CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica) CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica) Attivita’ della Sezione di Milano Attivita’ della Sezione di Milano

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CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica) CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica) Attivita’ della Sezione di Milano Attivita’ della Sezione di Milano

LASA 5.07.2007 C. De Martinis Attivita’ INFN-MI 2007/2008

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L’adroterapia consente di trattare casi “difficili”

VANTAGGI UNIVERSALMENTE RICONOSCIUTI VANTAGGI UNIVERSALMENTE RICONOSCIUTI V N GGI UNIVERS LMEN E RI ONOS IU I V N GGI UNIVERS LMEN E RI ONOS IU I

- risparmio dei tessuti sani circostanti

- migliore conformazione al volume tumorale

TUMORI RADIORESISTENTI

-maggiore efficacia biologica degli ioni 12C rispetto a : radioterapia convenzionale (ACCERTATA)

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p ( E )

protoni (IPOTIZZATA, in attesa di validazione clinica )

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Vantaggio macroscopico dell’adroterapi Vantaggio macroscopico dell’adroterapi

Per il controllo Per il controllo

dei tumori dei tumori radioresistenti

radioresistenti 25 cm25 cm

radioresistenti radioresistenti

ioni carbonio **400 MeV*A**

25 cm

Tumour target 25 cm

Volume tumorale

protoni 200 MeV

Beam of hadrons that slows down in matter

Fasci di adroni

che rallentano nei tessuti

Photons Protons

10 MV X rays

protons carbon ions

Photons Protons

10 MV raggi X

protoni ioni carbonio

Confronto tra fasci singoli

4

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6

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The CNAO The CNAO

^F^F

The synchrotron

Injector by LNL

RF-Cavity by Sez. Mi Ion sources

by LNS Magnets,PS,vacuum

tech plants Rprot

by LNS

tech.plants,Rprot.

Engineerig by LNF

Vertical magnet and

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Monitoring ,scanning systems by Sez. To

V e r t

g

scanning magnets

by Sez. Ge

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Power Supply for DC Bias of VITROVAC 0 70V d 0 50

CAVITY

0-70V dc, 0-50

RF OUT Anode Power Supply

12kV dc, 10 A

Screen Grid Power Suplly 1500V dc, 10 A

12kV dc, 10 A

THALES RS 1084 CJ

Control Grid Power Supply 600V dc 0 6 A

RF IN 600V dc, 0.6 A

Filament Power Supply 0-12 V, 200A, 50Hz RF Driver AMPLIFIER

13 luglio 2007 C. De Martinis INFN-MI attivita' 2007 12

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Achievements Achievements

z

The RF vacuum chamber has The RF vacuum chamber has been completely disassembled in order to insert two

additional Vitrovac disks ( this should permit to reach the should permit to reach the lower frequency of 300 kHz)

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Frequency range 300 kHz - 4.0 MHz

RF Specifications (as per 30/07/05)

RF Specifications (as per 30/07/05) Achievements Achievements

Max error and resolution on frequency

10 Hz

Maximum rate of change of frequency 7 MHz/s

V_gaprange 10 V – 3 kV

Max error and resolution on V_gap 1%

Maximum rate of change of V_gap 20 kV/s

Noise & perturbation on V_gapsignal To satisfy the requirements on the maximum error on the V_gap,

th i h ld b l th 1%

the noise should be less than 1%.

Preliminary measurements have shown noise of about 2.5 % (at 1 MHz and 400 V)

Phase stability required 0.1°

Phase of the signals at the input of the driver amplifier 180° 0 1°

Phase of the signals at the input of the driver amplifier 180 0.1

Detuning phase error 6° max (stability should be within 0.5°)

Response time of Vitrovac ?

Response time of Vitrovac Power Supply ?

Input range of the Vitrovac Power Supply 0-10 V

Input range of the driver amplifier 0-10 V

Acceleration Time Protons, 7 to 60 MeV: 270 ms

Protons, 7 to 250 MeV: 482 ms C 7 to 120 MeV: 490 ms

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C, 7 to 120 MeV: 490 ms C, 7to 400 MeV: 734 ms

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Achievements Achievements

z

RF cycles definition C b I (400M V) Carbon Ions (400MeV)

3.0 3000

Trapping Acceleration Extraction End

2.0 2.5

2000 2500

Phase jump

1.5

Voltage [kV] 1500

requency [kHz]

0 5 1.0

500 1000

Fr

0.0 0.5

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

0 500 Voltage

Frequency

20 Time [ms]

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Cavita’ RF

C. De Martinis INFN-MI attivita' 2007 28

1 m

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