ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

КОНСТРУКЦИОННЫЕ И

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

УДК 621.384.6 + 538.945

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ

УСКОРИТЕЛИ (ОБЗОР)

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия

^*E-mail: shutovadi@mail.ru

Развитие технологии изготовления наноструктурированных сверхпроводниковых материалов позволяет со-

здать уникальные высокополевые магнитные системы различного назначения. Наибольшее коммерческое при-

менение сверхпроводимость получила в медицине. Сверхпроводниковые магниты используются для изучения

биологических объектов, в магниторезонансной томографии, ЯМР спектрометрии, а также в ускорителях за-

ряженных частиц, служащих для наработки радиофармпрепаратов и лучевой терапии онкологических заболе-

ваний. В обзоре кратко описаны физические принципы, на которых основаны различные технологии доставки

радиационной дозы к месту расположения опухолей в теле человека. Рассмотрены основные типы медицин-

ских ускорителей (электронные, ионные), а также некоторые другие радиационные установки. Перечислены

лабораторные и клинические центры лучевой терапии, действующие в России в 2021 г. Показано, что исполь-

зование сверхпроводниковых материалов в циклотронах, а также системах передачи и фокусировки пучков

заряженных частиц (гантри) перспективно, т.к. позволяет снижать размеры, вес и энергоемкость установок.

ВВЕДЕНИЕ

создавать магнитные системы с полями до 24 Тл.

Развитие технической сверхпроводимости - яр-

К их недостаткам относятся хрупкость и необходи-

кий пример того, как фундаментальная физика, из-

мость сложной процедуры термической обработки.

учающая квантовые явления микромира, со време-

Всего за пару десятилетий с момента открытия тех-

нем позволяет создавать надежные технологии для

нических НТСП материалов были созданы опыт-

решения прикладных задач и улучшения качества

ные сверхпроводниковые установки термоядерно-

жизни людей.

го синтеза, магниты для ускорительной техники,

Современные технические низкотемпературные

магнито-резонансные томографы, ЯМР спектро-

сверхпроводники (НТСП), представляют собой

метры и т.д. В России одним из центров развития

композитные наноструктурированные провода

прикладной сверхпроводимости является Курча-

диаметром (0.1-10) мм, длиной до нескольких де-

товский институт, в котором был создан первый

сятков километров, содержащие в металлической

сверхпроводниковый токамак, а также несколько

матрице тысячи, десятки и даже сотни тысяч жил

сотен других сверхпроводниковых магнитных си-

из сверхпроводящего материала. НТСП магнит-

стем для оснащения отечественных и зарубежных

ные системы чаще всего работают при температуре

научных лабораторий.

жидкого гелия 4.2 К (и иногда при даже при более

Открытие высокотемпературных сверхпрово-

низких температурах). Наиболее распространены

дников (ВТСП) и существенный прогресс в из-

НТСП провода на основе ниобий титана (NbTi) и

готовлении коммерческих проводов на их осно-

станнида триниобия (Nb₃Sn). К достоинствам NbTi

ве привели к дальнейшему совершенствованию

относится высокая пластичность, техническое со-

сверхпроводниковых технологий. Коммерческие

вершенство и простота технологии его получе-

ВСТП сверхпроводники второго поколения пред-

ния, относительно невысокая стоимость провода

ставляют собой тонкие наноструктурированные

~ 1.5 $/м. С его помощью можно создавать магни-

ленты шириной 2-12 мм с рекордно высокой плот-

ты с полем до 11 Тл. Ниобий оловянные провода

ностью тока, работающие в широком диапазоне

стоят несколько дороже (~ 3.5 $/м) и позволяют

температур (от 4 до 80 К). В качестве сверхпрово-

И.А. КОВАЛЕВ и др.

дника в них используются купратные керамики,

содержащие редкоземельный элемент, например -

иттрий (YBa₂Cu₃O_7-δ). Благодаря ВТСП появилась

возможность создания сверхпроводниковых маг-

нитных систем с полями выше 30 Тл - величина,

недостижимая для НТСП материалов. Кроме это-

го, благодаря высокой критической температуре

ВСТП лент упростилось криогенное обслуживание

сверхпроводниковых установок. К недостаткам

ВТСП лент можно отнести их форму, неудобную

для создания сильноточных кабелей, и высокую

стоимость (~ 50 $/м).

Если не говорить об использовании сверхпрово-

димости в научном приборостроении, наибольшее

коммерческое применение она нашла в медицине.

Сверхпроводниковые магнитные системы исполь-

зуются для изучения биологических объектов, в

Рис. 1. Доза облучения в зависимости от глубины проникнове-

магниторезонансной томографии, ЯМР спектроме-

ния в тело человека для различных заряженных частиц

трии высокого разрешения и медицинских ускори-

телях для наработки радиофармпрепаратов, а так-

облучения приповерхностных образований, либо

же лучевой терапии онкологических заболеваний.

для создания вторичного тормозного фотонного

Настоящий обзор посвящен сверхпроводниковым

излучения (как это происходит в линейных уско-

установкам для ускорительной техники медицин-

рителях). Рентгеновские лучи в силу большого рас-

ского назначения. Ниже описаны основные виды

сеяния эффективны для борьбы с крупными, либо

сверхпроводникового оборудования, его техниче-

множественными новообразованиями.

ские особенности, перечислены основные разра-

С 1960-х гг. началось широкое внедрение ради-

ботчики, а также обсуждаются перспективы даль-

ационных установок под названием «гамма-нож»

нейшего развития отрасли с возможной заменой

для борьбы с опухолями мозга, в которых исполь-

НТСП материалов на ВТСП.

зуется 196 пучков четко сфокусированных гамма-

лучей с энергиями ~ 1 МэВ, образующихся при

ЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯ

распаде радионуклида ⁶⁰Со (рис. 2а). Важнейшей

Современная физика предлагает ряд устройств

задачей радиотерапии является достижение кон-

для разрушения раковых клеток в теле пациен-

формности облучения, т.е. максимального совме-

тов [1-3]. Ускорители составляют почти 15% от

щения границ облучаемой области с границами

общего количества высокотехнологичных меди-

объема опухоли. Для снижения нагрузки на здо-

цинских установок. Из

40 тысяч ускорителей,

ровые ткани при гамма-терапии используются ле-

действующих в мире, 35% предназначены для ме-

пестковые коллиматоры, повторяющие очертания

дицины [2]. Многие из них выполнены с исполь-

опухоли. Пациентам необходимо дожидаться изго-

зованием наноструктурированных НТСП мате-

товления таких индивидуальных устройств. Сегод-

риалов. Сегодня существует 3 основных класса

ня в медицинских центрах мира функционируют

медицинских ускорителей: линейные ускорители

более 300 гамма-ножей.

для фотонной лучевой терапии, низкоэнергетич-

В середине 1980-х гг. появились усовершенство-

ные циклотроны для нарабатывания радиофарм-

ванные устройства под названием «кибер-нож»,

препаратов, и среднеэнергетичные циклотроны

в которых источником фотонов служат не радио-

и синхротроны для адронной терапии протонами

активные изотопы, а компактные линейные уско-

(70-250 МэВ/нуклон), либо ионными пучками

рители электронов с энергиями от 6 до 24 МэВ

углерода ¹²С (до 450 МэВ/нуклон).

(рис. 2б). При этом для облучения новообразова-

На рис. 1 показано насколько по-разному про-

ний используются фотоны тормозного излучения.

исходит процесс торможения пучков частиц в

Точность облучения фотонами многократно повы-

тканях человеческого тела в зависимости от вида

шается, благодаря роботизации перемещения, как

излучения. Электронные пучки не могут прони-

самого пациента, так и фотонного пучка с контро-

кать глубоко в живую ткань и подходят только для

лем положения по рентгеновским изображениям.

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ УСКОРИТЕЛИ (ОБЗОР)

(б)

(a)

Рис. 2. Установки «гамма-нож» (a) и «кибер-нож» (б) для фотонной терапии [4]

В установках такого типа недавно стала возможна

очень мал. Практически вся радиационная доза

синхронизация облучения с дыханием. На сегод-

выделяется на последних миллиметрах пробега

няшний день количество медицинских линейных

частиц (рис. 1). Это физическое явление получило

ускорителей в мире примерно в шесть раз превы-

название Брэгговского пика. Радиационная токсич-

шает количество «гамма-ножей».

ность при облучении протонами оказывается ниже,

Наиболее мощным и точным методом лучевой

чем при гамма-терапии, что ведет к уменьшению

онкологии является адронная терапия, в которой

риска возникновения вторичных опухолей в местах

используются 3 типа ускорителей:

облучения. Так называемая технология «карандаш-

- синхроциклотроны (ускорители, в которых

ного» сканирования позволяет передвигать узкий

магнитное поле однородно и постоянно во време-

протонный луч вдоль вертикальной и горизонталь-

ни, а частота ускоряющего электрического поля

ной осей, доставляя дозу радиации слой за слоем,

изменяется, подстраиваясь под частоту обращения

последовательно заполняя весь объем опухоли.

частиц);

Перемещение пучка в плоскости контролируется

- изохронные циклотроны (ускорители, в ко-

электромагнитами, а глубина проникновения регу-

торых частота обращения частиц не меняется с

лируется энергией пучка.

ростом их энергии, что достигается за счет неод-

В лабораторных условиях протонная терапия

нородного, нарастающего по радиусу магнитного

начала применяться уже в конце 1950-х - начале

поля);

1960-х гг. в США. В России эти работы начались

- и синхротроны (ускорители, в которых орби-

в 1967 г. в Объединенном Институте Ядерных Ис-

та пучка постоянна, а магнитное поле поворотных

следований (ОИЯИ) в Дубне, в 1969 г. в Институте

магнитов возрастает во времени).

Теоретической и Экспериментальной Физики име-

К преимуществам циклотронов относится высо-

ни А.И. Алиханова (ИТЭФ) в Москве и в 1975 г. в

кий ток пучка, к недостаткам - вывод ускоренных

Петербургском Институте Ядерной Физики имени

частиц с единственно возможной энергией, кото-

Б.П. Константинова (ПИЯФ) в Гатчине.

рою можно снижать только с помощью специаль-

В 1990 г. в США заработал первый в мире кли-

ных замедлителей, ухудшающих параметры пучка.

нический (не экспериментальный) центр ядерной

Синхротроны генерируют пучки высокого качества

медицины. С тех пор количество центров лучевой

регулируемой энергии, но меньшего тока.

терапии в развитых странах мира стремительно

Протонные и углеродные циклотроны и син-

возрастает.

хротроны позволяют с субмиллиметровой точно-

стью доставлять высокие дозы радиации в зло-

ГАНТРИ

качественные клетки с минимальной лучевой

После выхода из ускорителя пучок частиц не-

нагрузкой на здоровые ткани. Благодаря большой

обходимо сфокусировать и направить на опухоль

массе протоны испытывают лишь небольшое по-

в теле пациента. Методов пассивного рассеяния

перечное рассеяние, а разброс длины их пробега

не всегда достаточно. Эффективность облучения

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

И.А. КОВАЛЕВ и др.

можно многократно повысить, вращая пучок во-

стоимость системы гантри, сравнимая со стоимо-

круг пациента с помощью специального устрой-

стью самого ускорителя [1]. Габаритный размер

ства - «гантри». Само слово происходит от англий-

гантри для протонного пучка составляет 10-15 м,

ского «gantry» (П-образная ферма над автодорогой,

вес ~ 100 тонн. Для углеродного пучка гантри еще

опора для подъемного крана). Такие устройства

больше - размер ~ 20 м, вес ~ 600 тонн.

предназначены для транспортировки пучка и обе-

спечения его подвода к пациенту с любого ракурса

ЦЕНТРЫ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ

в плоскости вращения гантри. Это необходимо для

Если фотонная терапия сегодня является хо-

облучения опухоли с нескольких ракурсов, что по-

рошо разработанной коммерческой технологией,

зволяет снизить радиационную нагрузку на здоро-

то адронная медицина находится в стадии актив-

вые ткани, органы риска, повысить однородность

ного развития. В 2013 г. в мире функционировал

дозового поля. Если характерные размеры гантри в

41 адронный медицинский центр: 36 из них ис-

установках гамма-терапии не превышают 3 метров

пользовали протонные пучки, 5 - ионы углерода.

в высоту и имеют массу 2-3 тонны (рис. 2б), в про-

В роли источников заряженных частиц использова-

тонных, и, тем более, углеродных установках, из-за

лись 24 циклотрона и 17 синхротронов. К сентябрю

бóльшей энергии пучка, размеры и вес гантри воз-

2017 г. по данным Particle Therapy Co-Operative

растают на 1-2 порядка (рис. 3).

Group общее мировое число медицинских про-

По большому счету, у метода лучевой терапии

тонных ускорителей увеличилось до 57. Большая

протонами есть только один крупный недостаток -

часть из них работала в США (19), Японии (12) и

высокая сложность, размеры и, следовательно,

Германии (6). В начале 2021 г. в мире насчитывает-

ся 76 центров адронной терапии (с 203 лечебными

комнатами), восемь из них используют частицы тя-

(a)

желее протонов (рис. 4).

Ниже перечислены основные производите-

ли коммерческого оборудования для протонной

терапии:

- Varian Medical Systems / сверхпроводниковые

циклотроны / США [5]. В 2007 г. компания Varian

поглотила немецкую компанию Accel. В 2021 г.

компания Siemens Healthineers объявила о покупке

100% акций Varian Medical Systems за $16.4 млрд.

(б)

Рис. 3. Системы гантри для протонной (а) и углеродной (б)

Рис. 4. Темп строительства центров адронной терапии в

терапии [1]

мире [3]

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ УСКОРИТЕЛИ (ОБЗОР)

(a)

(б)

(в)

(г)

(д)

(е)

Рис. 5. Российские центры лучевой терапии: циклотрон Ц80 в Гатчине (а), установка Прометеус на базе синхротрона в Обнин-

ске (б), фазотрон в Дубне (в), лучевая установка ИТЭФ в Москве (г), лечебная комната сверхпроводникового циклотрона Varian

в Санкт-Петербурге (д), лечебная комната резистивного циклотрона IBА в Димитровграде (е)

- Ion Beam Applications (IBA) / резистивные и

- ПИЯФ (г. Гатчина) - курс протонного облу-

сверхпроводниковые циклотроны / Бельгия [6].

чения с 1975 г. прошли ~ 1.5 тысячи пациентов.

- Mevion Medical Systems (ранее Still River

В марте 2017 г. в Гатчине был запущен новый ци-

Systems)/ сверхпроводниковые синхроциклотро-

клотрон Ц-80 с энергией 40-80 МэВ/нуклон для

ны / США [7].

получения медицинских радиофармпрепаратов, а

- Optivus Proton Therapy / резистивные син-

также облучения офтальмологических и поверх-

хротроны / США [8].

ностных новообразований. Также функционирует

- Hitachi / резистивные синхротроны / Япония

120-230 МэВ синхротрон С230. Активно исполь-

[9].

зуется метод облучения «на пролет» протонами с

- Sumitomo Heavy Industries / резистивные и

энергиями 1000 МэВ (СЦ-1000).

сверхпроводниковые циклотроны / Япония [10].

- ОИЯИ (г. Дубна) - функционирует 6-ти ком-

- ЗАО «Протом» / резистивные синхротроны /

натный Медико-Технический Комплекс на базе

Россия [11].

660 МэВ фазотрона, с возможностями лечения до

В России до 2017 г., кроме частных клиник,

100 пациентов в год. С 2000 по 2018 гг. лечение

предлагающих лечение на иностранных установ-

прошли 1300 пациентов.

ках фотонной терапии по технологии «гамма-нож»

- Медицинский Радиологический Научный

и/или «кибер-нож», действовали всего 4 лабора-

Центр им. А.Ф. Цыба (МРНЦ) (г. Обнинск), где в

торных центра ядерной медицины с небольшой

конце марта 2016 г. прошел физический пуск син-

пропускной способностью, проводящие лечение

хротронного комплекса «Прометеус». Пропускная

пациентов на лучевых установках отечественного

способность - несколько сотен пациентов в год,

производства (рис. 5):

пока только с опухолями головы и шеи. Основная

- ИТЭФ (г. Москва) - до 1990 г. оставался круп-

установка МРНЦ - малогабаритный резистивный

нейшим в мире лучевым центром. За 1990-2015 гг.

протонный синхротрон на 30-330 МэВ, с макси-

было проведено лечение ~ 4 тысячи пациентов

мальным магнитным полем

1.8 Тл, диаметром

(~ 4% от мирового потока) [3].

всего 5 метров (против обычных 20-40 м) и ве-

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

И.А. КОВАЛЕВ и др.

сом около 15 тонн, разработанный ЗАО «Протом»

нирующего карандашного пучка в диапазоне от

(г. Протвино). Энергоемкость установки - 50 кВт.

0° до 360° и роботизированным терапевтическим

Еще 2 комплекса были изготовлены и поставлены

столом. В третьей комнате проводится облуче-

в США. Идет исполнение контракта для поставки

ние мишени равномерно сканирующим пучком с

6 комплексов в Израиль, США, Китай.

применением индивидуальных апертур и компен-

В 2017 и 2019 гг. в России открылись 2 новых

саторов. Четвертая комната оборудована малым

клинических центра с установками для протонной

фиксированным горизонтальным пучком, позво-

терапии иностранного производства, рассчитанные

ляющим проводить лечение небольших (до 4 см)

на ~ 1000 пациентов в год. В 2020 г. протонная лу-

поверхностно расположенных опухолей, в т.ч.

чевая терапия для лечения онкологических заболе-

офтальмологических.

ваний была впервые в России включена в перечень

По данным Минздрава России, ежегодно в лу-

видов высокотехнологичной медицинской помощи,

чевой терапии нуждаются около 100 тысяч боль-

финансируемой из средств обязательного медицин-

ных. В ближайшем будущем планируется постро-

ского страхования.

ить центры протонной терапии во Владивостоке,

Первым открылся коммерческий клинический

Москве, Новосибирске и Калужской области. За-

центр протонной терапии Медицинского Инсти-

планировано введение в эксплуатацию комплексов

тута Березина Сергея (МИБС) (г. Санкт-Петер-

протонной терапии в Институте ядерных исследо-

бург)

[4],

оснащенный сверхпроводниковым

ваний РАН в подмосковном Троицке и на базе Си-

протонным циклотроном ProBeam с двумя рези-

бирского клинического центра ФМБА в Краснояр-

стивными гантри производства компании Varian

ске. Оснащение новых адронных центров в России

Medical Systems (США). Общий объем инвестиций

и мире является новой привлекательной коммерче-

в создание центра составил 7.5 миллиардов рублей.

ской нишей, за которую в настоящий момент бо-

Строительство заняло 4 года. На пике загрузки в

рются западные компании.

двух лечебных комнатах с гантри протонную те-

рапию проходят 85-90 человек в день. В 2020 г.

КОНСТРУКЦИИ НЕКОТОРЫХ

по программе госгарантий лечение протонами в

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ

МИБС смогли пройти 600 российских граждан.

МЕДИЦИНСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ

Еще более 200 пациентов были приняты по реги-

Факторами, сдерживающими распростране-

ональным квотам Москвы, Санкт-Петербурга, Мо-

ние центров адронной терапии, являются высокие

сковской и Ленинградской областей. То есть, 90%

размеры, вес, энергоемкость, и, следовательно,

пациентов петербургского протонного центра по-

стоимость циклотронного и синхроциклотронно-

лучили дорогостоящую лучевую терапию при под-

го оборудования и систем гантри. Интересно, что

держке государства.

дизайн современного коммерческого циклотрона

В сентябре 2019 г. первых пациентов принял

мало чем отличается от эскиза, предложенного Эр-

Центр Протонной Терапии и Медицинской Ради-

нестом Лоуренсом в 1930 г. Основа конструкции -

ологии (г. Димитровград) [12]. Строительство ве-

пара разнесенных обмоток, размещенных внутри

лось на средства государственного бюджета. Центр

массивного магнитопровода. Профиль магнитного

оборудован изохронным циклотроном C235-V3,

поля формируется в ускорительной камере магнит-

который является усовершенствованной версией

ными полюсами. Необходимость экранирования

коммерческого резистивного циклотронного ком-

внешнего магнитного поля требует, чтобы наруж-

плекса Proteus Plus компании IBA (Бельгия). В рам-

ное ярмо установки было настолько толстым, что-

ках сотрудничества IBA и ОИЯИ в 2011-2012 гг. в

бы железо не достигало магнитного насыщения,

Дубне была проведена сборка циклотрона, шимми-

что неизбежно приводит к высокой массе установ-

рование магнитного поля и испытания с циркули-

ки [14].

рующим и выведенным пучком, после чего уско-

Применение современных сверхпроводниковых

ритель был отправлен в Димитровград. Основные

структурированных материалов делает циклотро-

усилия ОИЯИ были направлены на двукратное

ны легче и меньше. Коммерческие изохронные

увеличение интенсивности протонных пучков, по

сверхпроводниковые циклотроны являются альтер-

сравнению с серийным циклотроном IBA [13]. Две

нативой резистивным установкам. Ниже дан обзор

комнаты оснащены резистивными гантри, предна-

основных сверхпроводниковых медицинских уско-

значенными для доставки протонов методом ска-

рителей, разрабатываемых в России и мире.

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ УСКОРИТЕЛИ (ОБЗОР)

VARIAN MEDICAL SYSTEMS (США):

Собственный сверхпроводниковый циклотрон IBA

СЕРИЙНЫЕ ИЗОХРОННЫЕ NBTI

Proteus One имел в 2 раза меньший диаметр и, со-

ЦИКЛОТРОНЫ 250 МЭВ/2.4 ТЛ

ответственно в 4 раза меньший вес [13] (см. следу-

Серийный сверхпроводниковый циклотрон

ющий раздел).

С250 (технология ProBeam) для протонной терапии

По состоянию на 2021 г. 20 (из 76 существую-

был построен фирмой Accel, которая позднее была

щих) протонных мировых центров уже оснащены

приобретена компанией Varian (рис. 6). В 2007 г.

оборудованием Varian (в том числе 2 лечебные ком-

он стал первым доступным на рынке изохронным

наты в Российском центре МИБС).

циклотроном со сверхпроводниковыми магнитами

В 2019 г. в лучевой терапии онкологических за-

для использования в медицинским целях. В каче-

болеваний появился новый термин - флэш-терапия.

стве проводника выбран NbTi с соотношением

Речь идет о разовом облучении злокачественных

медь/сверхпроводник 10.4, намотанный по техно-

новообразований мощным и коротким импульсом

логии «проводник в канавке» с магнитопроводом.

ионизирующего излучения. Сейчас во многих на-

Рабочий ток 160 А. Центральное магнитное поле

учных центрах мира идет апробация этой техноло-

~ 2.4 Тл (и до ~ 4 Тл на обмотке), энергия протонов

гии, и первые результаты впечатляют: при такой те-

250 МэВ/нуклон. В системе криогенного обеспече-

рапии опухолевые клетки гибнут почти в два раза

ния с нулевым выкипанием используется 100 л ре-

интенсивнее, чем нормальные [15]. У пациентов

зервуар с жидким гелием и 3 криокулера Sumitomo

может появиться возможность не получать луче-

с мощностью охлаждения 1.5 Вт при 4.2 К. Уста-

вую терапию ежедневно в течение 3-4 недель, а

новка оснащена ВТСП токовводами.

облучаться однократно. 19 ноября 2020 года Varian

Вес сверхпроводникового циклотрона Varian

сообщила о проведении первого сеанса флэш-тера-

в 90 тонн оказался в 2 раза меньше аналогичного

пии на человеке в Протонном Центре Цинциннати,

резистивного циклотрона IBA C230, а потребля-

США [5]. 4 февраля 2021 г. Varian на своем сайте

емая электрическая мощность - в 4 раза меньше.

опубликовала пресс-релиз, в котором сообщается

(a)

(б)

(в)

Рис. 6. Сверхпроводниковый NbTi протонный циклотрон Varian Medical Systems (США) 250 МэВ/нуклон (а) и схемы одно- (б) и

многокомнатного (в) госпитального протонного комплекса Varian

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

100

И.А. КОВАЛЕВ и др.

об установке первого сверхпроводникового ци-

натами, в которых высокотехнологичную помощь

клотрона с системой ProBeam®360° в Онкологи-

за 20 лет уже получили более 100 тысяч пациентов.

ческом Институте Ланкастера (США), на котором

Помимо основного коммерческого продук-

лечение первых пациентов начнется в 2022 г. Т.о.

та IBA - резистивного циклотрона Proteus Plus

компания Varian активно соперничает со своим

С230 весом 220 тонн, - разработан модельный

основным европейским конкурентом IBA за осна-

ряд сверхпроводниковых циклотронов для ускоре-

щение протонных центров с гантри 360° на рынках

ния протонов и более тяжелых ионов. В сентябре

Китая, России, Бразилии и стран Юго-Восточной

2019 г. из 32 готовых протонных установок IBA 23

Азии.

были резистивными (Proteus Plus С230) и еще 9 -

сверхпроводниковыми (Proteus One S2C2) - рис. 7.

IBA (БЕЛЬГИЯ): СЕРИЙНЫЕ

Лечение первого пациента с помощью 230 МэВ

РЕЗИСТИВНЫЕ И СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ

компактного сверхпроводникового NbTi синхро-

ЦИКЛОТРОНЫ 250-400 МЭВ

циклотрона S2C2 (Proteus One) с системой гантри

Бельгийская компания IBA - лидер мирового

«Pencil beam» было проведено в Ницце в сентябре

производства установок протонно-ионной тера-

2016 г. Весь комплекс может быть размещен в од-

пии [6]. Создана в 1986 г., в качестве прикладной

ном помещении площадью 12×30 м. Вес циклотро-

коммерческой структуры Циклотронного Исследо-

на с магнитопроводом - 50 тонн, диаметр - 2.5 м.

вательского Центра Католического университета в

Потребляемая мощность 60 кВт. Магнитная си-

бельгийском городе Лёвен. В 2001 г. компания IBA

стема с центральным магнитным полем ~ 5 Тл (и

запустила первый центр протонной терапии c рези-

до ~ 5.7 Тл на обмотке) была изготовлена итальян-

стивной магнитной системой. На 2021 г. компания

ской компанией ASG Superconductors. NbTi обмот-

оборудовала 36 протонных центров (из 76 суще-

ка выполнена по технологии «провод в канавке»

ствующих) в разных странах с 86 лечебными ком-

с упрочненной медью и способна выдерживать

высокие пондеромоторные нагрузки. Запасенная

(a)

энергия магнитной системы - 12 МДж. Вес NbTi

магнита - 4 тонны, рабочий ток 650 А, «сухая» сис-

тема криостатирования с четырьмя криокуллера-

ми Sumitomo SRDK-415D. Время захолаживания

12 дней, восстановление после перехода в нормаль-

ное состояние - менее 1 дня. Сверхпроводниковая

установка Proteus One рассчитана на одно помеще-

ние, что значительно уменьшает затраты, экономит

место и сокращает время, необходимое для обу-

стройства центра протонной терапии. По своему

размеру примерно в три раза компактнее резистив-

ной конфигурации, имеет циклотрон меньшего раз-

мера, более короткий путь прохождения протонно-

го пучка от циклотрона до процедурного кабинета

и более компактный гантри.

Также в IBA разработан проект медицинского

углеродного циклотрона С400 [6, 13, 16], который

(б)

в настоящее время сооружается для медицинского

комплекса лучевой терапии г. Кан (Франция). Про-

ект этого циклотрона был совместно разработан

специалистами IBA, Sigmaphi и ОИЯИ. Предна-

значен для ускорения пучков ⁴He²⁺, ⁶Li³⁺, ¹⁰B⁵⁺, ¹²C⁶⁺,

¹⁴N⁷⁺,

¹⁶O⁸⁺,

²⁰Ne¹⁰⁺ до энергий 400 МэВ/нуклон, а

также протонов до энергий 250 МэВ/нуклон. Кон-

струкция схожа с резистивным циклотроном С-230

IBA, с увеличенным магнитным полем, создава-

емым сверхпроводниковым броневым магнитом

Рис. 7. Линейка циклотронов компании IBA (а) и фото

сверхпроводникового циклотрона Proteus One S2C2 (б)

четырехсекторной структуры. Центральное маг-

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ УСКОРИТЕЛИ (ОБЗОР)

101

нитное поле ~ 2.45 Тл (и до ~ 4.5 Тл на обмотке).

S250, S250i, дополненные системой сканирования

Диаметр установки - 6.6 м. Высота 3.4 м. Общий

HYPERSCAN, а также комплекс S250MX для ос-

вес 660 тонн.

нащения многокомнатных центров протонной те-

рапии. На рис. 8 показано, насколько компактен

MEVION MEDICAL SYSTEMS

ускоритель по сравнению с продуктами основных

(США): КОМПАКТНЫЙ NB3SN

конкурентов. Продвигая свою технологию, специа-

СИНХРОЦИКЛОТРОН 250 МЭВ/8.5 ТЛ

листы Mevion подчеркивают, что компактному лег-

Американская компания Mevion Medical

кому синхроциклотрону с высоким магнитным по-

Systems (ранее Still River Systems) разработала

лем не нужны громоздкие системы передачи пучка,

сверхпроводниковый синхроциклотрон на осно-

он занимает рекордно малое пространство (т.е. мо-

ве наноструктурированного материала Nb₃Sn с

жет располагаться в существующих медицинских

рекордным магнитным полем 8.5 Тл и ультраком-

центрах без капительного строительства), требует

пактными размерами в криостате без жидкого хла-

меньше обслуживающего персонала и, в результа-

дагента. Вес ускорителя составил всего 17 тонн.

те, более удобен в эксплуатации.

Компактные размеры позволили разработать уни-

кальную роботизированную механическую систе-

SUMITOMO (ЯПОНИЯ): NBTI

му Monarch250, которая обеспечивает облучение с

ИЗОХРОННЫЙ ЦИКЛОТРОН НА 230 МЭВ

разных сторон, путем вращения всего ускорителя

(ОПЫТНЫЙ ОБРАЗЕЦ)

вокруг пациента [3, 6].

Компания Sumitomo тоже решила модернизи-

Лечение первых пациентов на циклотронах

ровать свой резистивный протонный циклотрон на

Mevion началось в 2013 г. На начало 2021 г. ком-

230 МэВ с помощью сверхпроводниковых техно-

пания уже оснастила

9 протонных центров в

логий - рис. 9 [17]. В результате удалось снизить

США, 1 в Голландии, и 1 в Китае. Главные ком-

диаметр магнитопровода на 60%, и вес на 30%, по

мерческие продукты компании: Nb₃Sn циклотроны

сравнению с резистивной установкой. Вес цик-

(a)

(б)

(в)

Рис. 8. Nb₃Sn изохронный циклотрон Mevion Medical Systems S250 с системой облучения Monarch 250, вращающей ускоритель

целиком (а), многокомнатный протонный центр Mevian (б) и сравнение размеров помещений для оборудования комплекса про-

тонной терапии от разных производителей (в)

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

102

И.А. КОВАЛЕВ и др.

нов К-280 (70 МэВ, 2.6/3.7 Тл, 70 тонн) и К1600

(400 МэВ, 3.5/5.1 Тл, 520 тонн) - проект. Меньшая

установка предназначена для ускорения протонов,

большая - ионов углерода. Разработки находятся

на стадии проектирования [19].

Сверхпроводниковый изохронный циклотрон

для флэш-терапии - проект. Для перспективной

технологии облучения раковых клеток короткими

дозами ионизирующего облучения высокой интен-

сивности могут потребоваться пучки протонов с

током в (10-100) мкА и энергией 230 МэВ. Суще-

ствующие циклотроны с такой энергией обладают

существенно меньшими токами пучка. В 2021 г. ре-

зультатом совместной работы физиков из ОИЯИ и

ASIPP стал проект сверхпроводникового изохрон-

ного циклотрона, отвечающего новым повышен-

Рис.9. NbTi изохронный циклотрон Sumitomo. Испытания

ным требованиям. Вес - 50 тонн. Магнитное поле

магнитной системы в 2019 г.

2.6/3.3 Тл [20].

Сверхпроводниковый изохронный циклотрон

лотрона с магнитопроводом - 65 тонн, диаметр -

SC200 - (изготовлен в 2-х экземплярах, фаза тес-

2.8 м. Магнитная система с центральным магнит-

тирования. В 2016 г. специалистами ОИЯИ был

ным полем ~ 3.1 Тл (и до ~ 3.9 Тл на обмотке).

спроектирован компактный изохронный сверхпро-

Рабочий ток 442 А, запасенная энергия 5.3 МДж.

водниковый циклотрон SC200, диаметром 2.5 м

NbTi обмотки установки охлаждаются без жидких

для протонной терапии 70-200 МэВ [21]. Устрой-

хладагентов четырьмя криокуллерами.

ство изготовлено в двух экземплярах в Институте

В 2019 г. проведены успешные испытания маг-

физики плазмы Китайской Академии Наук (ASIPP)

нитной системы в сборе. За 14 дней верхнюю и

в рамках Российско-Китайского сотрудничества -

нижнюю обмотки удалось охладить до 3.6 и 4.2 К

рис. 10. Один циклотрон остается в Китае (специа-

соответственно. Установка вышла на расчетные

листов для работы на нем подготовят в учебно-на-

параметры 442 А/3.9 Тл. Проведены испытания по

учном центре ОИЯИ), второй вернется в Дубну - в

переводу магнита в нормальное состояние, успеш-

Лабораторию Ядерных Проблем. Комплекс будет

но протестирована система защиты.

включать сам циклотрон, одну комнату гантри

360°, и одну комнату с неподвижным пучком. Раз-

ОИЯИ (РОССИЯ): СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ

меры NbTi катушек: 2.2 м в диаметре и 1.2 м высо-

ЦИКЛОТРОНЫ 70-400 МЭВ/НУКЛОН

(ПРОЕКТЫ И ОПЫТНЫЕ ОБРАЗЦЫ)

В ОИЯИ разработан ряд проектов компактных

сверхпроводниковых циклотронов для протонной

терапии, такие как SC200 (совместная разработ-

ка ОИЯИ и Института физики плазмы Китайской

Академии Наук), SC230, К-280 и К1600, и др.

Сверхпроводниковый изохронный циклотрон

SC230 - проект. В 2020 г. предложен эскизный про-

ект изохронного циклотрона SC230 [18]. Диаметр

3.5 м. Проводник - NbTi или ВТСП. Вес - 94 тон-

ны. Магнитное поле 1.7 Тл. Специалисты ОИЯИ

надеются объединить в этой модели преимущества

лидирующих на рынке установок IBA и Varian. Не-

высокое магнитное поле позволит минимизировать

энергопотребление и размеры циклотрона.

Комплекс для протонной и углеродной

терапии из двух сверхпроводниковых циклотро-

Рис. 10. NbTi изохронный циклотрон SC200 (ОИЯИ)

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ УСКОРИТЕЛИ (ОБЗОР)

103

той, с максимальным магнитным полем на обмотке

4.5 Тл. Полный вес установки 50 тонн.

Физический пуск установки прошел в Китае в

2019 г. SC200 может заменить 660 МэВ фазотрон

1949 г., который сейчас используется для медицин-

ских целей. Рассматривается вопрос - создавать ли

центр протонной терапии на территории ОИЯИ на

базе Российского экземпляра SC200, либо на базе

ускорителя Proteus One бельгийской фирмы IBA.

Проект сверхпроводникового гантри для нук-

лотрона на 140-400 МэВ/нуклон. Разработан про-

ект медицинского комплекса для терапии ионами

углерода с энергиями от 140 до 400 МэВ/нуклон

на базе сверхпроводникового синхротрона «Ну-

клотрон» [13]. Важная особенность проекта - воз-

Рис. 11. Первая в мире сверхпроводниковая система гантри

для синхротрона HIMAC

можное применение в нем сверхпроводниковых

систем гантри. В качестве последнего элемента

гантри предлагается использовать широкоапертур-

В 2016 г. на ускорителе HIMAC при участии

ный сверхпроводниковый магнит со следующими

компании Toshiba была введена в строй первая в

параметрами: магнитное поле 3.2 Тл, относитель-

мире сверхпроводниковая система гантри 360° для

ная неоднородность поля 2‧10^-4, скорость подъема

тяжелых ионов [22]. Использование 10 низкотем-

поля 1 Тл/мин, радиус поворота 2 м, вес 28 тонн,

пературных сверхпроводниковых магнитов позво-

запасенная энергия 8.5 МДж. Гантри в этом случае

лило в 2 раза снизить вес и размер установки, по

будет иметь вес 156 тонн, ее диаметр будет равен

сравнению с резистивной углеродной гантри, уста-

9.2 м, а длина - 12.7 м. Для сравнения, углеродная

новленной в Гейдельбергском центре ионно-луче-

система гантри на основе теплых магнитов весит

вой терапии в Германии. Достигнутое магнитное

примерно 600 тонн. Вторая возможная схема ган-

поле диполей в 2.9 Тл с максимальным градиентом

три основана на сверхпроводниковых магнитах ма-

в 9 Т/м позволило сократить длину гантри до 11 м,

лой апертуры (около 120 мм). Вес всех дипольных

диаметр - до 13 м, вес - до 300 тонн, т.е. до разме-

магнитов в этом случае составит около 15 тонн.

ров обычной протонной установки (рис. 11). После

Недостатки: большой диаметр фермы гантри (на

предварительных тестов лечение пациентов с по-

3 м больше, чем для первой схемы) и меньшая эф-

мощью первой в мире сверхпроводниковой систе-

фективность формирования пучка.

мы гантри началось в мае 2017 г.

Опираясь на успешные результаты, специали-

УСКОРИТЕЛЬ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ HIMAC И

сты из Toshiba начали разработку проекта ВТСП

ПЕРВАЯ В МИРЕ СВЕРХПРОВОДНИКОВАЯ

гантри с полем диполей 3 Тл, сооружение которой

УГЛЕРОДНАЯ СИСТЕМА ГАНТРИ 360°

уже ведется в Университете Ямагата. Также в пла-

(ЯПОНИЯ)

нах создание ультра компактной гантри с 5 Тл маг-

В 1993 г. Японском Национальном Институте

нитами и длиной менее 5 м.

Радиологических Наук (NIRS) был запущен меди-

цинский синхротрон тяжелых ионов HIMAC. Глав-

АНАЛИЗ, ВЫВОДЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ

ное преимущество использования тяжелых ионов

В табл. 1 приведено сравнение параметров ме-

в лучевой терапии - это их высокая плотность ио-

дицинских ускорителей, рассмотренных в обзоре.

низаций, что позволяет лечить радиорезистентные

Легко проследить тенденцию снижения их габа-

опухоли. В 1997 г. был открыт Исследовательский

ритов, массы и энергоемкости за счет использова-

центр терапии заряженными частицами, который

ния наноструктурированных сверхпроводниковых

является одним из ведущих медицинских центров,

материалов.

использующих ионы углерода. Центр оснащен дву-

Для наглядности еще раз проиллюстрируем на

мя лечебными комнатами с прямыми вертикаль-

примере 2-х схожих установок Бельгийской фир-

ным и горизонтальным пучками и одной комнатой

мы IBA Proteus Plus (резистивный) и Proteus One

с резистивной системой гантри. Лечение на уско-

(сверхпроводящий). Переход на сверхпроводники

рителе прошли уже более 10 тысяч пациентов.

позволил снизить:

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

104

И.А. КОВАЛЕВ и др.

- массу больше, чем в 4 раза (с 220 тонн до

бликаций с проектами будущих сверхпроводнико-

50 тонн);

вых циклотронов позволяет надеяться, что переход

- электропотребление - в 5 раз (с 300 кВт до

от низкотемпературных сверхпроводников к ВТСП

60 кВт);

станет следующим шагом на пути улучшения ме-

- диаметр магнитной системы - в 1.7 раза

дицинских ускорителей.

(с 4.3 м до 2.5 м).

Наиболее перспективным направлением ра-

Замена ниобий-титановых сверхпроводников на

бот может оказаться разработка «безжелезных»

ниобий-олово в проекте Mevion Medical Systems

сверхпроводниковых циклотронов, в которых маг-

привела к созданию серийного рекордно компакт-

нитное поле будет создаваться не массивным маг-

ного высокополевого синхроциклотрона, вес кото-

нитопроводом, а системой компактных сверхпро-

рого (~17 тонн) уже позволяет поворачивать весь

водящих обмоток.

ускоритель вокруг пациента без сложных и гро-

В качестве подтверждения можно привести про-

моздких систем гантри. Анализ самых свежих пу-

ект 2018 г. от Массачусетского Технологического

Института (MIT, США), посвященный разработке

прототипа сверхпроводникового NbTi синхроци-

Таблица 1. Сравнение параметров медицинских ускорителей

клотрона с полем 6.6 Тл и энергией пучка, сво-

для протонной терапии

бодно подстраиваемой в диапазоне 70-230 МэВ/

нуклон [14] (рис. 12).

Вид

Маг-

Кол-во

Уста-

Энер-

Мас-

Раз-

ускори-

нитная

устано-

Важное преимущество циклотрона без магнито-

новка

гия

са

мер

теля

система

вок

провода - линейная зависимость магнитного поля

Резистив-

от рабочего тока и, следовательно, возможность на-

ные об-

стройки магнитной системы на работу с пучками

Фазотрон

мотки +

Синхро-

разной энергии и/или разными частицами. Т.е. воз-

(РФ

ярмо

680

7000

Ø 6

цик-

ОИЯИ)

Габариты

МэВ

лотрон

c 1949 г.

3-х-

(a)

этажного

дома

Резистив-

Ц-80

ные об-

Изохрон-

(РФ,

мотки +

40-80

Ø 2.5

ный цик-

250 т

ПИЯФ)

ярмо

МэВ

лотрон

c 2017 г.

1.3 Тл

120 кВт

Резистив-

IBA C230

Серий-

ные об-

Proteus

Изохрон-

ное

мотки +

230

Ø 4.3

Plus

ный цик-

произ-

220 т

ярмо

МэВ

(Бельгия)

лотрон

водство

2.7 Тл

c 2001 г.

>23 шт

300 кВт

Серий-

АС250

NbTi +

Изохрон-

ное

(б)

Varian

ярмо

250

Ø 3.1

ный цик-

произ-

90 т

(США)

2.4 Тл

МэВ

лотрон

водство

c 2008 г.

40 кВт

> 20 шт

Изохрон-

Sumitomo

ный ци-

NbTi +

230

Ø 2.8

(Япония)

клотрон

ярмо

65 т

МэВ

2019 г.

(прото-

3.9 Тл

ны)

IBA S2C2

Серий-

NbTi +

Proteus

Синхро-

ное

ярмо

230

Ø 2.5

One

цик-

произ-

50 т

5.7 Тл

МэВ

(Бельгия)

лотрон

водство

60 кВт

c 2016 г.

>9 шт

SC200

Изохрон-

NbTi +

(РФ:

70-200

Ø 2.5

Рис. 12. Проект сверхпроводникового синхроциклотрона

ный цик-

ярмо

50 т

ОИЯИ +

МэВ

лотрон

MIT 2018 г: традиционная конструкция (а) и установка без

4.5 Тл

ASSIP

магнитопровода (б)

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ УСКОРИТЕЛИ (ОБЗОР)

105

Рис. 13. Сравнение существующей резистивной системы гантри Varian ProBeam 360° (синий цвет) с проектом гантри на ВТСП

магнитах (зеленый цвет) [5]

можность индивидуального подхода к каждому

образцов сверхпроводниковых циклотронов [13,

пациенту с учетом особенностей его заболевания.

18-21], а также в НИЦ Курчатовский институт,

Масса такого ускорителя может быть снижена до

который имеет все необходимое оборудование и

14 тонн.

квалифицированные кадры для создания сверхпро-

Двукратное снижение размеров и массы угле-

водниковых магнитных систем различного назна-

родной системы гантри за счет замены резистив-

чения [23-25].

ных магнитов сверхпроводниковыми на уско-

Будем надеяться, что хотя бы часть будущих

рителе HIMAC в Японии, является наглядной

центров лучевой терапии, строительство кото-

демонстрацией преимуществ сверхпроводниковых

рых запланировано в России на ближайшие годы,

технологий.

удастся оснастить отечественными установками.

Хотя протонные вращающиеся гантри уже ста-

ли коммерческим продуктом, дальнейшее улуч-

БЛАГОДАРНОСТИ

шение их свойств по-прежнему желательно. По

Работа выполнена при финансовой поддерж-

оценкам специалистов из компании Varian [5] заме-

ке Национального Исследовательского Цент-

на главных резистивных поворотных магнитов си-

ра «Курчатовский Институт», приказ №1055 от

стемы гантри на ВТСП позволит снизить главный

02.07.2020. Авторы признательны В.С. Круглову за

диаметр установки на 1 м и массу почти в 2 раза

полезное обсуждение этой темы.

(рис. 13).

Лучевая протонная терапия сегодня необходима

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

по медицинским показаниям 20% от общего числа

1. Черняев А.П., Лыкова Е.Н., Поподько А.И. Медицин-

онкобольных. Получить же такой вид помощи пока

ское оборудование в современной лучевой терапии. М.:

может только 1%. Каждый день на счету. И запад-

ООП физического факультета МГУ. 2019, 101 с. DOI:

ные компании уже вступили в решающую схватку

http://nuclphys.sinp.msu.ru/mpf/Radioterapevt_oborud.pdf.

за мировой рынок сверхпроводникового оборудо-

2. Черняев А.П., Колыванова М.А., Борщеговская П.Ю. //

вания для адронных центров. Отставание России

ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2015, №6, с. 28.

в этой области можно было бы ликвидировать

DOI: http://vmu.phys.msu.ru/file/2015/6/15-6-028.pdf.

при наличии господдержки в области разработ-

3. Клёнов Г.И., Хорошков В.С. // УФН. 2016, т. 186,

ки сверхпроводниковых магнитных ускорителей

с. 891. DOI: 10.3367/UFNr.2016.06.037823.

медицинского назначения. В частности, большой

4. Сайт клинического центра протонной терапии

задел для этого имеется в ОИЯИ, где ведутся ак-

Медицинского института Березина Сергея (МИБС),

тивные работы по разработке и созданию опытных

https://protherapy.ru/.

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021

106

И.А. КОВАЛЕВ и др.

5. Сайт компании «Varian Medical Systems» https://www.

17. Yoshida J. et al. // IEEE Trans. on Appl. Supercond. 2020,

varian.com/.

v. 30 (4), p. 4400205. DOI: 10.1109/TASC.2019.2962675.

6. Сайт компании «Ion Beam Applications» https://iba-

18. Карамышев О.В., Бунятов К.С., Гибинский К.Л.

worldwide.com/.

и др. // Препринт. 2020. Издательский отдел ОИЯИ,

P9-2020-17.

7. Сайт компании «Mevion Medical Systems» http://www.

mevion.com/.

19. Smirnov V., Vorozhtsov S. // Nucl. Instrum. Methods

Phys. Res. A. 2018, v. 887, p. 114. DOI: https://doi.

8. Сайт компании «Optivus Proton Therapy» http://www.

org/10.1016/j.nima.2018.01.046.

optivus.com/.

9. Сайт компании «Hitachi» https://www.hitachi.com/rd/

20. Wang X., Smirnov V., Vorozhtsov S. // Nucl. Instrum.

sc/story/pbt/index.html.

Methods Phys. Res. A. 2021, v. 986, p. 164742. DOI: https://

doi.org/10.1016/j.nima.2020.164742.

10. Сайт компании «Sumitomo Heavy Industries» https://

21. Karamysheva G., Gurskiy S., Karamyshev O., et al. //

www.shi.co.jp/english/products/industry/proton/.

Proc. of Cyclotrons. 2016. Zurich. Switzerland. THP20.

11. Сайт компании «Протом» https://www.protom.ru/.

Https://inspirehep.net/files/b3cc1f081ee0fffaa0b86addb267

12. Сайт Федерального высокотехнологичного центра

8c47.

медицинской радиологии (ФВЦМР) Федерального меди-

22. Iwata Y., Fujita T., Furukawa T., et al. // 9^th Int. Part.

ко-биологического агентства России http://fvcmr.ru/ru/.

Аccel. Conf. IPAC. 2018. Vancouver, BC, Canada. DOI:

13. Кастромин С.А., Сыресин Е.М. // Письма в ЭЧАЯ.

10.18429/JACoW-IPAC2018-TUZGBF1.

2013, т. 10, №7 (184), с. 1346-1375. Http://www1.jinr.ru/

23. Diev D.N., Galimov A.R., Ilin A.A., Khodzhibagiyan H.G.,

Pepan_letters/panl_2013_7/32_kos.pdf.

Kovalev I.A. et. // Cryogen. 2018, v. 94, p. 45. DOI: https://

14. Minervini J.V., Radovinsky A., Winklehner D.,

doi.org/10.1016/j.cryogenics.2018.07.006.

Michael Ph., Bromberg L.

// IEEE Trans. on Appl.

24. Naumov A.V., Kovalev I.A., Diev D.N., et al. Nanotechnol

Supercond., 2018, v. 28 (4), p. 4401606. DOI: 10.1109/

Russia. 2019, v. 14, p. 613. DOI: https://doi.org/10.1134/

TASC.2018.2791636.

S1995078019060119.

15. Vozenin M.C., Hendry J.H., Limoli C.L. // Clin. Oncol.

25. Диев Д.Н., Измалков В.А., Копытова С.Ю., Ле-

2019, v. 31(7), p. 407. DOI: 10.1016/j.clon.2019.04.001.

пехин В.М., Макаренко, М.Н. и др. // Черн. Метал-

16. Jongen Y., Abs. M., Blondin A. et al. // Nucl. Instrum.

лург.

2020, т.

76,

№11, с.

1097. DOI: https://doi.

Methods Phys. Res. A. 2010, v. 624 (1). p. 47. DOI:

org/10.32339/0135-5910-2020-11-1097-1106.

10.1016/j.nima.2010.09.028.

ВЕСТНИК ВИТ «ЭРА», том 2, номер 2, 2021