав этапа позиционирования в дополнение к контролю за стабильностью положения глаза во время облучения вводят регистрацию положения зрачков группой цифровых видеокамер путем визуализации положения изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера,
по полученным показаниям цифровых видеокамер выполняют поворот головодержателя позиционера вокруг оси пучка для приведения линии, соединяющей зрачки глаз, в горизонтальное положение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поворот иммобилизованной в головодержателе головы пациента вокруг оси пучка приводит положения глаза пациента в соответствие с показаниями цифровых видеокамер.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют систему из четырех видеокамер, две из которых, направленные навстречу друг другу, выполнены с возможностью позиционирования с визуализацией изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера при одновременном контроле с помощью двух других камер направления взора и изменения положения глаза во время облучения с точным позиционированием правого или левого глаза по положению зрачка.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что головодержатель позиционера выполнен с возможностью иммобилизации головы и дополнительных степеней свободы в виде наклона влево-вправо и кивка вперед-назад головы пациента на углы +6?.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что головодержатель представляет собой несущую раму и имеет крепления для индивидуальных средств иммобилизации головы, таких как подголовник, стоматологическая капа и термопластичная маска, при этом повороты выполняют ручным приводом на основе зубчатых передач.
Основное назначение
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при выполнении лучевой терапии внутриглазных злокачественных новообразований пучками протонов. Выполняют этапы: предлучевую топометрию, дозно-анатомическое планирование, подготовку и выполнение позиционирования перед облучением и облучение глаза пучком протонов. При этом в состав этапа предлучевой топометрии включают измерение угла между оптической и зрительной осями глаза индивидуально для каждого пациента. В состав этапа позиционирования в дополнение к контролю за стабильностью положения глаза во время облучения вводят регистрацию положения зрачков группой цифровых видеокамер путем визуализации положения изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера. По полученным показаниям цифровых видеокамер выполняют поворот головодержателя позиционера вокруг оси пучка для приведения линии, соединяющей зрачки глаз, в горизонтальное положение. Поворот иммобилизованной в головодержателе головы пациента вокруг оси пучка приводит положения глаза пациента в соответствие с показаниями цифровых видеокамер. Используют систему из четырех видеокамер, две из которых, направленные навстречу друг другу, выполнены с возможностью позиционирования с визуализацией изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера при одновременном контроле с помощью двух других камер направления взора и изменения положения глаза во время облучения с точным позиционированием правого или левого глаза по положению зрачка. Головодержатель позиционера выполнен с возможностью иммобилизации головы и дополнительных степеней свободы в виде наклона влево-вправо и кивка вперед-назад головы пациента на углы +6°. Головодержатель представляет собой несущую раму и имеет крепления для индивидуальных средств иммобилизации головы, таких как подголовник, стоматологическая капа и термопластичная маска. При этом повороты выполняют ручным приводом на основе зубчатых передач. Способ обеспечивает сокращение потерь времени на избыточно повторяемые операции при подготовке облучения пациента, позволяет, учитывая пути распространения световых лучей через преломляющие среды глаза, более точно определять положение зрачков глаз для точного облучения внутриглазной злокачественной опухоли, не травмируя близлежащие ткани и органы, сокращает время и стоимость лечения. 1. Способ протонной лучевой терапии внутриглазных злокачественных новообразований, включающий выполнение ряда последовательных этапов: предлучевую топометрию, дозно-анатомическое планирование, подготовку и выполнение позиционирования перед облучением и облучение глаза пучком протонов, отличающийся тем, что
в состав этапа предлучевой топометрии включают измерение угла между оптической и зрительной осями глаза индивидуально для каждого пациента, а в состав этапа позиционирования в дополнение к контролю за стабильностью положения глаза во время облучения вводят регистрацию положения зрачков группой цифровых видеокамер путем визуализации положения изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера,
по полученным показаниям цифровых видеокамер выполняют поворот головодержателя позиционера вокруг оси пучка для приведения линии, соединяющей зрачки глаз, в горизонтальное положение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поворот иммобилизованной в головодержателе головы пациента вокруг оси пучка приводит положения глаза пациента в соответствие с показаниями цифровых видеокамер.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют систему из четырех видеокамер, две из которых, направленные навстречу друг другу, выполнены с возможностью позиционирования с визуализацией изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера при одновременном контроле с помощью двух других камер направления взора и изменения положения глаза во время облучения с точным позиционированием правого или левого глаза по положению зрачка.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что головодержатель позиционера выполнен с возможностью иммобилизации головы и дополнительных степеней свободы в виде наклона влево-вправо и кивка вперед-назад головы пациента на углы +6?.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что головодержатель представляет собой несущую раму и имеет крепления для индивидуальных средств иммобилизации головы, таких как подголовник, стоматологическая капа и термопластичная маска, при этом повороты выполняют ручным приводом на основе зубчатых передач.
|
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
Основное назначение
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (RU)
|
1. Способ протонной лучевой терапии внутриглазных злокачественных новообразований, включающий выполнение ряда последовательных этапов: предлучевую топометрию, дозно-анатомическое планирование, подготовку и выполнение позиционирования перед облучением и облучение глаза пучком протонов, отличающийся тем, что
в состав этапа предлучевой топометрии включают измерение угла между оптической и зрительной осями глаза индивидуально для каждого пациента, а в состав этапа позиционирования в дополнение к контролю за стабильностью положения глаза во время облучения вводят регистрацию положения зрачков группой цифровых видеокамер путем визуализации положения изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера,
по полученным показаниям цифровых видеокамер выполняют поворот головодержателя позиционера вокруг оси пучка для приведения линии, соединяющей зрачки глаз, в горизонтальное положение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поворот иммобилизованной в головодержателе головы пациента вокруг оси пучка приводит положения глаза пациента в соответствие с показаниями цифровых видеокамер.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют систему из четырех видеокамер, две из которых, направленные навстречу друг другу, выполнены с возможностью позиционирования с визуализацией изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера при одновременном контроле с помощью двух других камер направления взора и изменения положения глаза во время облучения с точным позиционированием правого или левого глаза по положению зрачка.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что головодержатель позиционера выполнен с возможностью иммобилизации головы и дополнительных степеней свободы в виде наклона влево-вправо и кивка вперед-назад головы пациента на углы +6?.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что головодержатель представляет собой несущую раму и имеет крепления для индивидуальных средств иммобилизации головы, таких как подголовник, стоматологическая капа и термопластичная маска, при этом повороты выполняют ручным приводом на основе зубчатых передач.
Основное назначение
1. Способ протонной лучевой терапии внутриглазных злокачественных новообразований, включающий выполнение ряда последовательных этапов: предлучевую топометрию, дозно-анатомическое планирование, подготовку и выполнение позиционирования перед облучением и облучение глаза пучком протонов, отличающийся тем, что
в состав этапа предлучевой топометрии включают измерение угла между оптической и зрительной осями глаза индивидуально для каждого пациента, а в состав этапа позиционирования в дополнение к контролю за стабильностью положения глаза во время облучения вводят регистрацию положения зрачков группой цифровых видеокамер путем визуализации положения изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера,
по полученным показаниям цифровых видеокамер выполняют поворот головодержателя позиционера вокруг оси пучка для приведения линии, соединяющей зрачки глаз, в горизонтальное положение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поворот иммобилизованной в головодержателе головы пациента вокруг оси пучка приводит положения глаза пациента в соответствие с показаниями цифровых видеокамер.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют систему из четырех видеокамер, две из которых, направленные навстречу друг другу, выполнены с возможностью позиционирования с визуализацией изоцентра лучевой установки и системы координат позиционера при одновременном контроле с помощью двух других камер направления взора и изменения положения глаза во время облучения с точным позиционированием правого или левого глаза по положению зрачка.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что головодержатель позиционера выполнен с возможностью иммобилизации головы и дополнительных степеней свободы в виде наклона влево-вправо и кивка вперед-назад головы пациента на углы +6?.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что головодержатель представляет собой несущую раму и имеет крепления для индивидуальных средств иммобилизации головы, таких как подголовник, стоматологическая капа и термопластичная маска, при этом повороты выполняют ручным приводом на основе зубчатых передач.
|
||