Bewegung der Ionen von der Ablenkung im Kondensator hin zum Zielpunkt

Die räumliche Ausdehnung des Tumors erfordert, dass die Strahlung gezielt und definiert abgelenkt wird. In Abbildung 6a wird am Beispiel von Ionenstrahlung der Strahl sowohl in der horizontalen Richtung so abgelenkt, dass er die gesamte Tumorbreite überstreicht.

Bereich III - Gleichförmige Bewegung längs der Bahntangente

Die Ablenkung s_y2 hinter dem Kondensator

Die Strecke s_y2 wird größer, je größer die Flugzeit Δt₂ vom Ende des Kondensators bis zum Auftreffpunkt ist. Weiterhin hängt die in dieser Zeit zurückgelegte Strecke natürlich auch von der Geschwindigkeit v_y ab, mit der das Ion den Kondensator verlässt. Damit ergibt sich für diese Ablenkung:

Die Geschwindigkeit v_y mit der das Ion den Kondensator verlässt, ist durch Gleichung (5) im Kapitel Ablenkung von Ionen bereits bestimmt worden. Es bleibt, die Flugzeit Δt₂ im Bereich III über die Strecke L zu bestimmen (siehe Abb 25a oben).

Diese Flugzeit kann leicht berechnet werden, da sowohl die Strecke L in x-Richtung als auch die Geschwindigkeit v_x in dieser Richtung bekannt ist. Damit ergibt sich für die Flugzeit:

Damit errechnet sich die Ablenkung s_y2 zu:

Setzt man die Gleichung 5 für v_y aus dem Kapitel Ablenkung von Ionen in diese Gleichung ein, so erhält man für die Ablenkung des Strahls im feldfreien Raum im Bereich III:

Die Geschwindigkeit v_x, mit der die Ionen mit der Ladung q und Masse m_q in den Kondensator eintreten, ist mit Formel (4b) im Kapitel Endgeschwindigkeit bereits bestimmt worden als:

wobei U_B die Spannung am Beschleunigungskondensator ist.

Diese Geschwindigkeit in Gleichung (3a) eingesetzt ergibt für die Ablenkung des Strahls im feldfreien Raum im Bereich III:

Damit kann jetzt die Gesamtablenkung s_yg berechnet werden.

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Nützliche Seiten

• Grundlagen zur Bewegung werden hier besprochen: Grundlagen über Kräfte auf ein geladenes Teilchen im elektrischen Feld
• Informationen zur Ablenkung eines Ionenstrahls im Kondensator finden Sie im Kapitel: Ablenkung von Ionen
• Die gesamten Bewegungsphasen sind in der folgenden Animation dargestellt: BRAUNsche Röhre

 

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