[实用新型]高频变谐波同步加速的控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及质子-重离子治癌同步加速器中加速离子的方法技术领域，具体涉及一种高频变谐波同步加速的控制装置。

背景技术：

重离子在束照射中具有倒转的深度剂量分布(Bragg峰)、侧向散射小、较高的相对生物学效应(RBE)和低的氧增比(OER)等特点，使重离子束治癌成为当今国际上先进有效的癌症放射治疗方法。目前，初步临床治疗试验研究结果显示重离子束治癌具有非常显著的疗效，且没有明显的毒副作用。

同步储存环是质子-重离子治癌最基本的加速器装置。其运行模式是将预加速器(如回旋加速器)提供的重离子束注入同步储存环，在同步储存环中将离子累积到临床需要的流强，并加速至临床所需能量，然后引出到治癌终端进行肿瘤治疗。公知的同步储存环中提高离子能量的方法是采用高频腔产生高频电场加速离子。高频加速的基本原理是：采用高频腔产生一个频率与储存离子回旋频率相等、或是储存离子回旋频率某次谐波相等的高频电场，离子经过高频腔时，被电场加速获得能量，随着高频腔频率的提高，离子的能量提高，离子被加速。

现有技术中公开的同步加速器，在采用高频腔加速离子时，在整个加速过程中，都采用一个固定的离子回旋频率的谐波次数，由于受到高频腔工作频率范围的限制，储存环只能加速一定能量范围内的离子。因此同步加速器所能接受的注入离子的能量取决于高频腔工作频率的下限，而同步加速器所能加速的最高能量则取决于上限。这要求同步加速器的预加速器(无论采用回旋加速器或直线加速器)都必须将离子首先加速到满足高频腔的最低要求，也必将增大预加速器的建设成本。同时，由于采用的是固定的谐波次数，因此其加速离子的能量范围不能扩展到高频腔工作频率之外。

发明内容：

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种高频变谐波同步加速的控制装置，从而有效解决了现有技术中存在的缺陷。

本实用新型的目的可以通过采用以下技术方案来实现：所述的高频变谐波同步加速的控制装置，包括有PC机(1)，其特点在于所述的PC机(1)上设有直接数字频率合成器(2)和数模转换器(3)，直接数字频率合成器(2)与分配器(4)相接，分配器(4)的输出口分别与第一相位检测电路(5)、控制放大器(6)和第二相位检测电路(14)相接，控制放大器(6)通过前置放大器(10)与高频发射机(11)相接，高频腔(12)与高频发射机(11)相连；数模转换器(3)分别与调制器(9)和第二相位检测电路(14)相接，调制器(9)分别与高频发射机(11)、高频腔(12)、第二相位检测电路(14)相接，第二相位检测电路(14)通过直流放大电路(13)与高频腔(12)相接。

所述的变谐波控制电路还包括有脉冲分配器(17)；所述的PC机(1)上还设有模数转换器(18)和数据总线接口(19)。所述的控制放大器(6)内设有移相控制器(7)和增益控制电路(8)，第一相位检测电路(5)与移相控制器(7)相接，调制器(9)与增益控制电路(8)相接。所述的调制器(9)的输出端还与第一相位检测电路(5)相接，调制器(9)与联锁电路(15)相接，真空腔检测电路(16)与联锁电路(15)相接。

所述的高频变谐波同步加速的控制装置，存在以下有益效果是：其通过与高频变谐波同步加速过程中对应的控制电路，能够快速的变频，改变谐波次数，满足了实际使用中的需要，其结构简单，操作方便。

附图说明：

图1本实用新型的控制电路示意图。

具体实施方式：

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述：

见图1，所述的高频变谐波同步加速的控制装置，包括有PC机1，其特点在于所述的PC机1上设有直接数字频率合成器2和数模转换器3，直接数字频率合成器2与分配器4相接，分配器4的输出口分别与第一相位检测电路5、控制放大器6和第二相位检测电路14相接，控制放大器6通过前置放大器10与高频发射机11相接，高频腔12与高频发射机11相连；数模转换器3分别与调制器9和第二相位检测电路14相接，调制器9分别与高频发射机11、高频腔12、第二相位检测电路14相接，第二相位检测电路14通过直流放大电路13与高频腔12相接。

所述的变谐波控制电路还包括有脉冲分配器17；所述的PC机1上还设有模数转换器18和数据总线接口19。所述的控制放大器6内设有移相控制器7和增益控制电路8，第一相位检测电路5与移相控制器7相接，调制器9与增益控制电路8相接。所述的调制器9的输出端还与第一相位检测电路5相接，调制器9与联锁电路15相接，真空腔检测电路16与联锁电路15相接。