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易造“黑科技”:将实现癌症治疗仪规模化生产
【信息时间: 2016-09-09 18:45:00   阅读次数: 】【字号

 据世界卫生组织统计,2015年中国有280多万人死于癌症,平均每天7500人,中国的癌症人数及癌症相关死亡人数每年都在以令人吃惊的速度上升,其中质子重离子加速器对癌症的治疗是目前国际上最先进和有效的。但是质子重离子加速器受制造工艺和材料的制约,一直无法量产,使它无法发挥最优作用,而现在一种由我国科研团队自主研发的超级软磁材料有望改变这个局面,帮助加速器规模化生产。据科研团队介绍,这种新材料是团队本着改变中国制造业难点痛点,让制造更容易的理念而研发,因此命名为“易造”。

  “易造”新材料于8月30日在上海举办全球首发仪式,其已投入产品应用,其中加速器磁块是“易造”材料应用的一大领域。据介绍,易造材料属性中包含多种晶态,但是又区别于传统非晶材料,“非晶材料从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点,而制造传统非晶材料一般使用水淬法、粉末冶金法等,‘易造’跟传统非晶的形成过程有点不同,易造更接近黑科技。”易造首席研究员黄老师如是说。

  质子重离子加速器与传统放疗同为射线治疗肿瘤,它们最大不同在于,传统放疗高能X射线穿越人体时,沿途会不断释放大量能量,肿瘤前后的正常组织都不必要地接受了相当剂量的照射,对正常组织造成伤害。而加速器的带电粒子束射线进入人体后,高速运动的高能粒子,在到达病灶前仅会释放较少能量,直至到达病灶位置时才会彻底释放能量,几乎不伤及肿瘤周边的正常组织。

  从上世纪90年代开始,全球都开始投入质子重离子加速器的研发应用,但是目前为止,全球一共也只有67台加速器。制造工艺繁琐、体积庞大、无法规模化生产,一直是制约质子重离子加速器发展的三大因素。例如我国中科院兰州近代物理研究所科研用的加速器磁块重达7000吨,体积3层楼高,而一般医疗用的加速器磁块也达到上千吨。由于原材料制造的精度问题,加速器的工艺流程非常长,无法批量化生产。

  

  黄老师表示,传统的加速器磁块都是用硅钢片叠片的方式制造的,每一块磁块的制造都会面临稳定性和精度的考验,零部件生产没办法达到高精度一致性,需要慢慢的修正,所以工艺流程非常长。而“易造”是高端粉末状材料,只需要标准化模具,然后压制,就可以做到高精度一致性,大大缩短了生产周期,从而实现磁块的规模化生产,填补原本没办法高精度批量化生产的缺陷。并且因为是粉材压制,磁块密度会更高,体积上就会相应缩小,原来一个质子重离子加速器需要上千吨的磁块,需要三千多平米的空间放置它,现在只需要几百吨磁块,可能只需要三百多平方米就行了。另外,易造本身就是优质的磁性材料,性能比传统硅钢片高很多,应用在磁块上加速器的性能会更优越。

 


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