در راستای طرح کلان طراحی و ساخت سیکلوترون پزشکی 10 مگاالکترون ولتی در کشور، مدار فرکانس رادیویی LLRF شتاب دهنده توسط محققان دانشگاه امیرکبیر طراحی و ساخته شد.
محمد صالح شریفی، دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی هسته‌یی دانشگاه صنعتی امیرکبیر که مسوولیت طراحی و ساخت مدار فرکانس رادیویی شتاب دهنده سیکلوترون پزشکی را بر عهده داشته در خصوص روند اجرای این طرح کلان فناوری گفت: طرح ساخت نخستین شتاب دهنده سیکلوترون پزشکی بومی در قالب یکی از طرح‌های کلان فناوری مصوب شورای عالی عتف با محوریت دانشگاه صنعتی امیرکبیر و با همکاری دانشگاه SUNGKYUNKWAN کره جنوبی، دانشگاه شهید بهشتی و دانشگاه تهران در حال اجراست که فاز طراحی مفهومی و مهندسی آن با موفقیت به پایان رسیده و آماده آغاز فاز ساخت شتابدهنده هستیم.
وی خاطرنشان کرد: سیکلوترون، نوعی شتابدهنده ذرات است که در حوزه پزشکی برای تولید رادیو داروهای مورد استفاده در تشخیص و درمان برخی بیماری‌ها کاربرد دارد. رادیو داروها به روش‌های فیزیک هسته‌یی تولید می‌شوند که در گذشته اغلب از راکتورهای اتمی برای تولید آنها استفاده می‌شد که با توجه به این که نیمه عمر اغلب رادیو داروها بسیار کوتاه بوده و اثربخشی آنها طی فرآیند طولانی انتقال از محل راکتور به بیمارستان به شدت افت می‌کند تلاش شده با بهره‌گیری از سیکلوترون‌های پزشکی در محل بیمارستان و در مجاورت تجهیزات پزشکی هسته‌یی (PET) این مشکل برطرف شود.
شریفی با اشاره به این که شتاب دهنده‌های سیکلوترون در حوزه تحقیقات، صنعت و ... نیز کاربرد دارند درباره ساختار این تجهیزات گفت: اساس کار سیکلترون بر شتاب دادن ذرات است که بدین منظور ذره باردار در میدان مغناطیسی شتاب شعاعی و در میدان الکتریکی شتاب طولی می‌گیرد. برای تامین میدان مغناطیسی در شتاب دهنده از مگنت و برای تامین میدان الکتریکی از کاواک استفاده می‌شود.
وی خاطرنشان کرد: مدار فرکانس رادیویی سطح پایین (LLRF) برای ایجاد میدان الکتریکی در سیکلوترون کاربرد دارد بدین صورت که امواج رادیویی با فرکانس و فاز مناسب را تولید و پس از تقویت در تقویت کننده توان بالا با توان 50 کیلووات وارد کاواک شده و میدان الکتریکی در آن برقرار می‌شود. ذره باردار با هر بار عبور از کاواک دو بار شتاب طولی می‌گیرد و تحت تاثیر مگنت‌ها با طی یک مسیر مارپیچ به انرژی مورد نیاز رسیده و از سیکلوترون خارج می‌شود.
شریفی خاطرنشان کرد: مدار فرکانس رادیویی طراحی شده بهترین و مقرون به صرفه‌ترین مدار Low Level RF برای شتاب دهنده سیکلوترون 10 مگاالکترون ولتی طراحی شده است که نمونه آزمایشگاهی این مدار نیز ساخته شده و با موفقیت آزمایش شده است.
پژوهشگر طرح سیکلوترون پزشکی تصریح کرد: این سیستم و سایر تجهیزات سیکلوترون پزشکی با حداقل هزینه‌ها ساخته می‌شوند تا بتوان نمونه‌های متعددی از سیکلوترون بومی را برای بیمارستان‌های مختلف سراسر کشور تولید کرد.
شریفی در پایان خاطرنشان کرد: مدار فرکانس رادیویی طراحی شده در فرکانس 1 تا 200 مگاهرتز کارایی دارد که البته فرکانس بهینه با توجه به پارامترهای طراحی شتابدهنده سیکلوترون پزشکی بومی حدود 70 مگاهرتز است.
