[发明专利]一种基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置

权利要求书

1.一种基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其设置于治疗支架的上游，其特征在于，包括：

功率源系统，其数量为2套，设置为提供脉冲微波功率；

射频结构系统，其与2套功率源系统连接，包括依次连接的波导结构和射频偏转结构；射频偏转结构具备两个独立且彼此正交的极化方向，设置为通过2套功率源系统的脉冲微波功率生成两个独立且正交的微波电磁场，并通过微波电磁场对质子束流提供两个独立且正交的横向偏转力，使得质子束流在横向偏转力的作用下偏转一立体角并发射至所述治疗支架；以及

低电平系统，其数量为2套并分别与2套功率源系统连接，设置为独立控制其对应的功率源系统的脉冲微波功率的输出功率，从而通过不同的脉冲微波功率的输出功率，使得质子束流以不同的立体角发射至所述治疗支架。

2.根据权利要求1所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述射频结构系统的数量为2套，每一套射频结构系统分别包括一组波导结构和一个极化方向固定的射频偏转结构，每个射频偏转结构分别与一套功率源系统相连；2套射频结构系统中的2个射频偏转结构分别为一个水平极化方向的射频偏转结构和一个垂直极化方向的射频偏转结构。

3.根据权利要求2所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述水平极化方向的射频偏转结构和垂直极化方向的射频偏转结构位于同一轴线上。

4.根据权利要求1所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述射频结构系统的数量为1套，所述射频结构系统包括两组波导结构、与两组波导结构同时连接的一个极化方向可变的射频偏转结构；所述射频偏转结构为一个同时存在两个独立且彼此正交的极化方向的射频偏转结构。

5.根据权利要求1所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述功率源系统包括依次连接的微波信号源、固态放大器和速调管，所述低电平系统与所述固态放大器连接；所述微波信号源设置为提供一连续微波信号，所述固态放大器设置为将连续微波信号放大至脉冲微波信号；所述速调管设置为将所述脉冲微波信号转换为脉冲微波功率并输出。

6.根据权利要求5所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述功率源系统还包括与所述固态放大器直接连接且通过调制器与所述速调管的触发信号源。

7.根据权利要求6所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述触发信号源设置为输出一时间控制信号，以控制固态放大器和调制器的工作时间。

8.根据权利要求7所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述微波信号源设置为提供一毫瓦级功率的连续微波信号；所述固态放大器设置为根据所述时间控制信号，将连续微波信号放大至百瓦级功率的脉冲微波信号；调制器设置为根据所述时间控制信号，产生相应的几十千伏的直流高压信号；速调管设置为根据所述直流高压信号将所述脉冲微波信号转换为兆瓦级的脉冲微波功率。

9.根据权利要求1所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述射频结构系统还包括与所述射频偏转结构连接的高功率负载，所述高功率负载设置为吸收剩余的脉冲微波功率。

10.根据权利要求1所述的基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，其特征在于，所述立体角由俯仰角和方位角表示；所述俯仰角由质子束流的能量来决定，以相同的方位角和不同的俯仰角发射至所述治疗支架的、不同能量的质子束流在治疗支架的出口处汇聚在同一处束流轨道上；且以不同的方位角发射至所述治疗支架的质子束流，在治疗支架的出口处汇聚在对应于不同照野的多个束流轨道上。