Togir

Togir

Слушал Кадышеву задолго до того, как это стало мейнстримом
Пикабушник
Дата рождения: 21 мая
4864 рейтинг 6 подписчиков 214 подписок 1 пост 1 в горячем
Награды:
5 лет на Пикабу
78

Ускоритель электронов или что там внутри

Я не знаю, кто эти два (оу, уже три!) моих подписчика, но за 15 лет я всё же решил высрать что-то написать. Чувствую себя должным, такссть. Пост для широкого круга, такшта не ловите меня на неточностях и упрощениях. Будет дофига уточнений в скобках, простите.

Есть такие штуки для лечения людей (и не только людей), называются они ускорители электронов. В нормативных документах РФ они проходят как РМУ УЭЛ – Радиационные Медицинские Установки с Ускорителями Электронов. Щас я вам расскажу как эти штуки работают. Ну, в приближении, конечно, и на примере ротационного (так называемого "конвенционального") изоцентрического ускорителя. То есть такого, который вращается вокруг одной точки.

Итак. У нас есть вот такая (или очень похожая) штука:

картинка с <!--noindex--><a href="https://pikabu.ru/story/uskoritel_yelektronov_ili_chto_tam_vnutri_11994748?u=http%3A%2F%2Fresearchgate.net&t=researchgate.net&h=1a9e9196ae6c0308fd050dc5a4ec6ec0b2ff7bb5" title="http://researchgate.net" target="_blank" rel="nofollow noopener">researchgate.net</a><!--/noindex--> и вероятно, защищена авторскими правами

картинка с researchgate.net и вероятно, защищена авторскими правами

Вон из той синей фигни с квадратным окошком (оно так и называется – окно), вот оттуда и сифонит пучок злобной радиации, которая (как небезосновательно утверждают врачи) уничтожает всяческие опухоли, в том числе – раковые, у тех, кому не повезло. Радиация, которую пускает ускоритель, может быть или электронной – пучок электронов, прямо как в старом кинескопном телевизоре, или фотонной – гамма-излучение (точности ради – тормозное излучение широкого энергетического спектра, хе-хе). Есть ускорители, которые могут пускать только электронные пучки (таких мало), есть такие, которые пускают только фотоны, а есть ускорители, которые умеют и так и эдак, но не одновременно.
Внутри этой калабахи стоит электронная пушка:

Смерть еретикам! Слава Императору"

Смерть еретикам! Слава Императору"

Нет. Вот примерно такая:

Какая-то фотка электронной пушки из интернетов

Какая-то фотка электронной пушки из интернетов

Пушка очень похожая на ту, которая и в старом кинескопном телевизоре), которая испускает электроны в вакуумированную трубку. Затем электроны в специальной штуковине (эта штуковина, кстати, ноу-хау любого производителя) под воздействием высокого напряжения и электромагнитных полей ускоряются до нужных скоростей (физики в данном случае не говорят про скорости, они говорят про энергию, так как масса покоя электрона постоянна, то скорости заряженных частиц измеряют в единицах энергии – электрон-вольтах ), обычно до нескольких мегаэлектрон-вольт – МэВ.

И вот этот пучок летящих электронов (он неравномерный, а летит как бы "сгустками", типа пиу-пиу-пиу) в вакуумированной трубке вылетает в "излучающую головку". Это вот та круглая хрень на фотке с синей фигнёй. Если врачам нужен пучок электронов, чтобы доставить живительную порцию радиации к пациенту, то далее на пути пучка электронов будет только тоненькая фольга из титана или какого-нибудь ещё материала, типа бериллия, чтобы пропустить электроны и не нарушить вакуум трубки. К слову, диаметр вакуумированной трубки, по которой летят электроны, исчисляется миллиметрами.
А вот если нужно получить пучок фотонов, то есть – гамма-излучения, то в "головке" стоит металлическая пластина, которая называется "мишень":

Нет. Не такая.

Нет. Не такая.

"Мишень" – это просто металлическая пластина строго определённой толщины (а иногда даже специальной формы) из строго определённых металлов нужной чистоты, которая обеспечит максимальный выход такого полезного и живительного гамма-излучения при торможении электронов об эту мишень. Ну, типа электроны ударяются о металл, и такие – оу, чпок! И вроде как при замедлении вроде как выделяют фотоны. То бишь – то самое тормозное гамма-излучение, которое, вроде как живительно, ну, так небезосновательно уверяют врачи, да.
Форма этого пучка излучения изначально задаётся коллиматором – толстой (достаточно толстой, чтобы поглотить и переварить всё излучение, которое не надо пропустить) металлической, обычно вольфрамовой, штуковиной с квадратной дыркой. Ну, это как бы сделано для того, чтобы радиация не летела во все стороны, а летела куда надо и в виде конуса, ну или пирамиды, квадратной в сечении. Этот коллиматор может быть сменным, а может быть сделан из множества маленьких деталек, чтобы принимать нужную форму и тем самым придавать пучку излучения нужную форму в сечении. Обычно по форме опухоли. Ну, чтобы радиация фигачила только в опухоль, а не куда-то рядом и не задела, например, печень, почку или хуй что-нибудь ценное. А ещё там, на пути пучка, часто ставят фильтры, для того, чтобы отсекать фотоны с ненужными энергиями, обычно – малых энергий. Ну, типа как бы фотоны малых энергий не нужны, ибо они чем больше энергия этих фотонов, тем глубже они проникают в тело. Фильтры – это тоже металлические платины строго определённой толщины и из определённых материалов. Ну, там, например, чистые медь, алюминий и прочие бериллии.

Типа вроде как бы так. Ну, про альфа-частицы и нейтроны мы пока не говорим.

Типа вроде как бы так. Ну, про альфа-частицы и нейтроны мы пока не говорим.

В итоге, радиация (чаще всего именно тормозное фильтрованное гамма-излучение) попадает в тело пациента, в зависимости от энергии (скорости) фотонов глубже или ближе к поверхности тела и убивают всё живое, в том числе и злые клетки злой опухоли. А вы думали, что гамма-излучение просто так называется "живительным"? Хе-хе. Нет. Именно поэтому. Потому что убивает, ага.

В целом, как-то так. Ах, да, забыл сказать, зачем вся эта калабаха вращается. А затем, чтобы прилежащие к опухоли живые, нормальные ткани-органы получили как меньше живительной энергии гамма-лучей. Ну, вроде как со всех сторон опухоль облучим, а прилежащие ткани получат минимум дозы. И вот эта вращающеяся хреновина называется "гентри". И опухоль у пациента с помощью подвижного стола размещается именно в изоцентре вращения этой калабахи-гентри. То есть, получается как бы опухоль внутри пациента в центре вращения гентри ускорителя, и он облучает эту опухоль со всех сторон, меняя форму пучка под форму опухоли, интенсивность, энергию (для глубины проникновения излучения в тело), плюс ко всему контролирует это всё с помощью встроенных детекторов – это вот те экраны по бокам. Детекторы показывают чего куда там лечебный пучок фигачит, куда надо или нет. Иногда даже добавляют дополнительные детекторы в полу рядом с укорителем. Типа чтобы точнее направить пучок в опухоль.

С электронным пучком всё немножко иначе, так как сами по себе электроны, даже ускоренные, в отличие от фотонов гамма-излучения глубоко в тело проникнуть не могут (ибо тяжёлые :) ).
И поэтому их используют для облучения всяческих кожных бяк – ну там меланом, базалиом и прочей срани, кому как не повезёт. В общем, чтобы лечить ту срань, которая неглубоко, а на коже или или где-то так.

Вот так, примерно, друзья, всё это и происходит. Кстати, стоит эта калабаха-ускоритель – ой-ой-ой как многа деняк. А ещё больше деняк стоит найти и нанять вменяемых медицинских физиков (это профессия такая), чтобы они на компутерах составили план облучения опухоли. Куда подать пучок, в какой форме, с какой интенсивностью-мощностью, с какого положения гентри (слева-справа-сбоку), или вообще облучать с помощью pencil-beam – тонким сканирующим пучком с переменной по времени энергией и интенсивностью.

Вкратце как-то так. Спасибо. Ваш Тогир.

Показать полностью 5
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества