早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次，因而粒子所能達(dá)到的能量受到高壓技術(shù)的限制。為此，象R. Wideröe等一些加速器的先驅(qū)者在20年代，就探索利用同一電壓多次加速帶電粒子，并成功地演示了用同一高頻電壓使鈉和鉀離子加速二次的直線裝置，并指出重復(fù)利用這種方式，原則上可加速離子達(dá)到任意高的能量（實(shí)際上由于受到狹義相對論影響，實(shí)際只能加速到25-30MeV）。但由于受到高頻技術(shù)的限制，這樣的裝置太大，也太昂貴，也不適用于加速輕離子如質(zhì)子、氘核等進(jìn)行原子核研究，結(jié)果未能得到發(fā)展應(yīng)用。

早期

早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次，因而粒子所能達(dá)到的能量受到高壓技術(shù)的限制

回旋加速器的理論

1930年，Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理論，他設(shè)想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉(zhuǎn)，多次反復(fù)地通過高頻加速電場，直至達(dá)到高能量。1931年，他和他的學(xué)生利文斯頓（M. S. Livingston）一起，研制了世界上第一臺回旋加速器，這臺加速器的磁極直徑只有10cm，加速電壓為2kV，可加速氘離子達(dá)到80keV的能量，向人們證實(shí)了他們所提出的回旋加速器原理。隨后，經(jīng)M. Stanley Livingston資助，建造了一臺25cm直徑的較大回旋加速器，其被加速粒子的能量可達(dá)到1MeV?；匦铀倨鞯墓廨x成就不僅在于它創(chuàng)造了當(dāng)時人工加速帶電粒子的能量記錄，更重要的是它所展示的回旋共振加速方式奠定了人們研發(fā)各種高能粒子加速器的基礎(chǔ)。

二個重要的階段

30年代以來，回旋加速器的發(fā)展經(jīng)歷了二個重要的階段。前20年，人們按照勞倫斯的原理建造了一批所謂經(jīng)典回旋加速器，其中最大的可生產(chǎn)44MeV的α粒子或22MeV的質(zhì)子。但由于相對論效應(yīng)所引起的矛盾和限制，經(jīng)典回旋加速器的能量難以超過每核子20多MeV的能量范圍。后來，人們基于1938年托馬斯（L. H. Thomas）提出的建議，發(fā)展了新型的回旋加速器。因此，在1945年研制的同步回旋加速器通過改變加速電壓的頻率，解決了相對論的影響。利用該加速器可使被加速粒子的能量達(dá)到700MeV。使用可變的頻率，回旋加速器不需要長時間使用高電壓，幾個周期后也同樣可獲得最大的能量。在同步回旋加速器中最典型的加速電壓是10kV，并且，可通過改變加速室的大小（如半徑、磁場），限制粒子的最大能量。

等時性回旋加速器

60年代后，在世界范圍掀起了研發(fā)等時性回旋加速器的高潮。等時性回旋加速器（Isochronous cyclotron）是由3個扇極組合（compact-pole 3 sector）的回旋加速器，能量可變，以第一和第三偕波模式對正離子進(jìn)行加速。在第一偕波中，質(zhì)子被加速到6 MeV~ 30 MeV, 氘核在12,5 MeV~25 MeV, α粒子在25 MeV~50 MeV, He3 +2離子在18 MeV ~62 MeV 。磁場的變化通過9對圓形的調(diào)節(jié)線圈來完成，磁場的梯度與半徑的比率為(4,5 - 3,5)×10-3 T/cm。磁場方位角通過六對偕波線圈進(jìn)行校正。RF系統(tǒng)由180°的兩個Dee組成，其操作電壓達(dá)到80kV，RF振蕩器是一種典型的6級振蕩器，其頻率范圍在8,5 - 19 MHz 。通常典型的離子源呈放射狀，并且可以通過控制系統(tǒng)進(jìn)行遙控，在中心區(qū)域有一個可以活動的狹縫進(jìn)行相位調(diào)節(jié)和中心定位。使用非均勻電場的靜電偏轉(zhuǎn)儀（electrostatic deflector）和磁場屏蔽通道進(jìn)行束流提取，在偏轉(zhuǎn)儀上的最大電勢可達(dá)到70 kV 。對30 MeV強(qiáng)度為15 mA質(zhì)子在徑向和軸向的發(fā)射度（Emittance）為16p mm.mrad 。能量擴(kuò)散為0.6%，亮度高，在靶內(nèi)的束流可達(dá)到幾百mA。用不同的探針進(jìn)行束流強(qiáng)度的測量，這些探針有普通TV的可視性探針；薄層掃描探針和非截斷式（non-interceptive）束流診斷裝置。系統(tǒng)對束流的敏感性為1mA ，飛行時間精確到0,2 ns 。束流可以傳送到六個靶位，可完成100%的傳送。該回旋加速器最早在1972年由INP建造，它可使質(zhì)子加速達(dá)到1 MeV，束流強(qiáng)度為幾百mA，主要用于回旋加速器系統(tǒng)（離子源、磁場等）的研究。

70年代以來，為了適應(yīng)重離子物理研究的需要，成功地研制出了能加速周期表上全部元素的全離子、可變能量的等時性回旋加速器，使每臺加速器的使用效益大大提高。此外，還發(fā)展了超導(dǎo)磁體的等時性回旋加速器。超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用對減小加速器的尺寸、擴(kuò)展能量范圍和降低運(yùn)行費(fèi)用等方面為加速器的發(fā)展開辟新的領(lǐng)域。同步加速器可以產(chǎn)生筆尖型（pencil-thin ）的細(xì)小束流，其離子的能量可以達(dá)到天然輻射能的100，000倍。通過設(shè)計邊緣磁場來改變每級加速管的離子軌道半徑。最大的質(zhì)子同步加速器是Main Ring（500GeV）和Tevatron（1TeV）在Fermi National Accelerator Laboratory Chicago ；較高級質(zhì)子同步加速器的是在Geneva的 European Laboratory for Particle Physics (CERN)安裝應(yīng)用的SPS(Super Proton Synchrotron), 450 GeV。

勞倫斯(E.O.Lawrence,1901-1958)因此獲得1939年諾貝爾物理學(xué)獎.

作用:

（1）磁場的作用

帶電粒子以某一速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時，只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，其中周期與速率和半徑無關(guān)，使帶電粒子每次進(jìn)入D形盒中都能運(yùn)動相等時間（半個周期）后，平行于電場方向進(jìn)入電場中加速。

（2）電場的作用

回旋加速器的兩個D形盒之間的窄縫區(qū)域存在周期性的變化的并垂直于兩D形盒直徑的勻強(qiáng)電場，加速就是在這個區(qū)域完成的。

（3）交變電壓

為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時均被加速，使其能量不斷提高，要在狹縫處加一個與粒子運(yùn)動的周期一致的交變電壓。

相關(guān)應(yīng)用:

1995年中國原子能科學(xué)研究院與比利時IBA共同研制的cyc-30型回旋加速器投入使用，生產(chǎn)各種醫(yī)用同位素。2006年6月23日，中國首臺西門子eclipse HP/RD醫(yī)用回旋加速器在位于廣州軍區(qū)總醫(yī)院內(nèi)的正電子藥物研發(fā)中心正式投入臨床運(yùn)營。

eclipse HP/RD采用了深谷技術(shù)、靶體及靶系統(tǒng)技術(shù)、完全自屏蔽等多項(xiàng)前沿技術(shù)，具有高性能、低消耗、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。

回旋加速器是產(chǎn)生正電子放射性藥物的裝置，該藥物作為示蹤劑注入人體后，醫(yī)生即可通過PET/CT顯像觀察到患者腦、心、全身其它器官及腫瘤組織的生理和病理的功能及代謝情況。所以PET/CT依靠回旋加速器生產(chǎn)的不同種顯像藥物對各種腫瘤進(jìn)行特異性顯像，達(dá)到對疾病的早期監(jiān)測與預(yù)防。

進(jìn)口品牌：GE

GE醫(yī)療集團(tuán)隸屬于GE（通用電氣）公司，提供革新性的醫(yī)療技術(shù)和服務(wù)，以滿足需求，使全世界更多的人能夠以更可負(fù)擔(dān)的成本獲得更好的醫(yī)療服務(wù)。GE醫(yī)療集團(tuán)在醫(yī)學(xué)成像、軟件和信息技術(shù)、患者監(jiān)護(hù)和診斷、藥物研發(fā)、生物制藥技術(shù)、卓越運(yùn)營解決方案等多個領(lǐng)域，助力專業(yè)醫(yī)務(wù)人員為患者提供優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)。

GE醫(yī)療集團(tuán)從1979年開始在中國開展業(yè)務(wù)，于1986年在北京成立了第一個辦事處。1991年，航衛(wèi)通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)有限公司在北京成立，成為GE在中國的第一家合資企業(yè)。目前，GE醫(yī)療在中國建立了包括獨(dú)資和合資企業(yè)在內(nèi)的多個經(jīng)營實(shí)體，擁有員工7,000多名。GE醫(yī)療在中國共擁有幾大全球生產(chǎn)基地：在北京建有CT掃描系統(tǒng)、磁共振成像系統(tǒng)和X光成像系統(tǒng)工廠，在上海有生命科學(xué)基地，在無錫建有超聲和患者監(jiān)護(hù)儀設(shè)備工廠，在桐廬建有濾紙生產(chǎn)基地，在深圳建有醫(yī)用面罩生產(chǎn)基地。此外，主要生產(chǎn)磁共振磁體的天津生產(chǎn)基地正在建設(shè)中。

GE醫(yī)療在中國業(yè)務(wù)范圍廣泛，包括研發(fā)、設(shè)計、采購、生產(chǎn)、銷售、營銷和服務(wù)等各個領(lǐng)域，涵蓋集團(tuán)在全球提供的所有技術(shù)與服務(wù)?；贕E中國研發(fā)中心和GE全球其他研發(fā)中心的基礎(chǔ)性研究，由在中國的1,000名工程師組成的GE醫(yī)療技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正為中國和全世界開發(fā)領(lǐng)先的醫(yī)療產(chǎn)品與技術(shù)。

2009年5月，GE在全球啟動“健康創(chuàng)想”戰(zhàn)略，承諾在六年內(nèi)投資60億美元用于改善公眾健康，通過創(chuàng)新科技降低醫(yī)療成本、增加醫(yī)療機(jī)會、提高醫(yī)療質(zhì)量。該戰(zhàn)略與中國醫(yī)改和“十二五”衛(wèi)生發(fā)展總體目標(biāo)高度契合。GE醫(yī)療中國將以此繼續(xù)向高端醫(yī)療市場提供領(lǐng)先的醫(yī)療解決方案，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品和服務(wù)到個性化和全方位解決方案的轉(zhuǎn)變，保持在技術(shù)創(chuàng)新和市場方面的領(lǐng)先地位，同時切實(shí)配合政府“?；?、強(qiáng)基層”的方針和健全基層醫(yī)療設(shè)施與機(jī)構(gòu)的目標(biāo)，積極開拓基層醫(yī)療市場，滿足本土市場需求。

品牌：GE

型號：Qilin回旋加速器

產(chǎn)品介紹：

經(jīng)過多年技術(shù)研究，推出的Qilin回旋加速器是其旗下主打名星招商產(chǎn)品，屬于核醫(yī)學(xué)設(shè)備常規(guī)目錄產(chǎn)品，是 標(biāo)準(zhǔn)配置產(chǎn)品，公司對產(chǎn)品進(jìn)行了技術(shù)升級，該Qilin回旋加速器擁有多項(xiàng)技術(shù)專利和突破，深受廣大經(jīng)理商和用戶的青睞，產(chǎn)品一經(jīng)推出， 在激烈的市場競爭中脫穎而出，反響熱烈。