复旦大学单粒子微束装置研制进展

【作者】 王旭飞； 李嘉庆； 王建中； 张杰雄； 张伟； 张斌； 邵春林； 施立群；

【机构】 复旦大学现代物理研究所； 离子束应用物理教育部重点实验室(复旦大学)； 复旦大学放射医学研究所；

【摘要】 目的:实现载能离子以精确数目对活态单细胞特定位置的定位照射,为环境低剂量辐照效应、空间辐射生物学、重离子治癌基础等研究提供精确实验手段。方法:加速器离子束流结合微准直器获取高分辨微束;离子探测结合快速束开关精确控制离子数目;细胞图像分析提取坐标并控制样品台精密扫描实现微束对细胞逐一定位照射。结果:2×3MV串列加速器(NEC-9SDH-2)质子束流经30°水平和90°垂直偏转至辐照终端;经内径1.5μm,长1mm的毛细管准直器已获得3MeV(FWHM～40keV)的单能质子微束,束分辨<2.2μm(半高宽);采用13μm薄膜闪烁体的特制探测结构结合关断速度<1μs的高压静电偏转开关实现了单粒子定量照射精度>95%;微束定位照射误差<±2.2μm。结论:装置的空间分辨、定量精度和定位误差等核心性能指标已达到开展单细胞辐照实验的要求。更多还原