Institutional Repository of Institute of Modern Physics, CAS
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一台用于IMP重离子治癌线上的电离室
No full text介绍一种用于中国科学院近代物理研究所(IMP)重离子肿瘤治疗线上、于纵向场常压下工作的气体电离室,其灵敏面积为250mm×250mm,极间距离为10mm,电离室工作气体为P10,在85kPa下流气式工作。用75MeV/u12C离子入射,测量了电离室的坪曲线。发现电离室工作坪区900—3000V,12C的Bragg峰位于13.73mm,峰的极大值半高宽(FWHM)为0.19mm
Topological structure of vortex solution in Jackiw-Pi model
No full textBy using phi-mapping method, we discuss the topological structure of the self-duality solution in Jackiw-Pi model in terms of gauge potential decomposition. We set up relationship between Chern-Simons vortex solution and topological number, which is determined by Hopf index and Brouwer degree. We also give the quantization of flux in this case. Then, we study the angular momentum of the vortex, which can be expressed in terms of the flux
Heavy ion beams induce survivin expression in human hepatoma SMMC-7721 cells more effectively than x-rays
No full textHigh linear energy transfer (LET) heavy ion radiation is more effective in inducing biological damage than low-LET X-rays or gamma-rays. Heavy ion beam provides good dose localization (Bragg peak) in critical cancer tissue and gives higher relative biological effectiveness in cell killing across the dose peak, so high-LET heavy ion beam is superior to low-LET radiation in cancer treatment. Survivin, as a member of the inhibitor of apoptosis protein family, might help cancerous cells to overcome the G(2)/M apoptotic checkpoint and favor the aberrant progression of transformed cells through mitosis. Survivin expression in the human hepatoma SMMC-7721 cell line after exposure to low-LET X-ray and high-LET carbon ion irradiation was investigated in this study. Compared with X-ray irradiation, the carbon ion beam clearly caused G(2)/M arrest and promoted the expression of the survivin gene in a dose-dependent manner. Clonogenic survival assay showed that SMMC-7721 cells were more radiosensitive to the high-LET carbon ions than to the X-rays, and the radiosensitivity was promoted after treatment with specific survivin short interfering RNA. Differential survivin expression at both transcriptional and translational levels was found for SMMC-7721 cells following low- and high-LET irradiation. The overexpression of survivin in SMMC-7721 cells is probably an important reason why the cancerous cells have radioresistance to strong stimulus such as dense ionizing high-LET radiation. However, the direct killing effect on cancerous cells by high-LET radiation might be more significant than the apoptosis inhibition through the overexpression of survivin following heavy ion irradiation
The Design、Calculation and Adjustment of Multi-Differential Vacuum System
No full text兰州重离子加速器（HIRFL）后束运线TR2实验终端，是一个用于开展超重核研究的实验终端，实验系统工作时要求充入氦气，压强为100Pa左右，而后束运线上真空度要求为10E-6Pa，所以如何实现从实验终端充气压强为100Pa到后束运线上压强为10E-6Pa真空度的顺利过渡便成了一个重要课题。 本文从差分真空系统的原理着手，通过对差分系统材料、测量元件以及排气系统的选择，排气性能测试等，设计了TR2实验终端差分真空系统——四级差分真空系统。通过安装测试，将理论计算值与静态测试结果做了比较，引出了差分系统中充气气流效应的概念，并对该系统中充气气流效应进行定量和定性的分析，改进了差分真空系统的设计。 本文用真空系统中气体的流动与电子学电路中电子的流动相等效的思路，把四级差分真空系统等效成电子学电路，并用PSpice软件仿真计算四级差分真空系统中各级差分真空室的压力分布，并与实验结果作比较。 理论计算和静态测试结果均表明，TR2实验终端利用四级差分真空系统，可以实现从100Pa到后束运线上10E-6Pa真空度的顺利过渡兰州重离子加速器（HIRFL）后束运线TR2实验终端，是一个用于开展超重核研究的实验终端，实验系统工作时要求充入氦气，压强为100Pa左右，而后束运线上真空度要求为10E-6Pa，所以如何实现从实验终端充气压强为100Pa到后束运线上压强为10E-6Pa真空度的顺利过渡便成了一个重要课题。 本文从差分真空系统的原理着手，通过对差分系统材料、测量元件以及排气系统的选择，排气性能测试等，设计了TR2实验终端差分真空系统——四级差分真空系统。通过安装测试，将理论计算值与静态测试结果做了比较，引出了差分系统中充气气流效应的概念，并对该系统中充气气流效应进行定量和定性的分析，改进了差分真空系统的设计。 本文用真空系统中气体的流动与电子学电路中电子的流动相等效的思路，把四级差分真空系统等效成电子学电路，并用PSpice软件仿真计算四级差分真空系统中各级差分真空室的压力分布，并与实验结果作比较。 理论计算和静态测试结果均表明，TR2实验终端利用四级差分真空系统，可以实现从100Pa到后束运线上10E-6Pa真空度的顺利过
Internal Energy Distributions and Deexcitation of Isolated C60 in Nanosecond Laser Beam
No full text本工作建立了激光飞行时间质谱仪，与示波器获取质谱全图技术联合运作，研究了气相C60分子在具有不同空间分布的纳秒激光场中的内能分布规律以及退激产物的分布特征。研究表明，C60分子的内能分布在较低内能区遵循幂指数衰减形式E-b，并且幂指数值b随激光场发散度的增加而增加；在较高内能区的内能分布迅速偏离各自对应的幂指数规律。实验结果与把激光束和分子束看作高斯分布的理论预言符合的很好。对碎片质谱的研究表明，质谱具有明显的双峰分布特征，且激光通量较低时，碎片表现出明显的幻数结构，随着激光通量的增加，幻数结构在质谱中逐渐消失。碎片离子的产额分布表明，激光场的发散度越大，C60分子的碎裂程度随激光通量变化趋势就越快；分析轻碎片离子的峰形分布得到，所有轻碎片离子具有相同的平均初始动能；在近似认为富勒烯离子蒸发一个C2分子具有相同的动能释放的情况下，得到该动能释放值约为0.40±0.02eV。不同激光场中延迟电离与非延迟电离的产额分布表明，激光场发散度越大，两种电离成分随激光通量变化趋势越快，延迟电离成分占总电离成分的百分比越高。通过分析不同激光场中延迟电离离子飞行质谱，实验测量C60分子蒸发中性C2对应的蒸发势垒为10.59±0.17eV本工作建立了激光飞行时间质谱仪，与示波器获取质谱全图技术联合运作，研究了气相C60分子在具有不同空间分布的纳秒激光场中的内能分布规律以及退激产物的分布特征。研究表明，C60分子的内能分布在较低内能区遵循幂指数衰减形式E-b，并且幂指数值b随激光场发散度的增加而增加；在较高内能区的内能分布迅速偏离各自对应的幂指数规律。实验结果与把激光束和分子束看作高斯分布的理论预言符合的很好。对碎片质谱的研究表明，质谱具有明显的双峰分布特征，且激光通量较低时，碎片表现出明显的幻数结构，随着激光通量的增加，幻数结构在质谱中逐渐消失。碎片离子的产额分布表明，激光场的发散度越大，C60分子的碎裂程度随激光通量变化趋势就越快；分析轻碎片离子的峰形分布得到，所有轻碎片离子具有相同的平均初始动能；在近似认为富勒烯离子蒸发一个C2分子具有相同的动能释放的情况下，得到该动能释放值约为0.40±0.02eV。不同激光场中延迟电离与非延迟电离的产额分布表明，激光场发散度越大，两种电离成分随激光通量变化趋势越快，延迟电离成分占总电离成分的百分比越高。通过分析不同激光场中延迟电离离子飞行质谱，实验测量C60分子蒸发中性C2对应的蒸发势垒为10.59±0.17e
核素131I胆道腔内辐照支架的制作和动物实验及临床应用研究
No full text恶性梗阻性黄疸(malignant obstructive jaundice,MOJ)发现时多为晚期,如不治疗生存期仅3个月。由于肿瘤位置特殊、患者一般情况较差,仅5%～20%的患者可行外科切除和分流手术,并且手术死亡率相当高,分流术病死率高达10%～43%。1974年Molnar和Stocknm首先采用PTCD术（经皮肝胆管内外引流术，Percutaneous Transhepatic Cholangic Drainage,PTCD）,使MOJ患者的临床症状得到缓解, 获得进一步治疗的机会。1989年金属支架开始应用于胆道系统,恢复了胆汁的生理性引流,并使大多数患者拔除引流管,提高了生活质量,成为非手术治疗MOJ的首选方法。但肿瘤生长是造成支架堵塞、黄疸复发的主要原因。文献报道MOJ患者放置金属支架后,支架堵塞的概率达20%～86%,其中大多数由肿瘤生长通过支架网眼或超过支架边缘引起。因此,在支架置放的同时如何积极控制肿瘤生长成为提高疗效的关键问题。MOJ的局部治疗方法有多种,但都存在不足之处。国内学者采用动脉化疗栓塞结合PTCD或支架置放的方法治疗MOJ,使患者的生存期得到延长。但引起MOJ的胆管癌、淋巴结转移癌、胰腺癌、壶腹癌多为少血供肿瘤,而且由于血供特殊,大部分病例碘油沉积欠佳,因此动脉化疗栓塞对这类肿瘤的作用是有限的。外辐照治疗对胆管癌、淋巴结转移癌、胰腺癌、壶腹癌等引起MOJ的肿瘤有一定疗效,并与胆道引流术结合应用于上述肿瘤引起的MOJ。由于瘤体周围有肝脏、胰腺、胃肠道、肾脏等对射线敏感的器官, 限制了外辐照剂量,影响了疗效的提高。近几年,一种斩新的治疗手段正在应用于临床，就是通过PTCD手术时建立的通道再行腔内辐照治疗(核素内辐照治疗),可以较好的控制肿瘤继续生长，抑制支架再狭窄的发生,可使MOJ的治疗取得更好的效果。本研究的目的就是探索胆道内辐照支架制作的可行性，并设计特别的施源器，其具体方法可以简述为：以球囊扩张器扩张重度狭窄胆管+置入特制的二腔单囊管+腔内低剂量率放疗+腔内热频热疗+胆管引流等联合方法治疗。同时，就该二腔单囊管内辐照支架的安全性进行动物实验，从分子生物学、核医学的角度阐述了实验研究的机理和病理改变，同时进行了临床的应用研究，探讨胆道支架发生再阻塞的相关因素及对策，进一步提高（MOJ）患者的生存期。本工作结果总结如下： 1 对放射源和施源器均进行了改进，放射源为液态放射性核素131I，施源器为可调节的长柱形球囊，是专门设计的硅橡胶二腔单囊管，其功能为：中腔通接胆管腔（蓝色），具有引流胆汁作用；另一腔管连接球囊（绿色），是长柱状形可调节长短的球囊，囊内装填放射性液态核素131I；囊内还设置射频加热电极，能加热升温。另外，还可以根据肿瘤的大小和长度，来调节施源器的长度（长柱形球囊），一般照射长度超出支架两端1-2cm。二腔单囊管内辐照支架的特点：剂量分布合理，低剂量率效应，射线能量适中，放疗、热疗同步实施，引流、扩张和局部用药作用。与其他治疗方法比较，这一核医学治疗技术的最大优点是：大直径柱状液态源，近似面源，液囊适形病变胆管腔，均匀贴紧病灶壁，剂量分布合理，γ射线能量适中，低剂量率持续照射，同时联合射频温热治疗及胆道引流、局部用药对症处理等。 2 动物实验研究结果指出，囊装液态131I支架对胆管壁的放射性损伤随131I放射性活度的增加而逐渐加重,呈现明显的放射性活度效应关系。而普通支架组胆管壁无放射性损伤,但是胆管壁粘膜层和肌层增生较131I支架组重,胆管出现再狭窄倾向。本研究为临床合理应用131I支架治疗胆管癌及胆管良性狭窄选择合适的131I放射性活度,提供了必要的剂量学和基础研究依据。 3 动物实验研究结果表明,131I支架组犬胆管组织Fas表达较普通支架组明显,且其表达水平的变化与犬胆管壁平滑肌细胞凋亡的检测结果相同。131I支架组胆管腔面积比普通支架组明显增加,胆管狭窄程度比普通支架组轻。这主要是由于131I辐射促进Fas 基因表达,诱导增殖性平滑肌细胞凋亡,从而减轻胆管损伤后愈合过程中的管腔狭窄。 4． 胆道恶性梗阻胆道腔内囊装液态131I辐照治疗施源的直径为8mm时是胆管充分扩张的最低限度,根据近距离放疗的剂量学特点,它能保证胆管癌腔内辐照治疗时将施源管因素导致的放疗反应和局部肿瘤复发减至最低。并具有创伤小,操作简单,疗效明显,易被患者接受的特点。 5．囊装液态131I治疗恶性梗阻性黄疸（肝门部胆管癌18例），临床疗效满意，随访7～21个月,3个月生存率83.33 %(15/ 18)；6个月生存率72.22%(13/18)；9个月生存率56.25%(12/16)；12个月生存率46.15%(6/13),15个月生存率36.33%(4/11)；18个月生存率22.22%(2/9),21个月生存率28.57%(2/7)。4例发生并发症,其中2例为放射性胆管炎胆道出血,1例为胆汁性腹膜炎,另1例是胰瘘胰腺
Experimental study for 17B
No full text核反应总截面是描述原子核反应基本特征的一个重要的物理量，从中可以得到有关核反应、核结构和核内核子分布的信息。利用透射法测量核的反应总截面对于模型没有依赖性，因而得到的结果更加可靠。在兰州放射性束流线（RIBLL）上利用透射法测量了17B与C、Pb靶的反应，得到了17B与C、Pb的反应总截面和去除双中子截面，同时首次尝试用CLOVER探测器测量与碎片符合的γ能谱。利用半经验的Shen公式可以很好地拟合稳定核的反应总截面的实验结果，但是并不能很好地描述17B的实验结果，说明17B具有奇异结构。采用描述不稳定核的多种密度分布形式代入零力程的Glauber模型计算17B与C的反应总截面，并与实验结果进行了比较。发现采用Skyrme－Hatree－Fock（SHF）、双Gauss、Gauss＋HO计算的密度分布形式都能够很好地拟合整个能区内的实验结果。通过各种密度分布形式提取了17B的核子密度分布，发现17B的中子密度分布有很大的弥散，并证实了17B是由核芯15B加两个价中子组成的晕结构。将Skyrme－Hatree－Fock（SHF）、双Gauss、Gauss＋HO密度分布形式，输入Glauber模型与实验结果比较，提取了17B的物质均方根半径，不同密度分布提取的均方根半径值在实验误差范围内一致，也进一步验证了17B的晕结构。采用Woods－Saxon势来描述17B核外的价中子在核芯中形成的势场，通过解薛定鄂方程来求解价中子处于特定轨道的波函数。假设17B核外的价中子处于纯的s分波和d分波都不能很好地和实验结果符合。所以认为核外的价中子应该是混合组态，通过拟合实验结果求解出s分波谱学因子的值，证明核外的价中子处在2s1/2轨道的几率更大核反应总截面是描述原子核反应基本特征的一个重要的物理量，从中可以得到有关核反应、核结构和核内核子分布的信息。利用透射法测量核的反应总截面对于模型没有依赖性，因而得到的结果更加可靠。在兰州放射性束流线（RIBLL）上利用透射法测量了17B与C、Pb靶的反应，得到了17B与C、Pb的反应总截面和去除双中子截面，同时首次尝试用CLOVER探测器测量与碎片符合的γ能谱。利用半经验的Shen公式可以很好地拟合稳定核的反应总截面的实验结果，但是并不能很好地描述17B的实验结果，说明17B具有奇异结构。采用描述不稳定核的多种密度分布形式代入零力程的Glauber模型计算17B与C的反应总截面，并与实验结果进行了比较。发现采用Skyrme－Hatree－Fock（SHF）、双Gauss、Gauss＋HO计算的密度分布形式都能够很好地拟合整个能区内的实验结果。通过各种密度分布形式提取了17B的核子密度分布，发现17B的中子密度分布有很大的弥散，并证实了17B是由核芯15B加两个价中子组成的晕结构。将Skyrme－Hatree－Fock（SHF）、双Gauss、Gauss＋HO密度分布形式，输入Glauber模型与实验结果比较，提取了17B的物质均方根半径，不同密度分布提取的均方根半径值在实验误差范围内一致，也进一步验证了17B的晕结构。采用Woods－Saxon势来描述17B核外的价中子在核芯中形成的势场，通过解薛定鄂方程来求解价中子处于特定轨道的波函数。假设17B核外的价中子处于纯的s分波和d分波都不能很好地和实验结果符合。所以认为核外的价中子应该是混合组态，通过拟合实验结果求解出s分波谱学因子的值，证明核外的价中子处在2s1/2轨道的几率更
Time-dependent density-functional calculations for optical spectra of Na-2 and Na-4 clusters
No full textWith the frame of the time-dependent local density approximation, an efficient description of the optical response of clusters has been used to study the photo-absorption cross section of Na-2 and Na-4 clusters. It is shown that our calculated results are in good agreement with the experiment. In addition, our calculated spectrum for the Na-4 cluster is in better agreement with experiment than the GW absorption spectrum
重离子束在微生物诱变育种及生物能源开发中的应用
No full text作为一种新型的辐射诱变源,重离子束在辐射诱变育种中的优越性已经显现。在此基础上综述了重离子束用于微生物诱变育种的基本原理、独特优点、所取得的成果及研究进展,并对其在新型生物能源开发中的潜力进行了展望
用于加速器控制的通用型TCP/IP-多串口协议转换器的研制
No full text在加速器控制领域,经常涉及到要将带有标准RS-232串行接口的设备通过以太网连接来实现远程测控任务,本文所介绍的设计工作解决了8个串口设备通过一台基于CPLD和MSP430技术的通用型TCP/IP-多串口协议转换器来完成远程数据/命令的传送