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Be­we­gung der Ionen von der Ab­len­kung im Kon­den­sa­tor hin zum Ziel­punkt

Beschreibung

Quel­le: Mit freund­li­cher Ge­neh­mi­gung durch Katia Par­o­di und Wal­ter Ass­mann: Ha­dro­nen gegen den Krebs, in Phy­sik Jour­nal 18 (2019), Nr. 6, Seite 38, Abb. 2b, leicht ver­än­dert.

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 sy2 hin­ter dem Kon­den­sa­tor

Die Stre­cke sy2 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 vy ab, mit der das Ion den Kon­den­sa­tor ver­lässt. Damit er­gibt sich für diese Ab­len­kung:

Beschreibung

Die Ge­schwin­dig­keit vy 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 vx in die­ser Rich­tung be­kannt ist. Damit er­gibt sich für die Flug­zeit:

Beschreibung

Damit er­rech­net sich die Ab­len­kung sy2 zu:

Beschreibung

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

Beschreibung

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

Beschreibung

wobei UB die Span­nung am Be­schleu­ni­gungs­kon­den­sa­tor ist.

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

Beschreibung

Damit kann jetzt die Ge­sam­ta­blen­kung syg be­rech­net wer­den.

Nütz­li­che Sei­ten

 

Wei­ter zu Io­nen­bah­nen bis zum Tumor