[实用新型]用于激光加速质子治癌装置的超导旋转机架

说明书

本实用新型公开了一种用于激光加速质子治癌装置的超导旋转机架，属于医疗器械领域。该超导旋转机架包括扫描治疗头、真空系统、束流传输系统和束流诊断系统，束流传输系统中设有若干个局部消色散传输段，每个局部消色散传输段包括多个混合场型超导偏转磁铁，混合场型超导偏转磁铁提供混合型磁场，混合型磁场是在偏转磁场的基础上叠加四极磁场，六极磁场等高阶磁场，具备偏转功能和聚焦功能。本实用新型采用局部消色散的技术，避免束流在旋转机架传输过程中包络增长过大，且采用混合场型超导磁铁技术，减轻了旋转机架的总重量，降低了旋转机架的造价。

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种用于激光加速质子治癌装置的超导旋转机架。

背景技术

质子治癌技术是一种非常有优势的放疗技术，因为质子在人体内的能量沉积存在一个布拉格峰，因此，选择合适的质子能量和横向照射范围，它能够在患者体内肿瘤部位形成最大剂量照射。与X射线、伽马射线和电子等传统放疗技术相比，它具有更精准，使周围正常组织受辐照损伤小的优点，是新一代的放疗技术发展方向。质子治癌装置通常使用回旋，同步或直线加速器装置。新型的激光加速技术在癌症治疗方面的应用也是一个研究热点，目前的质子治癌装置通常会设计旋转机架用于多角度照射病人，但很多旋转机架采用的设计方案使用常温磁铁，并且因为束流配送系统需要实现很多功能，导致旋转机架设备重量大，达到百吨量级，且整个旋转机架造价非常昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种用于激光加速质子治癌装置的超导旋转机架，该旋转机架采用局部消色散的技术，避免束流在旋转机架传输过程中包络增长过大，导致总体造价升高。

本实用新型的技术方案为，一种用于激光加速质子治癌装置的超导旋转机架，包括扫描治疗头、真空系统、束流传输系统和束流诊断系统，其特征在于：束流传输系统中设有若干个局部消色散传输段，每个局部消色散传输段包括若干个混合场型超导偏转磁铁，所述混合场型超导偏转磁铁用于提供混合型磁场，所述混合型磁场是在二极偏转磁场的基础上叠加四极磁场，六极磁场等高阶磁场，具备偏转功能和聚焦等功能。

所述局部消色散传输段包括二个以上的混合场型超导偏转磁体，所述混合场型超导偏转磁铁之间安装狭缝，所述狭缝用于进行束流的能量选择。

局部消色散传输段还进一步包括多块四极透镜，用于进行束流参数调节，四极透镜对称排布在混合场型超导偏转磁铁平面两侧。

束流传输系统中设有二个以上局部消色散传输段，其中两个相邻的局部消色散传输段可以直接连接。或在两个相邻局部消色散传输段之间安装四极透镜组，所述四极透镜组用于进行束流参数调节。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用局部消色散和新型混合场型超导偏转磁铁技术，通过若干段局部消色散传输段对质子束流进行操控，实现束流的上升，水平偏转，下降，最终垂直入射患者的肿瘤部位。本实用新型采用局部消色散的技术避免激光产生的大能散束流在旋转机架传输过程中包络增长过大，降低了磁铁的孔径，从而降低了磁铁造价，使用混合型超导磁铁可以大大降低整个束线上磁铁的重量，从而降低整个旋转机架上束线的总重量，降低旋转机架的制造难度和总造价。

附图说明

图1为本实用新型激光质子加速器的旋转机架示意图；

图2为本实用新型混合场型超导偏转磁铁提供混合型磁场的示意图；

图3为本实用新型局部消色散传输段的结构示意图；

图中1--扫描治疗头；2--真空系统；3--束流诊断系统；4—局部消色散传输段；5--混合场型超导偏转磁铁；6--四极透镜。

具体实施方式