[发明专利]一种驻波直线加速管

说明书

本公开涉及一种驻波直线加速管，包括第一加速腔、第二加速腔和第三加速腔，沿着束流方向依次地布置；第一边耦合腔和第二边耦合腔，其中，所述第一边耦合腔与所述第一加速腔和所述第二加速腔耦合，所述第二边耦合腔与所述第二加速腔和所述第三加速腔耦合；第一能量开关组件和第二能量开关组件，分别与所述第一边耦合腔和第二边耦合腔耦接，其中，所述第一开关组件和第二开关组件的每一个包括可插入到对应边耦合腔内的调谐元件；其中在第一状态下，所述第一能量开关组件和第二能量开关组件的调谐元件被对应地插入到第一边耦合腔和第二边耦合腔内以使第一边耦合腔和第二边耦合腔完全失谐，并且所述驻波直线加速管工作于π/2模式下。

技术领域

本发明涉及直线加速器，尤其涉及一种驻波直线加速管。

背景技术

为了提高临床癌症诊疗的精准度，目前很多医用电子直线加速器都在发展能够同时输出用于成像的低能X射线的医用加速管。

目前国内市场上在售的医用电子直线加速器主要可以提供例如6MV，10MV以及更高能量的光子，但是很少具备可以在提供2MV以下能量的光子的同时提供高的剂量率的能力。国内的医用直线加速器厂商一般最低可以提供的光子能量在例如6MV。国际上以往的机器最低可以提供例如4MV的光子，而最新的varian机型Truebeam或者EDGE可以提供例如2.5MV的光子。这反映出目前中高能机在输出成像束流的水平上存在很大的技术障碍。

目前产生低能级的X射线最新的技术方案一般是通过在中高能加速管上设置具有能量调变功能的开关来实现。例如可参见公开号为US7239095B2，US8760050B2，US8203289B2，US7397206B2，US7339320B1，US4400650A，US4382208A，US4286192A等的专利或专利申请。这些公开技术大都是通过在驻波直线加速管内中的某个边耦合腔内增加外置的金属调节结构直接插入到边耦合腔内部，通过往复拉伸该金属调节机构来实现调变整个加速管输出能量的目的。

目前的这些现有技术虽然解决了中高能机难以输出低能电子束的问题(例如，可以使能量降低至3MV以下，甚至更低)，但是还未解决的问题是如何保证低能电子束在传输过程中能够保持较高的俘获率，从而满足高剂量率的成像需求。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种驻波直线加速管，包括第一加速腔、第二加速腔和第三加速腔，沿着束流方向依次地布置；第一边耦合腔和第二边耦合腔，其中，所述第一边耦合腔与所述第一加速腔和所述第二加速腔耦合，所述第二边耦合腔与所述第二加速腔和所述第三加速腔耦合；第一能量开关组件和第二能量开关组件，分别与所述第一边耦合腔和第二边耦合腔耦接，其中，所述第一开关组件和第二开关组件的每一个包括可插入到对应边耦合腔内的调谐元件；其中：在第一状态下，所述第一能量开关组件和第二能量开关组件的调谐元件被对应地插入到第一边耦合腔和第二边耦合腔内以使第一边耦合腔和第二边耦合腔完全失谐，并且所述驻波直线加速管工作于π/2模式下。

本公开的另一个方面涉及一种驻波直线加速管，包括：多个加速腔，依次沿着束流方向布置；第一边耦合腔以及所述第一边耦合腔下游的第二边耦合腔，所述第一边耦合腔和第二边耦合腔的每一个与所述多个加速腔中的两个相邻加速腔耦合；第一能量开关组件，其与所述第一边耦合腔耦接；第二能量开关组件，其与所述第二边耦合腔耦接；其中，当所述第一能量开关组件和所述第二能量开关组件被配置为使所述第一边耦合腔和所述第二边耦合腔均完全失谐时，所述第二边耦合腔耦合的下游加速腔的电场幅值不大于所述第一边耦合腔耦合的上游加速腔的电场幅值的1/100。

本公开的又一方面涉及一种驻波直线加速管，其特征在于，包括：与所述驻波直线加速管的边耦合腔对应的能量开关组件，其中所述能量开关组件包括活塞式调谐装置，与所述能量开关组件对应的下游加速腔的下游漂移管的内径大于该下游加速腔的上游漂移管的内径；以及从与所述能量开关组件对应的下游加速腔起设置的一个或多个聚焦线圈。

附图说明

图1示出了根据本公开一示例性实施例的驻波直线加速管结构。