Nghiệm thu kỹ thuật dự án Trung tâm gia tốc KOTRON13

[ Edit ]

Ngày 22 tháng 8 năm 2014, sau một năm lắp đặt và chạy thử nghiệm, phía Việt nam đại diện là ông Nguyễn Tiến Dũng, trưởng phòng máy gia tốc và phía Hàn quốc là ông Yong-Wook Kim, kỹ sư trưởng đội lắp máy thuộc công ty cung cấp thiết bị SAMYUONG đã ký biên bản nghiệm thu kỹ thuật Trung tâm gia tốc KOTRON13.

Theo thỏa thuận hợp tác giữa bộ Khoa học và công nghệ Việt nam và Hàn quốc, phía Hàn quốc đã viện trợ cho  Việt nam một Trung tâm PET-Cyclotron bao gồm một máy gia tốc KOTRON13 gia tốc hạt proton tới năng lượng 13 MeV, hệ bia mẫu tạo đồng vị phóng xạ 18F và  hotcell tổng hợp dược chất phóng xạ 18FDG cùng hệ chia liều. Chức năng chính của Trung tâm là sản xuất dược chất phóng xạ sử dụng cho thiết bị chụp ảnh phóng xạ PET như 18FDG, 11C,..Ngoài ra Trung tâm còn là nơi nghiên cứu về công nghệ gia tốc, hóa phóng xạ và đào tạo nhân lực về các lĩnh vực này cho Viện năng lượng Nguyên tử Việt nam.

Các đặc trưng cơ bản của KOTRON13

Máy gia tốc cyclotron KOTRON13.

Máy gia tốc cyclotron KOTRON13 thuộc loại máy có tần số RF và từ trường nam châm cố định. Nam châm  gồm 4 sector với góc của “Dee” là 43,5o, điện áp gia tốc là 45 kV. Nam châm gồm vùng “HILL” và VALLEY” tạo ra từ trường thay đổi theo góc phương vị. Từ trường của nam châm được chế tạo tăng dần theo bán kính quỹ đạo nhằm giải quyết điều kiện đẳng thời của chùm hạt. Cuộn dây nam châm bao gồm 19 vòng,16 lớp. Dòng điện trên cuộn dây 135 A, công suất tiêu thụ điện của cuộn dây nam châm là 12 kW.

Bảng các thông số cơ bản của KOTRON13

Đặc trưng của beam

Loại Ions

Protons, Deuterons

Năng lượng/ dòng

13 MeV / 50 µA

Nam châm

Loại

Compact H-type

Số sectors

4

Đường kính

0,96m

Khe hill/valley

4cm / 12 cm

nr  / nz

1,025/ 0.3~0,36

Bmax(hill)/Bmax(valley)

1,99T / 0,99T

Dòng cuộn dây

135 A

Công suất

12 kW

Hệ thống RF

Tần số

77,3 MHz

Hệ số harmonic

4

Số lượng Dees

2

Độ rộng góc Dee

43,5o

Điện thế trên Dee

45kV

Lấy hạt ra khỏi máy gia tốc

Carbon foil

Nguồn Ion

PIG cathode lạnh

 

Nguồn ion cathode lạnh PIG trong máy KOTRON13 có thiết kế gồm một ống anode hình trụ rỗng (được gọi là chimney) cùng với hai cathode nằm ở mỗi đầu ống và đặt trong một từ trường B làm các điện tử chỉ chuyển động  xoáy trôn ốc trong vùng tâm của chimey, tạo trong đó một vùng ion hóa cao được gọi là plasma. Từ trường B có tác dụng giữ cho vùng plasma luôn được nằm ở giữa buồng chimey.

Nguồn Ion của KOTRON13.

Hệ đưa chùm hạt ra khỏi máy gia tốc sử dụng kỹ thuật stripping foils bằng lá carbon mỏng có mật độ 50µg/cm2. Hiệu suất đưa hạt tới bia  đạt gần 100%. Lá carbon đặt trên một đầu thanh bằng nhôm di chuyển được. Vị trí của lá carbon được điều chỉnh theo bán kính tương ứng với năng lượng của chùm hạt. Lá carbon được đặt trên giá đỡ nhôm, một đầu  được giữ cố định. Vị trí của lá carbon được đặt trong một khoảng cách 406 mm từ tâm của máy gia tốc.

Vị trí của Stripping foil trong máy KOTRON13

Kết quả chạy thử nghiệm toàn bộ hệ thiết bị.

Sau khi lắp đặt, hệ đã được chạy thử nghiệm sản xuất dược chất phóng xạ 18FDG. Kết quả là dòng proton cực đại trên bia đạt trên 50 µA. Sau hai giờ bắn bia, hoạt độ phóng xạ 18F trên bia đạt trên 2 Ci. Hiệu suất tổng hợp 18FDG đạt từ 45-50%. Như vậy mỗi mẻ sản xuất trên thiết bị KOTRON13 có thể cho một lượng 18FDG gần 1 Ci.

Chạy thử nghiệm sản xuất 18FDG

 

Dự kiến kế hoạch triển khai sản xuất 18FDG.

Để KOTRON13 đi vào sản xuất và có thể cung cấp dược chất phóng xạ cho một số các Trung tâm PET-Cyclotron tại Hà nội, Trung tâm đang triển khai các công việc  xin hai giấy phép hoạt động cho Trung tâm. Dự kiến trong quí 1 năm 2015  sẽ hoàn thành bộ hồ sơ cấp phép chứng chỉ an toàn bức xạ và quý 2 năm 2015 sẽ hoàn thành bộ hồ sơ xin cấp phép từ bộ y tế. Hiện tại Trung tâm đang trong giai đoạn tiếp tục đào đạo cán bộ vận hành máy gia tốc, hệ tổng hợp 18FDG và hệ kiểm tra chất lượng  thuốc dược chất phóng xạ.

 Kết luận:  

Dự án KOTRON13 giữ bộ Khoa học Việt nam và Hàn quốc  khởi đầu từ năm 2007 và kết thúc vào năm 2014. Phía Hàn quốc cung cấp toàn bộ thiết bị gia tốc, hệ tổng hợp 18FDG. Phía Việt nam chịu trách nhiệm về xây dựng cơ sở hạ tầng như nhà cửa, điện nước,..Chuẩn bị đội ngũ cán bộ đủ khả năng tiếp nhận và vận hành thiết bị. Dự án đã hoàn thành phần lắp đặt thiết bị, nghiệm thu kỹ thuật và dự định sẽ tổ chức cắt băng khánh thành vào dầu tháng 11/2014.

                                                                                                                  Nguồn: Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam