Syncrocyclotron의 가속원리 *주파수가 감소하는 고주파 전계와 균일한 자계 (회전반경 늘어남) *가속입자 – 양자 중양자(속중성자,양자,중간자선 치료 이용)

Synchrotron 종류 - 전자 synchrotron(전자가속) - 양자 synchrotron(양자가속) 특징 cyclotron이나 synchrocyclotron과는 달리 일정궤도(에너지의 증가에 따라 자장을 강하게 하여 일정궤도 유지로 가속

Synclotron의 가속원리 입자 에너지에 맞춘 자장의 세기와 더불어 가속 주파수를 변화시켜 입자궤도를 일정하게 유지 (Cychrotron과 Synchrocychrotron과 다르게 입자궤도를 일정하게 유지) *전자 : 주파수가 거이 일정한 고주파전계와 시간적으로 변화하는 자계(점점증가) (회전반경 일정) *양자 : 주파수가 증가하는 고주파 전계와 시간적으로 변화하는 자계(점점증가) 가속입자 – 전자, 양자 (전자선 , 양자선 치료 이용)

Van de Graaff generator (반ㆍ데ㆍ그라프 가속기, 정전형 고압 발생장치)

Van de Graaff generator (반ㆍ데ㆍ그라프 가속기, 정전형 고압 발생장치) 집전극에 정전기를 집적시켜 직류고전압을 얻어 하전입자(전자, 양자)를 가속하는 장치 방사선 치료에는 주로 전자를 가속시켜 2MV정도의 고 에너지 X선을 발생

=>코로나 방전(corona discharge) 이 일어나 벨트 위에 전자를 뿜어줌 가속원리 20~40kV의 전하 전압을 절연벨트에 charge sprayer를 통해서 인가 =>코로나 방전(corona discharge) 이 일어나 벨트 위에 전자를 뿜어줌 =>charge collector을 통해서 음전하 (negative charges)가 집전극(sphere) 에 모임 =>V=Q/C[V]에 의해서 대지와 집전극 사이 에는 대단히 높은 전압이 생김 =>이 고전압을 metal rings이 직렬로 연결된 X선관에 가해줌으로써 X선을 발생. 10MV에너지까지 가속할 수가 없음 고압절연을 위해서는 nitrogen과 CO₂가스를 혼합해서 사용

Van de Graaff의 가속원리 집전극에 전하를 모아 대지와의 사이에 큰 전위차를 만들고, 그 전위차로 하전입자를 가속 *정전계를 이용 가속입자 – 전자 양자(X선, 중성자선 치료에 이용)

Stereotactic radiosurgery system

Stereotactic radiosurgery system - 5cm 이하의 Tumor 등을 도려내 듯 치료함 - Gamma knife radiosurgery unit X-knife radiosurgery Photoelectron radiosurgery (PRS)

Gamma knife radiosurgery unit Patient- treatment table Radiation unit Collimator helmet Control consol Hydraulic system

Gamma knife radiosurgery unit

Radiation unit - 201 cylindrical Cobalt-60선원 - 총방사능 : 5400~6000ci 정도 - 그밖에 central fody, shielding door 등으로 구성 Collimator helmet 개의 구멍, 6cmt의 텅스텐 합금으로 구성 disital collimator, middle collimator,final collimator 3부분으로 구성 -helmet의 hole크기 4,8,14,18mmø로 구성

Stereotaic frame 치료 완료까지 coordinate fram을 환자의 머리에 고정 skull measurement frame : skull의 형태를 수치로 변환. computer로 skull의 형태를 그림 Hydraulic system - 조사선량 및 조사시간 계산 시스템

적용질환 - Arterial aneurysm (동맥류) - Arteriovenous malformation (동맥기형) - Carernous angioma (공동성 형관종) - Germinoma (배세포종) - Lymphoma (임파종) - Meningoma (수막종) - Oligodendroglioma (회돌기 교종) - Pineaoma (송과체종) - Pituitary (뇌하수체)

X-knife radiosurgery 기존의 linac 이용, 선속이 적은 pencil beam(circular - 환자는 치료하는 중 stereotactic frame을 써서 고정 Circular beam의 직경: 5~35mm 정도 5~10cm 두께의 납 또는 tungsten cylinders를 상용한 cricular collimator를 사용

Photoelectron radiosurgery(PRS) - 약 10V의 약상 X선 발생시켜 병소 파괴 - 환자,술자 방사능 피해 없음 - 현재 뇌수술에만 사용

방사광 가속기 방사광 가시광선에서부터 ,가시광선보다 파장이 긴 적외선이나 파장이 짧은 자외선 및 X선에 이르는 다양한 파장을 가진 인공적인 광선(빛) 이용 분야 기초과학(고체 물리학, 화학, 생물학, 재료공학, 전자공학 등) 전반에 걸친 물성 연구 - 화학공학의 촉매연구 - DNA 및 고분자 물질의 구조해석 - 경 X선을 이용한 angiography, 진단법 개발 - X선 촬영 등의 의학 분야

소립자 물리학용 가속기 가속기 CRT내의 전자총, 암의 방사선 치료기에 이르기까지 널리 이용 가속기  - 그 운동에너지를 크게 하는 장치 CRT내의 전자총, 암의 방사선 치료기에 이르기까지 널리 이용 가속기 에너지의 진보 - 고크로프트-월턴의 가속기 ⇒ 반데 그라프의 가속기 ⇒ 사이클 로트론 ⇒ 전자싱크론트론 ⇒ 전자선형 가속기 ⇒ 양성자 싱크 로트론 ⇒ 섹터접속 사이크트론 ⇒ 전자,양전자 충돌형 가속기 ⇒양성자,양성자 양성자,반양성자 충돌형 가속기

방사선 치료 장치의 품질관리 검사항목 Linac Cobalt-60 ①출력(R/min)측정, 선량률(cGy/min) 점검 ◯ ◎ ②에너지(선질)측정 ③조사야 크기와 표시검사 ④선속방향 검사 ⑤조사야 내 선량분포 균등성 검사 ⑥적산선량계의 정밀도 검사 ⑦기계적 재현성 검사 ⑧선원의 개폐상태 및 지시설비의 점검 ⑨선원 이동, shutter 이동의 점검 ⑩선원 누설에 의한 오염 검사 ⑪방사선 head로부터 누설 방사선 측정 ⑫타이머 정밀도 점검 ⑬타이머의 XXX 측정 ⑭광조사야와 방사선 조사야의 일치성 검사