[实用新型]一种双光子医用中能驻波加速管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加速管，尤其是一种双光子医用中能驻波加速管。

背景技术

放射治疗在对恶性肿瘤的治疗中占有重要的作用，虽然每年不断有新的方法出现，但放射治疗的地位始终没有降低，约有70%的肿瘤患者需要接受放射治疗。放射治疗的发展与加速器技术的发展密切相关，医用电子直线加速器是目前医院临床放射治疗中使用最普遍、数量最多的放射治疗装置。医用电子直线加速器按能量区分可分为低能机（4-6MeV）、中能机（8-15MeV）和高能机（20-25MeV）三种。

6MeV单光子加速器因其整机结构紧凑，机型轻便，操作简单等优点，在医院中装备数量较大。随着放疗新技术的发展，低能单光子加速器治疗由于能量低，穿透性不够，对于部位较深的肿瘤治疗效果不好；由于没有电子线，对于位于浅表的肿瘤治疗效果不好。中能加速器能够实现低能加速器的所有功能，而且-多一种射线类型，且穿透性更强，能够适应更多的临床适应症，比高能加速器性价比高，是大中型肿瘤医院和综合医院所需要的放射治疗装置。

目前中、高能加速器的发展水平主要受限于中、高能加速管技术。已有技术的中能加速管存在的核心问题是加速管太长，一般大于1.8m，不能同时兼顾低、中能两档能量在大射野下的输出剂量率和射线品质，射线能散度差，电子束加速到加速管末端偏转后束斑大小及靶点不易调节。这就是现有技术所存在的不足之处。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种能够兼顾低能、中能的输出剂量率和射线品质的双光子医用中能驻波加速管。

本方案是通过如下技术措施来实现的：该双光子医用中能驻波加速管包括腔链本体、封接在腔链本体两端的电子枪和带有钛窗的偏转装置，腔链本体侧面固定连接有矩形波导，矩形波导上固定连接有微波输入窗和溅射离子泵，所述腔链本体为束流孔径为6-8mm的加速腔与耦合腔组成的加速腔链，腔链本体的长度为1.2-1.4m。

为了使加速管有较高的分流阻抗，以确保束流能量最高可达14MeV，使上述束流孔径为7mm、腔链本体的长度为1.25m。

上述电子枪为栅控电子枪，通过栅控电子枪发射电子。当加速管工作于不同的治疗状态时，通过栅控电子枪控制发射不同的电流，以满足治疗需要。

上述偏转装置为270度消色差偏转装置，当电子在腔链本体中加速到一定能量后经由270度消色差偏转装置偏转，然后经钛窗引出。不打靶时，直接引出电子线；需要打靶时，则将重金属靶移到束流孔下侧，打靶产生X射线。该270度消色差偏转装置，具有良好的消色差特性，偏转后束斑直径小于2mm，靶点保持对称，同时根据需要也可以提供直束电子线供研究调试使用。

上述钛窗为双层钛箔结构，双层钛箔之间为水。采用这种结构形式后，电子经过一层水层会滤掉一部分能量偏低一点、270度消色差偏转装置中未能完全滤去的电子，使射线能谱变好，且水能对钛窗进行有效的冷却，以延长钛窗的使用寿命，其散热效率较高。

上述腔链本体外侧设置有冷却水管, 通过冷却水管对腔链本体进行充分的冷却，偏转装置内设置有冷却水路，水路中的循环水对工作中的偏转装置进行冷却。

上述矩形波导为L型，其输出端与腔链本体的侧壁通过焊接固定，且为一次焊接成型，其变形小，焊接效率高。采用这种L型的矩形波导后，使加速管整体外形呈Ч型结构，使加速管整体调整和装配简单易行。另外，兼顾各档束流负载后，使矩形波导与腔链本体之间的耦合度取值为1.7。

上述溅射离子泵为抽速为8L/s的圆形溅射离子泵，工作时其真空电流小于1μA。

上述加速腔与耦合腔的结构形式可以采用如下两种方式：（1）加速腔与耦合腔共轴，形成双周期轴耦合加速结构；（2）耦合腔置于加速腔轴线之外，形成双周期边耦合加速结构。可以根据具体的作业使用要求灵活选择。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，该双光子医用中能驻波加速管中，腔链本体为束流孔径为6-8mm的加速腔与耦合腔组成的加速腔链，腔链本体的长度为1.2-1.4m，采用上述尺寸的束流孔径和腔链本体后，两者组合使用使得加速管的总长度小于1.6m，使得加速管的长度适中，并具有较高的分流阻抗，所以，该加速管能够兼顾低能加速管和中能加速管的输出剂量率和射线品质，电子打靶后可提供6—14MeV任意两档X线辐射，输出剂量率不小于3Gy/min.m；可提供5—14MeV任意三档E辐射，剂量率不小于4Gy/min.m。由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明