Nyheter
- 2026/07/01: Endelig versjon av EAAC proceedings "SHARP: A compact focusing system for medical applications using a diverging plasma lens" tilgjengelig
- 2026/04/09: Vi søker etter masterstudent(er)!
- 2026/02/23: arXiv-versjon av EAAC proceedings er tilgjengelig. Også poster.
- 2025/03/26: Masteroppgave Elisabeth Rød-Lindberg er publisert på DUO
- 2025/01/31: PhD-stilling utlyst, søknadsfrist 28. feb.
- 2025/01/20: Mastereksamen, Elisabeth Rød-Lindberg
Prosjektbeskrivelse
For å fokusere en partikkelstråle "skarpt" til et lite punkt og med en stor åpningsvinkel, må strålen først forstørres før den går inn i det siste trinnet av fokuseringssystemet. Men mens det siste trinnet fint kan bygges vha. kvadrupol-magneter, er disse utfordrende å bruke for å forstørre strålen og samtidig bevare strålekvaliteten som man trenger for å oppnå optimal fokusering.
I dette prosjektet skal vi bruke en Aktiv Plasmalinse (APL) for å forstørre strålen i et kompakt oppsett, før den så igjen fokuseres ved hjelp av et sett med kvadrupolmagneter. Dette produserer et veldig skarpt fokuspunk, som illustrert i figuren under. Punktet kan også flyttes og endre egenskaper kun ved å endre strømmen i magnetene og plasmalinsen. Dette gjør det mulig å lage et kompakt system som konsentrerer strålen i det ønskede målet (f.eks. en kreftsvulst), og samtidig unngår opphopning av stråle og derfor dose der den passerer igjennom friskt vev på vei til målet.
Aktive plasmalinser er en ny type magnetiske "linser" under utvikling, med hovedformål å muliggjøre neste generasjon kollisjonsmaskiner for partikkelfysikk. I en plasmalinse passerer partikkelstrålen igjennom en gass med lav tetthet, og samtidig sendes det en kraftig elektrisk strøm igjennom gassen. Dette lager et magnetfelt, som fungerer som en optisk linse for partikkelstrålen. Fordi strømmen og strålen befinner seg på samme sted - noe som ikke er mulig med konvensjonelle magneter som bruker strømledere eller permanent-magneter av metall - vil magnetfeltet der strålen er ha en fasong som ikke er mulig med konvensjonell magnetteknologi. Dette gjør det mulig å konstruere et kompakt system som fokuserer strålen mer presist enn dersom man kun skulle brukt konvensjonelle magneter.
En prototype av dette systemet skal bygges og testes på CLEAR-akseleratoren på CERN. CLEAR er et testannlegg som brukes til å teste teknologi for partikkelakseleratorer, og for å utforske effekten av ulike typer bestråling av biologiske prøver. Vi har allerede et eksisterende oppsett for plasmalinser her, som vil bli brukt til å utforske SHARP-konseptet under ulike forhold.
CLEAR-testingen vil bli gjort med elektroner, men Norge skal i 2025 åpne to sentre for presisjons-kreftbehandlig med protoner. Mot slutten av prosjektet ønsker vi å se etter muligheter for å tilgjengeliggjøre SHARP-teknologien her, for forskere som jobber på med biologiske mekanismer i avansert stråleterapi.
