醫用重離子加速器U型碳剝離膜的研制

摘要：碳剝離膜作為剝離器的核心組成部件是醫用重離子加速器的重要裝置之一,研制出滿足醫用重離子加速器要求的碳剝離膜至關重要。采用交流弧光放電法完成了醫用重離子加速器中碳剝離膜的研制,并用掃描電子顯微鏡和拉曼表征手段測試分析了碳剝離膜的薄膜特性。為了不影響已注入環中離子的正常運行,靶框設計為U型,靶邊框較窄僅為2 mm,碳剝離膜的有效面積為1 600 mm(2 40 mm×40 mm)。碳剝離膜的厚度為15μg·cm^?2,理論計算結果表明該碳剝離膜的厚度均勻性為97.65%。碳剝離膜具有一定的機械韌性,可以完成碳剝離膜的自動換膜過程,且在自動換膜過程中無破裂損傷。掃描電子顯微鏡觀測結果顯示:碳剝離膜的表面平整,內部結構致密。拉曼測試結果表明:位于1 580 cm^?1附近的G峰明顯強于位于1 300 cm^?1附近的D峰,說明薄膜的石墨化程度較高;2 700 cm^?1左右的2D峰較弱,說明石墨分子層數較多。