Analisi di stabilità di un magnete superconduttore per adroterapia

L’adroterapia è una tecnica all’avanguardia per il trattamento di alcuni tipi di neoplasie particolarmente resistenti alle tecniche tradizionali. Nel prossimo decennio è previsto un grande sviluppo di centri medici specializzati e strutture di ricerca che ne farà uso. Uno degli ostacoli più grandi alla diffusione dell’uso di particelle cariche pesanti in questo settore scientifico, è la necessità di complesse e costose strutture acceleranti e linee di trasferimento rotanti, i cosiddetti Gantries, con i quali focalizzare i fasci di particelle sul paziente. GaToroid è un nuovo prototipo di Gantry a geometria toroidale fissa, in grado di fornire la dose ad angoli discreti in tutto il range di energie di trattamento, ma con una configurazione stazionaria. La corrente ed il campo magnetico stazionari sono caratteristiche interessanti che implicano soluzioni semplificate rispetto a stabilità, alimentazione, meccanica e raffreddamento, nonchè, riguardo alla prospettiva clinica, una rapida variazione di energia del fascio ed angolo di trattamento. Una prima geometria dell’avvolgimento è stata ottenuta, e si sta ora procedendo ai dettagli della progettazione ingegneristica. É stato presentato il design di un avvolgimento dimostrativo in scala ridotta, con la finalità di testare il sistema di avvolgimento e la struttura meccanica della bobina. In questo elaborato si è eseguito uno studio di stabilità sull’avvolgimento dimostrativo, analizzando il comportamento del conduttore superconduttivo in diverse condizioni operative. La modellizzazione e le simulazioni sono state effettuate con il software CryoSoft THEA.