npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562926010276WLOTRPnpe-665Research ArticleИнженерное проектирование ядерно-физической аппаратурыEngineering Design of Nuclear Physical EquipmentМОДЕЛИРОВАНИЕ ДИПОЛЬНЫХ МАГНИТОВ МЕДИЦИНСКОГО УСКОРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА “ЛУЧ-ПРОТОН”SIMULATION OF DIPOLE MAGNETS FOR THE MEDICAL ACCELERATOR COMPLEX “LUCH-PROTON”МалышевА. А.MalyshevA. A.ЦыплаковЕ. Д.TsyplakovE. D.КозловА. В.KozlovA. V.МарковН. В.MarkovN. V.КулевойТ. В.KulevoyT. V.Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”РоссияNational Research Centre “Kurchatov Institute”Russian Federation202611052026173436442Copyright © Малышев А.А., Цыплаков Е.Д., Козлов А.В., Марков Н.В., Кулевой Т.В., 20262026Малышев А.А., Цыплаков Е.Д., Козлов А.В., Марков Н.В., Кулевой Т.В.Malyshev A.A., Tsyplakov E.D., Kozlov A.V., Markov N.V., Kulevoy T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/665

В работе приведены результаты численного моделирования магнитных полей в дипольных магнитах для каналов транспортировки пучка средней и высокой энергии медицинского комплекса протонной лучевой терапии, разрабатываемого в рамках реализации проекта “ЛУЧ-ПРОТОН”. Моделирование проведено в специализированной среде для электромагнитных расчетов на основе численных методов. На основании полученных результатов определены электротехнические параметры и масс-габаритные характеристики трех типов магнитов. Программным способом обеспечена возможность параметризации элементов магнитопровода и обмоток, позволяющая осуществлять корректировку созданных моделей магнитных элементов в соответствии с изменяющимися техническими требованиями к самим элементам.

This paper is devoted to the presentation of the warm dipole magnets’ simulation results, based on numerical methods. The presented models of dipole magnets were created for a radiation therapy medical complex that developed within the “Luch-Proton” project. Based on magnetic field numerical modeling, the electrotechnical parameters have been calculated, weight and size characteristics were prescribed, and the possibility of flexible adjustment for yoke elements and coper coils for varying technical requirements was provided.

протонный синхротрондипольный магнитраспределение поляканалы транспортировкиэлектромагнитный расчетproton synchrotronbending magnetfield distributionbeam transportelectromagnetic simulationReferencesНазаренко А.В., Вайнсон А.А., Соловьева Е.В. Протоны и фотоны в лучевой терапии метастатического поражения головного мозга // Онкологический журнал: лучевая терапия и диагностика. 2019. Т. 2 (2). С. 16–19.Назаренко А.В., Вайнсон А.А., Соловьева Е.В. Протоны и фотоны в лучевой терапии метастатического поражения головного мозга // Онкологический журнал: лучевая терапия и диагностика. 2019. Т. 2 (2). С. 16–19.Воробьев Н.А., Михайлов А.В., Смирнова Е.В., Гуцало Ю.В., Мартынова Н.И. Возможности протонной терапии. Клинические аспекты // Русский медицинский журнал. 2017. Т. 25 (16). С. 1175–1180.Воробьев Н.А., Михайлов А.В., Смирнова Е.В., Гуцало Ю.В., Мартынова Н.И. Возможности протонной терапии. Клинические аспекты // Русский медицинский журнал. 2017. Т. 25 (16). С. 1175–1180.Slater J.M. et al. // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1992. 22. 2. P. 383–389. https://doi.org/10.1016/03603016(92)9005-PSlater J.M. et al. // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1992. 22. 2. P. 383–389. https://doi.org/10.1016/03603016(92)9005-PYoung P.E., Morton P.L. Intensity Possibilities for the Loma Linda Medical Accelerator. Proc. IEEE Particle Accelerator Conf. (PAC 1991): Accelerator Science and Technology. May 6–9, 1991. San Francisco. 1991. IEEE. V. 4. P. 2586. https://doi.org/10.1109/pac.1991.165038Young P.E., Morton P.L. Intensity Possibilities for the Loma Linda Medical Accelerator. Proc. IEEE Particle Accelerator Conf. (PAC 1991): Accelerator Science and Technology. May 6–9, 1991. San Francisco. 1991. IEEE. V. 4. P. 2586. https://doi.org/10.1109/pac.1991.165038Shu H. et al. // MethodsX. 2019. V. 6. P. 1933–1943. https://doi.org/10.1016/j.mex.2019.08.001Shu H. et al. // MethodsX. 2019. V. 6. P. 1933–1943. https://doi.org/10.1016/j.mex.2019.08.001Hiramoto K. et. al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. V. 26 (1–2). P. 786–790. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2007.04.287Hiramoto K. et. al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. V. 26 (1–2). P. 786–790. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2007.04.287Han W. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 2022. V. 1039 (1–6). P. 167151. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.167151Han W. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 2022. V. 1039 (1–6). P. 167151. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.167151

The authors declare that there are no conflicts of interest present.