用于碳束治疗的超导机架设计研究

本文描述了用于碳束的机架的设计研究。所设计的机架是紧凑的，其尺寸与质子机架相当。这通过为偶极磁体引入超导双螺旋线圈来实现。机架光学的设计使其能够提供旋转不变光学和可变束流尺寸，以及束流的点到平行扫描。对于大孔径磁体，通过调用计算机程序获得三维磁场分布，并通过数值积分运动方程结合三维插值来追踪大量粒子。通过借助遗传算法优化线圈绕组，边缘场引起的束流形状畸变被降低到可接受的水平。计算了高阶传递系数，并表明通过对线圈绕组进行适当优化，这些系数可大幅减小。