Konstruktion eines vakuumdichten Folienfensters für einen medizinischen Teilchenbeschleuniger
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Oliver Jost
- Abgabedatum: Juli 2000
- Umfang: 58 Seiten
- Dateigröße: 3,6 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Fachhochschule Frankfurt am Main - University of Applied Sciences Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-2570-8
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-2570-8 P - ISBN (CD) :978-3-8324-2570-8 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Jost, Oliver Juli 2000: Konstruktion eines vakuumdichten Folienfensters für einen medizinischen Teilchenbeschleuniger, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Belastungsproben, Vakuumtechnik, Kunststoff-Folie, Sicherheitstechnik, Kevlar-Gewebe
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Diplomarbeit von Oliver Jost
Einleitung:
Der Ionenstrahl eines medizinischen Teilchenbeschleunigers wird im Vakuum geführt. Unmittelbar vor dem zu bestrahlenden Patienten tritt der Strahl aus der evakuierten Röhre. Diese Schnittstelle zwischen Vakuum und Atmosphäre, das sogenannte Folienfenster, muß wegen der Verwendung des Strahles zur Krebstherapie aus einem organischen Material bestehen. Es wurde daher eine Kombination aus einer Kunststoff-Folie und einem Polyaramid-Gewebe (Kevlar) gewählt.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Optimierung eines Folienfensters hinsichtlich seiner Festigkeits- und Vakuumeigenschaften. Die aus den Randbedingungen entwickelten Rechenmodelle lassen sich durch Variation der Geometrie- und Werkstoffparameter auch auf andere Konstruktionsaufgaben übertragen.
Ferner dokumentiert die Untersuchung sicherheitsrelevante Belastungstests und gibt Empfehlungen für die konstruktive Umsetzung.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung | 1 |
| 1.1 | Die Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) | 1 |
| 1.2 | Krebstherapie mit Ionenstrahlen | 2 |
| 2. | Aufgabenstellung | 4 |
| 2.1 | Derzeitiger Stand des Strahlaustrittsfensters | 4 |
| 2.2 | Definition der Teilaufgaben des Konstruktionsobjektes | 6 |
| 2.3 | Anforderungsliste / Zusammenfassung der Teilaufgaben | 10 |
| 3. | Erfüllung der Festigkeitsanforderungen: Lösungsansätze | 11 |
| 3.1 | Auswahl der Dichtfolie | 11 |
| 3.1.1 | Berechnungen zur Festigkeit | 11 |
| 3.1.2 | Berstproben und Auswertung | 15 |
| 3.2 | Auswahl des Stützgewebes | 18 |
| 3.2.1 | Berechnungen zur Festigkeit | 19 |
| 3.2.2 | Belastungsproben und Auswertung | 24 |
| 4. | Erfüllung der vakuumtechnischenAnforderungen: Lösungsansätze | 32 |
| 4.1 | Allgemeines | 32 |
| 4.1.1 | Vakuumeigenschaften der Dichtfolie | 33 |
| 4.1.2 | Abdichtung der Folie | 35 |
| 4.2 | Stützgewebe | 36 |
| 4.3 | Rahmenbauteile | 37 |
| 5. | Konstruktive Umsetzung der Untersuchungsergebnisse | 38 |
| 5.1 | Prinzipieller Aufbau | 38 |
| 5.2 | Festigkeit | 39 |
| 5.2.1 | Fixierung der Dichtfolie | 40 |
| 5.2.2 | Fixierung des Stützgewebes | 40 |
| 5.3 | Vakuumdichtung | 41 |
| 5.4 | Integration des Konstruktionsobjektes in die Beschleunigeranlage | 41 |
| 5.4.1 | Anschluß Vakuumpumpe | 42 |
| 5.4.2 | Anschluß Vakuummessung | 43 |
| 6. | Technische Dokumentation | 44 |
| 6.1 | Allgemeines | 44 |
| 6.2 | Justier- und Montageanleitung | 44 |
| 6.3 | Stückliste [nur auf Anfrage] | 45 |
| 6.4 | Gruppenzeichnung [nur auf Anfrage] | 45 |
| 7. | Resümee und Ausblick | 46 |
| 8. | Literaturverzeichnis | 50 |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832425708
Arbeit zitieren:
Jost, Oliver Juli 2000: Konstruktion eines vakuumdichten Folienfensters für einen medizinischen Teilchenbeschleuniger, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Belastungsproben, Vakuumtechnik, Kunststoff-Folie, Sicherheitstechnik, Kevlar-Gewebe
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