Бетатрон

Бетатрон — это индукционный ускоритель электронов. Бетатрон применяется при лечении злокачественных опухолей (бетатронная терапия). Электронные пучки используют для облучения опухолей при неглубоком их залегании (3—5 см) (см. Электронная терапия); жесткое тормозное излучение бетатрона служит и для глубокой терапии.

Бетатрон — электронный ускоритель, предназначенный для генерирования пучка электронов высокой энергии или жестких рентгеновых лучен (тормозного излучения). Большая часть последних концентрируется в сравнительно малом телесном угле, и чем выше энергия излучения, тем глубже располагается максимум дозы. В СССР для мед. целей разработаны бетатроны на 25 МэВ (тип Б-4э) и 15 МэВ (тип Б-15/4,5).



Бетатрон состоит из электромагнита с кольцевым зазором, питаемым переменным током. В кольцевой зазор устанавливается ускорительная камера, внутри которой создан глубокий вакуум (10-6 мм рт. ст.). Инжектор, вмонтированный в один из патрубков ускорительной камеры, впрыскивает в нее электроны при напряжении 40÷50 кВ в момент, когда напряженность магнитного поля соответствует этому напряжению. Электроны захватываются магнитным полем и начинают двигаться по замкнутой равновесной орбите, находящейся внутри ускорительной камеры. За один оборот по орбите каждый электрон приобретает энергию, равную напряжению электрического поля (напряжению обхода). Если это напряжение равно, например, 25 эВ, а число оборотов — 1 млн., то энергия, приобретенная электроном за все время ускорения, составит 25 МэВ. По окончании ускорения в специальные катушки подается импульс тока, который сдвигает ускоренные электроны с орбиты и направляет их на мишень, где они тормозятся, отдавая энергию в виде рентгеновского (гамма-) излучения. Если импульс тока подать в другие катушки, то ускоренные электроны, обойдя мишень, выйдут из бетатрона через специальное окно в ускорительной камере (бета-излучение). Сторона бетатрона, обращенная к больному, оборудуется свинцовой защитой, поглощающей неиспользуемое излучение. В защите имеется коллимируемое отверстие, размер которого соответствует заднему полю облучения.

Бетатрон типа Б-4э может устанавливаться так, что ось луча отстоит от пола на 1650 и 1050 мм. Бетатрон может поворачиваться вокруг оси на любой угол в пределах 30° вверх и 90° вниз от горизонтали.

Имеются коллиматоры, создающие различные поля облучения. Интенсивность рентгеновского излучения на расстоянии 1 м от мишени составляет 30 р в 1 мин. (при 25 МэВ). Интенсивность электронного излучения соответственно 130 р в 1 мин. (при 18—23 МэВ).