Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка оборудования опытного образца компактного медицинского циклотрона для оснащения центров позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и однофотонной компьютерной томографии (ОФЭКТ) в рамках сотрудничества с Университетом г. Ювяскюля, Финляндия

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.527.11.9009
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Внебюджетные средства
20 млн

Цель работы: проведение совместных опытно-конструкторских и/или опытно-технологических работ с иностранными научными организациями по приоритетным направлениям Программы, представляющим взаимный интерес.

Предложения

Исследование живых фазовых микрообъектов (клеток крови) когерентно - оптическими методами с использованием цифровой техники
Тема
Исследование живых фазовых микрообъектов (клеток крови) когерентно - оптическими методами с использованием цифровой техники
Входящий номер
5423
Организация
ФТИ им. А.Ф.Иоффе
Руководитель организации-инициатора
Забродский Андрей Георгиевич
Фундаментальные основы источника ускоренных ионов нового поколения для протонной (андронной) терапии
Тема
Фундаментальные основы источника ускоренных ионов нового поколения для протонной (андронной) терапии
Входящий номер
7819
Руководитель организации-инициатора
Сергеев Александр Михайлович
 Показать еще 3 предложения
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
12.10.2007 - 30.11.2007
1. Разработано и выдано подразделениям - исполнителям Техническое за-дание на разработку циклотронного комплекса «Медицинский ком-пактный циклотрон МСС – 30/15».
2. Выбраны и согласованы основные рабочие характеристики циклотро-на: конструктивное исполнение и величина средней индукции основно-го электромагнита, рабочая частота ускоряющего высокочастотного поля, состав и параметры узлов системы внешней инжекции ионов и системы транспортировки пучков к удаленным мишеням.
3. Определен состав оборудования циклотронного комплекса и составле-на схема деления комплекса на составные части (схема прилагается).
4. Разработаны технические задания для ведущих исполнителей систем циклотрона:
- на расчетные работы по системам,
- на основной электромагнит, магниты и линзы систем внешней инжекции и транспортировки пучка,
- на систему ускоряющую,
- на систему высокочастотного питания,
- на систему внешней инжекции,
- на систему транспортировки пучка,
- на систему электропитания,
- на систему управления,
- на систему водоохлаждения и термостабилизации,
- на систему вакуумную,
- на пневмосистему,
- на систему магнитных измерений,
- на испытательный стенд.
5. Проведен трехмерный расчет динамики пучков отрицательных ионов водорода и дейтерия в тракте системы внешней инжекции. Рассмотрены два варианта группирования ионов в высокочастотном банчере.
6. По трехмерной программе выполнен расчет распределения электро-магнитных полей в ускоряющей системе. Система состоит из двух зер-кально симметричных резонаторов, триммера автоматической подстройки частоты и ввода ВЧ – мощности. Для выбранной рабочей частоты и задан-ной амплитуды ВЧ – напряжения определены мощность активных потерь в резонаторе и его узлах, распределение плотности высокочастотных то-ков и тепловыделений по электропроводящим поверхностям, чувстви-тельность частоты ВЧ – колебаний к изменению геометрических парамет-ров.
7. Проведены трехмерные расчеты динамики ионов в зоне ускорения и геометрии полюсов основного электромагнита, обеспечивающей изохрон-ное магнитное поле. Ввиду значительной сложности проблемы эта работа выполняется методом последовательных приближений. По рассчитанной динамике ионов определяется геометрия полюсов магнита и распределе-ние магнитного поля в зоне ускорения, проводится новый расчет динами-ки ионов и корректирующий расчет геометрии полюсов электромагнита. В настоящее время выполнено необходимое количество итераций, расчет доведен до уровня, позволяющего провести разработку конструкторской документации основного электромагнита. В частности, определены разме-ры и диапазон перемещения шиммов, обеспечивающих изменение распре-деления магнитного поля при изменении типа ускоряемых ионов. Рассчи-таны положения перезарядных устройств и каналов вывода ускоренных пучков из циклотрона. Показана возможность одновременного вывода двух пучков одноименных ионов в двух противоположных направлениях.
После изготовления электромагнита и измерения реальной топологии магнитного поля будут выполнены корректировочный расчет геометрии полюсов и доработка секторов на станке с ЧПУ. Эта работа обычно про-водится за несколько итераций.
8. По расчетным значениям эмиттанса выведенных из циклотрона пучков протонов и дейтронов рассчитана динамика пучков в каналах системы транспортировки. Определен состав оборудования системы транспорти-ровки.
9. Проведен расчет распределения давлений остаточного газа в вакуум-ной камере циклотрона, в трактах внешней инжекции и транспортировки пучков, определен состав оборудования вакуумной системы.
10. Разработаны и выданы технические задания на конструирование ос-новных систем циклотронного комплекса: основного электромагнита, сис-темы ускоряющей, системы внешней инжекции, систем электропитания, водоохлаждения и термостабилизации, магнитных измерений, вакуумной системы.
11. Система высокочастотного питания состоит из модуля управления и усилителя ВЧ - мощности. Модуль управления включает в себя синтезатор частоты и блоки стабилизации, проектируется ведущим исполнителем ВЧ – системы на базе покупных изделий. При определении поставщика уси-лителя ВЧ - мощности учтен опыт работы системы ВЧ – питания в составе циклотронов СС – 18/9 в г. Турку и пос. Песочный, Санкт – Петербург (поставщик – Российский институт мощного радиостроения). При наладке и вводе циклотронов в эксплуатацию выявлены существенные дефекты усилителя. В связи с этим согласованы технические характеристики и за-ключен контракт на поставку ВЧ – усилителя с QEI Corporation, США (за счет собственных средств ФГУП «НИИЭФА»).
12. Пневмосистема состоит из покупных изделий, кроме пневмоцилинд-ров, разрабатываемых в составе основного электромагнита.
13. Разработана схема построения системы управления и определены не-обходимые покупные изделия. Разработка программного обеспечения проводится на более поздних этапах работы после разработки алгоритмов управления системами циклотрона.
14. Разработаны требования к помещениям для размещения оборудования циклотрона, Е.330.937 ТЗ ЕХ.
15. Внебюджетные работы Университета г. Ювяскюля, Финляндия:
- Подготовка и согласование задания на проектирование здания для раз-мещения циклотрона.
- Подготовка к проектированию здания для размещения циклотрона.
Развернуть
2
01.12.2007 - 31.12.2007
Определены технические характеристики и выбрано конструктивное исполнение циклотрона с вертикальным расположением медианной плоскости.
2. Выполнены следующие расчетно – теоретические работы:
• методом последовательных итераций, предусматривающих определение геометрии полюсов электромагнита (по трехмерной программе) и трехмерный расчет динамики пучков отрицательных ионов водорода и дейтерия в рабочей полости электромагнита, обеспечивающей изохронное магнитное поле, определены расчетная геометрия полюсов и изохронные траектории ускоряемых частиц, включая выпуск из циклотрона пучков протонов и дейтронов после перезарядки;
• расчет параметров и распределения электромагнитных полей в ускоряющих резонаторах (по специальной трехмерной программе);
• расчет распределения давления остаточных газов в тракте системы внешней инжекции и в рабочей полости электромагнита, уточнение состава необходимых средств высоковакуумной откачки;
• трехмерный расчет динамики пучков отрицательных ионов водорода и дейтерия с учетом кулоновского взаимодействия в тракте системы внешней инжекции;
• расчет параметров фокусирующих элементов в трактах систем внешней инжекции и транспортировки пучков к удаленным мишеням.
3. На основе технических заданий на конструирование разработаны сборочные чертежи основных систем: электромагнита циклотрона, 1А.518.125, системы внешней инжекции, Е.331.415, резонансной системы, 1А.267.300, системы транспортировки пучков к удаленным мишеням, Е.331.429.
4. Определены покупные изделия и узлы циклотрона, которые могут быть исполнены по ранее разработанной документации.
5. Выбран Поставщик усилителя мощности системы ВЧ – питания, согласованы параметры усилителя и заключен контракт на поставку ВЧ – усилителя с QEI Corporation, США (за счет собственных средств ФГУП «НИИЭФА»).
6. Разработана документация и начато сооружение стенда магнитных измерений.
7. Проведены предварительные патентные исследования, подготовлен и выпущен отчет о патентных исследованиях.
8. Подготовлена пояснительная записка Е.330.937ПЗ на 93 листах.
9. Выпущен технический проект, содержащий ведомость технического проекта Е.330.937ТП, пояснительную записку и 14 чертежей.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
1. Разработана конструкторская документация оборудования циклотрона:
- электромагнита циклотрона, 1А.518.125;
- опоры электромагнита с механизмами перемещения и рамой, 1А.518.157;
- устройств, размещаемых в вакуумной камере: трех пробников, Е.331.389, Е.331.442 и Е.331467, ввода ВЧ – мощности водоохлаждаемого, Е.331.447, пробника ВЧ, Е.331.691, триммера АПЧ, Е.330.218, устройства обдирочного, Е.331.465;
- камеры ускорительной, 1А.267.301;
- резонансной системы 1, 1А.267.300;
- резонансной системы 2, 1А.267.302;
- системы внешней инжекции, Е.331.415,
- системы транспортировки пучков к удаленным мишеням, Е.331.429, с входящими в систему узлами: электромагнитом корректирующим, 1А.822.212, линзой квадрупольной. 1А.822.162, цилиндром Фарадея, Е.315.414, датчиком плотности пучка, Е.315.618.
В настоящее время ведется технологическая обработка документации.
2. Выполнена разработка системы электропитания. Разработаны стойки питания системы внешней инжекции, высоковольтная, Е.331.398, и низковольтная, Е.331.339. Электропитание электромагнита циклотрона, а также линз и магнитов системы транспортировки будет осуществляться от трех стоек, поставляемых фирмой BRUKER. Все условия поставки согласованы, Контракт находится в стадии подписания.
3. Выбран Поставщик усилителя мощности системы ВЧ – питания, согласованы параметры усилителя и заключен контракт на поставку ВЧ – усилителя с QEI Corporation, США (за счет собственных средств ФГУП «НИИЭФА»).
4. Разработана система водоохлаждения оборудования циклотрона: блок водоохлаждения, Е.331.469, блок ионно – обменной очистки, Е.331.469, гидрошкафы циклотрона, Е.331.472, системы инжекции, Е.331.471, систем ВЧ и электропитания, Е.331.475, линеек транспортировки пучка, Е.331.473 и Е.331.474.
5. Вакуумная система состоит, в основном, из покупных изделий. Разработаны принципиальные схемы и полные перечни покупных изделий. Подготовлен договор на поставку вакуумного оборудования.
6. Разработана принципиальная схема пневмосистемы, Е.331.464, полностью состоящей из покупных изделий.
7. Система автоматизированного управления размещается в двух стойках: стойке АСУ, Е.332.127, и стойке питания и обеспечения, Е.332.127. Разработаны принципиальные схемы и полные перечни покупных изделий.
8. Завершено сооружение стенда «Циклотрон», предназначенного для проведения магнитных измерений и автономных испытаний основных узлов циклотрона.
9. Университетом г. Ювяскюля, Финляндия, обеспечена разработка проектной документации здания для размещения циклотрона. К настоящему времени готовность документации ~ 80%. В 3 квартале планируется начало строительства.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.10.2008
Разработана рабочая технологическая документация оборудования опытного образца циклотрона, Е.330.937 Т. Заключен договор с фирмой «BRUKER BioSpin S.A.», Франция, на поставку системы питания электромагнита циклотрона, линз и магнитов системы транспортировки. Разработаны проекты: ЦИКЛОТРОН МСС – 30/15, технические условия, ТУ 6913-110-08626377-2008 г. и ЦИКЛОТРОН МСС – 30/15, Е.330.937 ТО, техническое описание и инструкция по эксплуатации. Разработан бизнес – план: Организация серийного производства медицинских компактных циклотронов МСС – 30/15.
Сооружен и сдан в эксплуатацию стенд «Циклотрон». Изготовлен и исследован опытный образец электромагнита, предназначенный для отработки технологии автоматизированных измерений топографии магнитных полей.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.7 Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ по тематике, предлагаемой бизнес-сообществом
Тема
Доклинические исследования инновационного радиофармацевтического препарата, на основе аминокислоты, меченной 18F, для дифференциальной диагностики онкологических заболеваний методом позитронной эмиссионной томографии
Продолжительность работ
2013 - 2015, 27 мес.
Бюджетные средства
33 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение» Программы.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
0
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Италии по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями стран Евроазиатского экономического союза по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
5
Тема
Проведение опытно-конструкторских и опытно-технологических работ совместно с иностранными научными организациями Чехии по приоритетным направлениям Программы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
3