由东江实验室、中国科学院近代物理研究所、兰州科近泰基新技术有限责任公司、广东科近超导技术研究院有限公司联合研制的大角度弧形CCT(Canted Cosine Theta)超导二极磁体成功实现2.0特斯拉的稳定励磁,标志着下一代全超导紧凑重离子治疗加速器装置关键核心技术的重大突破。
重离子能在杀死靶区肿瘤的同时最小化对周边正常组织的辐射损伤,因此被称为21 世纪最理想的放疗射线。重离子治疗加速器装置设备庞大、造价昂贵、运行费用高,因此研制更为紧凑和节能的新一代重离子治疗加速器具有重大应用价值和产业化推广前景。
东江实验室新一代重离子治癌装置关键技术研发团队独辟蹊径提出具有自主知识产权的6+1型全绝缘超导电缆与增减材三维线圈骨架成型技术,历经两年自主研发,先后突破电缆制备、骨架及线圈成型、失超保护等多项关键技术,研制出国内首个大角度弧形CCT超导二极磁体。该磁体中心磁场达到2.0特斯拉,运行电流610安培,也是国际上首个90度角CCT弧形线圈。磁体仅经过5次失超就达到了设计电流,并进行了30分钟稳定运行,表明磁体良好的稳定性和可靠性,完全满足紧凑型重离子加速器超导同步环和旋转治疗终端的性能和技术需求。
图1 弧形CCT超导二极磁体
图2 弧形CCT超导二极磁体低温准备
图3 弧形CCT超导二极磁体稳定性测试