RADIOLOGY GLOSSARY

サイクロトロン(Cyclotron)

IN ONE LINE

一言でいうと

磁場で荷電粒子の軌道を曲げ、高周波電場で繰り返し加速する円形粒子加速器です。

BEGINNER GUIDE

はじめて学ぶ方へ

粒子を回りながら何度も加速し、標的へ当てて必要な放射性核種を作る装置です。中性子を直接加速しません。

身近なイメージ

教材用に非相対論的陽子、B=1 Tとします。 回転周波数の概算は15.2 MHzです。RFは高調波を使う設計もあり、そのまま装置設定値にはしません。

そもそもサイクロトロンとは?

粒子を回りながら何度も加速し、標的へ当てて必要な放射性核種を作る装置です。中性子を直接加速しません。

磁場とRF/荷電粒子/核種製造

定義・しくみ

磁場で荷電粒子の軌道を曲げ、高周波電場で繰り返し加速する円形粒子加速器です。医療では陽子などを標的へ照射して核反応を起こし、PET用核種等を製造します。

FORMULA

非相対論的モデルです。

RF周波数との関係は設計依存です。

具体例で確認

教材用に非相対論的陽子、B=1 Tとします。

≈15.2 MHz

回転周波数の概算は15.2 MHzです。RFは高調波を使う設計もあり、そのまま装置設定値にはしません。

専門的にもう一歩

非相対論的な一様磁場モデルの回転周波数は|q|B/(2πm)です。高エネルギーでは相対論効果に対応する設計が必要になります。生成核種と不純物は標的、粒子種類、エネルギーで変わり、加速器だけで完成製剤はできません。

臨床・測定での確認点

  • 標的と反応を確認します。
  • 生成不純物を評価します。
  • 遮蔽と放射化を考慮します。

覚えるポイント

  • 磁場とRF
  • 荷電粒子
  • 核種製造

間違えやすい点

  • 中性子を直接加速としない
  • 核種を常に一種類としない
  • 製剤化不要としない

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